Ученые разработали комбинированный препарат на основе ДНК-препарата от клещей и грибков, который снижает численность паутинного клеща в семь раз, сокращает его размножение на 80% и при этом не загрязняет окружающую среду. Паутинный клещ поражает более 200 видов растений, приводя к их увяданию, поэтому предложенный метод поможет защитить тепличные овощи, полевые культуры, садовые и декоративные растения. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в Journal of Invertebrate Pathology.
Паутинный клещ (Tetranychus urticae) — один из самых вредоносных и устойчивых к пестицидам вредителей. Он поражает более 200 видов растений, включая сельскохозяйственные культуры и декоративные растения. В России из-за него ежегодно гибнет до 50% урожая тепличных культур. Способность паутинного клеща адаптироваться к химическим пестицидам за счет короткого жизненного цикла и высокой скорости размножения делает традиционные средства защиты растений все менее эффективными. Поэтому в сельском хозяйстве необходимы новые препараты для контроля численности вредителей, которые позволят бороться с ним и при этом не будут наносить ущерб окружающей среде в отличие от существующих препаратов, которые могут загрязнять почву и воду.
Ученые из Новосибирского государственного аграрного университета (Новосибирск) и Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского (Симферополь) разработали экологически чистое средство против паутинного клеща, которое сочетает ДНК-акарициды и грибы.
ДНК-акарициды — это короткие молекулы ДНК (олигонуклеотиды), которые проникают в организм вредителей и подавляют работу ключевых генов, отвечающих за защиту организма от токсинов и инфекций. Авторы использовали антисмысловой олигонуклеотид Tur-3, подавляющий рибосомальную РНК паутинного клеща. Его действие блокирует синтез белков, в частности ферментов, таких как фенолоксидазы, эстеразы и глутатион-S-трансферазы, которые выполняют защитные функции у клещей. В результате клещ становится более уязвимым к грибковым инфекциям.
Для усиления эффекта к ДНК-акарициду исследователи добавили опасный для вредителей гриб Metarhizium robertsii, который выделяет ферменты, поражающие защитные покровы клеща, и тем самым ослабляет его. Это облегчает проникновение ДНК-акарицида в организм.
Авторы протестировали комбинированный препарат, нанеся его в виде раствора на листья фасоли с вредителями. Эффективность средства оценивали через шесть дней по уровню смертности клещей и числу отложенных яиц. Эксперимент показал, что гриб Metarhizium robertsii снижает численность клещей в 4,5 раза, а ДНК-акарицид — в 3,3 раза. При этом совместное применение олигонуклеотида Tur-3 и гриба увеличило смертность клещей в семь раз и снизило их способность к размножению на 80%, а количество отложенных яиц уменьшилось в пять раз.
ДНК-акарициды в комбинации с грибами безопасны для окружающей среды, быстро разлагаются и не вредят полезным насекомым. Поэтому предложенный подход может использоваться для защиты широкого спектра сельскохозяйственных культур, особенно от вредителей, устойчивых к химическим препаратам.
«Наша разработка открывает новый биорациональный путь для защиты растений. Мы впервые продемонстрировали, что комбинация антисмысловых олигонуклеотидов и грибка позволяет эффективно бороться с опасными вредителями, такими как паутинный клещ. В дальнейшем мы планируем адаптировать метод для других вредителей, изучив его действие на различных этапах их жизненного цикла», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Иван Дубовский, доктор биологических наук, руководитель исследовательского центра биологической защиты растений Новосибирского государственного аграрного университета.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
