Forskningsgenombrott i kampen mot granbarkborrar

Granbarkborre. Foto.
Granbarkborre. Foto: Erling Jirle

För första gången har forskare lyckats karakterisera doftreceptorer hos granbarkborrar. Receptorerna reagerar på vanliga barkborreferomon och förhoppningen är att resultaten leder till bättre bekämpning av skadeinsekterna och skydd av skogen i framtiden.

Granbarkborrar använder luktsinnet för att hitta träd och partners att fortplanta sig med. Lukterna fångas med hjälp av doftreceptorer (proteiner) i antennerna. Forskare har länge förstått sambandet, men hittills har de inte känt till exakt vilka doftreceptorer som binder vilka feromonsubstanser. En kunskap som är viktig för att på sikt utveckla effektivare och mer miljövänliga bekämpningsmedel och barkborrefällor för att skydda skogen.

Men nu har forskarna identifierat 73 olika doftreceptorer i granbarkborrens antenner och de har lyckats karakterisera doftsvaret i två av receptorerna. Den ena svarar på feromonsubstansen ipsenol, den andra på ipsdienol. 

– Ett stort antal olika barkborrearter använder de här feromonsubstanserna när de kommunicerar med dofter, så att vi har lyckats karakterisera dem är ett genombrott i forskningen, säger Martin N Andersson som lett forskningsgruppen bestående av forskare i Lund, Tyskland och Tjeckien.

Först i världen

De två receptorerna är således de första som överhuvudtaget har karakteriserats hos barkborrar. För att sätta resultatet i sitt sammanhang berättar Martin N Andersson att inom hela insektsordningen Coleoptera, skalbaggar, med fler än 300000 arter på jorden, har bara tre doftreceptorer karakteriserats tidigare.

– Våra resultat visar att olika skalbaggsarters feromonreceptorer är evolutionärt obesläktade, åtminstone hos de få arter som är studerade. Vi visar även att doftsvaret i dessa receptorer är mycket specifikt. Vi är dessutom först i världen med att kunna visa exakt var i receptorerna som feromonerna sannolikt binder.

Resultaten gör det möjligt att på sikt utveckla bättre och mer miljövänlig bekämpning av granbarkborrar. Ett tillvägagångssätt är att försöka hitta andra doftämnen som binder ännu bättre än ipsenol och ipsdienol till de två karakteriserade receptorerna. Om sådana doftämnen går att hitta så kan de förhoppningsvis användas för att störa granbarkborrarnas feromonkommunikation. Antingen genom att aktivera receptorn starkare än det naturliga feromonet, eller genom att blockera receptorn.  

Ett annat sätt kan vara att använda de två karakteriserade doftreceptorerna i ett slags biosensor som är under utveckling. Då skulle man snabbt kunna hitta granbarkborrar och på så vis kunna plocka ut angripna träd från skogen innan barkborrarna sprider sig. 

Praktisk användning

Enligt Martin N Andersson ligger den praktiska tillämpningen några år fram i tiden.

– Screening för bättre ämnen eller ämnen som blockerar receptorerna kan påbörjas under 2021. Om vi hittar ett sådant ämne så måste resultaten bekräftas i laboratorium och sedan utvärderas i fält. Praktisk användning ligger nog minst två, tre år fram i tiden. Användning i biosensorer för övervakning och detektion av angrepp ligger nog ännu längre fram i tiden. Men vår upptäckt är i alla fall en nödvändig början mot dessa mål, säger han.

Resultaten publicerades nyligen i en artikel i BMC Biology: Putative ligand binding sites of two functionally characterized bark beetle odorant receptors.

 

Intresserad av forskning och samhälle?
Prenumerera på Apropå!
I nyhetsbrevet Apropå varvas senaste nytt från Lunds universitet med kommentarer till aktuella samhällshändelser från några av våra 4800 forskare.