See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8685
ETF8685 (ETF8685) "Taimsete metaboliitide ja ebasoodsalt kõrgete temperatuuride retseptsioon jooksiklastel ja naksurlastel (1.01.2011−31.12.2014)", Enno Merivee, Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut.
ETF8685
Taimsete metaboliitide ja ebasoodsalt kõrgete temperatuuride retseptsioon jooksiklastel ja naksurlastel
Reception of plant chemicals and unfavourably high temperatures in carabids and elaterids
1.01.2011
31.12.2014
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB250 Entomoloogia, taimede parasitoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.201110 200,00 EUR
01.01.2012−31.12.201210 200,00 EUR
01.01.2013−31.12.201310 200,00 EUR
01.01.2014−31.12.201410 200,00 EUR
40 800,00 EUR

Jooksiklaste suure tähtsuse tõttu toitumisahelates ja keskkonnasõbralikus kahjuritõrjes on nende ökoloogilised nõudlused, toitumisharjumused ja vastavad käitumismehhanismid suurt tähelepanu pälvinud. Paljud naksurlased on laialt levinud ohtlikud taimekahjurid, kelle vastsed (traatussid) kahjustavad põllu- ja aiakultuuride maa-aluseid osi. Enamikul juhtudel on keemiline tõrje nende kahjurite vastu ebaefektiivne ja keskkonda kahjustav. Seega alternatiivsete keskonnasõbralike tõrjemeetodite välja töötamine on aktuaalne. Käesolev project on meie varasemate projektide jätkuks kolmes peamises suunas. (1) Kuna suurema osa tundlasensillide funktsiooni kohta andmed seni jooksiklastel puuduvad ja naksurlastel pole varem tundlasensillide funktsiooni elektrofüsioloogiliselt uuritud, siis selle projekti raames kavatseme seda lünka täita. Pöörates erilist rõhku kontaktsele kemoretseptsioonile ja haistmisele. (2) Käitumiskatsetega püüame selgitada lõhnade ja maitsmisstiimulite osa nende putukate toiduotsingul ja elupaigavalikul. Eesmärgiks on vastavate bioloogiliselt aktiivsete ainete identifitseerimine ja toime selgitamine perifeersete retseptorneuronite, sensilli ja organismi käitumise tasandil. (3) Hiljuti meie poolt avastatud perifeersete soojustundlike neuronite valangulisus ebasoodsalt kõrgetel temperatuuridel näib olevat erakorselt tähtis jooskiklase Platynus assimilis termoretseptsioonis. Käesoleva projekti raames püüame selgitada, kuidas putukale ebasoodsalt kõrgeid temperatuure kodeeritakse perifeersetes termotundlikes neuronites teistel putukatel. Käesolev projekt selgitab, kuidas keemilised ja füüsikalised välisstiimulid mõjutavad jooksiklaste ja naksurlaste toiduotsingu ja elupaigavaliku aluseks olevaid käitumismehhanisme selleks, et senisest efektiivsemalt manipuleerida nende putuklate populatsioonidega agroökosüsteemides mahepõllumajanduse ja integreeritud taimekaitse tingimustes.
Because carabids play a potential role in foodweb dynamics and pest control, much interest have been attracted to the studies on their ecological requirements, feeding habits and underlying behavioural mechanisms. Many elaterids are well known as widespread, harmful pests, whose larvae, wireworms live in the soil and damage subterranean parts of agricultural and horticultural crops. Since chemical control of wireworms is not adequate in most cases, developing alternative, effective and ecologically friendly control methods of these soil insects is a need of the day. This project is a continuation of our previous studies on sensory morphology and electrophysiology in carabids and elaterids in three main directions. (1) Since, specific stimuli have been identified for only two morphological types of antennal sensilla (campaniform and chaetoid) out of thirteen found in carabids, and no electrophysiological data exist on functioning of antennal sensilla in elaterids, explanation of the function of antennal sensilla in these economically important insects will be continued, with special emphasis on taste and olfaction. (2) By behavioural experiments, the kairomonal effect of gustatory and olfactory stimuli, primarily of plant origin, to food detection and habitat selection of the beetles will be explained in order to identify biologically active compounds related. (3) The recently discovered spike bursting induced by high sublethal and lethal temperatures in thermo- as well as in hygroreceptor neurons seems to be extremely important in peripheral coding of high temperatures in the carabid Platynus assimilis, and may be of wider distribution among insects. We hope that this project will shed more light on the problem. The work should give important new information about the role of various environmental biotic and abiotic factors in formation of carabid and elaterid assemblages in agricultural lands. This kind of knowledge may contribute to manipulation with populations of these economically important insects in conditions of sustainable agriculture and integrated pest management.
Kuna ETF finantseeris projekti taodeldud summast ligi kaks korda väiksemas mahus, ei olnud võimalik katseid taimsete lenduvate ühenditega metoodiliselt vajalikul tasemel läbi viia ja me loobusime selle punkti täitmisest, samas ülejäänud püstitatud eesmärgid täitsime. Testisime lehetäide nestes sisalduvate suhkrute ja suhkuralkoholide stimuleerivat toimet kirju-ketasjooksiku kui lehetäide olulise loodusliku vaenlase tundla kemoretseptoritele. Näitasime, et mardika suhkrutundlik neuron reageerib lehetäi neste prevalentsetele mono-, di- ja trisahhariididele, mis võimaldab neil lehetäide kolooniaid avastada (Merivee jt., 2012). Taimsete alkaloidide ja glükosiidide stimuleerivat toimet tundla maitseneuronitele mõõtsime granivoorsel metsa-süsijooksikul. Näitasime, et mardika maitseneuronid võivad reageerida taimsetele kaitseainetele nii kiniinitundliku neuroni aktiveerimise kui ka teiste maitseneuronite aktiivsuse inhibeerimise teel (Milius jt., 2011). Identifitseerisime olulise põllukahjuri, tume-viljanaksuri tundlal soola-, suhkru- ja puutetundliku neuroni olemasolu. Suhkrutundliku neuroni reaktsioonispekter on lai, 13-st testitud taimsest suhkrust aktiivseks osutus seitse. Tume-viljanaksuri suhkrutundlikkus on seotud kevadise küpsussööma-aegse toiduotsinguga (Tooming jt., 2012). Selgitasime püretroidse insektitsiidi alfa-tsüpermetriin nõrkade dooside subletaalset kõrvalmõju kasulike jooksiklaste lokomotoorsele aktiivsusele kui käitumuslikult tundlikule biomarkerile (Tooming jt., 2011) ja nende mardikate käitumuslikule termoregulatsioonile (Merivee jt., artikkel esitatud, revideerimisel). SEM/FIB meetodil selgitasime jooksiklaste tundla termo- ja hügroretseptorite ehitust. Esmakordselt näitasime, et bimodaalsete hügroneuronite poolt genereeritavad närvi-impulsside valangud võivad kodeerida kõrgeid temperatuure, mis on tähtis mardikate käitumuslikus termoregulatsioonis (Nurme jt., esitatud, revideerimisel). Kvantitatiivsed mõõtmised näitasid, et kuivaneuron hakkab impulss-valanguid genereerima madalamal temperatuuril kui niiske õhu neuron (Must jt., esitatud).