Ligniinin kemiallisen laadun muuntamisella ei vaikutusta hyönteisten ravintovalintaan tai kasvunopeuteen rauduskoivulla

Lehtipuuligniinin kemiallista koostumusta on mahdollista muuntaa siirtogeenimenetelmillä ja siten vaikuttaa mm. ligniinin liukoisuuteen sellunvalmistuksessa. Ligniinimuuntamisen mahdollisia ympäristövaikutuksia on toistaiseksi tutkittu vähän. Metlan ja Oulun yliopiston tulokset ligniinimuunneltujen puiden ja puita ravintonaan käyttävien hyönteisten vuorovaikutuksista ovat ensimmäisiä alallaan. Tulokset ovat tärkeitä muuntogeenisten metsäpuiden ympäristövaikutusten arvioinnissa ja edelleen poliittisessa päätöksenteossa muuntogeenisten metsäpuiden roolista kestävään kehitykseen perustuvassa metsätaloudessa.

Sellun ja paperin valmistuksessa ligniini liuotetaan pois raaka-aineena käytettävästä puusta. Tämä on kuitenkin kallis ja ympäristöä kuormittava prosessi. Lehtipuilla ligniini rakentuu pääosin syringyyli- ja guaiasyyli -yksiköistä ja erityisesti syringyyli-yksiköt parantavat ligniinin liukoisuutta. Geenimuuntelun avulla pystytään muokkaamaan ligniinin määrää ja/tai kemiallista laatua. Ligniinimuunneltujen puiden mahdollisia ympäristövaikutuksia on tutkittu toistaiseksi vain vähän.

Rauduskoivuun siirrettiin haavasta peräisin oleva syringyyli-yksikköjen muodostumista ohjaava geeni (O-metyylitransferaasi). Tuotetuista siirtogeenilinjoista kahdessa havaittiin merkittävä alentuminen syringyylin ja guaiasyylin suhteessa kontrollikoivuihin verrattuna. Tämä alentuminen voi hidastaa ligniinin biokemiallista hajoamista esimerkiksi sellua keitettäessä.

Laboratoriossa toteutetuilla hyönteiskokeilla tutkittiin ligniinin kemiallisen muuntamisen vaikutusta koivunlehteä ravintonaan käyttävien haapa-, pilkkuharmo- ja kevätharmomittaritoukkien sekä idänlehtikuoriaisen ja koivukärsäkkään ravintovalintaan ja perhostoukkien kasvunopeuteen. Tulosten mukaan ligniinin laadullinen muuntaminen ei vaikuttanut hyönteisten ravinnon valintaan. Myöskään muuntogeenisten taimien tai kontrollitaimien lehtiä ravintonaan käyttäneiden mittariperhostoukkien kasvunopeudessa ei ollut eroa.

Julkaisu: Tiimonen Heidi, Aronen Tuija, Laakso Tapio, Saranpää Pekka, Chiang Vincent, Ylioja Tiina, Roininen Heikki, Häggman Hely. Does lignin modification affect feeding preference or growth performance of insect herbivores in transgenic silver birch (Betula pendula Roth) Planta (2005) 222:699-708