CC BY
1376
Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции
этап позволил сгруппировать штаммы по филогенетически однородным группам. Для определения филогенетического положения исследуемых штаммов были секвенированы нуклеотидные последовательности фрагментов генов «домашнего хозяйства»: 16SрРНК размером около 1400 п.н. и recA размером около 500 п.н. и проведен их сравнительный анализ с уже известными аналогичными последовательностями из базы данных GenBank. Также были секвенированы последовательности «уда-генов (nifH и nodC), кодирующих коровые части молекул, активно участвующих в становлении азотфиксирующего симбиоза.
В ходе работы было проанализировано 28 изолятов, полученных из клубеньков растений рода Lupinaster. Установлено, что они отличаются высоким полиморфизмом последовательности ДНК (13 гомогенных групп), хотя по ПДРФ-профилю гена 16SрРНК достаточно однородны (6
гомогенных групп). Определение филогенетического положения штаммов показало, что по последовательностям генов 16SрРНК и гесА они делятся на 2 группы клубеньковых бактерий: Mesorhizobium и Rhizobium. В тоже время филогенетический анализ штаммов на основе последовательностей симбиотических генов т^Н и nodC выявил, что все исследуемые микроорганизмы, являются родственными с бактериями рода Mesorhizobium. Такое несовпадение по филогении генов «домашнего хозяйства» и sym-генов можно объяснить широкой экспансией sym-генов в ассоциированных с растениями бактериальных сообществах посредством ГПГ, благодаря которой может происходить приобщение новых видов микроорганизмов к группе клубеньковых бактерий, а также формирование нетипичных для определенных видов бобовых растений штаммов ризобий.
Binde D.R, Menna P, Bangel E.V, Barcellos F.G, et al. Rep-PCR fngerprinting and taxonomy based on the sequencing of the 16S rRNA gene of 54 elite commercial rhizobial strains // Appl. Microbiol. Biotechnol, 2009. V. 83. P. 897-908.
Библиографический список (References)
Калинкина В.А. Морфо-биологические особенности проростков некоторых видов рода Trifolium L. // Modern Phytomorfology. 2013. P. 201-206.
Павлова Н.С. Сем. Бобовые - Fabaceae Lindl s.l. Сосудистые растения советского Дальнего Востока. М.: Наука, 1989. Т. 4. С. 191-339.
Павлова Н.С. Сем. Бобовые - Fabaceae Lindl s.l. Дополнения и изменения к изданию «Сосудистые растения советского Дальнего Востока» Владивосток: Дальнаука, 2006. Т. 1-8 (1985-1996). С. 173-174.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 75-76
GENETIC CHARACTERISTIC OF RHIZOBIA ISOLATED FROM LUPINASTER SP. E.S. Ivanova, R.S. Gumenko, G.M. Sargaleeva, An.Kh. Baymiev
Institute of Biochemistry and Genetics Ufa Scientific Centre RAS, molgen@anrb.ru
The aim of this research: a study of genetic diversity and phylogeny of insufficiently explored and promising for agriculture rhizobia isolated from wild legumes Lupinaster sp. Metods: Polymerase chain reaction with modification (RAPD, PCR-RFLP), sequencing and analysis of the nucleotide sequences. Results: A total of 28 bacterial isolates from the root nodules of Lupinaster sp. were analyzed. These isolates were classifed into 6 types of 16S ribosomal DNA (rDNA) using PCR-RFLP analysis. They were grouped into 2 clades: Mesorhizobium и Rhizobium, when the phylogenies of 16S rDNA and recA genes were applied. Phylogenetic analysis of nifH and nodC genes showed that all isolates were identifed as Mesorhizobium. Aplication area: agriculture. Conclusions: The microsymbionts of legumes Lupinaster sp. were for the first time isolated and analyzed.
УДК 57.084.1
ОЦЕНКА ВОСПРИИМЧИВОСТИ GALLERIA MELLONELLA (LEPIDOPTERA: PYRALOIDEA) К ЗАРАЖЕНИЮ ЭНТОМОПАТОГЕННЫМИ МИКРОСПОРИДИЯМИ
ПЯТИ ВИДОВ
А.Н. Игнатьева1, Я.Л. Воронцова2, О.Н. Ярославцева2, И.В. Грушевая1, Ю.С. Токарев1
'Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, edino4estvo@mail.ru 2Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия
Цель работы - оценить способность микроспоридий различных видов к заражению пчелиной огнёвки Galleria mellonella. Споры микроспоридий Vairimorpha ephestiae, Tubulinosema loxostegi и Nosema pyrausta из чешуекрылых насекомых оказались инфекционны в отношении гусениц пчелиной огнёвки. Свежевыделенные споры микроспоридии Nosema ceranae из перепончатокрылых и Paranosema locustae из прямокрылых насекомых не были инфекционны для данного хозяина. На основании результатов работы и литературных данных можно сделать вывод, что пчелиная огнёвка может служить хозяином для различных видов микроспоридий, приспособленных к заражению чешуекрылых насекомых.
Ключевые слова: пчелиная огнёвка, инфекционность, пероральное заражение, чешуекрылые насекомые.
Как лабораторный объект, Galleria mellonella представляет значительный интерес для патологии насекомых благодаря значительному количеству работ в области биохимии, физиологии и молекулярной генетики, включая ме-
ханизмы функционирования иммуногенетической системы на молекулярном и клеточном уровнях, выполненных к настоящему времени в отношении пчелиной огневки. Это позволяет проводить широкий спектр исследований
«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.
77
механизмов патогенеза насекомых, вызываемого возбудителями заболеваний различных групп [Дубовский, 2015].
Кроме того, пчелиная огнёвка может выступать в качестве лабораторного хозяина для культивирования in vivo облигатных внутриклеточных паразитов, таких как микроспоридии, в том числе для массовой наработки инфекционных спор энтомопатогенов, используемых как продуценты микробиологических инсектицидов. В настоящей работе исследована восприимчивость G. mellonella к алиментарному заражению инфекционными спорами микроспоридий пяти видов.
Vairimorpha ephestiae. Данная микроспоридия представляет собой изолят из коллекции Ярослава Вайзера. Первоначально этот вид описан из мельничной огнёвки Ephestia kuhniella. При скармливании гусеницам младших возрастов пчелиной огнёвки спор этой микроспоридии, а также при иммерсии гусениц в суспензию спор (105 спор/ мл) заражённость насекомых обычно достигала 80-100 %, начало массовой спорогонии наблюдалось на 6-14 сутки. Хранение свыше года в виде высушенных трупов насекомых ведет к инактивации инфекционного начала.
Tubulinosema cf loxostegi. Данная микроспоридия, выделенная из бабочек лугового мотылька Loxostege sticticalis, отловленных в Ростовской области в 2013 г., представляет собой неидентифицированный вид, имеющий высокое родство с Tubulinosema loxostegi из того же хозяина, собранного в Новосибирской области в 2009 г. [Malysh et al., 2010]. При использовании образца спор, выделенных из одной особи лугового мотылька, для инфицирования 20 гусениц пчелиной огнёвки младших возрастов, заражённость последних достигала 80-100 % через три недели после заражения. Помимо успешного заражения пчелиной огнёвки, для данного вида микроспоридий важно отметить высокий инфекционный потенциал при горизонтальной (алиментарным путём) и вертикальной (трансовариальным путём) передаче в отношении исходного хозяина [Malysh et al., 2014]. Споры сохраняют инфекционность при хранении в сухих трупах насекомых свыше года.
Nosema pyrausta. Данная микроспоридия выделена из гусениц кукурузного мотылька Ostrinia nubilalis, собранных в Краснодарском крае, и пассирована на лабораторной культуре лугового мотылька. Для успешного заражения гусениц пчелиной огнёвки было необходимо подавление иммунной системы насекомого-хозяина химическими ингибиторами профенолоксидазного каскада, от момента инфицирования до начала массовой спорогонии проходило не менее 1-2 месяцев; при этом типичный уровень заражённости не превышал 10 %, а более высокие показали наблюдались лишь в исключительных случаях. Пассирование данной микроспоридии через пчелиную огнёвку не приводило к повышению показателей инфекционности паразита в отношении данного вида хозяина.
Nosema ceranae. Эта микроспоридия известна как типичный паразит медоносных пчёл Apis mellifera и Apis ceranae, имеющий глобальное распространёние. По некоторым данным [Malysh et al., 2014], она также способна заражать лугового мотылька в естественных условиях, однако многократные повторения экспериментов по инфицированию гусениц как пчелиной огнёвки, так и лугового мотылька спорами N. ceranae, изолированными из кишечников живых особей рабочих пчёл, не привели к положительным результатам.
Paranosema locustae. В некоторых работах [Henry, Oma, 1981] упоминается возможность заражения этой микроспоридией чешуекрылых насекомых. В одном из экспериментов нам удалось наблюдать 5 %-ную заражённость гусениц лугового мотылька (N=20) через месяц после их инфицирования спорами P. locustae. Видовая принадлежность микроспоридии, реизолированной из единственной заражённой гусеницы, определена методом генотипирования по локусу SSU rRNA. Данный результат нам не удалось, однако, воспроизвести ни в последующих повторениях эксперимента на луговом мотыльке, ни при использовании в качестве тест-насекомого гусениц G. mellonella.
Исследования поддержаны грантом РНФ 16-14-00005.
Библиографический список (References)
Дубовский И.М. Эволюция резистентности вощинной огневки Galleria mellonella L. к энтомопатогенным бактериям и грибам // Автореф. ... д.б.н., 2015. Новосибирск: ИСиЭЖ. 46 с.
Henry J.E., Oma E.A. Pest control by Nosema locustae, a pathogen of grasshoppers and crickets. // Burges, H.D. (Ed.), Microbial control of pests and plant diseases 1970-1980. Academic Press, New York, 1981. P. 573-586.
Malysh J.M., Tokarev Y.S., Frolov A.N. Light microscopic and molecular detection of microsporidia infecting Loxostege sticticalis (Lepidoptera: Pyraustidae) in Eurasia // Abstr. 43th SIP Meeting. Trabzon, Turkey, 2010. P. 57-58.
Malysh J., Tokarev Y., Frolov A., Ignatieva A., Issi I. Microsporidia in beet webworm Loxostege sticticalis (Pyraloidea: Crambidae): a survey of 2013 // Abstr. 47th SIP Meeting. Meinz, Germany, 2014. P. 120.
Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 76-77
EVALUATION OF SUSCEPTIBILITY OF GALLERIA MELLONELLA (LEPIDOPTERA: PYRALOIDEA) TO INFECTION OF INSECT PATHOGENIC MICROSPORIDIA OF FIVE SPECIES A.N. Ignatieva1, Ya.L. Vorontsova2., O.N. Yaroslavtseva2, I.V. Grushevaya1, Y.S. Tokarev1
1All-Russian Institute of Plant Protection, edino4estvo@mail.ru 2Institute of Systematics and Ecology of Animals SB RAS
The goal of the present study is to determine ability of different species of microsporidia to infect greater wax moth Galleria mellonella. Spores of Vairimorpha ephestiae, Tubulinosema loxostegi and Nosema pyrausta from lepidopteran hosts were infective to greater wax moth larvae. Fresh spores of Nosema ceranae from a hymenopteran host and Paranosema locustae from an orthopteran host were not infective to G. mellonella. The latter can therefore serve as a host to microsporidia adapted to parasitism in lepidopteran hosts.
