Цикадки и листоблошки, питаясь соком растений, также эффективно переносят фитовирусы, что приводит к значительным потерям урожая по всему миру. Их способность избегать естественных врагов не случайна.
Китайская академия наук представила новую экологическую стратегию. Было установлено, что вирусы риса активно манипулируют защитными механизмами растений, чтобы обезопасить своих переносчиков — насекомых. Это открытие меняет представление взаимодействия растений, вирусов, насекомых и паразитоидов и открывает новые возможности для устойчивого управления вредителями и патогенами.
Как растения риса защищаются?
В нормальных условиях растения риса реагируют на цикадок и других насекомых, выделяя метилсалицилат (MeSA) — летучее органическое соединение, которое служит химическим сигналом опасности.
MeSA не только отпугивает насекомых, но и привлекает их естественных врагов, таких как паразитические осы. Они, в свою очередь, откладывают яйца внутри яиц вредителей, эффективно подавляя популяции насекомых.
Как вирусы нарушают защитные механизмы растений?
Однако вирусы, передаваемые насекомыми, могут нарушить эту защитную систему. С помощью белка NS2 вирусы подавляют биосинтез MeSA и эффективно заглушают химический сигнал, который подает растение.
В результате паразитические осы не привлекаются, а популяция насекомых — переносчиков вирусов эффективно распространяется. Это создает самоподдерживающийся цикл: вирусы защищают своих переносчиков, а переносчики, в свою очередь, способствуют дальнейшему распространению вируса.
Эффективное подавление вируса
Ученые в течение двух лет проводили масштабные полевые исследования, установив на рисовых полях диспенсеры, которые медленно высвобождали MeSA. Это помогло восстановить нарушенную передачу сигналов у растений.
Результаты показали, что численность паразитических ос значительно увеличилась, популяции вредителей сократились, а уровень паразитизма яиц, зараженных вирусом, вырос более чем до 60%, что соответствует уровням, наблюдаемым на полях, свободных от вируса. При этом распространение вируса было эффективно подавлено.
MeSA — это природный метаболит, который вырабатывают растения риса. Поэтому эта стратегия экологически безопасна. Она не загрязняет окружающую среду химикатами и не вызывает резистентность.
Изучением карантинных и других особо опасных вирусов растений занимаются в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора). Результатами исследований стали работы по анализу фитосанитарного риска и разработка методических рекомендаций по выявлению и идентификации фитопатогенов.