У самок табачной белокрылки для защиты от угроз есть своя бактерия-симбионт Rickettsia, известная как убийца самцов, которая способствует большей доли устойчивого женского поколения при воспроизводстве вредителя
Открытие новой системы защиты у табачной белокрылки, правда, касается она лишь женской популяции вредителя, сделала международная группа ученых из Китая (Колледж наук о жизни, Чунцинский педагогический университет; Гуандунская лаборатория современного сельского хозяйства Линнань; Инженерно-исследовательский центр биоконтроля, Южно-Китайский сельскохозяйственный университет) и Египта (Кафедра защиты растений, Факультет сельского хозяйства, Университет Суэцкого канала). Исследование опубликовано в журнале Insects 2022 на портале MDPI.
«Rickettsia - симбиотическая бактерия, передающаяся по материнской линии, присутствует в большинстве видов насекомых, в том числе, в табачной белокрылке. Табачная белокрылка относится к карантинные вредителям и наносит ущерб сельхозкультурам по всему миру, поскольку распространена везде за исключением Антаркриды, - рассказывают авторы. - Для контроля белокрылки применяются синтетические пестициды и энтомопатогенный гриб Akanthomyces attenuatus. В биоконтроле также применяется паразитоид Encarsia formosa.
Однако, риккетсия защищает своего хозяина от этих угроз, что может существенно повлиять на текущие стратегии борьбы с белокрылкой
Эндосимбиотические бактерии по-разному влияют на своих хозяев: некоторые насекомых питательными веществами, другие могут изменять толерантность своего хозяина к экстремальному стрессу окружающей среды, третьи являются манипуляторами размножения.
Насекомые составляют значительную часть многих экологических сетей и часто тесно связаны с унаследованными от матери внутриклеточными бактериями.
Белокрылка Bemisia tabaci - деструктивный вредитель, насчитывающий более 40 видов, включая две инвазивные популяции: Ближний Восток-Малая Азия 1 (MEAM1, ранее биотип B) и средиземноморскую (MED, ранее биотип Q). Помимо вреда от прямого кормления, табачная белокрылка вызывает серьезные потери урожая во всем мире из-за косвенной передачи вирусов.
В этом исследовании впервые изучалось влияние риккетсий на биологию белокрылки- хозяина B. tabaci популяции MEAM1: 1) как инфекция Rickettsia влияет на биологию своего хозяина, изменяя его питание; 2) оценивался вклад инфекции Rickettsia в иммунитет B. tabaci против энтомопатогенных грибов, инсектицидов и паразитоидов. Исследование было направлено на выявление специфических ранее неописанных взаимодействий Rickettsia и B. tabaci для лучшего понимания дальнейших стратегий борьбы с вредителем.
Виды Bemisia tabaci MEAM1 первоначально были собраны с баклажанов, выращенных на учебной ферме Южно-Китайского сельскохозяйственного университета (SCAU) в Гуанчжоу, и перенесены на растения хлопчатника для воспроизведения в стандартных лабораторных условиях. Популяции разделили на положительные на риккетсии (R + MEAM1) и отрицательные на риккетсии (R -MEAM1).
Паразитоидов Encarsia formosa собрали из нимф табачной белокрылки на растениях томатов в Пекинской академии сельскохозяйственных и лесных наук. Последующее потомство опять же воспроизвели на зараженных растения хлопчатника в отдельной теплице.
Два инсектицида, имидаклоприд (95% WP, Anhui Huaxing Chemical Co., Ltd.) и спиротетрамат (97% WP, Hebei Weiyuan Biochemical Co., Ltd.) использовали для оценки на химическую устойчивость.
Результаты показали, что инфекция Rickettsia увеличила плодовитость, выживаемость от нимфы до взрослой особи и количество самок белокрылки. Кроме того, вызывала значительное сокращение продолжительности развития нимф, но не повлияло на процент вылупления яиц.
Табачные белокрылки, инфицированные риккетсией, имели значительно более высокое содержание гликогена, растворимого сахара и трегалозы, чем риккетсий-отрицательные штаммы особей.
Риккетсия намного улучшила иммунитет своих хозяев-белокрылок – они имели более низкие показатели смертности при воздействии гриба Akanthomyces attenuatus и инсектицидов имидаклоприда и спиротетрамата. Процент паразитизма Encarsia formosa также был снижен за счет инфекции Rickettsia.
Следует подчеркнуть, что Rickettsia манипулирует репродукцией хозяина, либо убивая потомство мужского пола в виде эмбрионов или индуцируя партеногенез (посредством феминизации генетических самцов и индукции партеногенеза). Наши результаты также показали, что популяция R + B. tabaci произвела больше потомства женского пола, чем популяция R -, поскольку бактерии-эндосимбионты в принципе все благоволят женским популяциям насекомых, кратно повышая приспособленность инфицированных самок».
По статье группы авторов (Зе-Юн Фан, Юань Лю, Зи-Ци Хэ, Цинь Вен, Синь-И Чен, Мухаммад Муса Хан, Мохамед Осман, Насер Саид Мандур, Бао-Ли Цю), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.