Пожиратели зерна: амбарные насекомые вредители с супер-способностями
Об этом в своей статье, опубликованной в журнале Insects 2021, сообщила международная группа ученых из Пакистана, Греции и Саудовской Аравии.
«Тактика борьбы с вредными насекомыми-амбарными вредителями зерна включает применение инсектицидов.
Чрезмерное или неправильное использование инсектицидов может спровоцировать развитие устойчивости, что уже случалось неоднократно.
В частности, такие насекомые развили устойчивость к основным классам инсектицидов, например, пиретроидам и органофосфатам.
Устойчивость к определенным химическим инсектицидам, таким как фенитротион, пиримифос-метил и малатион, была отмечена у пшеничного, кукурузного и рисового долгоносиков, у малого булавоусого хрущака (красный мучной жук).
Случаи устойчивости к пиретроидам были зарегистрированы в последние два десятилетия у кукурузного долгоносика в результате активной торговли зерном в Бразилии.
Устойчивость к перметрину и дельтаметрину есть у мексиканских штаммов рисового долгоносика.
В Австралии суринамский мукоед оказался устойчивым к часто используемым инсектицидам (например, хлорпирифосметилу, пиримифосметилу и фенитротиону).
Фумигация фосфином широко используется как важный способ защиты хранимых товаров от различных насекомых-вредителей. Он недорогой, имеет меньше остаточных эффектов, чем контактные инсектициды, легко применим и представляет собой идеальный фумигант для различного спектра хранимых товаров и обработки судов и сооружений (например, складов, силосов, штабелей мешков, бункеров, зерновых мельниц).
Кроме того, фосфин во всем мире считается безопасным для пищевых продуктов и хранимого зерна.
Однако частое использование этого фумиганта в хранилищах привело к развитию устойчивости к фосфину у основных видов насекомых – амбарных вредителей. Предыдущие исследования документально подтвердили наличие проблемы и предоставили дополнительную информацию о существовании двух фенотипов устойчивости (сильного и слабого) у отдельных насекомых.
Зерновой точильщик (Rhyzopertha dominica), амбарный долгоносик (Sitophilus granarius) и хрущак малый булавоусый (T. Castaneum) наносят значительный ущерб многочисленным товарам, хранящимся на продовольственных складах, предприятиях по переработке зерна и розничных магазинах по всему миру.
Капровый жук (Trogoderma granarium Everts) - чрезвычайно опасный инвазивный вредитель хранимых продуктов растительного и животного происхождения.
В то время как первые три упомянутых насекомых являются первичными вредителями, повреждая целое зерно, то капровый жук в большинстве случаев предпочитает поврежденные, механически или из-за активности первичных вредителей, зерна.
Для данного исследования образцы зерна пшеницы были получены из хранилищ в десяти различных географических регионах Пакистана. В каждом хранилище взяли по 500 г пшеницы из 5 разных точек. Образцы пшеницы смешали, чтобы получить новый образец весом 2,5 кг, который поместили в пакет с замком на молнии и передали в лабораторию.
Пробы просеивали для отделения насекомых и идентифицирования взрослых особей.
Количество собранных насекомых варьировалось от 45 до 230 особей на вид и использовалось для создания популяций, по крайней мере, в течение семи поколений, чтобы произвести достаточно особей для экспериментов.
Лабораторные штаммы этих насекомых-вредителей были получены из Лаборатории микробного контроля кафедры энтомологии Сельскохозяйственного университета, Фейсалабад, Пакистан. Лабораторные популяции выращивалось более 10 лет без воздействия каких-либо химических инсектицидов, включая фосфин.
Семь концентраций (50, 100, 200, 300, 400, 500 и 600 частей на миллион) фосфина были использованы для полевых популяций, и каждая концентрация в одном сосуде представляла собой одну обработку.
Каждый вид насекомых из лабораторных популяций подвергался воздействию фосфина в семи концентрациях (1, 2, 3, 6, 9, 12 и 15 частей на миллион). Более низкие концентрации были приняты с тем, что лабораторные популяции очень чувствительны к химическим инсектицидам.
Текущее исследование показало, что все протестированные популяции, собранные из разных географических регионов, оказались устойчивыми к фосфину по сравнению с лабораторными насекомыми. Но при этом, уровни устойчивости различались. Наибольшую устойчивость показали популяции из региона Рахим Яр-Хан (где самое жаркое лето) - она была в 126,67 раз более устойчивой, чем лабораторная.
В итоге, в ходе настоящего исследования было обнаружено, что 10 из 10 популяций R. dominica, T. castaneum, S. granarius и T. granarium, происходящие из разных географических местностей, устойчивы к фосфину.
Возникновение устойчивости может быть связано с присутствием определенного гена в популяции, а также с давлением отбора от применения фосфина. Летная активность взрослых особей и транспортировка товаров, содержащих насекомых-вредителей с устойчивым геном, считаются ответственными за поток генов, повышая устойчивость к фосфину.
Это проблема подчеркивает необходимость в поиске альтернативной замены фосфина для устойчивого управления насекомыми-вредителями хранимого зерна, а также реализовать программы по управлению резистентностью. Кроме того, конкретно для Пакистана следует разработать планы на национальном уровне, чтобы сохранить этот фумигант в качестве возможного инструмента борьбы с вредителями».
(Источник: www.mdpi.com. Авторы: Вакас Вакил, Николас Г. Каваллиератос, Мухаммад Усман, Сехриш Гульзар, Хамадту А.Ф. Эль-Шафи).