Биологи обнаружили новую природную разновидность насекомого-наездника из рода Trichogramma, способную бороться с 13 видами опасных вредителей сельхозкультур и лесов. Личинки наездников развиваются в яйцах вредителей и предотвращают их развитие. Эксперименты показали: чем крупнее яйцо, тем больше в нем развивается особей наездников и тем они крупнее и жизнеспособнее. Это наблюдение поможет эффективно выращивать в лабораторных условиях наездников для защиты растений. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Insects.
В последнее время для борьбы с вредителями вместо пестциидов все чаще применяют биологические методы. Например, по всему миру в сельском и лесном хозяйстве используют насекомых-наездников из рода Trichogramma. Взрослые трихограммы питаются нектаром и откладывают личинки в яйца других видов насекомых. В ходе развития личинки поедают яйца, предотвращая рост численности своих хозяев. Эффективность использования трихограмм человеком напрямую зависит от того, насколько успешно выбранный вид и изолят (разновидность в рамках вида) заражает яйца интересующего вредителя. Также важно, чтобы полезные насекомые хорошо размножались в лабораторных условиях.
Ученые из ВНИИ защиты растений (Пушкин) и ВНИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства (Красноярск) выделили новый природный изолят наездника Trichogramma dendrolimi. Личинки этого насекомого авторы обнаружили в яйцах сибирского шелкопряда − вредителя, поражающего многие виды хвойных деревьев.
Чтобы определить, в яйцах каких видов насекомых способен развиваться этот изолят, биологи поместили взрослых наездников в пробирки с яйцами 17 разных видов и семейств чешуекрылых хозяев. Хозяев подобрали так, чтобы среди них были как те, с которыми Trichogramma dendrolimi встречается в природной среде, так и те, что не входят в его ареал обитания.
Через 5 дней эксперимента ученые проверили, заражены ли яйца насекомых и, если да, то насколько обильно.
В результате эксперимента трихограммы успешно заразили яйца 13 из 17 видов насекомых. Неподвластными для личинок наездника оказались лишь яйца винного и липового бражников, а также американской белой бабочки.
Наибольшая эффективность заражения была отмечена у
- яиц античной волнянки Orgyia antiqua,
- зубцекрылой пяденицы Odontopera bidentata и
- желтопятнистой совки Chrysorithrum flavomaculata
− в этих случаях паразит поражал от 79% до 87% яиц. Т. к. в природе исследуемый изолят трихограммы часто сталкивается с этими видами, он, вероятно, лучше всего приспособлен к развитию именно в их яйцах. Кроме того, поскольку античная волнянка зимует на стадии яйца, можно предположить, что и трихограмма переживает зимний период в яйцах именно этого хозяина.
Помимо «привычных» хозяев, наездник продемонстрировал высокую эффективность и против опасных вредителей сельхозкультур:
- капустной совки Mamestra brassicae,
- картофельной совки Hydraecia micacea и
- табачного бражника Manduca sexta.
Интересно, что количество особей трихограммы, обнаруженное авторами, зависело от размера поражаемых яиц.
Так, в крупных яйцах сибирского и соснового шелкопрядов одновременно развивалось до 30-33 наездников. Из мелких яиц, характерных, в частности, для зерновой моли, выходила всего одна взрослая особь трихограммы. Более того, насекомые, выросшие в крупных яйцах, имели примерно на 30% больший размер тела, чем особи из мелких яиц.
Размер трихограмм напрямую связан с их жизнеспособностью и плодовитостью, поэтому при выращивании этих насекомых в лаборатории важно подбирать насекомых-хозяев, в яйцах которых их рост будет максимальным.
Знания о биологической эффективности трихограммы позволят усовершенствовать методы производства и применения этого насекомого против вредителей культурных растений. Так, мы подтвердили эффективность описанного изолята против целого ряда опасных вредителей. И что, наверное, еще более важно для его массового применения, выявили оптимальных хозяев. В дальнейшем мы планируем продолжить работу по исследованию биологических особенностей нового изолята трихограммы и созданию на ее основе биологического средства защиты растений. Для этого необходимо не только провести дальнейшее тестирование круга восприимчивых насекомых-хозяев, чтобы оценить применимость энтомофага против различных вредителей, но и разработать систему массового культивирования, опираясь на полученные знания, и перейти к испытаниям в полевых условиях.
Юрий Токарев - руководитель проекта, профессор РАН, доктор биологических наук, завлабораторией патологии насекомых и биотехнологии Всероссийского института защиты растений