CC BY
8Вестник защиты растений, 2, 2009
65
УДК 632.654:634.11/.12
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ И БИОХИМИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ПОПУЛЯЦИИ ОБЫКНОВЕННОГО ПАУТИННОГО КЛЕЩА TETRANYCHUS URTICAE KOCH ИЗ ЯБЛОНЕВОГО САДА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЫ САДОВОДСТВА КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
И.А. Тулаева,* С.В. Прах**
*Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург **Северо-Кавказский НИИ садоводства и виноградарства, Краснодар
Изучалась популяция обыкновенного паутинного клеща Tetranychus urticae Koch из яблоневого сада центральной зоны садоводства Краснодарского края, подверженная интенсивным обработкам (до 10 за сезон) современными инсектоа-карицидами и биопрепаратами.
В силу своих биоэкологических особенностей (высокий потенциал размножения, арренотокия, поливольтинность, развитие всех стадий на одном растении, обширные размеры и полиморфизм популяций, в которых облегчен отбор мутаций резистентности при интенсивных обработках и др.) паутинный клещ быстро формирует резистентность к применяемым в борьбе с ним акарицидам. Резистентные популяции этого вредителя, обладающие групповой или множественной резистентностью к акарицидам, приводят к значительным экономическим потерям, утрате для практики препаратов целых химических классов и загрязнению окружающей среды их остатками.
В связи с этим своевременное выявление резистентности в популяциях вредителя является важным элементом современных систем борьбы с ним. Для диагностики резистентности в мировой практике широко используются токсикологические методы, которые позволяют определять изменения средней нормы реакции популяций вредителя на применяемые токсиканты в зависимости от соотношения в них резистентных и чувствительных генотипов. Характеристика генетической изменчивости популяций клеща по признаку резистентности может быть получена исследованием полиморфизма множественных молекулярных форм эстераз, ответственных за ее развитие, путем их электрофорети-ческого фракционирования.
Представляло интерес оценить гетерогенность краснодарской популяции обыкновенного паутинного клеща, которая многие годы подвергается воздействию акарицидов из разных химических классов, по признаку резистентности с использованием токсикологического и электрофоретического методов.
Исследования проводились на обыкновенном паутинном клеще из центральной зоны садоводства Краснодарского края (яблоня сорта Айдоред, ОПХ "Центральное" г. Краснодара). Против комплекса вредителей в этом саду ежегодно проводят обработки фосфорорганически-ми (Би-58 Новый, золон, пиринекс) и пи-ретроидными (суми-альфа, фастак, фью-ри) инсектоакарицидами, биопрепаратами (лепидоцид, фитоверм, смесь биоинсектицидов), а также специфическим акарицидом демитаном.
Чувствительность клеща изучалась к следующим акарицидам: органофосфа-там БИ-58 КЭ (400 г/л диметоата) и карбофос КЭ (500 г/л малатиона), пиретрои-ду талстар КЭ (100 г/л бифентрина), бромсодержащему неорону СК (500 г/л бромпропилата), производному хиназо-лина демитану СК (200 г/л феназахина) и авермектину вертимеку КЭ (18 г/л абамектина) с использованием диагностических концентраций согласно стандартной методике (Сухорученко, Иванова, 2004).
Изучение типов полиморфизма эстераз клеща из 19 семей, образованных выжившими после обработки диметоатом самками, проводили методом гель-электрофореза в полиакриламидном геле (Sula, Weyda, 1983; Сундуков и др., 2004).
Анализ данных по токсичности вышеперечисленных акарицидов для обыкновенного паутинного клеща (табл.) свидетельству-
ет о развитии в его краснодарской популяции резистентности к диметоату (средний процент смертности самок 37.8±7.9%) и начальном этапе ее формирования к мала-тиону (средний процент смертности 92.1±1.95%) и бифентрину (96.2±1.7%).
Таблица. Токсичность акарицидов разных химических классов для обыкновенного паутинного клеща краснодарской популяции
Концен- Кол-во
Акарициды трация д.в. для самок, % обработ. самок, экз. Смертность, %
Диметоат 0.005 37 37.8±7.9
Малатион 0.05 190 92.1±1.95
Бромпропилат 0.005 223 99.1±0.6
Бифентрин Феназахин 0.002 0.004 133 180 96.2±1.7 100
Абамектин 0.00009 216 99.5±05
■"Диагностическая (дискриминационная) концентрация для самок.
В то же время отмечается чувствительность вредителя к бромпропилату, феназа-хину и абамектину. Наиболее высокие показатели выживаемости клеща при обработке диметоатом и малатионом свидетельствуют о развитии в данной популяции групповой резистентности к фосфороргани-ческим препаратам, что предполагает наличие общей мутации резистентности к акарицидам этого химического класса.
Согласно полученным данным частота распределения семей в краснодарской популяции клеща по уровням смертности самок при применении диметоата в большой степени соответствует их распределению в резистентной к акарициду линии вредителя, отселектированной в лабораторных условиях (рис.).
Средний процент смертности самок этой линии составляет 27.7±1.2%, краснодарской популяции - 37.8±7.9%. Присутствие части чувствительных семей анализируемой популяции клеща позволяют судить о ее генетической гетерогенности по признаку резистентности и о том, что в краснодарской популяции не достигнут максимальный уровень развития резистентности клеща к диметоату
Известно, что характеристика генетической изменчивости популяции члени-
Вестник защиты растений, 2, 2009 стоногих может быть получена путем исследования полиморфизма ферментов, в частности, эстераз, существующих в виде множественных молекулярных форм, вследствие их участия в важнейших ме-таболитических процессах жизнеобеспечения с одной стороны, и удачно найденных методик их обнаружения при элек-трофоретическом разделении - с другой (Яковлева, 1968; Брумберг, Певзнер, 1972,1975; Филиппович, Коничев, 1987).
50 и -3
40 - >
Смертность, %
Рис. Распределение семей по уровням смертности самок из краснодарской популяции (1) обыкновенного паутинного клеща в сравнении с лабораторными резистентной (2) и чувствительной (3) линиями после обработки дискриминационной концентрацией селектирующего акарицида - диметоата
Поскольку предполагаемым биохимическим механизмом, ответственным за развитие резистентности клеща к ФОС, являются именно эстеразы (Kuwahara, 1984), мы методом электрофореза исследовали их активность и фракционный состав у самок краснодарской популяции вредителя. Было выявлено 7 типов спектров карбоксилэстераз, отличающихся составом и электрофоретической активностью. Визуальные различия в спектрах множественных молекулярных форм неспецифических эстераз самок клеща краснодарской популяции позволяют предположить, помимо гетерогенности по признаку резистентности к применяемым акарицидам, наличие в ней близкородственных морфологически мало различимых видов тетранихид (Тулаева, Сундуков, 2002). Реципрокные скрещивания клещей краснодарской популяции с клещами лабораторной чувствительной линии обыкновенного паутинного клеща показали в отдельных вариантах опыта
Вестник защиты растений, 2, 2009 их репродуктивную несовместимость, что в какой-то степени подтверждает высказанное предположение.
Итак, с помощью токсикологического метода исследовано развитие резистентности у вредителя к 6 акарицидам из разных химических классов. Выявлено формирование групповой резистентности к фосфорорганическим акарицидам (ди-метоату и малатиону) и начальный этап ее развития к пиретроиду бифентрину. Установлена чувствительность вредителя
к бромсодержащему акарициду бром-пропилату, производному хиназолина феназахину и авермектину абамектину.
У самок данной популяции изучены спектры множественных молекулярных форм эстераз. Выявлены 7 типов спектров, различающихся по составу и электрофоретической активности, что подтверждает значительную гетерогенность популяции вредителя по признаку резистентности к применяемым ака-рицидам.
Брумбер В.А., Певзнер Л.З. Изоферменты нервной ткани // Успехи современной биологии, 1972, 74, с. 13-17.
Брумбер В.А., Певзнер Л.З. Нейрохимия изо-ферментов. Л., Наука, 1975, 123 с.
Сундуков О.В., Баринов М.К., Тулаева И.А. Сопоставление фракционного состава эстераз у самок обыкновенного паутинного клеща, различающихся по уровню резистентности к акарицидам / / Мониторинг резистентности к пестицидам в популяциях вредных членистоногих. Метод. указания. СПб, 2004, с. 119.
Сухорученко Г.И., Иванова Г.П. Обыкновенный паутинный клещ // Мониторинг резистентности к пестицидам в популяциях вредных членистоногих. Метод. указания. СПб, 2004, с. 14-16.
Тулаева И.А., Сундуков О.В. Биохимический механизм резистентности у отселектированных на устойчивость к диметоату линий обыкновенного
паутинного клеща // Вестник защиты растений, 2002, 2, с. 15-23.
Филиппович ЮБ., Коничев А.С. Множественные формы ферментов насекомых и проблемы сельскохозяйственной энтомологии. М., Наука, 1987, 166 с.
Яковлева В.И. Изоферменты // Успехи биологической химии, 1968, 9, с. 58-64.
Kuwahara M. Stadies on the resistance of the Kanzawai spider mite, Tetranychus kanzawai Kishida to acaricides // Bull. Nat. Inst. Agr. Sci., 1984, 39, p. 1-75.
Sula Y., Weuda F. Esterase polymorphism in several populations of two-spotted spidae mite, Tetranychus urticae Koch // Experient., 1983, 39, p. 78-79.
Работа выполнена при поддержке гранта "Мобильность молодых ученых".
УДК 635.21:595.768.12
ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ КОЛОРАДСКИМ ЖУКОМ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ
Л.Л. Новохацкая, С.Р. Фасулати, В.М. Калинкин, А.Н. Фролов
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург
Экологическая пластичность колорадского жука, обусловленная широким спектром его адаптационного полиморфизма, значительно облегчает приспособляемость вредителя на уровне популяций к различным стрессовым факторам, в т.ч. к применяемым инсектицидам любых химических классов (Вилкова и др., 2005; Павлюшин и др., 2008). Такие приспособительные процессы нередко принимают характер явлений микроэволюции, изменяющих генетическую структуру, фенооблик и адаптивные нормы популяций жука. При этом адаптациогенез колорадского жука к факторам антропогенного воздействия на агро-экосистемы особенно ускорен в южных,
черноземных районах картофелеводства и овощеводства, где развиваются 2-3 поколения вредителя в год, а благоприятные поч-венно-климатические условия весьма редко создают стрессовые для него ситуации, связанные с природными факторами. Не случайно именно в Черноземной полосе России, включающей и степную зону Северного Кавказа, в первую очередь сформировались и особенно широко распространены популяции жука с высокими показателями резистентности к большинству инсектицидов (Павлюшин и др., 2008). Это вынуждает картофелеводов и далее увеличивать кратность и объемы химобработок, эффективность которых снижается. Создается замк-
