Исследования Корнелла показывают, что сочетание естественных врагов, таких как божьи коровки, с культурами Bt задерживает способность вредителей развивать устойчивость к этим инсектицидным белкам.«Это первый продемонстрированный пример того, как хищник может задерживать развитие устойчивости насекомых-вредителей к Bt-культуре», — сказал Энтони Шелтон, профессор энтомологии на сельскохозяйственной экспериментальной станции Корнельского университета штата Нью-Йорк в Женеве, штат Нью-Йорк. и соавтор статьи. Сяося Лю, приглашенный ученый из Китайского сельскохозяйственного университета, работавший в лаборатории Шелтона, является ведущим автором статьи, опубликованной в журнале PLoS One.
Bt — это почвенная бактерия, которая производит белки, которые токсичны для некоторых видов гусениц и жуков при попадании в организм, но оказались безопасными для людей и многих естественных врагов, включая хищных божьих коровок. Гены Bt были внедрены в различные культуры для борьбы с насекомыми-вредителями.С тех пор, как фермеры начали сажать Bt-культуры в 1996 году, а в 2012 году в Соединенных Штатах было засеяно 70 миллионов гектаров, в сельском хозяйстве было зарегистрировано только три явных случая устойчивости у гусениц и один — у жука. «Устойчивость к культурам Bt на удивление необычна, — сказал Шелтон.
Чтобы задержать или предотвратить развитие устойчивости насекомых-вредителей к культурам Bt, Агентство по охране окружающей среды США продвигает использование нескольких генов Bt в растениях и практику выращивания убежищ для растений, не являющихся Bt, которые служат резервуаром для насекомых с генами, чувствительными к Bt.«В нашей статье утверждается, что здесь задействован еще один фактор: сохранение естественных врагов видов вредителей», — сказал Шелтон. Эти хищники могут уменьшить количество потенциально устойчивых особей в популяции вредителей и замедлить развитие устойчивости к Bt.
В ходе исследования ученые установили большие клетки в теплице. Каждая клетка содержала брокколи Bt и убежища для брокколи без Bt.
Они изучали популяции личинок камышовой моли (Plutella xylostella), вредителя брокколи, и их естественных врагов, жуков-божьих коровок (Coleomegilla maculata), в течение шести поколений.Клетки содержали различные комбинации обработок с хищниками и без них, а также с распыляемыми инсектицидами и без них на растения-убежища, не относящиеся к Bt.
Фермеры обычно распыляют инсектициды на укромные растения, чтобы предотвратить их гибель от вредителей, но такие спреи могут убивать хищников и добычу без разбора.Результаты показали, что популяции ромбовидной моли были сокращены при обработке, содержащей жуков-божьих коровок и необработанных растений-убежищ, не относящихся к Bt. Кроме того, устойчивость к Bt-растениям развивалась значительно медленнее при такой обработке.
Напротив, растения Bt без убежища были полностью дефолиированы при обработках без божьих коровок только через четыре-пять поколений, показывая быстрое развитие устойчивости у вредителей. При обработке опрыскиваемых растений-убежищ и хищников, не являющихся Bt-убежищами, популяции алмазной моли были сокращены, но у личинок быстрее развивалась устойчивость к Bt-растениям.
«Эти результаты демонстрируют эффективность Bt-растений в борьбе с популяцией вредителей, отсутствие эффекта Bt на хищников и роль, которую хищники играют в замедлении устойчивости к Bt-растениям в популяции вредителей», — сказал Шелтон.