Простейшие и их применение в микробиологической борьбе с насекомыми-вредителями


Энтомопатогенные простейшие относятся к разным классам и порядкам. Широко распространены споровики, к которым, помимо прочих, принадлежат микроспоридии. Цикл развития микроспоридий не связан со сменой хозяина, как это наблюдается у возбудителя малярии — гемоспоридии.

Проглоченная хозяином спора микроспоридии в начале прорастания выбрасывает так называемый полярный волосок, содержащий органеллу, которая входит в контакт со стенкой кишки и образует планонт, внедряющийся в эпителий кишки или проникающий через него. После инвазии определенных клеток хозяина происходит дифференцированное развитие, включая шизогонию и автогамию, завершающееся образованием спор. Классификация микроспоридий основана на морфологии споронтов — спор или панспоробластов.

Виды микроспоридий — олиго- и монофаги из родов Thelohania, Pleistophora — поражают водных насекомых. Они известны как паразиты мошек и комаров, распространенных на юге ФРГ.

Первые попытки использования спор Pleistophora culicis в борьбе с Culex fatigens на острове Науру в Южном полушарии (1967) дали быстрые результаты, но, вопреки ожиданиям, действие микроспоридий быстро прекращалось. Лабораторные опыты показали, что данная микроспоридия вызывает сильное поражение только личинок первого возраста и только при применении высоких доз; это ограничивает ее использование в качестве агента борьбы.

По сравнению с Pleistophora culicis вид Nosema algerae, паразитирующий преимущественно на комарах Anopheles, отличается особенно выраженной полифагией и способен поражать также чешуекрылых и полужесткокрылых. Поэтому разведение данной микроспоридии для опытов по борьбе с переносчиками болезней оказалось возможным в гусеницах совки Heliothis zea. Однако, по данным опытов в Панаме (1978—1979), даже четырехкратная обработка водной поверхности дозой 2·109 спор/м2 дала низкий процент гибели Anopheles albimanus несмотря на то, что поражаемость насекомых достигала 86%. В лабораторных испытаниях при высокой степени поражения (95—100%) процент гибели комаров также был низким, хотя продолжительность их жизни и плодовитость снижались и, кроме того, инфицированные самки комара теряли способность переносить возбудителя малярии.

Многие микроспоридии, поражающие чешуекрылых, являются полифагами в пределах этого отряда. То же относится и к Thelohania hyphantriae, которую Вайзер первоначально выделил из американской белой бабочки Hyphantria cunea. Поскольку этот вредитель, интродуцированный в Европу, очевидно, был свободен от патогенов, Вайзер считает, что хозяевами Thelohania hyphantriae, как и других видов микроспоридий, являются некоторые чешуекрылые (например, Euproctis chrysorrhoea и Malacosoma neustria), обитающие с белой американской бабочкой в одном биотопе. Используя групповую специфичность, Вайзер смог провести в Словакии успешные полевые испытания Т. hyphantriae против целого ряда вредных гусениц в плодовых насаждениях.

Микроспоридия Pleistophora schubergi, впервые выделенная в Европе из непарного шелкопряда Lymantria dispar, также оказалась патогенной для целого ряда видов чешуекрылых (среди них опять-таки Е. chrysorrhoea и М. neustria). Кайа использовал эту микроспоридию в борьбе с гусеницами вредителей лесных насаждений в США. Еще одним примером служат испытания Nosema necatrix против гусениц совок. В условиях Канады Жак добился снижения поврежденности капусты капустной металловидной Trichoplusia ni на 80% при опрыскивании суспензией микроспоридий в дозе 4,5·1010 спор/га. На посевах табака, сои и сорго в США опрыскивания в дозе 2,5·1013 спор/га (препарат, приготовленный на отрубях) против видов Heliothis оказались более эффективными, чем обработки в дозе 2,5·1012 спор/га.

Обращают на себя внимание испытания, в которых микроспоридии оказывали не только немедленное действие, но снижали численность популяций вредителей и на длительный срок. Об этом говорят наблюдения за перманентно зараженными Nosema pyraustae популяциями стеблевого мотылька Ostrinia nubilalis в США, подтвердившие передачу патогена потомству. Впервые микроспоридию применили в борьбе со стеблевым мотыльком в 1974—1975 гг. в шт, Айова. При дозе 2·108 спор/растение численность популяции вредителя снизилась на 48%. В полевых опытах, проведенных в 1975—1976 гг. в ФРГ, Хугер, применивший дозу 3,5·1012 спор/га, добился 65%-ной пораженности стеблевого мотылька и передачи инфекции следующему поколению в пределах 5%. В опытах 1978 г. уровень пораженности вновь был высоким, причем не только на обработанном поле (59%), но и на соседнем (44%), хотя в обычных условиях зараженность насекомых микроспоридией не превышала 2%. Следовательно, в этом случае налицо долговременное действие микроспоридии в результате распространения инфекции в пространстве и во времени.

Во Франции были проведены опыты по борьбе с майским хрущом Melolontha melolontha путем заражений спорами Nosema melolonthae почвы на опытных делянках луга. Микроспоридия действовала на личинок слабее, чем другие патогены (грибы, бактерии, риккетсии).

Возможности практического применения Nosema locustae против саранчовых были изучены в США. Круг хозяев этого возбудителя включает более 50 видов прямокрылых, около 5% потомства заражаются нозематозом через самок. По возможности ранняя разбросная обработка свежими спорами на отрубях в качестве приманки (около 109 спор/1,5 кг приманки на 1 га) позволила сократить плотность популяций вредителей до 8 особей/м2, т. е. ниже экономического порога вредоносности. В 1975 г. обработку провели на площади почти 10000 га лугопастбищных угодий, причем на следующий год зараженность вредителей N. locustae достигала все еще 70% (при обычном инфицировании в необработанном районе — около 1%). Соответственно еще через год плотность популяции саранчовых на обработанных микроспоридией площадях была ниже, чем на участках, опрыснутых инсектицидом малатионом. Таким образом, есть все основания надеяться, что использование N. locustae позволит достичь длительного регулирования плотности популяции саранчовых, а внесение более вирулентных видов микроспоридий (например, N. acridiophagus или N. cuneatum) обеспечит краткосрочное, но резкое снижение численности вредителя.

Помимо микроспоридий, существует целый ряд других энтомопатогенных простейших, которые, возможно, также являются потенциальными агентами борьбы, однако еще недостаточно исследованы.

Источник: Й. Франц, А. Криг. Биологические методы борьбы с вредителями / Пер. с нем. И.Н. Заикиной. — М.:Колос, 1984, 352 с.