Исследование вредителя картофеля для поиска способов борьбы с ним

Ученые всесторонне изучают новые методы управления болезнью "зебра" и насекомым-переносчиком, поражающим картофель.

Энтомолог Службы сельскохозяйственных исследований Родни Купер использует тонкие пинцеты и флуоресцентный микроскоп для изучения органов и тканей картофельной листоблошки — крошечного насекомого, похожего на цикаду, которое может переносить бактерию Candidatus Liberibacter solanacearum, вызывающую болезнь "зебра".

Метод сочетается с флуоресцентными генетическими маркерами, чтобы понять, где и как Liberibacter выживает в листоблошке — от момента попадания в насекомое до инъекции в новые растения.

"Наше понимание базовой биологии и экологии этого патогена, а также его взаимодействий с насекомым-переносчиком и растением-хозяином неполно", — говорит Купер.

Болезнь названа по темным полосам внутри клубней, которые становятся заметнее при нарезке и жарке для производства чипсов. Другие симптомы — скрученные листья и изменение цвета тканей. Болезнь не опасна для потребителей, но ухудшает вид и вкус клубней, снижая их рыночную стоимость.

Основной метод борьбы — опрыскивание картофеля инсектицидами против листоблошки, но ученые ищут более устойчивые подходы, включая устойчивые сорта. Информация от вскрытий Купера может также помочь в разработке методов прямой борьбы с Liberibacter.

После вскрытия извлеченные органы и ткани подвергают флуоресцентной гибридизации in situ. Специальные зонды связываются с комплементарными участками бактериальной ДНК, которые, если присутствуют, светятся зеленым.

С помощью этого метода Купер и коллеги наблюдали Liberibacter в четырех основных областях листоблошки:

• Кишечник
• Гемолимфа ("кровь")
• Бактериомы (органы, где живут симбиотические бактерии)
• Слюнные железы (откуда бактерия попадает в растения при питании насекомого)

Liberibacter чаще всего обнаруживался в кишечнике насекомого — у 66% исследованных особей. Также бактерия была найдена в 40% слюнных желез и бактериом.

На стадии нимфы вредитель оказался менее восприимчив к Liberibacter, который редко появлялся в органах, кроме кишечника.

"Это может представлять собой "узкое место" или барьер на пути инфекции, которым можно манипулировать и продлить его действие во взрослую стадию. Если взрослые особи не передают Liberibacter, то они менее опасны", — говорит Купер.

Исследование было опубликовано в Annals of the Entomological Society of America в январе 2014 года.