Tutkijat istuttivat rapsiin sienen, joka tunnetaan kyvystään tappaa hyönteisiä. Mikrobien ja viljelykasvien välisen kumppanuuden hyödyntäminen voi käynnistää maatalouden uuden aikakauden, jossa ekologinen jalanjälki on minimoitu ja ruoantuotanto turvattu.
Turun yliopiston tutkijoiden johtama tutkimus osoitti, että luonnossa tavallisesti vapaana maaperässä elävä, hyönteisiä tappava sieni voidaan menestyksekkäästi istuttaa rapsiin, jonka solukoissa kasvaessaan se saa aikaan tiettyjen puolustusyhdisteiden synteesin. Löytö on askel kohti tulevaisuuden kestävämpää maataloutta. Tutkimus toi uutta tietoa siitä, kuinka kasveihin istutettavien sienien avulla voidaan mahdolllisesti vaikuttaa kasvien tuottavuuteen ja niiden kykyyn torjua tuholaisia.
Tutkijat käyttivät työssään Beauveria bassiana -nimistä sienilajia, joka on tunnettu kyvystään infektoida ja tappaa hyönteisiä. Kyseisestä sienestä valmistetaan myös biologisia torjunta-aineita, joita ruiskutetaan viljelykasvien lehtien pinnalle. Nämä torjunta-aineet ovat jo käytössä eri puolilla maailmaa, mutta niiden heikkoutena on toistaiseksi ollut herkkyys UV-säteilylle. Tästä syystä tutkijat halusivat etsiä korvaavaa menetelmää ja kokeilivat istuttaa sientä rapsikasveihin.
– Tavoitteenamme oli testata, voiko Beauveria bassiana -sienen potentiaalia hyödyntää kasvinsuojelussa, vaikka se eläisikin kasvisolukon sisällä endofyyttisesti. Pyrimme tällä tavoin saamaan kasvissa aikaan luonnollisen puolustusmekanismin tuholaisia vastaan, kertoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, dosentti Anne Muola Turun yliopiston biodiversiteettiyksiköstä.
Tutkijat tekivät läpimurron luomalla rapsikasvin ja sienen välille toimivan endofyyttisen suhteen. Sienen kasvu rapsin solukossa kiihdytti sen flavonoidituotantoa, lisäsi antioksidanttisista ominaisuuksistaan tunnettujen yhdisteiden määrää ja edisti myös muilla tavoin kasvien terveyttä.
– Tuloksemme viittaavat siihen, että sienen ja kasvin välinen vuorovaikutus tehosti tiettyjen kasvin puolustuksen kannalta hyödylliseksi tunnettujen yhdisteiden tuotantoa ja toimi siten eri tavoin kuin kasvin tavanomainen puolustusmekanismi esimerkiksi jotakin sienitautia vastaan, toteaa tutkimuksen toinen kirjoittaja, erikoistutkija Benjamin Fuchs Turun yliopiston biodiversiteettiyksiköstä.
Kaalikirvat ovat yleisiä rapsissa esiintyviä tuholaisia.
Mikrobien hyödyntäminen maataloudessa voi vähentää riippuvuutta kemiallisista torjunta-aineista
Tutkimuksessa tärkeään asemaan nousivat rapsin tuottamat flavonoidit, joiden tiedetään vaikuttavan muun muassa kasvien UV-suojaan, kukan värin muodostumiseen ja kasviensyöjien torjuntaan. Kasvin ja sienen kumppanuus lisäsi myös antioksidanttiyhdisteiden määrää kasvissa. Seuraavaksi tutkijat haluavat selvittää, kuinka suuri vaikutus kyseisellä sienellä on kasvin vastustuskykyyn erilaisia ympäristön stressitekijöitä vastaan sekä sitä, vaikuttaako se sadon laatuun.
– Tutkimuksemme on askel kohti kestävämpää maataloutta. Jos alamme hyödyntää maanviljelyssä viljelykasvien kanssa tiiviissä vuorovaikutussuhteessa eläviä ja niille hyödyllisiä mikrobeja, siirrymme maatalouskäytännöissä uuteen aikakauteen. Tällöin olemme vähemmän riippuvaisia kemiallisista torjunta-aineista, Fuchs sanoo.
Tutkijoiden mukaan tämänkaltaiset eliöiden väliset kumppanuudet tarjoavat vilauksen maatalouden tulevaisuudesta, jossa yhteiskunnan täytyy pystyä turvaamaan ruoantuotanto ja minimoimaan ekologinen jalanjälki.
– Kun mikrobien rooli kasvien terveydessä tunnustetaan yhä laajemmin ja meillä on käytössämme kehittyneitä bioteknologisia menetelmiä, päästään kehittämään uusia innovatiivisia keinoja, joilla voidaan optimoida kestävästi sadon kasvattamista ja sen laatua, Fuchs toteaa.
Tutkimus on osa Horisontti Eurooppa -ohjelman EcoStack-hanketta. Tutkimusartikkeli julkaistiin arvostetussa Journal of Pest Management Science -lehdessä.
Kuvat: Benjamin Fuchs
Kuvat medialle
Media voi hyödyntää vapaasti oheisia kuvia aiheeseen liittyvässä uutisoinnissaan. Kuvaaja: Benjamin Fuchs
> Kaaliperhosen toukka syömässä rapsia
> Kaalikirvat ovat yleisiä rapsissa esiintyviä tuholaisia
Lisätietoja
Anne Muola, +358 40 582 2982, anmamu@utu.fi
Benjamin Fuchs, p. +358 50 477 0651, benjamin.fuchs@utu.fi
