Новый метод контроля рождаемости насекомых побеждает хлопковых вредителей

Исследователи из Университета Аризоны (UA) разработали стратегию, которая, используя самих вредителей, позволила практически полностью уничтожить одного из самых опасных вредителей хлопка в штате. Подход сочетает посадку устойчивого к насекомым хлопка и массовый выпуск стерилизованных бабочек.

Метод, описанный в онлайн-публикации журнала Nature Biotechnology от 7 ноября, позволил фермерам сохранить высокие урожаи без применения инсектицидов против розового хлопкового червя (Pectinophora gossypiella).

Обратный "бег на месте" с пестицидами

"Мы развернули вспять "бег на месте" с пестицидами, — говорит Брюс Табашник, глава энтомологического отделения Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни UA. — Используя передовые технологии, мы создаем устойчивые методы хлопководства".

Новый подход — часть многолетней программы по искоренению розового червя на юго-западе США и в Мексике.

Проблема и первое решение: Bt-хлопок

Гусеницы розового червя наносят огромный ущерб хлопку по всему миру. Прорыв произошел в 1996 году с появлением Bt-хлопка — генетически модифицированной культуры, содержащей ген бактерии Bacillus thuringensis. Этот ген кодирует белок, убивающий определенные виды насекомых, включая розового червя, но безопасный для большинства других.

Однако, как и в случае с антибиотиками, у вредителей начала развиваться устойчивость к Bt-токсину. Для ее замедления использовалась стратегия "убежищ" (refuges) — участков с обычным, не-Bt хлопком, где сохранялась популяция уязвимых к токсину насекомых. При скрещивании устойчивых бабочек с уязвимыми из "убежищ" их потомство оставалось уязвимым.

Новый подход: стерильные насекомые вместо "убежищ"

"Убежища" несовместимы с целью полного уничтожения вредителя, так как предполагают его постоянное присутствие. Поэтому в программе искоренения вместо них стали использовать метод стерильных насекомых.

Сотрудники программы выращивали огромное количество розовых червей, стерилизовали их и выпускали на поля. Стерильные бабочки спаривались с дикими фертильными, что приводило к бесплодному потомству и снижало репродуктивный потенциал популяции.

Синергия двух методов

Хотя выпуск стерильных насекомых — не новая техника, впервые она была применена в комбинации с Bt-культурой. Это оказалось крайне эффективно:

• На Bt-хлопке выживаемость гусениц розового червя практически нулевая, что резко сокращает дикую популяцию.
• Для подавления оставшейся небольшой популяции требуется гораздо меньше стерильных насекомых, что решает проблему логистики.

Кроме того, новый подход освобождает площади, которые раньше отводились под "убежища", предотвращая потери урожая.

Результаты в Аризоне

С начала программы искоренения в Аризоне в 2006 году популяция розового червя резко сократилась:

• В 2009 году во всем штате в 16 600 коробочках не-Bt хлопка нашли всего две гусеницы.
• С 2005 по 2009 год уровень заражения упал на 99.9%.
• Затраты на борьбу с вредителем снизились с 18млнвгод(1990 − 1995)до * *172 тыс.** в год в среднем (2006-2009).
• По сравнению с 1995 годом, общее использование инсектицидов против всех вредителей хлопка в Аризоне сократилось на 88%, что сэкономило $200 млн с 1996 по 2009 год.

Идея подтверждена компьютерным моделированием и анализом более чем десятилетних полевых данных. Программа — результат партнерства фермеров, их организаций, USDA и UA.