416.биоэкологическое обоснование применения новых...

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНАИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

ГЕТАЧЕУ ТИЛАХУН АЙЕНЕУ

УДК 632.9 : 633.49 : 632.768.12

БИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ СРЕДСТВ

БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ КАРТОФЕЛЯОТ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА

Специальность 06.01.11 — защита растенийот вредителей и болезней

Авторефератдиссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

МОСКВА 1995

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

i I

Работа выполнена в V\OCKC,BCKOII сстьекочозяисгвеннойакадемии имени К \ Тимирязева

Научный руководитель — кандидат биологических на\к,доцент В. В. Гриценко.

Официальные оппоненты доктор биологических наук,профессор В. Б. Чернышев; кандидат сельскохозяйственныхнаук, старший научный сотрудник А. П. Твердюков.

Ведмцая организация — Российский мшвереитст дружбынародов ^ ,7>

Защита состоится ^-^ \Дчо\Л^ч 1995 г

в часов на заседании диссертационного советаД 120 33 09 в Московской еельско\о}яиетвеннои академииимени К А Тимирязева по адресу 127530, Иосква ул Тимирязевская, д 49

Отдел защиты диссертации ТСХ VС диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХААвтореферат разослан

Ученый секретарьдиссертационного совета

Г-}В. А, Шкаликов


-;vf-;vx-:;•_•;:..;;••• :Л:"; :.-\ О Б Щ А Я Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А Р А Б О Т Ы ; ...: ' "„-,'•••. ; - ••• у

•.,;?' ''-' "• -Актуальность темы - .'современная:'.' концепция . интегрированной•• .защиты растении предусматривает, наряду с рациональным ограниче-.' ,;.нием химического метода; интенсивную разработку биологических ' и-4:-других экологически безопасных срелств-защиты. *•- -, •,-. •; ••• , .

. I :,.'•:- ...•-•; Данная тема связана с разработкой новых направлений биологи-;• :\ .ческой ващиты пасленовых, культур от одного из главнейших и наибо- *.':;' ••- лее;,распространенных, в мире вредителей-— колорадского жука. ' ".-,'''..;•':. В. настоящее, время наибольшее применение.в биологической' за-;,-. щите, растений имеют бактериальные препараты, большинство из кото-"' . рых.представляют производные разнообразных вариантов энтомопато- •

„.. >. •' генной бактерии Bacillus.- thuringiensis..-.Однако, спектр применения,' большинства препаратов, (дендробациллин,: энтобактерин,- лепидоцид) ',г "•'ограничен.'в основном, чешуекрылыми вредителями. ;•. • ••-,- .

Vs- -^-- Используемый против более широкого круга вредителей (в том.;-, числе .'-.против > колорадского жука) препарат Ситоксибациллин (В. '

•'•'.> thuringtensis var», 'thuringiensis) в. качестве, одного из действую-'.••:.; ч ших. начала содержит термостабильный; экзотоксин; что несколько сни- •,.:. жает степень его экологической безопасности;" • Тем же; недостатком -:-.обладают препараты бактериальных токсинов (турингий и др.); • <.

.»",- ?J."-.„'• Возможности применения бактериальных;препаратов расширились -'•'-*,с--" использованием . нового': варианта••.-.-.'• Bi'• thuringiensis уаг.-.>;, ienebrionis. Препараты на его основе:(новодор^- децивдд, Колорадо)";" содержат: 5*эндотоксин, . специфичны против жесткокрылых вредителей-: и В'первую;очередь рекомендуются против личинок колорадского жу-

;.•'•• ка -> .Испытанию ',нового препарата децимида посвящена значительная •, - ' , н а с т ь * д а н н о й р а б о т ы , - ••"••....•• ..-•• -•.'

1-. •••••, " - Г - ' ' • . • ' •*•-.- .^,-

:-

"> • »•. Принципиально новым направлением,защиты растений от вредите- '••'• лей'стал метод генной инженерии.-Идея переноса генов, контролирую ,;••' ющих-синтез инсектотрксиноа от. В.-'-- thuringiensis в геном культур-:Л~- ных.растений стала реальной с локализацией таких генов, раэработ-• V-; кой> метода.их репликациии переноса с помощью плазмид через мик-,.,"*'••- роорганизмы-посредникик растениям. • Однойиз перспективных прог-<(••

;.рамм- :• генной> инженерии стали'.работы по созданию трансгенных форм-

-v • картофеля,' -несущих гены- инсектоксина-. B.--.thurin- > giensis . var. :'•tenebrionis, устойчивых к колорадскому жуку. Один из разделов та-кой программы, связанный с биотестированием бактериальных токси-нов и трансгенных растений, осуществлен в данной раооте.

Ц И И и задачи исследований. Дедью наших исследований явля-лось научение новых направлений биологической защиты картофеля отколорадского жука, основанных на использовании В. thu-

>ringiensis. , - В работе выдвигались следующие задачи:- оценка эффективности нового бактериального препарата деци-

мид против личинок колорадского жука на картофеле в лабораторныхи полевыч экспериментах, в сопоставлении с бактериальным препара-том оитоксибациллином (БТВ) и химическими инсектицидами;

- изучение влияния децимида на жизнедеятельность, развитие ипитание имаго и личинок колорадского жука;

- первичное испытание децимида на других видах луков-листое-дов;, • - изучение влияния децимида и БТБ на некоторых полезных эн-

томофагов; <- сценка эффективности энтомопатогеннои нематоды против

колорадского жука;- оценка Зкопрессуи геноа бактериальных инсектотоксинов в

ЦЕНТРАЛЬНАЯНАУч-'-я Ь Н Ы М О Т Е К А

Инв.


процессе их выделения и переноса в программах генной инженерии;- оценка степени инсектотоксичности полученных трансгенных

растении.Научная новизна. Проведено комплексное исследование влияния

нового бактериального препарата децимида на жизнедеятельность ивредоносность колорадского жука. Помимо непосредственного деталь-ного воздействия, выявлено антифвдантное и хроническое токсичноедействие препарата, вызывающее снижение поврежденности растении иподавление развития вредителя. Изучено влияние децимида на неко-торые другие виды вредоносных и полезных хищных жесткокрылых

Впервые дана энтомологическая оценка действия Озктериальныхтоксинов и трансгенных растении, полученных на отдельных этапахбиотехнологической программы создания трансгенных форм картофеля,яетоичивых к колорадскому жуку.

Практическая ценность работы. Определены оптимальные нормы,сроки и условия применения децимида против колорадского жука; ре-комендованы системы обработки биопрепаратами и инсектицидами взависимости от характера развития популяции вредителя Срзйни-

тельная оценка бактериальных токсинов и трансгенныхрастении позволила выделить некоторые эффективные формы, перспек-тивные для дальнейшего использования в генной инженерии

Апробация работы. Материалы диссертации отражены в докладах- на конференции молодых ученых (ТСХА, 1993 г.). II Всероссийскомсимпозиуме "Новые методы биотехнологии растении" (Пущино, 1953),Международном симпозиуме по биотехнологии растении и генной инже-нерии (Киев, 1094).

Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 134страницах машинописного текста и состоит из 3 глав, ааключения,выводов и практических рекомендации. Включает 55 таблицы и 9 ри-сунки. Список использованной литературы включает П44 источников,иа них 98 работ зарубежных авторов.

. I. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. Обзор литературы

Рассматриваются данные о современном ареале распространения,биоакологических особенностях и вредоносности колорадского жукаАнализируются сведения о защитных мероприятиях, включающих каран-тинные, агротехнические, селекционные, химические и биологическиеметоды защиты. Наиболее детально рассматривается использование В.thurlngiensis в биологической защите и генной инженерии для соз-дания траксгенных форм картофеля.

Глава 11. Материал и методика исследовании

Исследования проводились в 1992-1994 гг. В Московской сель-скохозяйственной- академии им. К А. Тимирязева (ТСЧА). Лаборатор-ные эксперименты выполнялись на кафедре энтомологии. Опыты накультивируемых растениях проводились в теплице лаборатории защитырастении. Полевые опыты выполнялись на участке опытной станциилаборатории защиты растении, а также на хозяйственных посадкахкартофеля на опытной станции лаборатории растениеводства

_ Опыты проводились преимущественно на картофеле сорта Невс-кий, а также сортах: Удача, Диамант, Ромаяо. Дезире.

В качестве основного источника биоматериала использоваласьпопуляция колорадского жука с территории ТСХА, а также популяцияввенигородской биостанции МГУ (Московская область).


- •>• v..- •' Для'различных,опытов ..собирались дичинки, '•'преимущественно•*/младших возрастов fl-II), а также имаго - половозрелые перезимо-''.„••вавшие жуки и молодые особи нового поколения < • ., Вусловиях .теплицы длительное время сохранялась'и поддержи-

<: валась культура колорадского.жука. Это позволило значительно уве-.-." личить ,- период испытаний препаратов (с мая по октябрь), -а также'.получить более выровненный.по развитию.биоматериал.. - -:. - - - •• • Опытные-партии децимида получены . в НПО•: "Биомаш".' Образцы.. бактериальных токсинов и .трансгенных растений получены из ВНИИ. сельскохозяйственной биотехнологии. • • •'. .;•.•*•'••' ... В лабораторных .'вегетационных ймелкоделяночных полевых опы-'' ;тах проводилась оценка эффективности .децимида в сопоставлении о. БТБи синтетическими препаратами (арриво,' . децис, каратэ); изуче-"' ние •"; их влияния на пищевую активность и развитие колорадского жу-

- • . к а . -5 ; . • • - , : , - • ' . - • • - - • : , , • - ; : • : , . , . :••-;••• , . . . . • . : • ^ • . • . \ - ; .• .•••• • - • - . : -. • „ ' . - .

*••.' . В лабораторных опытах оценка эффективности- проводилась ' на--\ чашках . Петри,•.в которые помещались личинки младших возрастов на',f". листья картофеля^ обработанные путем смачивания, или опрыскиванияпрепаратами.: Опыты велись в 3-5 кратной повторности по 10-20 ли- '

: • - ' ч и н о к : н а . 1 ч а ш к у » • • • . . - . • • > ' • • • - • . " * , \ - • "-.- '- .-,••/,••.- : • • • . . • : . • • • ; :;/ :-

•",••".- Оценка пищевой •избирательности- проводилась' в -пластиковых'• . кассетах ;>• по периметру: которых равномерно размещались обработан-'•у ные и необработанные листья картофеля. В различных опытах исполь- ••'!; зовались. имаго и личинки в количестве от 20 до 100 экземпляров. ' .>:-

: • -• \ ••> В аналогичных. опытах по влиянию. препаратов • на активность пи-

.л тания- <жуков' в каждую кассету помешалось определенное количество";обработанных.одним из препаратов листьев, затем учитывалась сте-.- п е н ь . ИХ'.'повреждения..- ;. ,..-. •• .• •» • ..-. / . г "- :."• •' •• ••• - - -."•- »'• •.'-'

"!•• Вегетационные; опыты проводились' в теплице на растениях "• кар- .;. 'тофеля, культивируемых ввозрнах с почвой.. После однократной об-:: работки'препаратами на растения высаживали по 10 личинок младших.• возрастов;?опыты велись,в Зт5 кратной повторности. - - .•'.'• ., • В полевых, мелкоделяночных.опытах-проводились испытания раз- •":,^^ личных вариантов пременения биопрепаратов\И ; инсектицидов. Боль^ .'. шинстве вариантов испольговались.по 20 растений с Невский, разме- «'. щенных рендомизированно в блоках, • На'участке создавался искуст-венный; фой колорадского жука путем произвольного выпуска самок ;,

!-; (1993г.-). или равномерной подсадки личинок 1-1П- возраста; п о : 20•• э к з . : - н а р а с т е н и е - r i 9 9 4 r . ) ^ . . -.•--.., ,•>:.."-: '•>:,. ,-••••••• - >\. '- --" .v г, 'Для первичной оценки возможного••• спектра действия- децимида •.'•>проводились-- ограниченные лабораторные опыты о двумя другими дос- -тупными видами листоедов - щавелевым Qastroidea , viridula Deg • и

'" калиновым'-.Balerucella vlburnl Ркч "'а также с некоторыми преде-:•:- тавителями полезной:энтомофауны. --жужалицами p.p. .-Pterostlchus, > •«/Pseudoophonus, •• Harpalus,. и - др;. и о

rсемиточечной коровкой.""•

-. C o c c i n e l l a s e p t e m p u n c t a t a . ? v \i: -•» -'.••".-•"•>• V • • ? - . , — . .'.''•;•' '•'"•.'•'•ч'

•;.;,' .- В.лаОораторных и • вегетационных опытах- оценивалось действие >промежуточных.продуктов генной инженерии и трансгенных • растений. •Изучалосб 3 варианта биотоксичов продуктов инсектотоксичного гена ".Cry Ш А В. thurlngiensis. клонированного в культурах кишечной,-,палочки Е. coll: Ten k. Ten G, Теп N. - •. ,

В опытах, ' аналогичных предыдущим, личинки выкармливались на"*'листьях или растениях картофеля, обработанных экстрактом соот^,;.ветствувдщих белков. Трансгенные растения картофеля, предположи-,

t• тельно несушие инсектотоксичный ген испытовались путем подсадки/

:на них или отдельные их листья личинок I-H возраста. • -:••.ч . Виологическая эффективность препаратов определялась яо фор-,-;муле Франц£1; •" поврежденность растений оценивалась визуально по^_* * ' *' * ~ "'" ~

- :Г' ' ' ' * -5-


5-балльной шкале; • с .последующем определения средней (X)•• степени. .п о в р ж д е н н о с т и . -.-•••. •••• . • •••- . •• . • • •'• • . • •••• ' V . ••;-••

При статистической обработке данных определялись • средние и..."их ошибки, достоверность различий средних по.критерию t-Стьюден-. /та, использовались методы xu-квадрат, дисперсионный и корреляци-онный анализ.- В таблицах приводятся стандартные обозначения ста- •,'тистической достоверности различий опытных и контрольного вариан-,тов: * - р<0,05;.'** - р<0,01; *** - р<0,001, . -

: . . . л .: •

Тц. Реаультаты и обсуждение ' • .- ' '..•-• ч- .;•

EL'.l. Испытание нового бактериального препарата децимида. . :•. •

'• • •: Определение эффективности различных концентраций'•'••.•: . : и производственных партий децимида ••••;;•-...:

;.:.ч". -:

• '.В серии лабораторных' опытов определялось . влияние 'различных.'..концентраций и " производственных • партий децимида на жизнеспосоо-ность личинок колорадского жука. В чашках Петри личинок, начиная •'со II возраста, выкармливали ,на листьях, обработанных препарата- •м и . - • •

: • • • • • • • . . . - . . • • • • : • - . • • •. ; . -:•••:••• . . - . : • • ; . ' • : . ; . ; ' . • • • • •• • У г . •.•; • • •

Первоначально оценивалось действие' различных концентраций ,децимида Покровского производства (табл. 1). Результаты, показали .\:умеренную и сходную между собой эффективность- 0у1Я. и>0,5Х кон-.-;,центраций децимида, достигающую уровня 64<-68Х.. Значительное уве- • •личение эффективности - до 90Х дает 1Z • концентрация препарата.• :Дальнейшее увеличение концентрации не имеет эффекта, напротив,вызывая: некоторое его снижение (до 81Z). .••. . ;. '-•..• ..;.:;. •.: : -

' V . ' ' . • • ' . . •••:.. • . • • • • " < • • . - . . : • • • • • • • • • . : ..- • • • ' . • . . Т а б л и ц а 1 • • ; • : ; • • • • - ' ? • :

Влияние различных концентраций децимида.Покровского я • •. .

производства на выживаемость- личинок колорадского жука(Z) (1992 Г )

Вариант(концентрация»

Контроль

Децимид 0,1

Децимид 0,6

Децимид 1

Децимид 2

Время после обработки (сутки)

1

96,0+1,9

67,0±1б4

53,0±8,1

Б0,0±7,9

64.0±9.7

4

92,0±4,0

42,0±199

39,0±4,,8

11,0±^,7

23,0±9,4

6

90.2t3,l

36.0tll2

31.0±4,8

10,0±7,7

20,0t8,2

8

90,2±3,1

29.0Ш4

29.0±4,3

9,0±6,8

18.0±7,5

Биологи-ческаяэффектив-ность на8 сутки

67,8

64., 4

SO,Q

81,1

В другом ..опыте проведено, сравнение • 4' * различных, производс-твенных партий децимида в концентрации 1Z при сопоставлении с би-токсибацилином (БТБ) (0,5%) и инсектицидом арриво (0.02Z) . Раз-ныепартии<децимида оказались, неоднородными по эффективности.

1..Наг

именьшее действие (В1Х), показал децимид производства Степногорс-кого вавода; лабораторная (НПО Биомаш) и партии Щебекинского еа-водва имели более высокую и сходную между собой эффективность


. (72-74%), "а наиболее эффективным (до 85Х) оказался децимид Пок-.. ровского завода. Биопрепарат БТБ проявил более резкий рост эффек-•• тивности,: достигший в итоге 100%, Эталонный инсектицид арриво. вызвал быструю и полную.гибель личинок. '•'-.'/ В целом,

:в лабораторных экспериментах : показано достаточно

'.'; сильное.^ влияние децимида на личинок.колорадского жука. Удовлетво-.' .рительно высокая биологическая эффективность, достигается с- ис-*• пользованием 1% концентрации препарата на 4-6 сутки после обра-ботки. Биопрепарат БТБ по силе действия несколько превосходит дег

',. . Ц И М И Д . : ' I''1'.- ' » , . . ' • . : ' • . •' . ' • ' . ' ' . ' V , ,••.•.•••..•.• •> • ' < " ..-

.. ,*: ":*<,;',,• Оценка .эффективности децимида,на вегетирующих'. '. ..,

.'•..,•,,:.,./•••?;, Гл. растениях в условиях теплицы

:/ ,' . . .

• у,^,:, 'В тепличных, опытах, ..помимо' влияния-децимида на гибель личи-

V'.HOK. колорадскрго-жука,:..;;рассматривалось также_воздействие обрабо-.;.. токна развитие и, массу личинок и на повреждение, ими. растений.. •'.Г,,: '-;^Вегетационный опыт" с биопрепаратами проведен в 1993 г. "иа-:,, '• трех\ сортах картофеля • с использованием Z. концентраций децимида в

сопоставлении с БТБ.' Данные по смертности личинок обнаруживаетсильное и практически одинаковое на 3 сортах действие препара-тов (таил. 2 ) . В отличие от лабораторных опытов О,ЬХ и IX концент-рации децимида здесьимели очень близкую эффективность, достигаязначительной величины на 6 день после обработки и нарастая далее

~,до 87-88Х.' ,БТБ показывает более резкое нарастание эффективности,• достигнув 100%. * * '

Не менее высокий эффект биопрепаратов наблюдается в отноше-нии поврежденности растений. Обработка растений препаратами сни-'жает их поврежденность от весьма высокой (50-80%) до незначитель-ной степени - порядка 3-5% для 0,5% децимида и 1-2Х для 1Z деци-

.<- мвда и ВТВ. Здесь, Очевидно, сказывается не только снижение чис-ленности личинок, но и снижение активности их питания. Влияниеобработок на разные сорта оказывается сходным, однако, в контролесорт Диамант

vповрежден заметно менее двух других сортов. Меньшая

степень , поврежденности достигается за счет большей кустистости иоблиственности растений данного сорта. Отсюда можно заключить,что сорт Диамант, не обладая истинной устойчивостью,(антибиозом)к колорадскому жуку, относительно более толерантен к его повреж-


д е н и я м . ' : . : . • • • . . - ' • ' . : - v - ' = ••• • ' : • - : • • • : • : • • • - . . . • . . - . . • • • . : > ; ; : г ••.••,:•••- - . v . - v ; . ' . , •

Сильное, качественное влияние децимида отмечается.на разви-тии и массе личинок (табл.• 3) j К десятому дню onbfra ни'одна из 'выживших после обработки личинок не достигает IV возрзста.ч. тогда,как все личинки в контроле находятся на этой стадии и начинаютуход в почву, на окукливание;, 'масса личинок снижается в Б-10... раапо сравнении с контролем. По этим показателям более, чем по гибе-•..ли личинок,., становятся заметны различия между О.БХ и:IX• концентг•рациями децимида (Р<0,05). Таким образом, децимид.оказывает явное

• угнетающее действие на рост и.развитие личинок колорадского жука,-• ' . - • • • • ' • - • • • • • • • ' • • ' • " . • ' • " . • • . • . • ' • - • • . ' , - • - . : • ! • ' , • • • • • . • " • . - : ' ' • . • , • • ' . • • Т а б л и ц а . 2 • < : . г \ : : . ' • " : • . '

': ' ' ' • .Влияние бактериальных препаратов на. выживаемость.;'.; ' ; \ . ' . ^ :

личинок колорадского ,жука н а разных с о р т а х .

••' картофеля в условиях-теплицы (1993 ; г . ) v .""ч: С

Сорт

• • , ' • • . . (

Удача •

Диамант

Романо

Вариант •(концент*рация, Z ) '

Контроль 'Децимид 0 , 5Децимид 1 .БТБ О . б . .

Контроль ЛДецимид О.БДецимид 1 •БТВ 0 . 5 . V

К о н т р о л ь ••••.Децимид б , БДецимид 1в т в . о»б .-.-••:.

• К о л и ч е с т в о живых л и ч и н о к в- ' . '.. с р е д н е м н а 1 р а с т е н и е ; : •., ••.

• •' • Дни п о с л е о б р а б о т к и ' ' ••-'.'.'

ю.ою.о6.712.45,011.25.7±0.7

J0.010.0Б.7П.86,710,76.011,7

9.710.36,710,7

• 5,010,6Б,0±0,6

• • • • • з ; . , ; ,

9.7Ю.З3,710,73.310.3З.ЗЮ.7

Ю.ОЮ.О5.312,05,310.72.011.0

9.7Ю.З6,310,33,010.02,ЗЮ,9

• в : ••••:•

9,310,73.011.01.0Ю.З, : • " . ' 0 • - . . •

10,010.02,711,23,011,0

: 0 ••. •••

8,711,11,310,31.0Ю.00,310,3

. - в ;•.-•

9,310,71.310,31;0Ю,6:. 0-

9,010,61,010,01,710.9- . . о •..•

7.710,91,010,60,ЗЮ,3

' 0 , •

Среднйяпотеря глистовой -поверхно-сти, х •

80,018,53,8Ю;91,710,3

.1.210,1

БЗ.БИ^Б3,010,11,710,6

•2.2Ю.2.

75,016,24,912,21.3±0,3

.П7*0,6

^Й^ШШ

\<\>.£&-.%-'Zi?~7r"'.'i/i-


Развитие и масса личинок на 10 день после'. •'

ч" ~":"' Д • '.' •'•;...обработки биопрепаратами

С Вариант.

Контроль ' :

Децимид 0.5Х

Деаимид..1Х:

Число личинок дан-.; ного возраста

: п

3.."' 7 '.

111 .

7 V2 .

•,iv-..

'35 •

Масса 'личинок (мг)

151,7±5,б

ZQ.ZtA.Z***-

.16,4t3;i"*'.'

•,' ., . В целом, опыты на вегетирующих:растениях в условиях теплицы

выявили сильное,, комплексного характера действие испытываемых Ой-

спрепаратов.на" личинок колорадского.жука, включающее значительную

смертность,, угнетение ,развития и снижение пищевой активности ди-

чинок. " ч

.

Влияние децимида на пищевую избирательность,

пищевую активность' и жизнедеятельность

колорадского жука

Заселение посадок картофеля' жуком во', многом определяется ак-

тивностью самок перезимовавшего, поколения., В этом отношении покат

зателен небольшой опыт по выбору половозрелыми самками (20

экз.). "обработанных• децимидом и необработанных побегов в качестве

корма и меота откладки яиц. Результаты достоверно (Р<0,001) пока-

зывают, (> что самки при воаможности выбора значительно менее посе-

щают, повреждают и заселяют оорайотанные растения. Распределение

жуков на обработанных и неооработанних растения составляют, соот-

ветственно -' Ш б , а яйцекладок - 1:9.


В опытах с молодыми, имаго (табл.^. 4а) оценивался выбор обра-

ботанных децишдсм и БТБ и необработанных растений. .Здесь. также

видно, что обработанные листья в 1,5-2 раза реле выбираются жука-

ми в качестве корма. В последующих опытах влияние препаратов на

пищевую активность оценивалось без предоставления•выбора, на од-

ном типе корма в каждом варианте. Результаты такого опыта с моло-

дыми жуками (табд<4-.4б) свидетельствуют о сильном снижении пищевой

активности имаго на обработанных растениях; более высокий. г

п о к а з а л ' " Б Т Б . .•"'. . . . • ' . • ' . . . . . • •'•••

• . . . ' , • • • , • , . ' " • • • . Т а б л и ц а 4

Влияние биопрепаратов на пищевую избирательность

. и активность колорадского жука 1993 г.- ' •'

4а

46

Вариант.

КонтрольДецимид 2Z

Контроль'

БТБ U

Контроль

Децимид 2Z

БТБ IX•;•,'

Распределе-ние особейна листьях

' " 56 •'.

46 ' ,

: 63 .43

; • — •• * i •

Количество листьев .

поврежден-ных • '

.•13763

:' 'иг ';;"

: 88 , .......

: Уб31г Г-л

!'::'

;",337.'.- -

не поврежден-ных

,. 7 3 7 ' '••

873

9 8 5 '•;, ' •

;• Ю57:

'•'.-•S 4 5 "...

| •". - 4 4 0 - .•: . 703

1оврежден-ность лис-тьев, Z .. ; •

15.7±1,2 :

6,7±0,8*"*

10,2±0,97,7±0,8" ;'

92,2tl,l -•

43,4*1,7***

18,6±1,3***

. Примечание:' 4а---пищевая избирательность: молодых жуков нового;;.

. V •••.:'•. : - ';! л

; *'••'. п о к о л е н и я м и : ''•"•••;•'-

: :'/:''

:' '.' '. -:.?У •-••:•/ -'v'.-" '••', '••'л'':.'

1-

• ;•• •'•'•'•• '••".;. '• •'•;•№•''. п и щ е в а я - а к т и в н о с т ь - '• м о л о д ы х : ж у к о в ' н о в о г о "•'•••

••••.••. :'• •'.'..': v .'*;•• " • . ' п о к о л е н и я • ( I ) v .v •• : • •' '•'.••':••.. '->•' ••

:: '-•.-;' •'•'•*•:;• ;'

:'

У:'-

; •,-'• Далее выяснялась-' возможность- долговременного -влияния питания:с.

:

оОработанными листьями на. развитие' и-кизнеспособность колорадско- :

:-

го жукги В опыте с-личинками. Ш - I V возраста децимид и БТБ ьызы-Г !вают( замедление окончания развития личинок и ухода их в почву на.-:окукливание, значителькое

;: на.30 снижение; их массы.'.При этом деци- . •

мид>. в. отличие- от.БТБ> не оказывает быстрого летального воздейс-, твия;на-.личинок старвих-возрастов'.;,: Однако, ; среди жуков, .появив- ',шихся; в ходе • развития., этих личинок, • никто не. выжиьаот в течение ,

- •'• ' ' • ' . - • - - 8 - .-* • . • . ; ; - • « . - •

ч д


. при ЕЫАИЕОККИ 17* в контроле (та5л.5).

. - • ' " • ' • • * . • ' " " ' '

Влияние биопрепг^атсь'на жизнеспособность •

. и динамику • окукливания личинок' ",.-'-.--• старшего всграста •• , > * . .

Вариант,концен-трами, . \

. ^ - • \ •

Контроль.'Децимид 2-БТБ- 1- *

Вылиракиеличинок% через .14 'суток •

;; " 4 5 , 0 ; .:'•, 42,0 ., :

'...'' -.. 2 > ° •

1оля (X)СРГ/К1ИЕЗ-нкя

. 68,9• 52,4 .

' . •• о; '.

Млсса ли-чкяоч, мг

147,4t 2,9106,8+3,5'""'SS.OtlS.O'!"

Количествожуксв, вылив-сих после ви-мсвки

• 1 7 '

• 0

0

;"...• . Сходный-Ьгыт. проводился с молодыми жуками ЕЯЛОТЬ Д О ИХ уходав'диллзузу. (табл. • б).'Результаты сридетельстЕугот о снижении сте-пени псврежденности примерно вдвое,'• вырывают некоторое, более sa-

• '„ метное• у-самок, снижение массы, нарушают подготовку особей к диа-

пау?о кроме того, отмечено увеличение смертности жуксв. . • ^.'- '.. В "другом, аналогичном опыте с молодыми жуками у особей обра-. ботакыми децимидсм и БТБ листями отмечалась 100% гибель в течении-'• аимоЕкй, при выживании в контроль 34% жуков; '• •• ••. • •

•,.'•••"••'.'*' " ' ' . ..'*'"• ' "" - ... Т а б л и ц а 6

Влияние'обработки листьев картофеля биопрепаратами'••- '•'- на. пищевую активность и жизнедеятельность-: •. '.' .,'.'. молодых жуков I поколения, 1994 т. , ' •

Вариант.-'- J. r

Контроль /.''•'.Децимид 0,5%Децимид' XXуБТБ 0.5Г.*-?

Повревден-ность ли--стьев, Z

22,9±3,5t2.3±Z.7*' 9 > ± 2 . 6 "12,4±2,7*

Масса жуков, мг'

самки

177.2+7,3170,944,5:163.6i4.li15б,7±7,2

самцы •

136,5±3,0133,9±5.5135,3±4.б131.0±5l4

i

Доля жуков,. Z .

актив-ных

50,050,035,о55,0 !

в диа-пауае

: 45.540.035.0

.30,0

мерт-вых

4.Б10.030.015.0

•' . -. В, целом,.; данные, опыты выявили существенное негативное вдия-кие.биопрепаратов, на основе Bacillus thuringlensls на пищевую иа-' оирательность, пищевую активность и физиологическое состояние ко-


• лорадского жука. •• Не -вызывая немедленной гибели имаго,"', они прряв-,'.'

ляют высокий защитный'эффект/ -вдвое, и более • 'снижая "поврежденность-' •

растений,' и способствуют "недопйтанности" жуков, приводя их к ги-•;

бели в течение вимовки. В этом; . несомненно, проявляется антифи- -\

дантное действие и, • по-видимому,-частичное;.токсичное действие ••

препаратов,'более резкое у ЕТБ ',' аа счет содержания в нем экзо- -

токсина и более "мягкое" у содержащего эндотоксин дёцимида.' Такое,

"продленное" действие' биопрепаратов расширяет возможности ихпри- ,-'

м е н е н и я i " , -; ..;.';*'.' . 1 ! - . . . - •/.'-'-,:.''' '• •',•'•''~"\'\' ••'"•'•.'

;--.-''"-\ '•"*•"•'..•••':

:-'"'

? •.'••'• •

• •.•/-::-• .Результаты полевых' испытаний биопрепаратов ' • <:.'••;. .' ..у' ',•;

; ' Полевые испытания дец>шида и других "препаратов ;; ограничились .-

мелкоделяночными опытами 1993-94г.г. Наиболее детальные, испытания

проведены в 1994г. •• о использованием равномерного.•'. искусственного. :

фона, ' путём ;:; высадки,;': по 20личинок колорадского жука на каждое" -.,

растение. Оценивались эффективность;If и 2-кратньк обработок де-.,'

цимидом в концентрации О.БХ и IX в сопоставлении с обработкой БТБ..'

и'инсектицидом каратэ, / также использовались комплексные _обрабтки .'

децимидом и БТБ о добавкой каратэ в 10-кратно сниженной концент- ,

р а ц и и . ' . ; :• • •-.-: • • > . ' . •;•' ,-••;•: -:.' ''•:'•/..'•)'']' •'.:.••: '•'-.- •=','•'•'• - 4 ' л -

: ;:-; '••:."•';"•-••

:-1

"'"•V.-." Вследствие неустойчивых^погодных условии обработка проведена^ :

в неоптимальной для биопрепаратов период - . при переходе • аначи- .:

тельной части'личинок на И Г возраст. Основные результаты опыта; г

п р и в е д е н ы в т а б л и ц е 7 . '':'*.'•• .'•' "-.'•'.• ; •.-'•"' •! '.• ••.•' '• ':';••.'-

:У"*Л'•;'•''•'•-••'•'. '"

.-. По показателям гибели . личинок отмечается невысокое влияние •

О.БХ дёцимида, умеренное влияние.. 1Х"децимида и весьма-высокая эф^'."

• фективность О.БХ: БТБ.; Все обработки С использованием каратэ,v в i

том числе и, комплексные,, обеспечили быстрое и польное уничтожение ,':

личинок: Двукратные обработки •'децимидом показали также: умеренное j '•'.'•'"

гнонесколько- бoлeё длиIeльнoвI.lr•cт шьнoв"•.'••дёйoтвиe ^ ••.>v.- ." .'• •"

:•: o

; .'.•• -/;В полевом" опыте'^также обнаруживается, вызываемый биопрепара- .;•':•'•,'

• поврёжденности растений - в' Общем • дают .'сходную •

•.. тину с показателями численности,- t рднакобблеелчутко^ реагируют^', на' Х-'-


' - 'в'2"«'раза; '• при сохранении 1О0Г поврелденности растений значи-тельно снижается степень повреждения... что указывает на. защитныйэффект" децимида "ва счет его антифидантных свойств, БТБ сильноснижает как численность вредителя, так и поврежденность растений,,

'в вариантах с применением каратэ становится ваметен Солее высокий" эффект стандартной концентрации по сравнению с пониженной. • Здесь

также * проявляется усиление совместного действия каратэ с биопре-паратами по сравнению о отдельно взятым инсектицидом той же кон-

Таблица 7Влияние обработок препаратами на дизнеспособность колорадского

хука, поврежденность и продуктивность растений в полевых условиях

Вариант(концентрация, Z1

КонтрольДецимид 0.5Децимид 1БТБ 0,5Децимид 0.5Z двукратноДешшид 1Z двукратноКаратэ 0.002Каратэ 0.02

Каратэо. 002+деиимидо,sКаратэо.О02*БТЕо. sКонтроль "чистый" (бевличинок)

НСРо.05

Средняячислен-ность ли-чинок на1 раст.на 7 деньопыта

8 . 4

7.3 ,•4 . 9

0 . 5

3 . 4

5,3 .0

0

0

0

-

3 . 4

Биологи-ческаяэффектив-ность на7 день. Z

.37.742.190.459.536,9100

100

100

100

. -

Средняямасса ли-чинок

(мг)

126,4130.5 .113.3116.7109.7107.9

-

-

-

-

, -

19.4

Средняястепеньповреж-деннос-ти рас-тений на11 день.

46.8

оо.о28.9

6 . 1

19.218.411,3

0 , 5

4 . 2

2 . 9

0 , 6

Я,8

Средняямассаклубнейс 1 рас-тения

(г)

147.5193.0170.8313,1130,0223,7263.0

288,4177,9255.0

232.5

85.1

Прибавкаурожай-ности вZ кконтролю

-

30.815.8

112.3-11.9

51.778.395,5С0.672.9

67.6

.7.. ';•••: ;П"бденка урожайности в.различных вариантах в Ч лом показываетШ-ЪаУпоюе^влияние^ проведенных, обработок.-. • Наблюдаемое, при этом-- '.сильноеги'ке всегда закономерное варьирование показателей сввде"•^•:?едьствует; о влиянии.на урожш-гаость.также других невыровненных^?>:>" опыте" фактов"- к которым может! относиться физиологическая неодно-'••:•£'родчость^посадочного материала и-пестрота,условий,участка." Иэ ва-^


риантов с децкмндсм някСоськкй результат дает двукратная с£ро5ст-кз 12 препаратом; гисскио показатели отмечаются ь Еариантач с ка-ратэ и БТЕ. Однако, ВЕЛДУ ,болг ших сшибок средни.ч, . различил Е Омногих случал* не достигали

1.статистической значимости.

Влияние ойраЗоток .на .результаты опыта подтверждаются •'• анали-зом корреляций мслду его основными показателями. ОСнарулкваетсяпрактически .полная связь между численностью личинок к цзррежден- .НОСТ1Ю растений в разных вариантах (г = +0,90-0,93), а такжеменьЕал, но достаточно высокая отрицательная связь стих псказате---лей о продуктивностью растений (г = -0.G7-0.72). ' ; • •

' Влияние децимида ка другие виды яутав-листоедов . -.

•В ограниченных опытах .1592-93 гг. рассматривалось влияниедецкмидз на других доступных представителях cChryrc-nelida?: ca-велевом листоеде - основном .вредителе культурного цавеля и кали-новом листоеде, серьезно павре-ждаюсем кликну в аелекнх касаадени-..я х . • ' . ' • . . • " . .

. Опыты с иавеленым листоедом ведись в лдОсрзтсркых условиях'.по аналогичнс"! с колорадским жуком методике.., Ввиду, Оыстрого на-чального развития и низкой выживаемости в лаборатории мелких ли-чинок, опыты велись , начиная с личинок III возраста. Исходно по-"мешалось по 20 личинок на чашку Петри. Результаты (табл. 8)' пока-зали умеренно приемлемое влияние децимида достигающее SCX уровняпри концентрациях 0,55 и более. По-видимому, применение стандарт-:ной IX концентрации децимида против личинок младших возрастов ща-',велевого листоеда может иметь удовлетворительный.защитный эффект.. •

-JZ-


Влияние различных концентраций децимида

; . на личинок идвелевого листоеда

Вариант

Контроль '

Децимид 0.1Х

Децимид 0,Ь7. •

Децимид 2Х

Децимид 5Z

Число личинок на7 день опыта .

14.0±3.5

11,0*3.1-

7,4±2,6 .

9,012,9

•. 5,8±2,4

Биологическаяэффективность, X

' "• . -

21.4

47,1

35.7

.. : 58,6

..*.'. Опиты с калиновым листоедом затруднялись массовом уходом с

.листьев и гибелью личинок на чашках Петри, что припятствоало

оценке биологической эффективности. Однако, по нашим наблюдениям,

отмечается, значительное - до 50-75S снижение уровня ловрежденнос-

ти листьев калины. . . - . . . • '. , • :.

В целом, применение децимида, перспективно в первую очередь

против листогрызуших жесткокрылых и особенно оправдано на зеленых-

и других культурах, где средства химической запиты исключены.

Влияние децимида на хищных жесткокрылых . • ..•

' Одним из;потенциальных достоинств децимида и аналогичных би-

опрепаратов перед инсектицидами и бктоксибациллином является от-

носительно большая избирательность действия и.экологическая чис-

тота. . Оценка такого влияния, в данной работе ограничилась лабора-

торными .опытами о хищными жужелицами и кокцинеллидами. . •

• В опыте с жужелицами использовалась смесь разных видов, по-

дученных с помощью ловушек'БарОера. Собранные имаго жужелиц поме-'

шались в эксикаторы с почвой, ' поверхность которых обрабатывалась

суспензией'-. препаратов.!: Действие децимида сопоставлялось с БТБ и

синтетическим пиретроидом^децисом.' Результаты показали отсутс-

твие действия обоих бактериальных препаратов и полное уничтожение

жужелиц децисом, "• Следует, отметить,; что. опыт проводился на имаги-1

нальной фазе, более высокоустойчивой к бактериальным препаратам. -

'•"' В. другом подобном опыте'использовались личинки П-Щ'.воз-

растов - семиточечноА ксровки , собранные на посадках картофеля.


Поб-еги' картофеля о- колониями тли, на которых содержались личинки

коровки, предварительно обрабатывали децимидом и БТБ."результаты'

(табл. 9) свидетельствует об отсутствии эзмстнсго.влияния деЦкми-

да, при сильном уничтожении личинок БТВ. Это дает'некоторые осно-.

вания надеяться на большую мягкость1 децимида по отношению* к по-:

лезной энтомофауне. У " . ' * • У . , *• ' .' '•'"••' .*••. ••

• • . ' • - ' • " , • ' . • ' ' • • • ' * ! " ' • ' • / Т а б л и ц а 9 ' : , . . ,

• • Влияние биотареяаратсв на выживание".(X),личинок'. У : } "

. ' . •_ -.' 7-точечной коровки У ' ." •';' ,

. Вариант

Контроль

Децимид 1Z

•БТБ О.БХ ' '

"•••'•. , , Время опыта, дни .'.'..' .' " ;:

' i •;. •

• 100

••'.' loo.

' '; ", 40 ' •

•'• 2 •

' 100 .

': .10°

20

: V 4 •'-.'•-

:' 85 V7Р

V 10'у

- -••.•.' •?• : '

'/ 60 '-.'

'-' .го "-.:' ;

гю • ' ••-•

,'." ._. В. 2. Оценка эффективности энтомопатогенной нематоды ' . ,

, .'.' •, .., •-' против колорадского жука ,'., ',*-•. •' -'."'-.".

." Помимо изучения действия новых ' бактериальных' препаратов в ,

работе попутно оценивались и другие перспективные средства Сиоло-.,

гической защиты от колорадского жука. •• Одним из них является при-

менение нематоды SchtelnerHema neoaplectana," действующим началом

которой-служат инсектотоксичные бактерии Achrorrobacter nematophi-J

lus симбионты кишечника нематоды., • ,". g . . .'Г '"-',*" Г "

У . • В нашей"'работе'^'оценка этого средства ограничивается опытом

проводившимся на личинках.колорадского жука младших•возрастов пз-'

раллельно на вегетирующих растениях в теплицах я на чашках,Петри',':

эталоном.здесь служила обработка IX . децимидом; ,Нами использова-

лась суспензия нематоды с титром 126 экз./мм3, что несколько ни».е

рекомендуемой нормы. Результаты (табл. 10) показывают резкое раз-'

личие эффективности нематоды в зависимости от условий опыта.

На вегетирующих растениях действие нематоды оказалось весьма нез-

начительным,, достигнув лишь, около 10Х биологической эффективности

на 7 день опыта.У;В чо'же 'время на чашках Петри на 5 день в вари-т

анте о.нематодой отмечена значительная гибель личинок, 'а к 7 ДРЮ

• эффективность достигла 96%: Такое расхождение возможно объясняет-'


;ся нёоСходимазтыо высокой влажности.для успешного развития нема-

/тод,- что .соОлюдалось: на чашках Петри,.'но не на вегетирующих в

•;. теплице растениях.', Этот ' эффект- особо-заметен на фоне высокого и

.стабильного действия децимида'вобоих условиях. Таким образом,

;.; использование нематоды против колорадского жука'имеет потенциаль-

ные перспективы, ,' однако, нуждается-в дальнейшей разработке форм и

' у с л о в и й . е е Г п р и м е н е н и я . - ' .:; А ; / - . . • ••; '•.;...•.•::• • [•'.••

It:'- v V ^ V i i ' v ^ ^ ' • • j •••ч' •'

:''

:'•''•'.<•[': ••••'• . ' - ^ - - • ' : • ' Т а б л и ц а ' 1 0 • •.

:-

• ' . ;;':'• Влияние ;знтамонатогенной нематоды на выживание (Z)

:.'-1'.-,'~ г у •'•.-•.•->•••• " ••- л и ч и н о к к о л о р а д с к о г о ж у к а •..•-. •. '. ';.>.' '-.• .•'.

Вариант ' .:; •:'.':

' . • ' " • • ' - - ^ • • .

К о н т р о л ь • • • / •

Нематода -.•)•/.

Децимид 1 X ;•_-./.

На растениях В чашках Петри ;

• ; Время опыта! дни

: :

;

2

100

100

.70

Б

98

92

14

7

98

88

6

9

94

86

•2

100

92

72

S

98

22

14

7

90

"•4

2

82 •{.:

• . :. аз. ОЦЕНКА шотоксинов и ТРАНСГЕННЫХ «OFM КАРТОФЕЛЯ/' •.,:РАЗРАБАТЫВАЕШХ НА ОСНОВЕ Bacillus thuringiensls

Биотестирование•проведено > для.-гена • Cry IIIA В. thu-

ringiensls var tenebrionis, продукт которого, токсичный для дичи-

нок колорадского, жука! В России эта работа выполнена коллективом

ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии.

Синтетические .гибридные.гены и их продукты представлены сле-

"дующими вариантами- ч

Теп N - Селок cry IIIА маркированный канамицинфосфотрасфера-

аой .

« Ten Q - белок cry Ш А маркированный в - глюкоуронидазой •

*• Белки Tea N и Ten Q ' наиболее удобны для экспрессии в Е.

coli, агрооактериях и растениях; отличаются по степени раствори-

мости, •-•;; методам их ;8кстракции. и;', вероятно,., по степени инсектоток-,

сичности.

Окончательным критерием токсичности генопродуктов является

биотестирование, проведенное в данной работе на личинках коло-


радского жука. Следует отметить, что нами дана энтомологическаяоценка, начальных поисковых этапов биотехнологической программы.Поэтому любое, даже небольшое проявление инсектотоксичности наданном этапе заслуживает внимания. ". "" ' • '

Оценка инсектотоксичности бактериальных * ;.'..-'продуктов. генной инженерии.' .".'; ' '..';'•

Оценку токсического эффекта белков Ten N и Ten. G испытывали.на вегетирующих растениях картофеля с. Невский в теплице' путем,опрыскивания о подсадкой по 10 личинок.-II возраста на растение..В\результате (табл. 11) небольшее снижение численности в "вариантах'ее было достоверным по сравнению с контролем. • Однако," по масселичинок отмечается заметное снижение для Ten N и сильное 2-3ратное снижение в варианте с Ten G. Соответственно, происходиттакже некоторое снижение степени поврежденности растений,

• Таблица ИВлияние бактериальных токсинов на. личинок, колорадскогожука на г тегирующих растениях В теплице (1994 г»)

Вари-ант ...

Конт-роль- .

Ten.N

Ten G

Количество личинок/рас-тений

2

10,0±0

9,7±0,3

9,3±0,3

5

8,3+0.7

7,5+0,Б

7,3±1,2

7

6,7±1.2

6.5+0,5

6,3±0,7

Масса личинок, мг

на11 день

48,9±3.3

40,9±9,0

24,8±2,7"*

наli день

119.0*. 38,1

47.2± 4,1

5Q,7t3,9*

Повреж-денностьрастений

(Z)

30.7

29,3

22", 5

Таким образом, при испытании белковых продуктов генной инже-нерии в оптимальном случае (при недефектности партии, стабильное-

1

ти в открытой среде) удается.обнаружить умеренное,- "мягкое"-про-явление токсичности;' сказывающееся не столько'в увеличении смерт-"кости, сколько в ухудшении развития и, вследствие этого, - сниже-нии массы личинок. Такое токсическое и антифидантное действиеаналогично, хотя и менее выражено," влиянию децимида. -

•.•/•.'•.•.- Испытание транстшых форм картофеля• В опытах о трансгенными растениями главным ограничивающим,

фактором являлся небольшой объем материала и нежность растений.


"полученных измеристемной культуры ткани. .

• V . В опыте, проведенном в"1993 г. в теплице на 12 трансгенных

растениях, одно из которых несло ген Ten G, остальные Теп N. На

• ; них, а также, на 1 контрольном растении сорта Дезире высачшвалось

по.10 личинок младших возрастов. По данным, полученным на 4 день-

:'• опыта, { испытываемые растения условно'подразделили на две группы

"•"•'• па показателям массы личинок, а также степени.поврежденности рас-

• '.'тений (табл. 12). В первой группе, не имевшей токсичного эффекта,

эти показатели не уступали контролю. В другой группе у 3 растений)

/•• (Ten N) по существенному снижению уровня развития и массы личинок;

• •. и некоторому снижению поврежденности предполагается проявление

:['•- инсектотоксичности. "„' .' . ' ' •.•••.. ' , . ."._. . ,

.. -| • •.. '.;".;. • '.. • • ::•' \- '..',-- ''-..'• .. Т а б л и ц а 1 2 . • . '

i•.';•]••'.'•''. Результаты Оиотестирования трансгенных растений картофеля

Вариант;,'

Контроль. •'

Растения".",без токси-чного эф-ф е к т а . •:•_; ;;

: •..

Растения" с.тос№1ным..эффектом. '.

Коли-честворасте-ний •

• ' . ' • 1

: ';

-

:'••? •

г:'з'"

Выжива-ние ли-чинок

: . loo

- 88,9

••-.•. 86,7

Степеньповреж-денностираст. на4 день,X

31.6

40,3 •

• 24,5

Воараст личинок, (доля, Z)

- I

10.6

U.7

; 38.5

II -

90.0

76,3

1 61.6

ill

0.

13,0

Г*'

Масса ди-чинок, мг

29,8t6,2

49.7±2,Б

16.412.8"

;.

: •'v/ Таким образом,, 1/4'трансгенных форм.покааала некоторые, перс-

• •;?',•'; лективы по влиянию на колорадского жука;; По-видимому, токсическая

"'• .':'активность некоторых трансгенны* форм пока сопоставима с.. умерен-.

.V;. > ным антибиозом относительно устойчивых сортов картофеля; -.'• г: .i

•vi,>.;,'••;• Вместе с."тем, несомненно,. требуется.дальнейшая разработка •

>;'v;" биотехнологической программы, с целью усиления экспрессии инсекто-

:Г \> токсичных-генов и увеличения стабильности их продуктов.- :.• 7-';'/ '.':

$»£';Ь£&\ 1^Новый;бактериальный.;препарат;децимид;В лабораторных испы-

' o^'V.^^'x";на\личинках:;колЬрадского

г:жука-проявил высокую ,' риологичес-'".

^;>;^?^кую-эффективность^;', достигающую- у^вня;80-90Х.", Минимальная эффек- :


тивность достигается• при испольаовании препарата-IX,концентрации; '. .-..•основной эффект проявляется на 4-6 сутки..' Отмечено варьирование!'• j« ~iэффективности различных партий изготовления препарата/ Стандартноел-*

:

применяемый бактериальный препарат битоксибациллин (БТБ) достигал100Х эффективности.

. 2. В опытах на вегетирующих в теплице растениях с личинкамиколорадского жука эффективность децимида достигала также 87-88Хпри 0,5 и'IX концентрациях препарата, БТБ - 100Х. Децимид вызыва- -ет сильное,подавление развития и роста личинок, снижая их массу в5-10 раз., Поврежденность растений личинками снижается от уровня,.50-80Х до1,3-5Х. На 3 различных сорта картофеля действие децими-да было сходным.

.' ' . 3..Опыты.с использованием личинок старших возрастов и имаго'колорадского жука показывают, что децимид, не оказывая быстроголетального действия на эти стадии, сильно подавляет их жизнедея-тельность; снижает активность питания и поврежденность растении.Имаго в меньшей степени'заселяют и повреждают растения обработан-ные децимидом. Поврржденность растений снижается примерно в 2 ра-за. Снижается масса личинок и имаго, замедляется процесс подго-товки жуков " к диапаузе. В результате, после зимовки отмечаетсяполная'гибель имаго, при выживании 1/3 особей в контроле.

' . 4; В полевых '"• испытаниях при неравномерном по развитию фоне" колорадского жука и нестабильных погодных условиях децимид прояв-- ляет умеренное детальное действие, достигавшее в основном уровня50-бОХ, Эффективность БТБ достигала 86-94Х, а синтетический пи-ретрид каратэ обеспечивал быстрое 1СОХ уничтожение личинок. Двук- -

- ратные обработки децимидом дают несколько больший (до 70Х) и дли-тельный эффект. Обработка децимидом (0,5Х) в сочетании с понижен-ной концентрацией" карате (О.002Х) имеет 100Х эффективность. Как ив лабораторных, условиях децимид вызывает замедления развития иснижение массы "личинок. , Обработка IX децимидом обеспечивает сни-

•' жениё повреждённости растений в 1,5-2 раза; двукратная обработка*снизила поврежденность в 2,5 раза; совместная обработка с каратэ

' снижала поврежденность в 10 раз, БТБ обеспечивает - 2 - 7 кратное 1

снижение;повреждённости. . . ч

•';. Тагам образом,: умеренная эффективность децимида частично; компенсируется антифидантным и хроническим токсичным влиянием на „личинок,. обеспечивая удовлетворительный защитный эффект:


Наибольшую прибавку урожайности по сравнению с контролем иавариантов с децимидом проявила двукратная обработка IX препаратом(51,72). Применение каратэ обеспечило прибавку урожайности 95,5ХИ ЕТБ - 112,ЗХ

5. Испытания децимида на 2 других видах жуков листоедов по-кааали умеренную (до 59Х) эффективность для щавелевого листоедаGastroidea vindula и отсутствие заметного летального эффекта, носнижение повреждаемости растений для калинового листоеда Caleru-ceila viburuu.

б Оценка влияния биопрепаратов на некоторых полезных <энто-мофагов показала отсутствие действия децимида и БТБ на имагс хищ-ных жужадиц, при полном их уничтожении инсектицидом децисом. Де-цимид также не оказывает существенного воздействия на личиноккокцинеллид, чтс выгодно отличает- его от БТБ, .вызывающего значи-тельную ГИОРЛЬ ЛИЧИНОК

?. Испытания энтсмопатогеннои нематоды Schtelnernema neoap-lectana на личинках колорадского жука показали ее рлсокую (более90S) эффективность в лабораторном опыте и отсутствие существенно-го эффекта в вегетационном опыте. Эти различия вероятно связаны снеобходимостью высокой влажности для развития и действия нематоды.

8. Проведена энтомологическая оценка некоторых промежуточныхэтапов биотехнологическои программы создания устойчивых к коло-радскому жуку трансгенных форм картофеля путем переноса инсекто-токсичных генов Bacillus thurlngiensis в гены растении.

Испытание продуктов генной инженерии - биотоксинов в некото-рых случаях обнаружило их существенное подавляющее действие наразвитие и рост личинок колорадского жука, вызывающее 2-3 кратноеснижение массы личинок, что" аналогично действию бактериальныхпрепаратов.

9. Виотестирование трансгенных форм картофеля также показалоснижение роста и развития личинок на некоторых растениях (2-3кратное снижение массы). Поврежденность таких растений сниженапримерно в 1,6 раза, что соответствует эффекту некоторых частичноустойчивых к колорадскому жуку сортов картофеля. Растения, проя-вившие инсектотоксичное действие, составляли около 25Х трансгон-'ных форм* Результаты свидетельствуют о потенциальной перспектив-ности и необходимости дальнейшей разработки данной программы.


• " ." -Рекомендации производству. Новый бактериальный препарат децимид рекомендуется для при-

менения против личинок колорадского жука на картофеле. ' Оптималь-ная концентрация препарата - IX, расход препарата при стандартномрасходе рабочей жидкости - 2-4 л/га. Оптимальный период проведе-ния обработки - массовое отрождение и развитие личинок младших(I-И) возрастов. Основной эффект децимида проявляется на 4-6 'сутки после обработки. При растянутом развитии вредителя и неод-нородности их воарастного состава целесообразны двукратные о ин-тервалом в 1 неделю обработки. Высокоэффективны комплексные обра-

к

ботки, пониженными концентрациями децимида {0,57.) и каратэ(0.002Х). ; Децимид снижает активность питания и вредоносность ли-чинок старших возрастов, и имаго колорадского жука,,.' что обеспечи-вает . некоторый защитный эффект и при обработках в неоптимальныесроки. Возможно также применение* децимида на щавеле против личи-"нок щавелевого листоеда. " " "

..'. : "•.-. •

ч Список работ, опубликованных по теме диссертации

.• - 1. Шаденков А.А., ДридЗе И.Л., Гетачеу Т.А., Курочкина С.Д.,• УзбековаС.В. Майсурян A.M., Шемякин М.Ф. Конструирование гена,токсичного'для жесткокрылых белка "cry ША-сгу IA (a)-NPTII" ивведение его в трансгенные растения картофеля //II Российскийсимпозиум "Новые методы биотехнологии растений". - Пущино, 1993,тез. Докл. С. 59.

\ ; 2..Гриценко В.В., Гетачеу Т.А. Новый бактериальный препарат"Децимид'.! в борьбе против колорадского жука //сб.Доклады ТСХА,1993

. 3. Uzbekova S.V., Shadenkov A. A., Kuzmin E.V., KovalyavaM.V;, Karpov V.A,, Grizenko V.V., Getaohew T.A., Shemyakin M.F. 7Construction of hybrid genes for antilepidoptera or anticoleo-pteran fusion proteins "B. thurlngiensis toxin-enzymatic marker"-and their expression In transgenic plants.//Int. symp» "PlantBiotechnology and Genetic Engineering. Kiev, 1994, p.39...'•' '•.'• 4. Шаденков A.A.

r Дрвдэе И.Л., Гриценко В.В., Гетачеу Т.Д., "

Юрьева Н.О.,',Расадина Г.В., Узбекова С В . , Майсурян A.M.,Шемякин М.Ф., Анализ токсичности для колорадского жука картофеляи экстрактов клеток Е. coll акспрессируюших гибридные производ-ные, гена .S -эндотоксина Cry Ш А . / / тез доклады Россиской. 'Академии сельскохозяйственной наук. М. 1995 <JB печате). , > _.

: ;


Обьем 1 4 п т Заказ 517 Тираж 100

Типография издатетьства ИСЧА им К А Тимирязева1J7C50, Москва И "50 TUMI рчзевская ул 44


416.биоэкологическое обоснование применения новых...

Documents