För första gÄngen har forskare lyckats karakterisera doftreceptorer hos granbarkborrar. Receptorerna reagerar pÄ vanliga barkborreferomon och förhoppningen Àr att resultaten leder till bÀttre bekÀmpning av skadeinsekterna och skydd av skogen i framtiden.

Granbarkborrar anvÀnder luktsinnet för att hitta trÀd och partners att fortplanta sig med. Lukterna fÄngas med hjÀlp av doftreceptorer (proteiner) i antennerna. Forskare har lÀnge förstÄtt sambandet, men hittills har de inte kÀnt till exakt vilka doftreceptorer som binder vilka feromonsubstanser. En kunskap som Àr viktig för att pÄ sikt utveckla effektivare och mer miljövÀnliga bekÀmpningsmedel och barkborrefÀllor för att skydda skogen.

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

– Ett stort antal olika barkborrearter anvĂ€nder de hĂ€r feromonsubstanserna nĂ€r de kommunicerar med dofter, sĂ„ att vi har lyckats karakterisera dem Ă€r ett genombrott i forskningen, sĂ€ger Martin N Andersson som lett forskningsgruppen bestĂ„ende av forskare i Lund, Tyskland och Tjeckien.

De tvÄ receptorerna Àr sÄledes de första som överhuvudtaget har karakteriserats hos barkborrar. För att sÀtta resultatet i sitt sammanhang berÀttar Martin N Andersson att inom hela insektsordningen Coleoptera, skalbaggar, med fler Àn 300000 arter pÄ jorden, har bara tre doftreceptorer karakteriserats tidigare.

– VĂ„ra resultat visar att olika skalbaggsarters feromonreceptorer Ă€r evolutionĂ€rt obeslĂ€ktade, Ă„tminstone hos de fĂ„ arter som Ă€r studerade. Vi visar Ă€ven att doftsvaret i dessa receptorer Ă€r mycket specifikt. Vi Ă€r dessutom först i vĂ€rlden med att kunna visa exakt var i receptorerna som feromonerna sannolikt binder.

Resultaten gör det möjligt att pÄ sikt utveckla bÀttre och mer miljövÀnlig bekÀmpning av granbarkborrar. Ett tillvÀgagÄngssÀtt Àr att försöka hitta andra doftÀmnen som binder Ànnu bÀttre Àn ipsenol och ipsdienol till de tvÄ karakteriserade receptorerna. Om sÄdana doftÀmnen gÄr att hitta sÄ kan de förhoppningsvis anvÀndas för att störa granbarkborrarnas feromonkommunikation. Antingen genom att aktivera receptorn starkare Àn det naturliga feromonet, eller genom att blockera receptorn.

Ett annat sÀtt kan vara att anvÀnda de tvÄ karakteriserade doftreceptorerna i ett slags biosensor som Àr under utveckling. DÄ skulle man snabbt kunna hitta granbarkborrar och pÄ sÄ vis kunna plocka ut angripna trÀd frÄn skogen innan barkborrarna sprider sig.

Enligt Martin N Andersson ligger den praktiska tillÀmpningen nÄgra Är fram i tiden.

– Screening för bĂ€ttre Ă€mnen eller Ă€mnen som blockerar receptorerna kan pĂ„börjas under 2021. Om vi hittar ett sĂ„dant Ă€mne sĂ„ mĂ„ste resultaten bekrĂ€ftas i laboratorium och sedan utvĂ€rderas i fĂ€lt. Praktisk anvĂ€ndning ligger nog minst tvĂ„, tre Ă„r fram i tiden. AnvĂ€ndning i biosensorer för övervakning och detektion av angrepp ligger nog Ă€nnu lĂ€ngre fram i tiden. Men vĂ„r upptĂ€ckt Ă€r i alla fall en nödvĂ€ndig början mot dessa mĂ„l, sĂ€ger han.

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

 

 

Mer information
Martin N Andersson, docent
Biologiska institutionen, Lunds universitet
046-222 93 44
0706-91 66 35
Martin_n.andersson@biol.lu.se

 

Jan Olsson, journalist
Biologiska institutionen
Lunds universitet
jan.olsson@biol.lu.se