CC BY
33
BIOLOGY AND ECOLOGY OF THE TUSSOCK MOTHS (LEPIDOPTERA, LYMANTRIIDAE) OF SARATOV PROVINCE
V. V. Anikin
Saratov State University
The three dangerous tussock moths are recorded in the Saratov Province in 1990-2013 years. They are Gypsy Moth - Lymantria dispar (Linnaeus, 1758), Black Arches - Lymantria monacha (Linnaeus, 1758) and Brown-tail - Euproctis chrysorrhoea (Linnaeus, 1758).
Key words: Lepidoptera, tussock moths, Lymantriidae, insect pests of tree species, Saratov Province.
УДК 579.26
УСТОЙЧИВОСТЬ ЯБЛОННОЙ (APHIS POMI DEG.)
И ВИШНЁВОЙ (MYZUS CERASI F.) ТЛЕЙ К ЭНТОМОПАТОГЕННОЙ БАКТЕРИИ SERRATIA MARCESCENS
А. М. Петерсон, М. С. Малышина, Е. В. Глинская, Г. Д. Мамедова
Саратовский государственный университет
Изучена устойчивость яблонной (Aphis pomi Deg.) и вишнёвой (Myzus cerasi F.) тлей к энтомопатогенной бактерии Serratia marcescens. Доказана способность S. marcescens сохранять жизнеспособность на поверхности кормовых растений в течение 5 дней. Обработка колоний тлей взвесями в концентрации 109 м.к./мл приводила к попаданию S. marcescens только в организмы вишнёвой тли. Смертность насекомых на 7-й день после обработки бактериальной взвесью составила 6,2% у яблонной и 12,8% у вишнёвой тлей.
Ключевые слова: тли, энтомопатогенные бактерии, устойчивость.
Тли наносят существенный вред плодовым деревьям во всех южных регионах России, в том числе и в Саратовской области. При массовом размножении тлей происходит скручивание, увядание поврежденных листьев и побегов, что приводит к снижению продуктивности плодовых деревьев. Кроме того, проколы растительных тканей, осуществляемые этими насекомыми, создают новые входные ворота для проникновения фитопатогенных вирусов, бактерий, грибов. Всё это делает крайне актуальным поиск новых способов ограничения численности тлей.
В настоящее время все большее распространение получают микробиологические методы борьбы с вредными насекомыми (Штерншис и др., 2011). Порядка 99% всех существующих биопрепаратов - бактериального происхождения (Кандыбин, 1991). Чаще всего основу таких биопрепаратов составляют бактерии рода Bacillus, в частности, B. thuringiensis. Из семейства Enterobacteriaceae наиболее значимыми возбудителями болезней насекомых являются бактерии вида Serratia marcescens, которые патогенны более чем
для 70 видов насекомых. Высокая инсектицидная активность данного вида установлена для различных видов из отрядов Жесткокрылые (Coleoptera), Саранчовые (Acrididae), Чешуекрылые (Lepidoptera) и Полужесткокрылые (Hemiptera) (Каменек, Харина, 1982). Сведения о чувствительности тлей к данному энтомопатогену в литературе практически отсутствуют.
В связи с этим целью настоящей работы стало выявление восприимчивости яблонной (Aphispomi Deg.) и вишнёвой (Myzus cerasi F.) тлей к инфицированию S. marcescens.
Исследования проводились в вегетационный период 2012 г. в садах Эн-гельсского района Саратовской области. Объектами исследования послужили колонии яблонной и вишнёвой тлей на их основных кормовых растениях -яблонях и вишнях. Видовая принадлежность насекомых была подтверждена научным сотрудником лаборатории систематики насекомых ЗИН РАН А. В. Стекольщиковым. В работе был использован штамм S. marcescens 205, который был выделен нами из организмов калиновой тли (Aphis viburni Scop.), не имевших каких-либо патологических изменений. Видовая принадлежность выделенного штамма была подтверждена секвенированием 16S рРНК в сервисной лаборатории «Синтол» (г. Москва).
По стандарту мутности готовили взвеси исследуемого штамма бактерий в концентрациях 102, 104, 106, 109 м.к./мл, которыми обрабатывали поверхности листьев кормовых растений тлей и самих насекомых. Взвесью каждой концентрации было обработано по 10 колоний яблонной и вишнёвой тлей. По 10 колоний каждого вида тлей были контрольными. Они не подвергались обработке, и в них учитывалось естественное изменение численности насекомых. На 1-, 2-, 3-, 5- и 7-е сутки проводили микробиологические исследования смывов с листьев и питающихся на них насекомых по методикам, описанным ранее (Петерсон и др., 2011). Параллельно учитывали смертность тлей на обработанных участках растений.
Антагонистическая активность штаммов, доминирующих в микробоце-нозах тлей, по отношению к S. marcescens изучалась методом агаровых блоков. На поверхности чашек с ГРМ-агаром сплошным газоном засевали взвеси штаммов-доминантов яблонной и вишнёвой тлей в концентрации 109 м.к./мл. Через 4-5 суток стерильным пробочным сверлом вырезали агаровые блоки и переносили их на поверхность другой агаровой пластинки в чашке Петри, предварительно засеянной штаммом S. marcescens. Посевы инкубировали в термостате при 37°С в течение 24-72 ч. По диаметру зон отсутствия роста вокруг блоков судили об антагонистической активности доминирующих штаммов по отношению к S. marcescens.
В результате проведённых исследований было установлено, что S. marcescens в большинстве случаев сохраняет жизнеспособность на поверхности листьев яблони и вишни лишь первые сутки после интродукции (табл. 1).
При нанесении на поверхность растений взвеси в концентрации 109 м.к./мл бактерии & marcescens обнаруживались на кормовых растениях в течение пяти суток, причём наблюдалось неуклонное уменьшение количества жизнеспособных клеток возбудителя на поверхности растений. На 7-е сутки эксперимента выделить жизнеспособные клетки & marcescens с поверхности исследуемых растений не удавалось. Таким образом, использованный нами штамм & marcescens оказался очень чувствительным к факторам внешней среды и сохранялся на поверхности растений только при его нанесении в очень высокой концентрации.
Т а б л и ц а 1
Выделение штамма S. marcescens 205 с поверхности листьев кормового растения и из организмов вишневой тли
Сутки Количество положительных проб, %
102 м.к./мл 104 м.к./мл 106 м.к./мл 109 м.к./мл
лист тля лист тля лист тля лист тля
1 10 - 10 - 20 - 100 100
2 - - - - - - 70 90
3 - - - - - - 60 70
5 - - - - - - 20 50
7 - - - - - - - 10
Организмы яблонной и вишнёвой тлей показали разную способность воспринимать & marcescens.
В организм вишнёвой тли интродуцированный штамм попадал только в случае применения взвеси с максимальной концентрацией возбудителя - 109 м.к./мл (см. табл. 1). Обработки насекомых взвесями меньших концентраций не приводили к попаданию marcescens в организмы тлей. У насекомых из колоний, обработанных высококонцентрированной взвесью возбудителя, в течение первых суток S. marcescens изолировался в 100% проб, причём его концентрация составляла 104-105 КОЕ в пробе из 10 особей насекомых. Но, уже начиная со 2-х суток, интродуцированный штамм выделялся из меньшего числа проб (90%), хотя в положительных пробах его концентрация оставалась столь же высокой, как и в 1-е сутки. В последующие дни тенденция к снижению количества проб, содержащих &. marcescens, сохранилась, и на 7-е сутки потенциальный возбудитель изолировался лишь из 10% проб в концентрации 102 КОЕ в пробе.
Смертность насекомых в колониях вишнёвой тли, обработанных взвесями &. marcescens в концентрациях от 102 до 106 м.к./мл, достоверно не отличалась от смертности насекомых в контрольных колониях (табл. 2). В колониях, обработанных взвесью в концентрации 109 м.к./мл, смертность насекомых была несколько выше, и к 7-му дню эксперимента составила 12,8%.
Т а б л и ц а 2
Смертность насекомых в колониях вишнёвой тли после их обработки взвесями S. marcescens 205 различных концентраций
Сутки Количество погибших особей в колониях тлей, %
контроль 102 м.к./мл 104 м.к./мл 106 м.к./мл 109 м.к./мл
1 1,5±0,4 1,9±0,3 1,3±0,2 1,8±0,4 8,7±0,7
2 1,9±0,3 2,1±0,2 2,4±0,3 2,6±0,2 10,2±1,9
3 2,1±0,4 2,7±0,4 2,5±0,2 2,6±0,2 11,4± 1,5
5 2,3±0,6 3,1±0,4 3,6±0,7 3,5±0,5 12,3±2,1
7 3,1±0,5 3,5±0,8 3,9±0,4 3,8±0,6 12,8±2,3
Обработка колоний яблонной тли взвесями & marcescens в тех же концентрациях не приводила к попаданию интродуцированного штамма в организм насекомых (табл. 3).
Т а б л и ц а 3
Выделение штамма S. marcescens 205 с поверхности листьев кормового растения
и из организмов яблонной тли
Сутки Количество положительных проб, %
102 м.к./мл 104 м.к./мл 106 м.к./мл 109 м.к./мл
лист тля лист тля лист тля лист тля
1 — - 10 - 50 - 100 -
2 - - - - - - 80 -
3 - - - - - - 70 -
5 - - - - - - 20 -
7 - - - - - - - -
Использование взвеси в концентрации 109 м.к./мл приводило к сохранению бактерий на поверхности кормовых растений в течение пяти дней, но, в отличие от экспериментов с вишнёвой тлёй, не сопровождалось проникновением потенциального возбудителя в организм насекомых. Мы предположили, что отсутствие & marcescens 205 в яблонной тле связано с тем, что в микробной ассоциации этих насекомых присутствовал вид, подавивший интродуци-рованный штамм. Однако проведенные исследования антагонистической активности штаммов-доминантов по отношению к & marcescens 205 не выявили. Вероятно, химический состав флоэмного сока кормовых растений может определять возможность выживания интродуцированного штамма в организме того или иного вида тли.
Смертность насекомых в колониях яблонной тли, обработанных взвесями & marcescens в концентрациях от 102 до 106 м.к./мл, не отличалась от показателей в контрольных необработанных колониях (табл. 4).
Т а б л и ц а 4
Смертность насекомых в колониях яблонной тли после их обработки взвесями S. marcescens 205 различных концентраций
Сутки Количество погибших особей в колониях тлей, %
контроль 102 м.к./мл 104 м.к./мл 106 м.к./мл 109 м.к./мл
1 1,8±0,4 1,6±0,2 1,7±0,5 1,8±0,2 3,4±0,5
2 2,7±0,6 1,9±0,3 2,4±0,4 2,1±0,4 4,5±0,3
3 2,8±0,9 2,5±0,6 2,9±0,7 2,9±0,6 4,9±0,7
5 3,0±0,4 2,6±0,5 3,5±0,5 3,0±0,4 5,6±0,6
7 3,9±0,9 3,2±0,4 4,0±0,4 3,6±0,6 6,2±0,7
Использование взвеси в концентрации 109 м.к./мл хотя и не приводило к попаданию S. marcescens в организм насекомых, тем не менее, незначительно увеличивало смертность насекомых по сравнению с контрольными колониями. На 7-й день эксперимента максимальная смертность яблонной тли наблюдалась именно в колониях, обработанных взвесями в концентрации 109 м.к./мл, и составляла 6,2%.
Таким образом, обработка колоний тлей взвесями S. marcescens 205 в концентрации 109 м.к./мл приводила лишь к незначительному увеличению смертности насекомых по сравнению с контролем. Более чувствительной к S. marcescens 205 оказалась вишнёвая тля, у которой данный штамм вызывал гибель 12,8% насекомых. Яблонная тля была более устойчива, и в её колониях наблюдалась гибель лишь 6,2% особей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Кандыбин Н. В. Биопестициды. Теория и практика // Защита растений. 1991. №1. С. 10-13. [Kandybin N. B. Biopesticides. Theory and Practice // Plant protection. 1991. №1. P. 1013. (In Russian).]
Каменек Л. К., Харина Н. И. Цитотоксическое действие дельта-эндотоксина Bacillus thuringiensis var. galleriae на культуру клеток Lymantria dispar L. // Использование микроорганизмов в сельском хозяйстве и промышленности: сб. науч. работ. Новосибирск, 1982. С. 72-79. [Kamenek L. K., Harina N. I. The cytotoxic effects of delta-endotoxin Bacillus thuringiensis var. galleriae to cell culture Lymantria dispar L. // Using microorganisms in agriculture and industry. Novosibirsk, 1982. P. 72-79. (In Russian).]
Петерсон А. М, Глинская Е. В., Малышина М. С. Сравнительная характеристика микробных ассоциаций некоторых видов тли в Саратовской области // Изв. Сарат. ун-та. Сер. Химия. Биология. Экология. 2011. Т.11, вып. 2. С. 63-67. [Peterson A. M., Glinskay E. V., Malyshina M. S. Comparative characteristics of microbial associations of certain species of aphids in the Saratov province // Izvestiya Saratov State University. Ser. Chemistry. Biology. Ecology. 2011. Vol. 11, iss. 2. P. 63-67. (In Russian).]
Штерншис М. В., Андреева И. В., Цветкова В. П. Проблемы оптимизации энтомопа-тогенных биопрепаратов для защиты растений // Вестник НГАУ. 2011. Вып. 1, № 17. С. 713. [Shternshis M. V., Andreeva I. V., Tzvetkova V. P. Problems of optimization entomopathogenic biopesticide for plant protection // Messenger of Novosibirsk State Agricultural University. 2011. Iss. 1, № 17. P. 7-13. (In Russian).]
RESISTANCE OF APHIS POMI DEG. AND MYZUS CERASI F.
TO ENTOMOPATHOGENIC BACTERIUM SERRACIA MARCESCENS
А. М. Peterson, М. S. Malyshina, E. V. Glinskay, G. D. Mamedova
Saratov State University
Resistance of Aphis pomi Deg. and Myzus cerasi F. to entomopathogenic bacterium Serratia marcescens were studied. Ability of S. marcescens to persist on the plants surface within 5 days were proved. Processing of aphids colonies suspension of bacteria concentration 109 m.c./ml resulted to penetration S. marcescens only in the organisms Myzus cerasi. Mortality on the 7 day after processing was 6,2% of apple aphid and 12,8% of cherry aphid.
Key words: aphids, entomopathogenic bacterium, resistance.
УДК 579.26
МИКРОБНЫЕ АССОЦИАЦИИ ЦИКАДОВЫХ (HOMOPTERA,
CICADINEA) НА ТЕРРИТОРИИ ЭНГЕЛЬССКОГО РАЙОНА
САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Е. В. Глинская, А. Ю. Тяпкин, А. М. Петерсон, Н. О. Макаров
Саратовский государственный университет
Изучены микробные ассоциации цикадовых (Homoptera, Cicadinea) на территории Энгельсского района Саратовской области. Из пищеварительного тракта Ci-cadella viridis изолировано 6 видов бактерий, принадлежащих к родам: Bacillus, Staphylococcus, Erwinia; из пищеварительного тракта Hepyzonia coleoptrata - 3 вида, относящихся к родам: Pseudomonas, Erwinia, Gluconobacter. Численность бактерий варьировала от 102 дo 105 КОЕ. Общим для двух исследуемых видов ци-кадок являлся единственный вид Erwinia sp.
Ключевые слова: цикадовые, микробные ассоциации, Саратовская область.
Обширная и многообразная группа насекомых подотряда цикадовые (Homoptera, Cicadinea) в последние годы привлекает все большее внимание ученых-энтомологов, микробиологов, вирусологов и агрономов. Являясь обли-гатными фитофагами, цикадовые наносят определенный ущерб растениям, некоторые являются серьезными вредителями сельскохозяйственных культур (Гриванов, Захаров, 1998). Вред, наносимый цикадками, определяется не только механическими повреждениями растений, но и передачей при питании фитопатогенных бактерий и вирусов (Шакуров, 2005).
Цель работы - выявление микроорганизмов, ассоциированных с пищеварительным трактом насекомых подотряда Цикадовые.
