Гриб зомби выходит на защиту яблонь от опасного вредителя
«Родственников» знаменитого по фильмам ужасов гриба кордицепс решили использовать против яблонной плодожорки.
эксклюзив 🔹
Ученые из Центра исследований и распространения плодовых деревьев (TFREC) при Университете штата Вашингтон (WSU) выращивают грибы, которые однажды смогут защитить урожай яблок, паразитируя на насекомых-вредителях.
Команда энтомологов тестирует три различных вида грибов, включая штамм, родственный грибу «зомби» кордицепсу, который вдохновил создателей сериала «Одни из нас», в качестве живых средств борьбы с вредителями — яблонной плодожоркой.
«Если эти грибы настолько эффективны и адаптированы к нашей среде, как это представляется, они могут стать действительно полезными инструментами», — сказал Роб Кертисс, доцент кафедры энтомологии.
Яблонная плодожорка была проблемой для садоводов Тихоокеанского Северо-Запада практически с тех пор, как сюда прибыли яблони: моль путешествовала с урожаем с прародины яблони в Евразии.
«В США этот вредитель существует по крайней мере с 1700-х годов. Поскольку яблони перемещались на Запад, вместе с ними перемещалась и яблонная плодожорка», — рассказывает Кертисс.
Вылупившись, гусеницы немедленно ищут яблоко, зарываются внутрь и поедают богатые белком семена, портя плод и останавливая его рост. Эффективных инструментов борьбы мало, и вредитель вырабатывает устойчивость к вирусным биоконтролям, на которые полагаются производители органических яблок.
«Вы можете забыть об управлении плодожорками, когда они в яблоке. Как только они зайдут внутрь, они будут действительно защищены», — говорит Кертисс.
В 2023 году он создал колонию плодожорки в TFREC, используя средства Вашингтонской комиссии по исследованию плодовых деревьев и Вашингтонской комиссии по комплексному управлению вредителями. Популяция в неволе помогает исследователям понять поведение насекомого и протестировать потенциальные методы борьбы.
Чтобы запечатлеть своих гостей, Кертисс посетил сады по всему центральному Вашингтону, обертывая основания стволов яблонь гофрированным картоном: «Для личинок это, похоже, хорошее, защищенное место для окукливания. Затем мы приходим, собираем этот картон и получаем огромное количество живых плодожорок».
Дождливой осенью 2023 года Кертисс и его команда спешили отделить куколок от куч мокрого картона, прежде чем их коконы успели заплесневеть.
«Я начал время от времени замечать мертвых плодожорок, которые выглядели так, будто их убил гриб», — сказал он.
Заинтересовавшись тем, что убило этих личинок, Кертисс показал свои находки коллеге-энтомологу из WSU Тобину Нортфилду. Нортфилд и его студент Сезар Рейес Корраль, который занимался культивированием патогенов другого вредителя плодовых культур, цикадки, предложили вырастить грибы из наиболее перспективных образцов в надежде идентифицировать их.
«Наткнуться на эти грибы было большой удачей. Это был побочный проект, который превратился во что-то очень захватывающее», — говорит Рейес Коррал, будущий аспирант.
Обычно мертвые личинки разлагаются, становясь черными и липкими. Грибные зараженные образцы, напротив, были белыми, сухими и корковыми, с порошкообразным остатком внутри экзоскелетов. Как только ученые поместили мертвых личинок в чашку Петри, грибы начали расти.
Чтобы идентифицировать эти грибы, Рейес Коррал изолировал их, измельчил и секвенировал их генетику, выявив их как штаммы Ophiocordyceps, Beauveria и Metarhizium. Сейчас команда заражает личинки этими грибами, чтобы подтвердить, действительно ли они являются убийцами моли.
При грибной инфекции одна спора попадает на насекомое, прорастает и прокалывает экзоскелет личинки.
«Насекомое не умирает немедленно, — сказал Кертисс. — Оно продолжает выживать, пока грибок растет и использует свои ресурсы».
Как только гриб истощит своего хозяина, он готов к размножению. При правильных условиях окружающей среды он будет рассылать споры, которые попадают в места, где их встречают другие насекомые, и цикл начинается снова.
Из трех образцов Рейес Коррал собрал споры — желто-белые частицы у Beauveria, темно-зеленые у Metarhizium, розово-белые у Ophiocordyceps — для тестирования.
В своих экспериментах ученые отберут образцы с оптимально быстрым ростом и показателями гибели с целью разработки штамма WSU для коммерческого производства в промышленности.
«Настоящая ценность проекта в том, что он может дать производителям яблони, и особенно органической, новый инструмент биозащиты надежду», — заключил Кертисс.
«Пока что предварительные данные очень интересны. Я уверен, есть будущее, в котором эти и другие полезные грибы будут полезны для производителей фруктов», — добавил Рейес Коррал.
Следует отметить, что усилия ученых WSU по изучению грибов, паразитирующих на насекомых, представляют собой сложную задачу из-за ограничений устаревшего, 70-летнего центра выращивания.
«Несколько градусов могут показаться незначительными, но для грибов это очень важно. Наши существующие помещения, где мы выращиваем грибы, на самом деле не имеют контроля температуры. В настоящее время университет собирает средства на новый, современный центр выращивания растений с новейшими камерами для выращивания и экспериментальными помещениями, которые пойдут на пользу этому проекту и многим другим», — сказал исследователь Сезар Рейес Коррал.
Источник: College of Agricultural, Human, and Natural Resource Sciences WSU.
На фото – гриб Metarhizium питается мертвыми личинками яблонной плодожорки. Фото: TFREC.
