Tilbake til søkeresultatene

BIONÆR-Bionæringsprogram

Chemosensory pathways underlying oviposition behavior in the pest insect, Helicoverpa armigera - peripheral and central mechanisms

Alternativ tittel: Kjemosensoriske baner knyttet til eggleggingsadferd i skadeinsektet, Helicoverpa armigera - perifere og sentrale mekanismer

Tildelt: kr 10,8 mill.

Prosjektnummer:

324379

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2021 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Samarbeidsland:

Insektangrep på landbruksområder har vært en stor utfordring for menneskeheten siden tidlige tider. De ødeleggende gresshoppe-svermene som inntok jordene i Nildalen, slik det er beskrevet i Mosebøkene (ca. 1405 f.Kr.), er en av de første skriftlige referansene til dette problemet. Hovedmålet med prosjektet som presenteres her, er å bidra til trygg matproduksjon globalt ved å utforske grunnleggende prinsipper knyttet til lukt-regulert eggleggings atferd hos et av verdens mest skadelige insekter, nattsvermer-arten Helicoverpa armigera. Vår ambisjon er å øke kunnskapen om kjemosensoriske baner som danner grunnlag for hunn spesifikk reproduktiv atferd hos den aktuelle arten. Vi vil utforske de molekylære og nevrale mekanismene som kjennetegner deteksjon/prosessering av luktsignaler klassifisert som ‘oviposition deterrents’ (ODs). På den måten vil vi bidra til forbedring av biologiske strategier i fremtidig skadedyrbekjempelse. Bruken av pesticider er ved et vendepunkt og viser tydelig at denne typen plantevernmidler er ødeleggende for våre økosystemer. Et miljøvennlig alternativ som også er effektivt, trengs mer enn noen gang. Å bruke kjemiske komponenter som regulerer et vesentlig element i den hunn-spesifikke reproduksjonen, dvs. egglegging, er en så langt ikke verifisert metode. Denne tilnærmingen, som er rettet direkte mot de sultne larvene, kan bane vei for innovasjon av nye metoder for skadedyrbekjempelse. Den lokale lepidoptera-arten, Pieris brassicae, vil også bli inkludert i adferds-testene. Prosjektlederen ved Kjemosensorisk lab, NTNU, vil samarbeide med godt kvalifiserte forskere fra Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing og Norsøk, Tingvoll. Ved å kombinere ulike eksperimentelle teknikker, heriblant intracellulær registrering/farging, kalsiumavbildning, CRISPR/Cas9 gen redigering og atferds-studier, vil vi avdekke ny kunnskap om den så langt relativt ubeskrevne hunn-spesifikke luktbanen.

For establishing sustainable agriculture and safe food production, the human society must change pest control strategies by reducing utilization of chemical pesticides and replacing them with environment-friendly alternatives. Despite introduction of biological strategies already several decades ago, including utilization of the insects' own odor signals, such as sex-pheromones, the effectiveness of these methods needs to be improved. It is therefore urgent to upgrade the knowledge about the olfactory pathways and the relevant signaling mechanisms. In this assignment, we aim to explore a system yet poorly described – i.e., the chemosensory circuit underlying regulation of female-specific egg laying behavior in the global pest insect, Helicoverpa armigera. The new knowledge may pave the way for innovation of novel pest control methods approaching the harmful larvae directly. This proposal is linked to an ongoing research project on food safety, classified within the Sino-Norwegian program of the Research Council of Norway (RCN). Three recent high-ranked articles from our research unit on the ongoing project, entitled “Plant – insect relationships: imaging CO2, pheromones, and plant odors in the olfactory pathway of an herbivorous insect”, proves the academic ability of the Chemosensory lab and the suitability of the basic research approach. By continuing the well-established cooperation with our Chinese partners and including a national collaborator having extensive experience from applied research projects on the relevant topic, we have an ideal base for the new plan. The project will include behavioral tests of the local pest species, Pieris brassicae, as well. Regarding expert knowledge, the distinct groups complement each other perfectly as the Norwegian units are competent to explore the central pathways and the odor evoked behaviors, respectively, while the Chinese can uncover details of the peripheral signaling pathway.

Aktivitet:

BIONÆR-Bionæringsprogram