Исследователи создали комбинированный препарат, который уменьшает численность паутинного клеща в семь раз и снижает его размножение на 80%. При этом препарат не наносит вреда окружающей среде. Паутинный клещ поражает более 200 видов растений, вызывая их увядание, поэтому данный метод окажет помощь в защите тепличных овощей, полевых культур, а также садовых и декоративных растений.
Итоги исследования, поддержанного грантом от Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в журнале Journal of Invertebrate Pathology.
Паутинный клещ (Tetranychus urticae) является одним из самых опасных и устойчивых к пестицидам вредителей. Он поражает более 200 видов растений, включая как сельскохозяйственные, так и декоративные культуры.
В России из-за этого вредителя ежегодно теряется до 50% урожая тепличных растений. Высокая скорость размножения и короткий жизненный цикл паутинного клеща позволяют ему эффективно адаптироваться к химическим пестицидам, что делает традиционные методы защиты растений менее действенными. Поэтому в сельском хозяйстве возникает необходимость в разработке новых средств контроля за численностью этих вредителей, которые будут эффективны в борьбе с ними, но безопасны для окружающей среды.
Исследователи из Новосибирского государственного аграрного университета (Новосибирск) и Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского (Симферополь) создали экологически безопасное средство для борьбы с паутинным клещом, в основе которого лежат ДНК-акарициды и грибы.
ДНК-акарициды представляют собой короткие молекулы ДНК (олигонуклеотиды), которые проникают в организм вредителей и угнетают деятельность ключевых генов, отвечающих за защиту от токсинов и инфекций. Исследователи применили антисмысловой олигонуклеотид Tur-3, который подавляет рибосомальную РНК паутинного клеща. Это воздействие блокирует синтез белков, включая ферменты, такие как фенолоксидазы, эстеразы и глутатион-S-трансферазы, которые выполняют защитные функции у клещей. Как следствие, клещ становится более восприимчивым к грибным инфекциям.
Чтобы усилить действие ДНК-акарицида, исследователи добавили вредный для насекомых гриб Metarhizium robertsii. Этот гриб выделяет ферменты, которые атакуют защитные оболочки клещей, ослабляя их. В результате это облегчает проникновение ДНК-акарицида в организм вредителей.
Исследователи провели испытания комбинированного препарата, нанеся его в виде раствора на листья фасоли, зараженные вредителями. Эффективность средства оценивалась через шесть дней, основываясь на уровне смертности клещей и количестве отложенных яиц. Результаты эксперимента показали, что гриб Metarhizium robertsii уменьшает численность клещей в 4,5 раза, в то время как ДНК-акарицид — в 3,3 раза. Совместное применение олигонуклеотида Tur-3 и гриба привело к увеличению смертности клещей в семь раз и снижению их репродуктивной способности на 80%, а количество отложенных яиц уменьшилось в пять раз.
ДНК-акарициды в сочетании с грибами являются экологически безопасными, быстро разлагаются и не наносят вреда полезным насекомым. Таким образом, данный метод можно применять для защиты разнообразных сельскохозяйственных культур, особенно от вредителей, устойчивых к химическим веществам.
«Наша разработка открывает новый биорациональный путь для защиты растений. Мы впервые продемонстрировали, что комбинация антисмысловых олигонуклеотидов и грибка позволяет эффективно бороться с опасными вредителями, такими как паутинный клещ. В дальнейшем мы планируем адаптировать метод для других вредителей, изучив его действие на различных этапах их жизненного цикла», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Иван Дубовский, доктор биологических наук, руководитель исследовательского центра биологической защиты растений Новосибирского государственного аграрного университета.
Источник: пресс-служба Российского научного фонда. Автор фото паутинного клеща - Иван Дубовский.