Новости

Колорадский жук — настоящее бедствие для фермеров. Но учёные из Института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, кажется, придумали способ борьбы с вредителем: заражать картофель сенной палочкой (Bacillus subtilis). Такой метод, описанный в журнале "Наука Сибири", является более экологичным в сравнении с другими. Более того, дозы бактерий, использованные для заражения растений и смертельные для жука, не должны быть опасными для человека.

"Когда мы говорим об экосистемах, то обычно имеем в виду отношения между основными их участниками. Но необходимо понимать, что каждому из них свойственна своя микрофлора", — рассказывает доктор биологических наук Галина Васильевна Беньковская.

По её словам, разработано много средств биологического контроля численности фитофагов — животных, питающихся растениями. "Однако при их использовании обычно никогда не задумываются, что вносимый в систему биологический агент может взаимодействовать с тем растением, на которое он попадает. Ещё меньше помнят: микрофлора, заселяющая эти растения, влияет на колорадского жука", — отмечает она.

Кроме того, микрофлора растений способна вступать в какие-то отношения с эндосимбионтами. Это микроорганизмы, живущие внутри растений. "В нашем исследовании мы попытались прояснить эти вопросы", — добавляет Беньковская.

Патогенный для колорадского жука грибок Beauveria bassiana может проникать в ткани растений и существовать в них в качестве эндофита — микроорганизма, живущего внутри растений. Такие же свойства выявлены для бактерии B. subtilis, но о её патогенных для насекомых свойствах было мало что известно.

Учёные решили проверить способность микроорганизмов колонизировать картофель, и посмотреть, как они взаимодействуют с личинками колорадского жука. Для этого в лаборатории были выращены стерильные пробирочные растения картофеля (без лишней микрофлоры). Затем их заражали в прикорневой зоне спорами либо одной только B. bassiana, либо штаммом B. subtilis, либо и тем и другим.

Спустя три недели верхние части растения, которые никак не соприкасались с зоной заражения, срезались. Их в стерильной посуде предлагали в одном опыте взрослым перезимовавшим особям колорадского жука, в другом — его личинкам.
"Взрослые особи не показали, что как-то чувствуют разницу", — отметила Беньковская.

Спустя трое суток после кормления исследователи проверили слюну жука. Оказалось, ферменты, которые обычно считаются маркерными для иммунного ответа насекомого, продемонстрировали повышенную активность. Другой фермент, являющийся показателем работы нейроэндокринной системы жука, дал интенсивный ответ в тех вариантах, где присутствовал гриб.

Спустя три недели, осуществив биохимический анализ "крови" насекомых, учёные обнаружили признаки явственного патологического процесса. Наблюдалось достаточно заметное снижение жизнеспособности взрослого колорадского жука.

Серия экспериментов на личинках показала, что они чувствительны к присутствию микрофлоры у картофеля, и активность их питания на растениях с "бациллой" заметно упала уже в первые сутки после кормления. А спустя четыре дня наблюдались вполне очевидные симптомы заражения.

Мы подтвердили часть своих предположений: эта микрофлора способна не только колонизировать растения, но и распространять своё действие на питающегося им фитофага, говорят учёные.

Сейчас исследователи надеются, что полученные данные иметь вполне реальный практический выход. Например, создать средство контроля численности колорадского жука, основанное на применении микроорганизмов.