Ovatko tulokaspatogeenit uhka Suomen metsille? Jarkko Hantula Jarkko Hantula Metsäntutkimuslaitos Vantaan tutkimuskeskus Tässä esiteltävien tutkimusten tekijät rja Lilja, Heikki Nuorteva & Jarkko Hantula Risto Kasanen, Timo Kurkela, Martti Vuorinen, Jean Pinon, Michael E Ostry & Jarkko Hantula Minna Kauhanen, Eeva Vainio, Pekka Niemelä & Jarkko Hantula Timo Kurkela, Stephen Hendry, Takehiro Yamaguchi, Halvor Solheim, drian Bolay, Thomas Cech, Erhard Halmschlager & Jarkko Hantula Suomen tärkeimmät luontaisesti esiintyvät metsätaudit Kuusen tyvilaho (juurikäävät) Männyn tyvitervastauti (männynjuurikääpä) Männynversosurma (surmakka) Tervasroso Koivunruoste Juurikääpä merikankastanja, sadan vuoden takainen valtapuu US:n itäosissa 1900-luvun alussa noin joka neljäs puu laajoilla alueilla US:n itäosissa oli amerikankastanja Laji oli tunnettu, rakastettu ja taloudellisesti tärkeä 1
Kastanjansurma - tappava metsätauti Kastanjansurmasientä saapui US:han useita erillisiä kertoja 1800-1900 luvun vaihteessa Japanilaisten kastanjantaimien kaupan mukana Sieni on US:ssa hyvin muunteleva 1950-luvulla amerikankastanja luokiteltiin uhanalaiseksi lajiksi Kastanjansurma saapui Eurooppaan vuonna 1938 Kastanjansurma - tappava metsätauti Euroopassa viruksia käytetään tehokkaasti taudin torjuntaan merikassa menetelmä on osoittautunut tehottomaksi amerikkalainen kastanjasurmapopulaatio on perinnöllisesti monimuotoisempi Muita kansainvälisiä metsätautikatastrofeja Hollanninjalavatauti Valkomännyn tervasroso Phytophthora cinnamomi merikanjalopähkinän korotauti Uusin supertuho: tammen äkkikuolema Phytophthora ramorum-leväsieni on 1990-luvun puolivälistä alkaen tappanut Kaliforniassa joukoittain tammia Leväsieni on moni-isäntäinen Euroopassa kuvattu alppiruusulta merikkaan todennäköisesti koristekasvikaupan myötä Uusin supertuho: tammen äkkikuolema Oireet eri isännillä vaihtelevat alppiruusulla harmiton laikkutauti tammella tappava Eri leväsienikannat Euroopassa ja US:ssa Uusin supertuho: tammen äkkikuolema Vuonna 2003 P. ramorum havaittiin Englannissa eurooppalaista harmitonta kantaa? vai aggressiivista US:ssa esiintyvää muotoa? Englannissa useilla puulajeilla Oireet muistuttavat Kaliforniassa havaittuja 2
Tulokasmetsätauteja Suomessa? Valkomännyn tervasroso Hollanninjalavatauti Yksitumainen Rhizoctonia-sieni Koivun versolaikku Taimitarhoilla havaittiin 1990-luvun alussa koivulla versolaikku iheuttaja on Phytophthora cactorumniminen leväsieni Metla/rja Lilja Neofabrea populin aiheuttama kuoripolte Neofabrea populin aiheuttama kuoripolte Metla/Risto Kasanen Sienen on arveltu siirtyneen Pohjois- merikasta Eurooppaan Voi osoittautua vakavaksi ongelmaksi toisen ja kolmannen sukupolven hybridihaapaviljelmillä Resistenssijalostuksella on hyvät mahdollisuudet Metla/Risto Kasanen Kuoripoltteen yleisyys eräissä hybridihaavan juurivesametsiköissä Etelä-Suomessa Runkojen määrä (%) 100 kuollut 80 39,2 53,7 60 40 20 0 sairas 37,5 39,3 23,3 terve 7,0 39,5 38,9 38,8 21,6 15,3 45,8 27,0 73,0 Fiskars Vihti Selki Tarkis Sippola Haavanroso Tappaa puun latvuksen Vain muutamilla paikoilla Suomessa Tuho voi olla metsikkötasolla huomattava Erittäin tavallinen ja tuhoisa Pohjois-merikassa Metla/Timo Kurkela 3
Haavanroson historiasta Taudin historiaa ei tunneta iemmin karanteenilajina Euroopassa Jean Pinon löysi sitä 1970-luvulla runsaasti lpeilta Voisi olla jopa alkuperäinen Euroopassa Metla/Timo Kurkela Mitä populaatiorakenne kertoo eliön historiasta? B D D F H E J B B K G I C C Lajin siirtyminen uuteen ympäristöön E E E E E E Introdusoituneen populaation monimuotoisuus pieni lleelit löytyvät myös lähtöpopulaatiosta Esimerkki haavanrososienen muuntelusta Havaittu alleelimäärä lleelidiversiteetti lleelien kokonaismäärä Pohjois-merikka 21 0,94 76 Eurooppa 9 0,81 14 lleelien sekvenssien samankaltaisuus ei jakautunut mantereittain Johtopäätökset haavanrososta Sieni on todennäköisesti siirtynyt Pohjois- merikasta Eurooppaan Siirtyminen tapahtunut joko useita kertoja tai suurena määränä ehkä kuorimattoman puutavaran tai pakkausmateriaalin mukana jo purjelaivojen aikakaudella? Mitä opimme haavan versojen sienitaudeista? Suomessa on kolme merkittävää haavan versojen sienitautia Niistä kaksi on tulokaslajeja Siten Suomikaan ei ole turvassa tautia aiheuttavilta tulokaslajeilta Metsätauteja aiheuttavien sienten siirtyminen Taudinaiheuttajien siirtymistä kasvikaupan yhteydessä pyritään rajoittamaan kasvintarkastuksen toimesta Kasvitautien siirtyminen on kiihtynyt ajan myötä inhimilliset virheet latentit patogeenit uudessa elinympäristössä patogeeneiksi osoittautuvat lajit 4
Tulokaslajien endofyytit Endofyytit ovat sieniä, jotka esiintyvät kasvin solukossa aiheuttamatta taudin oireita Endofyyttiyhteisöt ovat varsin monimuotoisia Neulasendofyytit ovat hyvä mikrosienten siirtymiskyvyn malli Siperianlehtikuusen historiaa Siperianlehtikuusi Suomeen viimeisen 300 vuoden aikana Venäjältä Islantiin viimeisen sadan vuoden aikana Metla/Kuva-arkisto Siperianlehtikuusen endofyytit Lehtikuusen endofyyttitutkimuksen materiaali lajin alkuperäalueelta rkangelista Suomesta Islannista Endofyytti-lajien esiintyminen eri metsiköissä Kaikki rkangelin alueella yleiset neulasendofyytit esiintyivät myös Suomessa kaksi myös Islannissa Lajeja eniten Raivolassa ja vähiten Islannissa 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % R KI PU RU S IC Uudessa elinympäristössä uusia endofyyttejä? 100 % Useita lajeja, joita ei ollut rkangelin näytteessä Uudessa elinympäristössä muista kasveista lehtikuuseen siirtyneitä? 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % R KI PU RU S IC Yleisimmän endofyytin populaatiorakenne Yleisimmän siperianlehtikuusen endofyytti muodostaa yhtenäisen Venäjältä Suomeen ulottuvan populaation Siten endofyytit ovat siirtyneet tehokkaasti isäntäkasvinsa perässä uusille alueille 5
Lepänruoste: uusi ja vanha patogeeni Euroopassa Lepänruostetta aiemmin Pohjoismaissa viimeiset havainnot 1980-luvulla Skotlannissa ja Japanissa esiintynyt jatkuvasti Elää osan elinkierrostaan lepällä ja osan lehtikuusella Kaksi erilaista lepänruostetta 0.002 FIN4 NOR6 CH1 FIN1 JP1 JP2 CH2 NOR1 NOR2 FIN3 UT2 SKG6 SKOU3 M. betulinum SKG2 SL6 japanilaiset ja uudet eurooppalaiset skotlantilaiset ja koivunruoste Kaksi erilaista lepänruostetta Suomesta kadonneen lepänruosteen tilalle on siperianlehtikuusta seuraten saapunut Itä-asiasta uusi patogeenilaji Harmaalepällä aggressiivinen taudinaiheuttaja Yhteenveto Suomessa neljä pääpuulajia Äärimmäisen tuhoisa metsätauti vahingoittaisi peruuttamattomasti suomalaista luontoa ja metsätaloutta Metla/Jarkko Hantula Yhteenveto Metsätautien historia pitkä ja synkkä Myös Suomessa tulokaspatogeenien aiheuttamia tauteja Todellisia katastrofinaiheuttajia ei maamme pääpuulajeilla ole kuitenkaan havaittu Yhteenveto Lehtikuusen neulasendofyytit ja patogeenit leviävät tehokkaasti isäntäkasvin perässä Siten on todennäköistä että myös patogeenilajit siirtyvät koristekasvi- ja taimikaupan tai kasvien salakuljetuksen seurauksena 6
Yhteenveto Myös Suomessa varauduttava nopeisiin toimenpiteisiin vaarallisten taudinaiheuttajien varalta 7