Okakaarnakuoriaisten sinistäjäsienten lajitunnistus DNA:n perusteella

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Luonnonvarakeskuksen Metsien terveys ja biodiversiteetti -tutkimusryhmässä Viikin toimipisteessä. Opinnäytetyössä haluttiin saada lisätietoa Suomessa elävistä sinistäjäsienilajeista, joita okakaarnakuoriaiset levittävät. Suomessa kuolleiden mäntyjen määrä on ollut kasvussa okakaarnakuoriaisten takia. Okakaarnakuoriaisten levittämät sinistäjäsienet estävät veden kulkeutumisen puissa, minkä takia puut kuolevat. Suomessa sinistäjäsienilajeja ei ole juuri tutkittu.

Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia ja saada lisätietoa Suomessa lisääntyvistä okakaarnakuoriaisten (Ips acuminatus) sinistäjäsienilajeista (Ophiostoma sp) DNA-sekvenssien avulla. Tarkoituksena oli tunnistaa eri sinistäjäsienten lajeja DNA-tasolla. Saatuja tuloksia verrattiin National Center for Biotechnology Information -internetsivuston tietokantaan lajien todentamiseksi.

Työssä tutkittiin, mitä sinistäjäsienilajeja vuonna 2023 syksyllä kerätyissä kuoriaisnäytteissä oli. Kerätyt näytteet steriloitiin pinnalta, leikattiin ja laitettiin kasvamaan kasvatusmaljoille. Tämän jälkeen kasvatusmaljoilta kerättiin sienirihmastoa, josta eristettiin DNA. DNA monistettiin PCR:llä ja ajettiin agaroosielektroforeesigeelillä. Geeliajon jälkeen näytteet lähetettiin sekvensoitavaksi. Sekvensoinnin jälkeen saaduista tuloksista tarkasteltiin, mitä sinistäjäsienen lajeja näytteissä oli ollut.

Työssä oli 86 näytettä, josta viidestä saatiin tunnistettua kahta eri sinistäjäsienilajia. Saadut sinistäjäsienilajit olivat Ophiostoma macrosporum ja Ophiostoma clavatum. Lajitunnistuksessa käytettiin kolmea eri geenialuetta, jotta tuloksista saatiin luotettavampia ja tarkempia. Eri geenialueiden käytön tarve huomattiin tuloksien tarkastelussa.

Näytteitä kerättiin kuudelta eri alueelta. Jatkotutkimuksia pohdittaessa näytteiden keräämisalueiden määrää voisi kasvattaa ja varmistaa, että näytteitä kerätään ympäri Suomea. Näytteitä voisi kerätä sekä elävistä että kuolleista männyistä, joihin okakaarnakuoriaiset ovat tunkeutuneet. On myös hyvä pohtia käytetyn menetelmän ja reagenssien sopivuutta sinistäjäsienten tunnistuksessa.

This thesis was produced in the Natural Resources Institute Finland at the Viikki campus. The objective of the thesis was to gain information about the species of blue stain fungi in Finland, which are spread by sharp-toothed bark beetles. The number of dead pine trees in Finland has been on the increase due to beetles spreading the harmful fungi among pines.

To gain knowledge about the species of blue stain fungi (Ophiostoma sp), DNA sequences of the species of the sharp-toothed bark beetles (Isp acuminatus) was conducted. The aim was to identify different species of blue stain fungi at the DNA level. The results obtained were compared with the database to identify the species.

The samples were collected in the autumn of 2023 and later placed in culture medium to obtain fungal strains for DNA isolation. The DNA was amplified by PCR and run on agarose electrophoresis gel. After gel elution, the samples were sent to sequencing. Results allowed determination of different blue stain fungi species.

Three different gene regions were used for species identification. From all the samples five were identified as blue stain fungi. Within those, two different species, Ophiostoma macrosporum and Ophiostoma clavatum, were identified.

Samples were collected from six different areas. When considering further studies, the number of sample collection areas could be increased to largen sample size throughout Finland. Also using different reagents should be evaluated further.