Нематоды побеждают вредителя, наносящего ущерб в миллиарды долларов

Личинки жуков Diabrotica virgifera virgifera (западный кукурузный жук) наносят огромный ущерб кукурузе, питаясь её корнями. По оценкам, ежегодный ущерб от них в США составляет $1 млрд. Вредитель появился в Сербии в 1990-х, а затем распространился как минимум в 11 европейских странах.

Химические пестициды эффективны, но неэкологичны. Например, в Германии в 2007 году попытка их применения привела к гибели миллионов пчёл. В поисках альтернативы Тед Терлингс из Университета Невшателя (Швейцария) исследовал возможность использования хищных нематод (микроскопических червей) для борьбы с вредителем.

Учёные сосредоточились на виде Heterorhabditis bacteriophora, который убивает личинок жука, но слабо реагирует на сигнал тревоги корней — летучее вещество (E)-бета-кариофиллен. Методом селективного размножения Терлингсу и его команде удалось значительно улучшить реакцию H. bacteriophora на кариофиллен.

Селекция в лаборатории

Используя ольфактометр (устройство с шестью трубками, заполненными влажным песком), исследователи выпускали нематод в центр и измеряли время, за которое 500 особей достигали конца трубки с источником кариофиллена. Отобрав самых быстрых червей для размножения и повторив процесс 6 раз, они сократили это время с 10 до 2 часов.

Эффективность против вредителя

Лабораторные тесты показали, что отобранные нематоды лишь незначительно уступали в инфекционности исходной популяции. Этот небольшой недостаток с лихвой компенсировался их повышенной чувствительностью к сигналу корней.

Полевые испытания в Венгрии

Испытания провели на заражённых полях с двумя сортами кукурузы: один выделял кариофиллен, другой — нет. На одни участки распыляли раствор с отобранными нематодами, на другие — с исходными.

Результаты были успешными:

• Сорт, выделяющий кариофиллен, после обработки отобранными нематодами был здоровее сорта без этого сигнала.
• Отобранные нематоды уничтожили больше личинок вредителя возле кукурузы, выделяющей кариофиллен, по сравнению с исходными нематодами.

Перспективы и задачи

Хотя результаты обнадёживают, до коммерческого применения нематод необходимо решить несколько проблем. Например, многие американские сорта кукурузы утратили способность выделять кариофиллен, а сам метод распыления биопестицида остаётся дорогим и сложным. Тем не менее, Терлингс оптимистично смотрит на возможность решения этих задач, чтобы добавить эффективных нематод в арсенал фермеров.