Kemisk økologi beskriver intra- og interspecifikke interaktioner på tværs af en lang række taxa via naturlige kemiske produkter. I landbrugsmæssige sammenhænge er vi specifikt interesserede i planternes interaktioner med deres biotiske miljø, og i hvordan vi kan udnytte kemisk økologi i en bæredygtig afgrødeproduktion. Eksempler på økologiske interaktioner, der er drevet af fytokemikalier, omfatter planters modstandsdygtighed over for skadedyr, tiltrækning af bestøvere, rekruttering af gavnlige mikrober og kommunikation til naboplanter. Implementering af begrebet kemisk økologi i afgrødeproduktion kan udnytte økosystemets multifunktionalitet og levere en lang række økosystemtjenester som essentielle bæredygtighedssøjler i landbrugets grønne omstilling.
Adskillige klasser af forbindelser har en central rolle i undersøgelsen af landbrugsafgrøders kemiske økologi: sekundære/specialiserede metabolitter, herunder alkaloider, terpenoider, fenoler og fytohormoner, der modulerer og udløser planteforsvar. Vi har opbygget omfattende ekspertise inden for adskillige plantesekundære metabolitter, for eksempel benzoxazinoider, som omfatter strukturbestemmelse, kvantitativ analyse, metabolisme og disses indvirkning i landbrugsmæssige sammenhænge. Flygtige organiske forbindelser, der udskilles af planter for at tiltrække bestøvere, afvise skadegørere eller at advare naboplanter om en nødsituation. Rodeksudater er kemikalier, der udskilles af rødder og påvirker jordens mikrobiota, næringsstofoptagelse og interaktioner med naboplanter samt svampe og bakterier.
Ved at studere kemiske interaktioner søger vi at frigøre fytokemikaliernes fulde potentiale til at styrke planternes ydeevne og reducere behovet for omfattende agrokemiske input. Målet er at identificere plantekemiske synergier, der kan forbedre afgrødernes ydeevne og modstandsdygtighed over for skadegørere. Denne viden kan føre til effektive ”bioløsninger” til at erstatte pesticider med naturbaserede strategier, der er fremmende for den globale indsats for grønnere, mere bæredygtige dyrkningsmetoder hen mod en fremtid, hvor der ikke længere er behov for kemiske input. I forbindelse med anvendelser i landbruget vil forståelsen af disse interaktioner åbne en transformativ vej til at implementere bæredygtighed og biodiversitet i afgrødeproduktion ved at udrede den fytokemiske variation og deres rolle i økosystemets multifunktionalitet og jordsundhedsforvaltning. Kemisk økologi leverer kraftfulde værktøjer til at tage fat på presserende udfordringer i landbruget. Ved – i samarbejde med interessenter og agronomer – at forstå og udnytte de kemiske interaktioner mellem afgrøder og deres miljø, udvikler vi innovative strategier til at forbedre afgrødesundhed, reducere kemiske input og sikre fødevaresikkerhed i en verden i forandring.
Vores gruppe bruger avancerede kemiske analysemetoder (LC-MS/MS, GC-MS), herunder målrettet og ikke-målrettet metabolomics, til at undersøge komplekse planteinteraktioner gennem kemiske signaler. Vi har allerede etableret platform til at analysere adskillige fytokemiske klasser, der forekommer i stort tal i afgrødearter, og vi sigter mod at udvide platformene til dække både primære og sekundære plantemetabolitter. Med vores ”Next level ecosystem interactomics facility MS-SIP interactomics”-infrastruktur bygger vi platformen til at udrede interaktionerne på molekylært niveau.
