CC BY
15«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.
133
УДК 574.476
КРИТЕРИИ ОТБОРА НОВЫХ ВИДОВ И ПОПУЛЯЦИЙ ЭНТОМОФАГОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ В ОРАНЖЕРЕЯХ БОТАНИЧЕСКИХ САДОВ
Ю.Б. Поликарпова1, Е.А. Варфоломеева2
'Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, julia.polika@gmail.com 2Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург, Россия На основании разработанных критериев отбора новых видов и популяций энтомофагов для защиты растений в оранжереях ботанических садов протестированы холодоустойчивые лабораторные культуры Cryptolaemus montrouzieri Muls. и лабораторная культура Cheilomenes sexmaculata Fabr. (Coleoptera, Coccinellidae). Выявлена высокая биологическая эффективность энтомофагов.
Ключевые слова: энтомофаги, критерии отбора, оранжереи ботанических садов.
При отборе энтомофагов для защиты растений в оранжереях ботанических садов, необходимо учитывать специфику этих культивационных сооружений, прежде всего регуляцию гигротермического режима. В осенне-зимний период в тропических оранжереях устанавливается температура 18 °C, но она может опускаться до 16 °C. Такой термический режим отрицательно сказывается на эффективности многих паразитов и хищников. При этом фитофаги часто обладают большей устойчивостью к воздействию неоптимальных температур, продолжая свое развитие зимой. Для борьбы с вредителями в осенне-зимний период целесообразен отбор популяций энтомофагов, устойчивых к суботимальным температурам.
Оранжереи ботанических садов существенно различаются по климатическим условиям. Для них характерно видовое разнообразие растений, с большой долей древесных форм. На растениях отмечается целый комплекс членистоногих вредителей, относящихся к различным систематическим группам. В связи с вышесказанным, критериями отбора энтомофагов могут являться: пластичность по отношению к температуре и влажности, отсутствие явных предпочтений в отношении растений, широкая пищевая специализация. При подборе новых энтомофагов также необходимо учитывать потенциальную инвазивность тестируемых видов. Предпочтение должно отдаваться насекомым, не способным перезимовывать в условиях открытого грунта.
Среди энтомофагов, для которых разработаны рентабельные технологии массового производства, особое место занимают коровки (Coleoptera, Coccinellidae). Представителям этого семейства свойственна высокая экологическая пластичность и значительная продолжительность жизни имаго (2-3 месяца), Некоторые виды являются широкими полифагами. При этом тропические и субтропические виды не способны перезимовывать в открытом грунте на Северо-Западе России. Апробация коровок нами осуществлялась в оранжереях Ботанического сада Ботанического института им. В.Л. Комарова (БИН РАН). Были протестированы лабораторные культуры Cryptolaemus montrouzieri Muls. и Cheilomenes sexmaculata Fabr. из коллекции энтомофагов Всероссийского института защиты растений (ВИЗР). C. montrouzieri для борьбы с мучнистыми червецами в оранжереях ботанических садов используется только в весенне-летний сезон. Это обусловлено снижением эффективности энтомофага при температурах ниже 20 °C [Hussey, Scopes, 1985].
Начиная с 2011 года, в оранжереях БИН РАН нами используются холодоустойчивые лабораторные культуры C. montrouzieri. Эти культуры заложены от природных особей, акклиматизировавшихся на Черноморском побережье Кавказа, в районе городов Сочи и Сухум [Белякова, Поликарпова, 2012]. В оранжерее «Плодовые растения тропиков» применяется лабораторная культура сухумской популяции. В «Большой пальмовой» - лабораторные культуры сочинской популяции. Использование осенью и зимой криптолемуса, устойчивого к воздействию субоптимальных температур, позволяет препятствовать накоплению фитофага в оранжереях осенью и предотвращать весеннюю вспышку численности вредителя [Polikarpova, Varfolomeeva, 2014].
Для решения проблемы наличия в оранжереях сразу нескольких видов фитофагов нами тестируется коровка Ch. sexmaculata Fabr. Это широкий полифаг, среди жертв которого отмечено 5 видов клещей и 132 вида насекомых, в том числе 80 видов тлей, 9 - белокрылок, 2 - щитовок, 4 - ложнощитовок, 6 - червецов и 2 вида трипсов [Белякова, Поликарпова, 2014].
Ареал Ch. sexmaculata охватывает различные климатические зоны от влажных тропиков до сухих субтропиков [Sharma et al., 2015; Malarvannan et al, 2010]. С одной стороны, распространение этого энтомофага позволяет предполагать, что он будет проявлять высокую эффективность в оранжереях с различным климатом. С другой стороны, не представляет опасность в качестве инвайдера. Лабораторная культура Ch. sexmaculata была заложена в 2013 году от природных особей, привезенных из Непала. В 2015 году хищник был протестирован одновременно в отношении двух фитофагов: оранжерейной белокрылки -Trialeurodes vaporariorum West. (Hemiptera, Aleyrodidae) и мучнистого червеца - Planococcus ficus Sign. (Hemiptera, Pseudococcidae). Исследования проводили в оранжерее «Декоративные и полезные растения тропиков» БИН РАН. В качестве модельного растения использовался сте-фанотис - Stephanotis floribunda Bron. Выпуск имаго Ch. sexmaculata в количестве 210 особей был осуществлен 10 июня. Начальная средняя численность мучнистого чер-веца и белокрылки была - 9.1 и 7.7 особей на лист соответственно. Через 30 суток биологическая эффективность хищника в отношении P ficus составила 84 %, а в отношении T vaporariorum - 98 %.
Литературные и экспериментальные данные позволяют оценить Ch. sexmaculata как перспективного энтомо-фага для применения в оранжереях ботанических садов.
134
Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции
Библиографический
Белякова Н.А. Поликарпова Ю.Б. Акклиматизация Harmonia axyridis Pall. и Cryptolaemus montrouzieri Muls. (Coccinellidae, Coleoptera) на Черноморском побережье Кавказа. // Вестн. защиты растений. 2012. N 4. С. 43-48.
Белякова Н.А., Поликарпова Ю.Б. Энтомофаги в защищенном грунте: новые критерии отбора видов и особенности современных агротехно-логий // Вестник защиты растений. 2014. N 3. С. 3-10.
Polikarpova Yu.B., Varfolomeeva E.A. Use of the two populations of Cryptolaemus montrouzieri Mulsant (Coleoptera, Coccinellidae) from the Black sea coast of the Caucasus for controlling mealybugs in the hothouses of the Komarov Botanical Institute, RAS // Information bulletin IOBC
список (References)
EPRS 46 «Plant protection for ecological sustainability of agrobiocenoses», 21-24 April 2014. Kazakhstan. P 107-110. Hussey N.W., Scopes N. Biological pest control: the glasshouse experience.
Ithaca; New York: Cornell Univ. Press, 1985, 240 p. Sharma P.L., Chauhan U., Sharma K. C. Studies on the diversity of predatory Coccinellid beetles (Coleoptera) in different agro-climatic zones of Himachal pradesh // The Bioscan. 2015. Vol. 10. Iss. 3. P. 981-985. Malarvannan S., Shantha Kumar S.P., Prabavathy V.R., Sudha N., Peter, P.I. Surveillance of insect pests of Morinda citrifolia L. and Morinda pubescens J.E. Sm. in West Coast of Kerala and Karnataka // WNRF Technical Bulletin 02, World Noni Research Foundation and M.S. Swaminathan Research Foundation. 2010. Chennai. India. P. 28.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 133-134
THE SCREENING CRITERIA OF NEW BIOLOGICAL CONTROL AGENTS TO PROTECT PLANT
IN GREENHOUSES OF BOTANICAL GARDENS
Yu.B. Polikarpova1, E.A. Varfolomeeva2
1All-Russian Institute of Plant Protection, julia.polika@gmail.com 2V.L. Komarov Botanical Institute RAS
The screening criteria of entomophagous have been identified for biological control in greenhouses of botanical gardens. Cold-resistant laboratory cultures of Cryptolaemus montrouzieri Muls. and laboratory culture of Cheilomenes sexmaculata Fabr. (Coleoptera, Coccinellidae) were selected on the basis of these criteria. High biological efficacy of these entomophagous was discovered.
УДК 574.476
ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБА PARAPHOMA SP. ВИЗР 1.46 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФИТОТОКСИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИТА
Е.В. Полуэктова, К.П. Большакова, А.О. Берестецкий
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, catcatwow@mail.ru, aberestetski@yahoo.com
Феосферид ингибирует передачу сигнала транскрипционного фактора STAT 3. Paraphoma sp. ВИЗР 1.46 - новый гриб, продуцирующий феосферид А при выращивании на агаризованной среде.В наших биотестах это соединение оказалось фитотоксичным. Максимальная продукция феосферида А (до 1.9 г/кг) наблюдалась на перловой крупе на 25-30-е сутки культивирования в темноте.
Ключевые слова: фитотоксин, феосферид А, твердофазная ферментация.
Феосферид А обладает противоопухолевой активностью, действуя на белок STAT3 (signal transducer and activator of transcription), неправильная активация которого вызывает трансформацию клеток и возникновение опухолевых заболеваний. Нами обнаружен новый продуцент этого вещества - гриб Paraphoma sp. ВИЗР 1.46. В ходе предварительной работы было выявлено, что при твердофазной ферментации на перловой крупе гриб образует метаболит (выход 130 мг/кг), идентифицированный как известное соединение феосферид А и проявивший сильные фитотоксические свойства. Так, феосферид вызывал появление некрозов для бодяка полевого в концентрации 8.4 мМ; для пырея ползучего - 4.2 мМ, соответственно. В ходе данного исследования были изучены влияние состава субстрата, длительности культивирования и условий освещённости на выход метаболита. В качестве субстрата использовали рисовую, пшённую и перловую крупы. Отбор проб субстрата, колонизированного мицелием, проводили на 10-30 сутки культивирования, с интервалом 5 дней. Влияние освещённости изучали при использовании в качестве субстрата перловой крупы, для этого колбы с
инокулированным зерном культивировали в темноте, при переменном освещении (12 ч в день), в условиях освещения лампами дальнего (300-400 нм) и ближнего (280-315 нм) ультрафиолетового света. Содержание феосферида в пробах анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. В результате работы было определено, что на образование метаболита оказывали влияние состав и влажность субстрата, сроки культивирования и условия освещения. Максимальный выход феосферида (до 1.9 г/кг) выявили при культивировании Рагар^та sp. 1.46 на перловой крупе на 25-30-е сутки роста гриба в темноте, что позволило увеличить выход соединения на порядок, по сравнению с первоначальным уровнем. При изучении спектра биологической активности феосферида обнаружено, что вещество не обладает антимикробными свойствами и проявляет слабую токсичность в отношении культуры инфузории-туфельки. Это позволяет рассматривать феосферид А в качестве прообраза гербицидного соединения. Исследования выполнены при поддержке РНФ (проект № 14-26-00067).
