Metsämansikan (Fragaria vesca) vastustuskyky kasvinsyöjähyönteisiä vastaan ja sen vaikutukset kasvin kelpoisuudelle

Abstract

Kasvien ja kasvinsyöjien pitkä yhteinen evoluutiohistoria on johtanut niiden välisiin moninaisiin vuorovaikutussuhteisiin. Koska kasvit eivät voi paeta kasvinsyöjiä, on niiden täytynyt kehittää lukuisia puolustusmekanismeja. Puolustusmekanismit voivat olla rakenteellisia tai kemiallisia. Koska kasvit joutuvat käyttämään resursseja puolustukseen, voi resurssiristiriitoja syntyä esimerkiksi kasvun ja puolustuksen välille. Tällainen resurssiristiriita voi olla huomattavissa muun muassa tilanteessa, jossa kasvinsyöjiä ei olekaan läsnä. Tässä tutkimuksessa tarkastelen vastustuskyvyltään erilaisten metsämansikoiden (Fragaria vesca) vasteita kahden kasvinsyöjähyönteisen aiheuttamaan vaurioon. Kokeessa olevat metsämansikat valitsin mukaan genotyyppipoolista, minkä vastustuskyky mansikkanälvikästä (Galerucella tenella) vastaan tunnetaan. Kyseisten metsämansikoiden vastustuskykyä on tutkittu mansikkanälvikkään performanssin ja preferenssin kautta, mutta vastustuskyvyn vaikutuksia itse kasville ei tunneta. Tämän tutkimuksen tarkoituksena onkin selvittää, onko metsämansikan vastustuskyvyllä vaikutuksia sen kasvuun ja lisääntymiseen ja onko kasvinsyöjien aiheuttaman vaurion määrässä eroja riippuen siitä, luokitellaanko kasvi vastustuskykyiseksi vai alttiiksi mansikkanälvikkäälle. Kokeessa on mukana myös toinen kasvinsyöjä vattukärsäkäs (Anthonomus rubi), joten kokeessa voidaan lisäksi selvittää, onko vastustuskyvystä mansikkanälvikästä vastaan apua myös vattukärsäkästä kohtaan. Kokeessani on kolme eri käsittelyä, joista kontrollissa ei ole hyönteisiä. Ensimmäisessä hyönteiskäsittelyssä on mansikkanälvikkäitä ja toisessa on lisäksi vattukärsäkkäitä. Jokaisessa käsittelyssä on sekä alttiita, että vastustuskykyisiä metsämansikoita. Kokeessa mittasin metsämansikoista niiden kasvua, lisääntymistä, sekä aiheutuneen vaurion määrää. Kokeessani alttiit kasvit kokivat vähemmän lehtivauriota kuin vastustuskykyiset kasvit ja ne myös kasvoivat vastustuskykyisiä paremmin. Lisäksi kasveissa havaittu kukkavaurio korreloi positiivisesti sekä kasvun, että marjojen tuoton kanssa. En siis havainnut kasvin aiemmin todetusta vastustuskyvystä olevan hyötyä kasville, myöskään resurssiristiriitoja en havainnut. Kasvin puolustuksen tutkimista ei siis tämän kokeen tulosten perusteella voi testata pelkästään hyönteisen näkökulmasta, vaan huomioon on otettava myös kasvien reaktiot kasvinsyönnille.

Plants and herbivores share a long evolutionary history which has led to diverse interactions between them. Because plants cannot escape from herbivores, they have adapted by developing numerous defense mechanisms. Defense mechanisms can be structural or chemical. However, plants need to allocate resources for defense and, thus, trade-offs can arise between growth and defense. In this study, I examine the responses of woodland strawberries (Fragaria vesca) with varying resistance to two different herbivores. The woodland strawberries I use in the experiment have been selected from a known genotype pool with known resistance levels to strawberry leaf beetle (Galerucella tenella). The resistance of these wild woodland strawberry genotypes has been studied through strawberry leaf beetle performance and preference, but the potential effects of resistance on the plant itself are unknown. The purpose of this study is to determine whether the resistance of woodland strawberries influences its growth and reproduction and whether there are differences in the amount of damage caused by herbivores depending on whether the plant is classified as resistant or susceptible to herbivory. I also use another herbivore strawberry blossom weevil (Anthonomus rubi) in the experiment to test whether the resistance to strawberry leaf beetle is also helpful against the weevil. There are three different treatments in my experiment. In the first insect treatment, there are strawberry leaf beetles and in the second there are both beetles and strawberry blossom weevils. There are no insects in the control treatment. Each treatment has both susceptible and resistant woodland strawberries. In the experiment, I measured growth and reproduction of the study plants and amount of damage caused by herbivores. Results showed that susceptible plants experienced less leaf damage than resistant plants and they grew better than resistant plants. In addition, flower damage in plants is positively correlated with growth and amount of berries. The previously determined resistance of the plants was not found to be beneficial to the plants in this experiment and no indications of trade-offs were found either. According to these results, plant resistance should not be tested only by using the preference and performance of the herbivore. Plant responses to herbivory should also take to account to get the full view of the subject.