21 января 2022 в 11:07

Эволюция вирусных биопестицидов против пожирателей сои

ДЗЕН

Американская кукурузная совка – серьезный соевый вредитель, выработавший устойчивость ко многим инсектицидам. Это привело к исследованию альтернативных тактик контроля. Одной из таких тактик является заражение совки нуклеополиэдровирусом Helicoverpa armigera (HearNPV)

Нуклеополиэдровирус Helicoverpa armigera (HearNPV) представляет собой вирусный биопестицид, специфичный для подсемейства чешуекрылых семейства совок Heliothines, куда входят самые опасные вредители сои, в том числе, американская кукурузная совка.

Вирусный биопестицид HearNPV может быть применен с использованием обычного оборудования для внесения пестицидов и является коммерчески доступным продуктов в США, например, Heligen от Agbitech ООО, Gemstar от Certis USA LLC или Helicovex от Corteva Agriscience.

Препараты нуклеополиэдровируса относительно недороги по сравнению со многими синтетическими инсектицидами, не обладают известными нецелевыми эффектами и могут индуцировать эпизоотии посредством горизонтальной передачи. Однако им требуется больше времени, чтобы вызвать гибель, по сравнению с обычными инсектицидами, и они имеют тенденцию подавлять, а не уничтожать местную популяцию вредителей.

HearNPV сначала продавался как Elcar, и было проведено множество исследований для оценки его пригодности для коммерческого сельского хозяйства, но в конечном итоге, «благодаря» выпуску на рынок инсектицида класса пиретроидов в 1977 году, фермерам этот биопестицид стал не слишком интересен.

Более ранние исследования, посвященные Elcar, показали, что время до летального исхода колебалось от 3 до 8 дней, в то время как синтетический инсектицид обычно уничтожает совку в течение 3 дней, а если после 5 дней обнаруживаются живые насекомые, опрыскивание признаются неудачным.

Сейчас, с ростом спроса на биопестициды и общим развитием науки, вирусный продукт получил второй шанс.

Наблюдаемая вирулентность в новых составах HearNPV в сочетании с развитием устойчивости к классам инсектицидов у кукурузной совки, предполагают, что HearNPV может быть коммерчески выгодным вариантом.

Горизонтальная передача - важный фактор эффективности HearNPV в качестве инсектицида, поскольку она является важной частью индукции эпизоотических событий.

Наряду с ростом вирусных инфекций в локализованной области горизонтальная передача HearNPV может привести к вирусной инфекции последующих инвазий. Хотя предыдущие исследования показали, что вероятность передачи Elcar от одного заражения к другому составляет около 11%, необходимо изучить имеющиеся в настоящее время коммерчески доступные продукты и их способность заражения.

Группа исследователей-энтомологов из Техасского, Арканзасского и Иллинойского университетов провела тест на эффективность одного из современных вирусных биопестицидов против американской кукурузной совки.

«Цель нового исследования, в данном случае, биопестицида Heligen, состояла в том, чтобы оценить процент дефолиации, эффективность HearNPV в отношении смертности для каждого возраста кукурузной совки и возможность вторичного заражения. – Пишут авторы в статье, опубликованной на портале MDPI в журнале Insects 2022. - В горшечном эксперименте, имитирующем вторжение совки в кукурузной поле, через четырнадцать дней после первого заражения все растения повторно заселяли личинкой второго возраста для имитации второго заражения.

Нуклеополиэдровирус Helicoverpa armigera был эффективен для уничтожения 1–3 возрастов, что привело к 99% смертности в течение 4–6 дней.

Однако смертность 4-го и 5-го возрастов достигала только 35%.

Личинки второго заражения погибали между 3,4 и 3,8 днями, что значительно быстрее, чем при первом заражении 2-го возраста, среднее время гибели которых составляло 4,9 дня.

Увеличение уровня смертности, вероятно, связано с увеличением концентрации вируса после репликации в первых хозяевах.

Конечный процент дефолиации был значительно меньше у обработанных растений по сравнению с необработанным контролем. Только личинки 3-го и 4-го возрастов вызвали процент дефолиации, превышающий текущий порог экономического вреда, равный в Арканзассе 40%. Таким образом, нуклеополиэдровирус Helicoverpa armigera в составе препарата Heligen может контролировать 1–3-й возрасты в течение 4–6 дней, сохраняя при этом дефолиацию ниже порогового уровня 40% и передаваться из поколения в поколение».

По статье группы авторов (Джозеф Л. Блэк, Гас М. Лоренц, Аарон Дж. Като, Ник Р. Бейтман, Николас Дж. Зайтер), опубликованной на портале www.mdpi.com.

Фото: pixabay.com.

МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ