Forsker på vaksinering av granplanter

VAKSINEFORSKNING: Kan et vaksinasjonsprogram for granplanter være veien å gå for å hindre at granbarkbiller og andre småkryp tar knekken på trærne? Melissa Magerøy (nummer to fra venstre) forsker på nettopp det. Her er hun sammen med studentene Ngan Huynh, Ieva Lucinskaite og Vytautas Cesna etter at de har sådd tusenvis av vaksinerte granfrø. Foto: Bjørn H. Pettersen, Viken Skog

Av Bjørn H. Pettersen

Nylig sådde Melissa Magerøy 6000 granfrø. Hun fikk riktignok god hjelp fra tre studenter: Ngan Huynh fra Vietnam og Ieva Lucinskaite og Vytautas Cesna fra Litauen.

Nå skal frøene spire – og spirene vokse – inne i et rom i et av NIBIOs drivhus på Ås. Senere skal de ut i åpent landskap. I tillegg har Magerøy og hennes assistentforsker Ngan Huynh plantet et par hundre ungplanter som står i et rom i kjelleren hos NIBIO.

– Ingen har tidligere sett på vaksinering av granfrø. Teorien min er at frø av gran blir mer motstandsdyktige mot angrep av granbarkbiller dersom de er vaksinert med metyl-jasmonat. Vi vet allerede at ungplanter og voksne grantrær som blir sprayet med metyl-jasmonat, er mer motstandsdyktige mot slike snutebille- og barkbilleangrep. Men det er veldig kostbart å spraye store skogsområder. Vaksinering av frø har en betydelig lavere kostnad, forteller Melissa Magerøy, som forsker på gran ved Norsk institutt for bioøkonomi (NIBIO).

GRANFRØ: Forskerne vet allerede at behandling med metyl-jasmonat (forkortet MeJA på petriskålen) av voksen gran gir beskyttelse mot barkbiller, mens behandling av to år gammel gran gir beskyttelse mot snutebiller. De tester også pipekolsyre (pipecolic acid), en annen kjemikalie fremstilt fra planter, for å se om det kan brukes til å vaksinere gran.

Skadedyr og sykdommer

Grantrær beskytter seg selv mot skadedyr og sykdommer ved å bruke mange ulike forsvarsmekanismer. Disse mekanismene kan sensibiliseres, det vil si at trærnes forsvar utvikles og forsterkes slik at trærne får en raskere og bedre immunrespons. Sensibiliseringen kan sammenlignes med at en person får en vaksine mot en bestemt sykdom, forklarer Melissa Magerøy.

– Uten vaksine vil trærne bruke lang tid på å respondere dersom de blir angrepet. Med vaksine vil de reagere raskt for å hindre angrep, forteller hun.

BEHOLDERE MED GRANFRØ: Melissa Magerøy med noen av frøene i et rom i et av NIBIOs drivhus. Etter to år blir frøene unge granplanter, og da skal hun teste plantenes resistens mot skadelig rotsopp, blåvedsopp og snutebille.

Hun har forsket på metyl-jasmonat tidligere. Da kom hun frem til at ungplanter av gran som er behandlet med dette plantehormonet, har økt motstandsdyktighet mot skadelige blåvedsopper som barkbillene bringer med seg. Soppen hjelper trolig billene med å ta livet av trærne. Dersom soppveksten hindres, blir det vanskelig for barkbillene å innta trærne.

– I forskningen vi jobber med nå, ønsker vi å finne ut hvordan metyl-jasmonat fungerer som vaksine og hvordan det beskytter grantrærne. Vi vet allerede at dette stoffet kan beskytte trær mot granbarkbillen i minst én sesong, kanskje også to sesonger. Dersom trærne i en klatrepark blir angrepet av barkbiller, vil spraying med metyl-jasmonat være smart for å hindre at blåvedsoppene og granbarkbillene får boltre seg i trærne. Det vil koste en del, men det vil være en god løsning for å redde klatreparken med et begrenset antall trær. For et større skogsområde er det nærmest umulig å gjøre noe slikt for å hindre barkbilleangrep, forteller Melissa Magerøy.

GRANFORSKER: Melissa Magerøy fra Texas har studert skogfag i USA. Nå er hun forsker ved NIBIO på Ås.

Tester med ulike jordtyper

Før Melissa Magerøy plantet de vaksinerte granfrøene var hun ute og hentet jord hos skogeier Fredrik Anstensrud (31), andelseier i Viken Skog. Etter tørkesommeren 2018 har han hatt store utfordringer med granbarkbiller i skogeiendommen han overtok i fjor. Eiendommen ligger i Hobøl i Indre Østfold kommune.

– I fjor fikk jeg hogget cirka 2000 kubikkmeter med gran på grunn av tørkeskader og barkbilleangrep, og det ser ut til at jeg må hogge omtrent like mye i år av samme årsak. Det har vært svært ille her, men jeg tror jeg fikk ut trærne som var hardest angrepet. Det er veldig interessant om forskerne kan finne en vaksine som hindrer at billene får fotfeste, sier Anstensrud.

Melissa Magerøy bruker jorden fra Anstensruds skog i forskningsøyemed. Noen av frøene og ungplantene i forskningsprosjektet er satt i jorden hun hentet på hans eiendom. Andre frø og planter er satt ned i jord som er sterilisert.

– I tillegg har vi brukt sterilisert jord som er tilsatt med en sopprot vi vet er gunstig for trærne, forteller hun.

Håper på langsiktig virkning

I forbindelse med forskningen studerer Magerøy også hvordan vaksinering og ulike jordtyper påvirker granplantenes helse og motstandsevne mot skadedyr og skadelig sopper.

– Vi ser også på hvordan vaksineringen påvirker granas forbindelser med mikroorganismer som er gunstige for treet. Grantrær lever i symbiose med sopp og bakterier som hjelper trærne opp og frem. Dette er organismer som bidrar til at trærne er sunne og friske, tar opp næring og lagrer karbon. Nyttige sopper og bakterier kan også sørge for at trærne har et godt immunforsvar mot skadelige organismer. Derfor er det viktig at vi også ser på hvilen effekt vaksineringen har på de hjelpsomme soppene og bakteriene. Her vil de ulike jordtypene hjelpe oss med å kunne slå fast om vaksinen har god eller dårlig effekt på mikroorganismene som lever i symbiose med trærnes rotsystem, forteller forskeren.

EN DEL AV FORSKNINGEN: Øverst til venstre er det granplanter i ulike typer jord og behandlet med ulike midler. Erlenmeyerkolben inneholder Tylospora asterophora (stjernesporet barksopp), som er en av de gode soppene. Granspirer nederst til venstre. Nederst til høyre er det jord fra Hobøl ved siden av sterilisert jord i den hvite posen.

Forskningsprosjektet til NIBO-forskeren kommer til å ta tid. Frø og ungplanter må få vokse litt før hun kan vurdere, evaluere og konkludere.

– Det er et langsiktig prosjekt, ja, så jeg holder på med andre prosjekter mens frøene spirer og ungplanetene gror. Om to år har de vokst lenge nok til at vi kan gjennomføre en evaluering. Jeg håper naturligvis at teorien stemmer med virkeligheten, at vaksinebehandling med metyl-jasmonat fungerer godt. Hvis den gjør det, kan vi enkelt behandle tusenvis at frø og produsere granplanter som er bedre rustet til å beskytte seg selv mot skadedyr og sykdommer når de skal ut i skogen, sier Melissa Magerøy.

– Vi tester bruk av naturlige kjemikaler for å øke granas forsvarsevne. Målet er å finne en løsning for å bruke mindre pesticider, samtidig som vi ønsker å beskytte gran mot skade og utvikle et mer bærekraftig og lønnsomt skogbruk, poengterer granforskeren.

*

Studentene Ieva Lucinskaite og Vytautas Cesna fra Litauen er med i et utvekslingsprogram mellom Norges miljø- og biovitenskapelige universitet på Ås og landbruksuniversitet i Vilnius. Dette er finansiert av Samnordisk Skogsforskning (SNS), eller Nordic Forest Research som det heter på engelsk. Hjemme i Litauen har Vytautas Cesna spesielt sett på en type møll som er skadelig for trær i Øst- og Sentral-Europa. Ieva Lucinskaite studerer hvordan trærne påvirkes av andre stressfaktorer, for eksempel ekstrem tørke og ekstrem kulde. Til dette bruker hun blant annet elektromagnetiske felt i forskningen.