Как разновидности красного риса научились противостоять грозному вредителю, узнали ученые во время поиска сортов, имеющих устойчивость к одной из главных рисоводческих угроз.
Бурая рисовая цикадка (Nilaparvata lugens)- один из самых разрушительных насекомых-вредителей во всех рисоводческих регионах мира. И бороться с вредителем становится все сложнее, потому что за время тотального применения химических пестицидов цикадка выработала сопротивление к ряду препаратов. Соответственно, выведение сортов риса, устойчивых к N. lugens, является наиболее экономичной и эффективной стратегией защиты важной продовольственной культуры.
Бурая рисовая цикадка повреждает урожай, высасывая сок из ткани флоэмы. Вредитель при питании снижает содержание хлорофилла и других биохимических составляющих растений. Он затрудняет фотосинтетическую деятельность, вызывает увядание и, в конечном итоге, гибель растений.
В условиях эпидемии пораженное рисовое поле выглядит так, как будто его сожгли. Нимфы и взрослые насекомые высасывают сок, сидя у основания побегов, и большую часть времени это остается незамеченным. Таким образом, симптомы появляются только после увядания и, как следствие, начинается гибель растения. Помимо высасывания сока растений, вредитель также может переносить вирусные заболевания, усугубляя фитосанитарную обстановку в поле.
В ходе исследования, проведенного группой индийских ученых, удалось установить, что бурая цикадка при возможности будет избегать красного (пигментированного риса) и в особенности некоторых его разновидности. В лабораторных условиях были проверены 28 генотипов красного риса на их устойчивость к цикадке. И шесть генотипов (именно Мата Мехер, Манипури Черный, Хермонона, Сонаханан, Бавди и Бачарья Хута) показали выдающиеся реакции защиты.
При атаке цикадки растения риса из красной шестерки сорта намеренно снижали содержание белка: растворимый белок в растениях-хозяевах является основным источником аминокислот и показателем качества пищи для травоядных. И, напротив, у устойчивых образцов в стрессовых условиях нападения N. lugens наблюдалось большее накопление фенолов, пероксидазы, полифенолоксидазы, каталазы и супероксиддисмутазы – веществ, препятствующих кормлению.
Но самой высокой становилась концентрация сырого кремнезема. Как важный элемент, кремний вносит значительный вклад в защиту растения от нападения травоядных у растений риса. Он увеличивает физический барьер растения и изменяет пищевое поведение травоядных, усиливая защиту растения. Физическая защита связана с накоплением поглощенного кремния в эпидермальной ткани в качестве механического барьера в клетках эпидермиса листа, увеличением твердости, вызывающей износ челюстей насекомых, и снижением усвояемости.
Таким образом, индийские исследователи предлагают использовать «красную шестерку» в дальнейших программах селекции.
По статье группы авторов (Праджня Пати, Маябини Йена, Сварнали Бхаттачарья, Сантош Кумар Бехера, Субхаджит Пал, Рагху Шиваппа, Тапамай Дхар), опубликованной в журнале Insects 2023 на портале MDPI.
Автор изображения: Анна Медведева, AgroXXI.ru.