«Мы хотим создать более эффективные инсектициды и предотвратить формирование сопротивляемости у насекомых к биопрепаратам. Для этого мы сейчас отбираем бактерии, способные вызвать гибель устойчивого хозяина, и выясняем, какие токсины и ферменты они продуцируют. Полученные данные позволят нам разработать инновационные подходы контроля численности вредителей», - заявила ведущий научный сотрудник Новосибирского государственного аграрного университета Екатерина Гризанова.
Микробы Bacillus thuringiensis используют в качестве основы биопрепаратов для защиты растений от вредителей. Многие насекомые и клещи выработали за последние годы устойчивость к действию биопестицидов на базе этих бактерий, что вынуждает ученых изучать то, как вредители приобрели эту стойкость и искать пути ее преодоления.
Гризанова и ее коллеги изучили то, как организм нескольких разновидностей большой восковой моли, одного из главных вредителей пчелиных ульев, реагирует на появление внутри него вариаций Bacillus thuringiensis. Ученых интересовало, как различается реакция тела насекомых, стойких или уязвимых к атакам этой бактерии, на появление микробов в их пищеварительном тракте.
Коллектив основных исполнителей статьи: слева направо Екатерина Гризанова, Иван Дубовский, Татьяна Крыцына. Источник: Архив авторов исследования
Основа для нового поколения биопестицидов
Опыты показали, что гусеницы большой восковой моли, стойкой к действию биопестицидов, избавлялись от инфекции при помощи антибиотика гловерина, который вырабатывают стенки их кишечника в ответ на появление в пищеварительной системе спор Bacillus thuringiensis. При этом молекулы гловерина уничтожали далеко не все формы микробов - часть из них выживала и затем уничтожала личинок моли.
Столкнувшись с этим феноменом, исследователи проанализировали, что делали выжившие микробы при попадании в пищеварительную систему гусениц большой восковой моли. Оказалось, что эти вариации Bacillus thuringiensis быстро формировали споры при контакте с гловерином, а также они дестабилизировали микрофлору при проникновении в желудок личинок, что подавляло их иммунитет. После этого они запускали цепочку реакций, которая приводит к массовой гибели клеток насекомого.
Как отмечают исследователи, подобные процессы обычно протекают в колониях Bacillus thuringiensis уже после гибели насекомых, однако в этом случае они начинались быстро. Это, как предполагают ученые, повышает шансы на выживание форм микроба в агрессивной среде внутри пищеварительной системы гусениц и ускоряет их распространение в популяциях насекомых, способных вырабатывать гловерин и другие антибиотики.
Ученые надеются, что открытие этих вариаций Bacillus thuringiensis позволит детально изучить механизмы "обхода" антибактериальной защиты и создать новые формы биопестицидов, которые будут эффективно и долго защищать урожай и пчелиные улья от атак насекомых и клещей-вредителей.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
