Прорыв в борьбе с короедом-типографом
Впервые исследовательская группа под руководством Лундского университета в Швеции точно выяснила, что происходит, когда короеды используют обоняние для поиска деревьев и партнеров для размножения. Результаты могут привести к улучшению контроля над вредителями и защите леса.
Еловый короед-типограф (Ips typographus) использует обоняние. Запахи улавливаются обонятельными рецепторами (белками) в усиках-антеннах. Связь была известна, но до сих пор не было известно, какие именно рецепторы связываются с какими феромонами. Это ключевое знание для разработки более эффективных и экологичных пестицидов и ловушек.
Команда впервые смогла охарактеризовать реакцию обонятельных рецепторов у короедов. Они идентифицировали 73 различных рецептора в антеннах короеда-типографа и смогли охарактеризовать реакцию на запах у двух из них:
- Один реагирует на феромон ипсенол.
- Другой — на ипсдиенол.
"Множество различных видов короедов используют эти феромоны для химической коммуникации, поэтому их характеристика — это прорыв", — говорит Мартин Н. Андерссон, руководитель группы.
Эти два рецептора стали первыми, когда-либо охарактеризованными у короедов. Для контекста: во всем отряде жесткокрылых (Coleoptera), насчитывающем более 300 000 видов, ранее были охарактеризованы всего три обонятельных рецептора.
Результаты показывают, что феромонные рецепторы разных видов жуков, вероятно, эволюционно не связаны. Также доказано, что реакция на запах у этих рецепторов очень специфична. Исследователи впервые в мире смогли показать, где именно в рецепторах, вероятно, связываются феромоны.
Практическое применение
Результаты открывают путь к разработке более совершенных и экологичных методов борьбы с вредителями:
- Поиск новых веществ: можно искать другие запахи, которые связываются с двумя рецепторами лучше, чем ипсенол и ипсдиенол. Их можно будет использовать для нарушения феромонной коммуникации короедов — либо за счет более сильной активации рецептора, либо путем его блокировки.
- Биосенсоры: два охарактеризованных рецептора можно использовать в разрабатываемых биосенсорах для быстрого обнаружения короедов и идентификации зараженных деревьев до распространения вредителей.
По словам Мартина Н. Андерссона, практическое применение находится в нескольких годах от реализации. Скрининг новых веществ может начаться в 2021 году, а полевые испытания займут 2–3 года. Использование в биосенсорах для мониторинга займет больше времени. Однако открытие означает, что этот процесс теперь может начаться.