Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей исследователей Кафедры агрономии биотехнического факультета Люблянского университета, авторы которой Жига Лазник и Станислав Трдан рассказывают о новом направлении борьбы со слизнями при помощи почвенных нематод.
Почвенные паразитические нематоды представляют собой разнообразную группу организмов, имеющих огромное экологическое и сельскохозяйственное значение. Они играют решающую роль в подземных пищевых цепях, влияя на круговорот питательных веществ, здоровье растений и динамику популяций вредителей.
Среди них энтомопатогенные нематоды (entomopathogenic nematodes (EPN)) были широко изучены и успешно применяются в качестве агентов биологической борьбы с насекомыми-вредителями, продемонстрировав свою эффективность и экологическую безопасность по сравнению с химическими пестицидами.
Напротив, нематоды, паразитирующие на слизнях (slug-parasitic nematodes, SPN), остаются относительно малоизученными, несмотря на их потенциал в качестве устойчивой альтернативы моллюскицидам, применение которых все чаще ограничивается из-за их нецелевого воздействия и экологических проблем.
Несколько видов SPN, таких как Phasmarhabditis hermaphrodita (Schneider), Phasmarhabditis papillosa (Schneider), Oscheius myriophilus Poinar и Oscheius onirici Torrini et al., продемонстрировали способность паразитировать и подавлять вредных слизней, включая слизня сетчатого Deroceras reticulatum (Müller) и испанского слизня Arion vulgaris (Moquin-Tandon).
Эти моллюски наносят значительный экономический ущерб сельскому хозяйству, особенно на ранних стадиях развития сельскохозяйственных культур, когда они питаются рассадой и снижают жизнеспособность растений. Поэтому разработка надежных методов биологической борьбы со слизнями является неотложным приоритетом для стратегий комплексной борьбы с вредителями.
Расположение хозяина является критическим фактором, определяющим успех паразитических нематод в качестве агентов биологического контроля.
Как и EPN, SPN полагаются на химические сигналы для навигации в сложных почвенных условиях и определения местоположения своих хозяев.
Предыдущие исследования энтомопатогенных показали, что выделяемые растениями летучие органические соединения (ЛОС) служат важными аттрактантами, направляя нематод к травоядным насекомым или местам их повреждений.
Однако сопоставимые исследования «антислизневых нематод» ограничены, хотя известно, что они могут реагировать на летучие вещества, связанные с растениями и хозяином, включая альдегиды, кетоны и углеводороды, выделяемые из поврежденных клубней картофеля и корней капустных.
Системы злаковых культур, и ячмень в частности, заслуживают особого внимания.
Ячмень входит в число наиболее широко культивируемых злаков в мире и весьма восприимчив к повреждению слизнями на ранних стадиях роста. Интересно, что его корни выделяют разнообразный набор ЛОС, включая диметилсульфид (DMS), гексаналь (H), 2-пентилфуран (2PF) и (E)-нон-2-еналь (N2E). Известно, что эти соединения опосредуют взаимодействия с почвенными микробами и беспозвоночными, что повышает вероятность того, что они также влияют на поведение нематод. Тем не менее, несмотря на экологическую и экономическую значимость, ни в одном исследовании не изучалось, используют ли SPN ЛОС корней ячменя для определения местонахождения хозяина, а также как условия окружающей среды, такие как температура, модулируют эти реакции.
Устранение этого пробела крайне важно для развития как фундаментальных, так и прикладных подходов. С экологической точки зрения, понимание реакции SPN на летучие вещества корней злаковых культур способствует более широкому пониманию подземных мультитрофных взаимодействий. С практической точки зрения, такое понимание может способствовать разработке стратегий биологического контроля на основе SPN, адаптированных к системам производства зерновых культур, где нанесение ущерба слизнями остается постоянной проблемой.
В настоящем исследовании изучены хемотаксические реакции трёх видов местных нематод — P. papillosa, O. myriophilus и O. onirici, выделенных из испанских слизней, — на отдельные ЛОС ячменя и их синтетические смеси в условиях контрастных температур. В частности, ученые стремились:
- оценить видоспецифические реакции нематод на отдельные ЛОС ячменя (DMS, H, 2PF и N2E);
- определить, усиливают ли синтетические смеси этих соединений притяжение нематод;
- оценить, как факторы окружающей среды, в частности температура, влияют на хемотаксическое поведение.
«Мы оценили хемотаксическое поведение Phasmarhabditis papillosa, Oscheius myriophilus и Oscheius onirici по отношению к синтетическим стандартам упомянутых четырех ЛОС, полученных из корней ячменя, и их синтетических смесей при двух температурах (18 °C и 22 °C). Были обнаружены значительные видоспецифичные и зависящие от температуры различия. 2PF и DMS неизменно вызывали сильнейшее притяжение, особенно для O. myriophilus и P. papillosa, в то время как альдегиды вызывали более слабые или сниженные ответы на притяжение. Температура усиливает общую хемотаксическую активность, указывая на её важность в модуляции сенсорного поведения. Эти результаты открывают новые возможности для понимания химической экологии нематод, паразитирующих на слизнях, и способствуют разработке семиохимических стратегий биоконтроля, адаптированных к видам и условиям окружающей среды», - рассказывают авторы работы.
Выясняя, как «антислизневые нематоды» воспринимают летучие вещества корней ячменя и реагируют на них, это исследование расширяет понимание химической экологии взаимодействий нематод, растений и слизней и закладывает основу для разработки инновационных, экологически устойчивых методов борьбы со слизнями первоначально в системах выращивания зерновых культур.
Источник: Agronomy 2025, doi.org/10.3390/agronomy15092162
