Суперустойчивость зеленой персиковой тли к неоникотиноидам обеспечивается двумя механизмами

эксклюзив 🔹

Тля — распространенный вредитель умеренных сельскохозяйственных зон, который выигрывает от глобального потепления. Тля повреждает растения непосредственно через питание и, таким образом, снижает урожайность, но ее основное значение как вредителя заключается в том, что она является переносчиком вирусов.

Зеленая персиковая тля, Myzus persicae, входит в первую десятку глобальных вредителей, колонизируя порядка 40 различных семейств растений и являясь эффективным переносчиком около 100 вирусов растений. Сегодня зеленая персиковая тля устойчива почти ко всем основным классам инсектицидов. Как работает устойчивость вредителя к нионикотиноидным инсектицидам на примере тиаклоприда выяснили французские исследователи. 

Тиаклоприд запрещен во Франции с 2018 года, тем не менее команда ученых ANSES (Французское агентство по продовольствию, окружающей среде, охране труда и технике безопасности) участвовала в совместной работе с исследователями Университета Эксетера (Великобритания) для разгадки суперустойчивых популяций зеленой персиковой тли. 

Понимание того, как насекомые сопротивляются инсектицидам, является ключом к замедлению развития резистентности, которая снижает эффективность продуктов. Ученые из отдела «Характеристика и мониторинг явлений развития устойчивости» (CASPER) лионской лаборатории ANSES, работающей по контракту с INRAE, провели исследование механизмов устойчивости зеленой персиковой тли к неоникотиноидам. 

«Исследование, опубликованное в журнале Pest Management Science в июле 2024 года, было посвящено неоникотиноиду тиаклоприду. Хотя это семейство продуктов сейчас запрещено во Франции, изучение устойчивости тли к неоникотиноидам по-прежнему очень полезно для лучшего понимания устойчивости насекомых к средствам защиты растений в целом», пояснили в ANSES.

«Из предыдущих исследований мы уже знали, что устойчивость этих тлей к инсектицидам обусловлена ​​двумя механизмами, но мы не знали, какой вклад каждый механизм вносит в общую наблюдаемую устойчивость», — объясняет Клер Мотт, ученый из подразделения CASPER и первый автор исследования.

Один из этих механизмов называется целевой устойчивостью. Этот тип устойчивости специфичен для используемого инсектицида. Неоникотиноиды действуют, прикрепляясь к рецептору в нервной системе насекомого. У насекомых с целевой устойчивостью генетическая мутация изменила конфигурацию этого рецептора, и молекула не может с ним связываться, что делает инсектицид неэффективным.

Второй механизм – метаболическая резистентность. Это связано с перепроизводством ферментов детоксикации, которые позволяют тле расщеплять инсектицид. Производство этих ферментов зависит от присутствия и экспрессии нескольких генов.

Чтобы определить соответствующий вклад этих двух механизмов в устойчивость к тле, ученые измерили эффективность тиаклоприда на линиях тли с этими механизмами устойчивости и без них. У некоторых тлей не было генов устойчивости, у других были только гены метаболической устойчивости с разным количеством копий, а третьи несли как метаболические, так и целевые гены устойчивости. Команда также использовала продукт, способный блокировать метаболическую резистентность, чтобы определить эффект целевой резистентности.

Тли, несущие оба механизма, обладают очень высоким уровнем устойчивости. Средняя летальная концентрация (LC50), т.е. концентрация, необходимая для уничтожения половины тли, почти в 240 раз выше для тлей, несущих оба механизма устойчивости, чем для тлей, не обладающих устойчивостью.

Ученые обнаружили, что два механизма устойчивости действуют синергически: у насекомых, несущих оба механизма, устойчивость превышает то, что можно было бы ожидать,, что предполагает взаимодействие между двумя механизмами устойчивости .

«Мы также заметили, что метаболическая резистентность составляет значительную часть общей резистентности. Мы не ожидали такого результата, потому что у других насекомых целевая устойчивость обычно считается более важной, чем метаболическая устойчивость», прокомментировала Клэр Мотт.

Более того, метаболическая резистентность возрастает при экспрессии соответствующих генов резистентности, но только до определенного порога: помимо экспрессии этих генов в пять раз большей, чем у восприимчивых тлей, способность к устойчивости, по-видимому, больше не увеличивается.

«Лучшее понимание устойчивости насекомых важно для адаптации и корректировки стратегий борьбы. В случае нашего исследования взаимодействие между двумя механизмами кажется слишком сложным для какого-либо немедленного применения, но наши результаты показывают, что можно лучше понять природу резистентности, наблюдаемой у тлей, установив относительную важность каждого из различных задействованных механизмов сопротивления», заключает Клэр Мотт.

Источник и фото: ANSES.

agroxxi.ru