Forslag til masteroppgaver i landbruksentomologi 2014

Forslag til masteroppgaver i landbruksentomologi 2014 Formell veileder for masteroppgavene vil være Richard Meadow (entomologi) eller Christer Magnusson (nematologi). Andre forskere ved Bioforsk Plantehelse vil imidlertid kunne fungere som faglige veiledere innen sine spesialfelt. Studentene er også velkomne til å diskutere egne forslag til masteroppgaver innen landbruksentomologi. Rene litteraturoppgaver (oversikter, utredninger og lignende) kan være en mulighet dersom en student ønsker det. I forslagene til masteroppgaver er det satt opp en foreløpig tittel og en beskrivelse av problemstilling og liknende. Vennligst vær ute i god tid før vekstsesongen starter (helst i løpet av februar/mars) dersom du ønsker du å ta en av dem. Masteroppgaver om veksthus kan starte når som helst, forsøksvirksomheten foregår hele året. Ta kontakt med den faglige veilederen som er oppgitt på den aktuelle masteroppgaven. ingeborg.klingen@bioforsk.no, nina.johansen@bioforsk.no, nina.trandem@bioforsk.no, richard.meadow@bioforsk.no, ricardo.holgado@bioforsk.no, christer.magnusson@bioforsk.no, GRØNNSAKER OG ROTVEKSTER Gulrotsuger - biologi og bekjempelse (faglig veileder Richard Meadow). Bakgrunn: Gulrotsuger forårsaker store skader på gulrot enkelte steder i landet. Fordi problemmet er begrenset til Norge, Sverige og Finland er det lite forskning som er gjort på biologien eller bekjempelse. Oppgave: - Det er nylig påvist en bakterie som er både i kroppen til gulrotsugeren og i gulrot. Arbeidet er gjort i samarbeid med forskere ved USDA i Washington state i USA. Oppgaven er å studere sammenhengen mellom bakterien og symptomer i gulrot og bekrefte om gulrotsugeren er vektor eller ikke. Det er også anledning til å lære/bruke molekulærbiologiske metoder i denne oppgaven. FRUKT OG BÆR Multifeller i jordbær og bringebær (faglig veileder Nina Trandem). Bakgrunn: Økologisk bærdyrking er risikofylt så lenge dyrkerne ikke har gode tiltak mot viktige skadegjørere. I et EU-prosjekt («Softpest Multitrap», 2012-2014) forsker vi på feller som kan fange flere skadedyr samtidig: Jordbærsnutebille og håret engtege i jordbær, og jordbærsnutebille og bringebærbille i bringebær. Fellene er basert på tiltrekkende luktstoffer.. Oppgave: Flere muligheter for feltforsøk med ulike luktblandinger og felledesign i 2014. Enten følge fangst gjennom sesongen eller drive detaljstudier over kortere tid for å se på hvordan fellene faktisk fanger insekter. Muligheter for studieopphold hos andre institutter innen praktisk plantevern eller kjemisk økologi som er med i prosjektet (i Danmark, Sverige, UK, Sveits, Latvia) 1

VEKSTHUS Lysbruk og biologisk bekjempelse i veksthus (faglig veileder: Nina Svae Johansen) Bakgrunn: Skade- og nyttedyr bruker lyset til å orientere seg og å finne vertplanter og byttedyr, og til å regulere mange aktiviteter og fysiologiske prosesser som er knyttet til døgnog årsrytmen. Nye lys-trender i veksthusdyrkingen er helårsdyrking med mye vekstlys og bruk av LED-lamper (Light Emmiting Diodes) med spesialdesignet lysspekter som endrer spektralfordelingen, lysintensiteten og fordelingen av lys i veksthusene. Dette kan få betydning for effektiviteten av den biologiske skadedyrbekjempelsen. Den nye lysteknologien gir oss også muligheten til å bruke lys til fangst og bekjempelse av skadedyr. Oppgave: Det er mange mulige masteroppgaver i dette prosjektet, for eksempel: Detaljstudier av biologi og/eller atferd hos skadedyr og/eller nyttedyr i laboratorium, klimarom eller forsøksveksthus ved ulike lysforhold, Studere effekten av ulike lysforhold på biologisk bekjempelse i forsøksveksthus. Forsøk med biologisk bekjempelse i kommersielle veksthus som bruker forskjellige lysstrategier (Akershus, Buskerud og Rogaland er mest aktuelt). Studier av endringer av næringsstoffer og forsvarsstoffer i vertplanter som har vokst under forskjellige lysforhold. Les om lys, klima og biologisk bekjempelse i følgende artikler: 2

Biologisk bekjempelse av skadedyr i veksthus (faglig veileder: Nina Svae Johansen) Bakgrunn: Det er et mål i samfunnet om å redusere bruken av kjemiske plantevernmidler. I tillegg har det de siste årene blitt en dramatisk reduksjon av tilgangen på slike midler, og det er økende problemer med plantevernmiddelresistens. Derfor er det et stort behov for forskning på og praktisk utprøving av alternative bekjempelsesmetoder mot skadedyr. 3

Oppgave: Det er mange aktuelle problemstillinger, så det er stor mulighet for å tilpasse studiet til studentens egen interesse. Aktuelle oppgaver varierer fra grunnleggende biologiske og atferdsmessige studier av nyttedyr i laboratorium, til praktisk rettede oppgaver om biologisk bekjempelse i ulike kulturer og dyrkingssystem i veksthus. PLANTEVERNMIDDELRESISTENS Resistens mot plantevernmidler hos skadedyr (faglig veileder: Nina Svae Johansen) Bakgrunn: Plantevernmiddelresistens hos insekter og midd skaper problemer for dyrkerne både på friland og i veksthus. I mange kulturer er det er i dag veldig få kjemiske plantevernmidler på markedet, samtidig som muligheten for effektiv bekjempelse med biologiske eller andre ikke-kjemiske metoder mangler eller er begrenset. Dette fører til at et eller få midler blir brukt ensidig, og dette gir stor risiko for at skadedyrene utvikler plantevermiddelresistens. Når plantevernmiddelresistens utvikles medfører dette som regel økt bruk av kjemiske plantevernmidler, siden midlene mister virkningen og dyrkerne må sprøyte flere ganger for å prøve å få effekt. Resistens er nå påvist, eller mistenkes å forekomme, hos flere av de mest alvorlige skadedyrene i veksthus. På friland har resistens hittil vært mindre omfattende, men de siste årene er det kommet inn rapporter fra dyrkere og veiledningstjeneste om feilslått bekjempelse av skadedyr i ulike kulturer (bl.a. oljevekster, potet, gulrot, jordbær). Det er derfor stort behov for å kartlegge resistenssituasjonen i mange kulturer, og for å finne måter å forebygge og redusere resistensutvikling på. Oppgave: Det er flere aktuelle oppgaver, så det er stor mulighet for å tilpasse studiet til studentens egen interesse. Aktuelle oppgaver kan for eksempel være forsøk i laboratorium for å undersøke følsomheten hos mot ulike plantevernmidler hos skadedyr som mistenkes å være 4

resistente, overvåking av resistensutvikling i veksthus- eller frilandskulterer, studier av resistensdynamikk, og utvikling av bekjempelsesstrategier som reduserer risikoen for resistensutvikling hos skadedyrene rettet mot dyrkere. Oppgaven vil bli et den av prosjektet «Redusert risiko for plantevernmiddelresistens» som finansieres av Landbruks- og Matdepartementet. Det er muligheter for delta i et pågående overvåkingsprogram for resistensutvikling hos rapsglansbille Les mer: http://www.vipslandbruk.no/redaksjonelt/nedlasting/resistensinforaps glansbille2013.pdf Les mer om plantevernmiddelresistens: Johansen NS, 2013. Forebygging av resistensutvikling hos veksthusskadedyr. Gartneryrket 9/2013, 20-23. Andersen, A., Kjos, Ø, Nordhus, E. and Johansen, N.E. (2008). Resistens mot pyretroider hos rapsglansbille hva nå? Bioforsk FOKUS 3 (1), 94-95. Johansen, N.S. (2000). Plantevernmiddelresistens hos insekter og midd et økende problem i veksthusdyrkingen i Norge. Gartneryrket 10/2000, 26-27. Johansen, N.S. (2002). Overview of insecticide resistance. Proceedings Vietnamese- Norwegian Workshop, Ås (Norway) 25 th -26 th September 2001. Grønn Forskning 5

13/2002, 81-87. Johansen, N.S., Klingen, I., Trandem, N., Andersen, A., Kjos Ø., Meadow R. and Nordhus, E. (2009). Plantevernmiddelresistens hos skadedyr. Bioforsk FOKUS 4 (2), 114-115. Johansen, N.S., Klingen, I., Nordhus, E. and Andersen, A. (2008). Resistente rapsglansbiller-råd om bekjempelse. Norsk Landbruk 6/2008, 13-14. Johansen, N.S., Netland, J. and Hermansen, A. (2009). Hvordan håndtere plantevernmiddelresistens? Bioforsk FOKUS 4 (2), 120-121. Johansen, N.S. and Nordhus, E., 2004. Resistens mot insektmidler. Plantemøtet Østlandet 2004. Grønn kunnskap 8 (2), 358-367. Nordhus, E. and Johansen, N.E. (2008). Insektmiddelresistens i Norge utvikling og mekanismer. Bioforsk FOKUS 3 (1), 170-171. Nordhus, E., Andersen, A., Meadow, R., Trandem, N. and Johansen, N.S. (2006). Resistens mot skadedyrmidler stadig mer utbredt. Gartneryrket 4/2006, 23-26. Trandem, N., Nordhus, E. and Johansen, N.S. (2006). Gener for resistens mot pyretroider funnet i jordbærsnutebille. Norsk Frukt og Bær 9 (1), 32. DIVERSE TICKLESS Reduced ticks and tick-borne diseases in sheep by integrated management Background: Ticks and tick-borne diseases have received increased attention the last years and are of great concern for health and welfare of animals and people. Ticks are regarded as one of the most important vector of human disease on a world basis, second only to mosquitoes. Tick-borne fever (TBF) is one of the main challenges in Norwegian sheep farming during the grazing season. In practice, ticks are mostly controlled by chemical acaricides within most of the major groups of organic pesticides. Increased incidence of acaricide resistance in ticks and practical limitations has led to a demand for more effective and sustainable control measure of ticks and tick borne diseases. The use of different biological control methods to control ticks is a relevant strategy. This may be done either by conserving and enhancing natural enemies of the tick in the field by conservation biological control or by adding biological control agents (products) in innundative- or inoculative biological control. Worldwide, ticks are reported to have several natural enemies and some have been tested for their efficacy in the laboratory and a few in the field. No studies on natural occurrence of tick enemies or laboratory- or field tests of these have until now been conducted in Norway. In this project we will therefore search for natural enemies of ticks among the following groups: entomopathogenic fungi and nematodes and predatory mites. Further we will conduct field studies on the application of insect pathogenic fungi for the control of ticks. There is also an aim to conduct laboratorystudies on the efficacy and biology of tick pathogenic fungi and predatory mites Thesis: Several approaches are relevant, and a specific approach must be made based on the student s field of interests. Travel and living expenses, not covered by Statens Lånekasse for utdanning upon application from the student will be covered by the project. Financial support of materials needed for field and laboratory studies will be covered by the project benefiting from the work. It should preferably be a 60 ECTS credits Master thesis, but 30 ECTS Master thesis is also of interest. 6

Supervisors: Ingeborg Klingen (Bioforsk), and Gilberto De Moraes (University of São Paulo (ESALQ). E-mail: ingeborg.klingen@bioforsk.no Mobile Klingen: +47 93 09 22 11 PLANTSTRENGTH: Strengthening the basis of sound plant protection by understanding the ecology and interactions of different pest groups and beneficials in Norwegian cereals Background: Understanding the biology of any life form (bacterial, fungal, animal, plant) is the prerequisite to control and manipulate the recognized patterns in the life cycle and to identify new target sites for pest management in the complex processes of agricultural systems. The interactions between plant pathogens, pest insects, mites, nematodes, weeds and natural enemies are numerous and complex, and therefore often studied separately. To understand how we can manage pest complexes, we need an integrated system approach to identify common target sites. The purpose of this project is therefore to understand the biology and interactions between plant pathogens, pest insects, mites, nematodes, weeds and natural enemies and evaluate current management strategies under current and future Norwegian climate conditions. The project has several sub goals and the goals we offer to work with in these MSc thesis suggestions are: 1) Understanding the interaction between the plant pathogenic fungi Fusarium langsethiae and Stagonospora nodorum and major arthropods- and how this affects the infection level of these plant pathogenic fungi. Both laboratory, microcosm and field studies are relavnt 2) Study how aphid pathogenic fungi in the Entomophthorales and aphid parasitoids overwinter and how early in spring they may kill aphids in cereals. 3) Observe the spatial distribution of aphids eggs on winter host how aphids spread into a cereal field and quantify the occurrence of aphids and their natural enemies (entomopathogenic fungi and parasitoids) in Norwegian cereal fields Thesis: Several approaches are relevant, and a specific approach must be made based on the student s field of interests. Travel and living expenses, not covered by Statens Lånekasse for utdanning upon application from the student will be covered by the project. Financial support of materials needed for field and laboratory studies will be covered by the project benefiting from the work. It should preferably be a 60 ECTS credits Master thesis, but 30 ECTS Master thesis is also of interest. Supervisors: Ingeborg Klingen (Bioforsk), Ingerd Skwo Hofgaard (Bioforsk), Andrea Ficke (Bioforsk), Therese With Berge (Bioforsk) E-mail: ingeborg.klingen@bioforsk.no Mobile Klingen: +47 93 09 22 11 7

BIOSTOFF -Bioaktive naturstoffer fra terrestriske nordlige økosystemer Bakgrunn: Bioprospektering er leting etter interessante og unike organismer, gener og biomolekyler i naturen som kan være verdifulle. De potensielle bruksområdene for organismer og/eller forbindelser fra naturen er uendelig. Få institusjoner i Norge jobber innen et så bredt spekter av plantearter, planterelaterte organismer og økosystemer som Bioforsk. I tillegg sitter Bioforsk på en stor genbank av ulike organismer. Prosjekter dekker naturlige økosystemer, jordbiologisk undersøkelser, gamle og nye kulturplanter samt et stort spekter av ville planter, og planterelaterte mikroorganismer som sopp, virus og bakterier. I denne SIS en ønsker vi å utvide kunnskapen om bioaktive naturstoffer fra planter og mikroorganismer i nordområdene, identifisere noen kommersielt interessante bioaktive stoffer og studere nytteverdien av disse. Prosjektet har mange mål og i dette forslaget til MSc oppgaver vil vi fokusere på målet om å kartlegge hvilke interessante bioaktive naturstoffer insektpatogene sopp i vår samling kan ha og hvilke faktorer som gjør at det eventuelt produseres mer av disse stoffene. Det kan også være aktuelt å kartlegge den biologiske effekten av disse stoffene på utvalgte organismer. Oppgave: Flere oppgaver er aktuelle og en nærmere presisering må gjøres ut fra studentens interesser. Dekking av eventuelle reiseutgifter og utgifter i forbindelse med laboratorieforsøkene kan påregnes. Faglige veiledere: Ingeborg Klingen (Bioforsk), Marit Almvik (Bioforsk), Ole Martin Eklo (Bioforsk/ UMB). E-post Klingen: ingeborg.klingen@bioforsk.no Mobil Klingen: +47 93 09 22 11 8

NEMATOLOGI Nematoder og deres betydning Nematoder er mikroskopiske marker eller rundormer som lever i jord og planter. Mange parasittære arter har økonomisk betydning på kulturvekster, men det finnes også mange arter som har en viktig rolle for kretsløpene av bla. karbon og nitrogen. Nematoder som skader planter (planteparasittære nematoder) kan redusere avlingen betydelig og planteparasittære kan i dag forårsake et globalt avlingstap på mer enn 12 % av fiber og mat, som vil øke dramatisk pga. varmere klima. Aktuelle behov innen nematologisk forskning er kartlegging av nematoders forekomst, utbredelse og skadepotensiale, samt at øke kunnskapen om nematodenes biologi og naturlige regulering for mer framgangsrik bekjempelse. Forekomst av nematoder i planter importert og omsatt av planteskoler og gartnerier er et nytt og viktig område for kartlegging. Kjemisk bekjempelse med nematicider er ikke aktuell i Norge. Nematodepatogene sopp (Christer Magnusson og faglig veileder Ricardo Holgado) Bakgrunn: For å kunne utnytte sopp til bekjempelse av nematoder er det nødvendig med grundige undersøkelser av hvilke patogene sopper som finnes, hvor virulente de er og hvilke faktorer som påvirker infeksjon og spredning. To nematodepatogene sopparter er funnet i cystenematoder. Oppgave: At studere disse soppene nærmere for å klartlegge spesifisitet, infeksjonsbiologi og rhizosphærkompetanse, Nematoder i grønnsaker. (Christer Magnusson). Forekomst av stuntnematoder (Tylenchorhynchus spp.), rotsårnematoder (Pratylenchus spp.), pin-nematoder (Paratylenchus spp.), stubbrotnematoder (Trichodorus/Paratrichodorus spp.) og rotgallnematoder (Meloidogyne hapla) er påvist i forbindelse med skader på grønnsaker i felt. Lite er kjent om nematodenes skadeterskel. Nematodeangrepene fører til alvorlige kvalitetsskader og store økonomiske tap for dyrkere med smittede arealer. Oppgave: Undersøke forekomst av nematoder i grønnsakskulturer, studere valgte nematoders oppformeringshastighet og skadeterskel i valgte kulturer. Nematoder på plengras (Christer Magnusson). Stuntnematoder, kroknematoder og cystenematoder er vanlige og alvorlige parasitter på plengras, inkludert sportsarealer som fotballbaner og golfbaner. Oppgave: Undersøke oppformeringshastighet og skadeterskel for nematoder på forskjellige grasarter, samt deres innvirkning på vegetasjonsdynamikken i plen. Nematoder på busker og trær (Christer Magnusson). Trær og busker angripes av flere nematodearter innen slektene Cephalenchus, Pratylenchus, Rotylenchus, Trichodorus/Paratrichodorus og Meloidogyne). Oppgave: Studere oppformeringshastighet og patogenitet til spiralnematoden Rotylenchus buxophilus på bukbom (Buxus sempervirens) og cultivarer av kristtorn (Ilex spp). Samspill mellom R. buxophilus og patogene, sopp bla. Rhizoctonia solani skal også undersøkes. Oppgaven kan gjennomføres av to studenter. Nematoders betydning i økologisk landbruk (Christer Magnusson). Nematoder blir stadig gitt mer fokus innen økologisk landbruk. Hyppig anvendelse av kløver for nitrogenfiksering kan være en av flere forklaringer til en lav produktivitet. Oppgave: At undersøke planteparasittære nematoders betydning for tilvekstforstyrrelser i bygg (cv. Brage) 9

på et forsøksfelt i Vollebekk, Ås. I arbeidet inngår feltprøvetaging samt patogenitetstester av nematoder på korn. Klekkingsbiologi til potetcystenematod. Potetcystenematoden (PCN) Globodera rostochiensis har et meget begrenset vertsplantespekter i familien Solanaceae. Det er vel kjent at faktorer i potetrotseksudat stimulerer nematodens ungstadier til å klekke fra eggene. Ved eksponering for potetrotseksudat klekker normalt mer enn 90 % av ungstadiene i løpet av 2 uker, sammenliknet med knapt 10 % klekking i jordvann. Vi har av og til observert nematodecyster som er fylt med vitale egg i jord tilsådd med gras. Preliminære studier har også indikert at PCN klekker mindre i roteksudat fra korn og gras enn i jordvann. Det kan bety at smitte av PCN kan vedlikeholdes under gras. Oppgave: At i laboratorium undersøke klekkingen til PCN i roteksudat av potet, korn og grasarter. Karakteristikk av rotsårnematodearter. Rotsårnematoden Pratylenchus penetrans er regulert i matloven. Selv lave populasjonsnivåer av P. penetrans tolereres ikke i felt for produksjon av planter til videre dyrking. P. penetrans og den nært stående arten P. fallax er vanskelige å skille på morfologisk grunnlag. Dette kompliseres også av det faktum at feltpopulasjonene av begge artene viser morfologisk variasjon. Oppgave: At reindyrke populasjoner av P. penetrans og P. fallax på skiver av gulrot og beskrive den morfologiske variasjonen til nematodene, samt å bekrefte artstilhørigheten med molekylære metoder. Kornsorters mottakelighet for korncystenematoder. Havrecystenematoden Heterodera avenae er siden lang tid kjent som skadegjørere i korn. Rugcystenematoden H. filipjevi ble i 1999 for første gang rapportert fra Norge. Forekomst av denne arten er registrert i forbindelse med alvorlige feltskader på høstrug i Vestfold. Vi har grunn til å tro at H.filipjevi er en art av like stor betydning og med like alvorlig skadebilde som H.avenae. Våre observasjoner tilsier at det finnes klare forskjeller mellom H.avenae og H.filipjevi, vedrørende kornarters status som vertsplanter og følsomhet for nematodeangrep. Kjennskap til dette er av sentral betydning for anbefalinger om vekstskifteopplegg på infiserte arealer. Korncystenematodene er et alvorlig trussel for internasjonal matforsyning, særliog i områder som i dag rammes av økende tørke. Oppgave: At i laboratorieforsøk rangere kornarter ut fra mottakelighet/resistens mot H. filipjevi samt H. avenae og dens patotyper. Testene kan innfatte både norske markedssorter og sorter i det internasjonale markedet. I tillegg til de ovenfor nevnte hovedoppgavene har nematologien mange andre problemområder som kan være aktuelle som masteroppgaver. 10