По данным исследования ученых из Университета Стерлинга, изменение рациона питания вредителей может замедлить развитие устойчивости к биопестицидным грибам. Эта стратегия означает, что данные биопестициды будут эффективны в течение более длительного времени, что потенциально повысит продовольственную безопасность, сократит ущерб природной среде и увеличит агроэкологическое биоразнообразие.
Исследователи обнаружили, что вредитель хлопковая совка (Helicoverpa armigera) - вид моли, который может нанести значительный ущерб сельскому хозяйству, - демонстрирует значительную генетическую изменчивость в том, как хорошо личинки выживают после воздействия биопестицидных грибов при питании на разных культурах. Генотипы хлопковой совки, которые были хорошо защищены от инфекции при питании одним видом растений, как правило, становились более восприимчивы при питании другим видом.
Исследование показало, что воздействие биопестицидных грибов может привести к развитию резистентности, как и в случае с синтетическими пестицидами, и основывается на предыдущих выводах, указывающих на необходимость новых подходов к управлению рисками устойчивости и в контексте биопестицидов.
Изменения в рационе вредителя и в составе потребляемой им культуры оказали большее влияние на развитие устойчивости, чем смена типа используемого пестицида, подчеркивают исследователи. Проще говоря, разнообразие выращиваемых культур может повлиять на то, насколько быстро вредители адаптируются к биопестицидам.
Ученые факультета естественных наук Университета Стерлинга (Швеция) совместно с коллегами из Университета штата Сан-Паулу (Бразилия) и Университета Гетеборга (Швеция) вырастили в лабораторных условиях тысячи личинок хлопковой совки из разных семейных линий и проверили, насколько хорошо личинки выживают после воздействия двух различных грибных патогенов, питаясь растениями томата, кукурузы или сои.
Исследования проводились в контролируемых лабораторных условиях в Университете Стерлинга с использованием грибов, полученных из Бразилии при поддержке международных партнеров, и сочетали эксперименты по селекции с передовым статистическим моделированием для выявления генетических закономерностей.
Набор данных количественно оценил выживаемость 3811 личинок H. armigera. Две обработки патогеном (Beauveria bassiana или Metarhizium anisopliae) вызвали значительно более высокую смертность личинок, чем у незараженных личинок, независимо от листовой диеты. Однако фоновая смертность различалась для личинок, питающихся тремя различными пищевыми растениями: личинки выживали лучше всего, когда их кормили соей, тогда как те, что выращивались на томатах или кукурузе, с большей вероятностью погибали. Таким образом, способность грибов убивать личинок была обусловлена комбинацией грибного изолята и рациона личинок в виде сельскохозяйственной культуры.
Эксперимент основан на исследовании, опубликованном в 2023 году, которое показало, что насекомые-вредители, поражающие сельскохозяйственные культуры, уже несут в себе множество генов, повышающих их способность бороться с инфекциями, что может спровоцировать устойчивость к биопестицидам.
Доктор Рози Манган, научный сотрудник в Университете Стерлинга, сказала: «Это важное открытие, поскольку мы продемонстрировали потенциал существенных эволюционных изменений в выживании после воздействия биопестицидов, а также то, что фермеры могут замедлить этот процесс, используя более разнообразные системы земледелия. Понимание того, как рацион питания влияет на устойчивость вредителей к грибным биопестицидам, помогает разрабатывать разумные и биологизированные стратегии защиты урожая, которые сохранят эффективность биопестицидов в течение более длительного времени. Эти выводы особенно актуальны для сельскохозяйственной политики в Великобритании, ЕС и других регионах, где растет использование биопестицидов».
Статья опубликована в журнале PLOS Pathogens. DOI: 10.1371/journal.ppat.1013150
Доктор Манган работала над исследованием вместе с профессором Мэтью Тинсли и Эстер Феррари с факультета естественных наук Университета Стерлинга, доктором Люком Бюссьером из Университета Гетеборга и доктором Рикардо Поланчиком из Университета штата Сан-Паулу. Исследование стало частью крупной международной инициативы, направленной на то, чтобы сделать защиту урожая более устойчивой.
Источник: University of Stirling.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
