Ученые НГАУ создают биопрепараты нового поколения способные пробить иммунитет и хитиновую защиту насекомых-вредителей.
Работа основана на этномопагенных грибах. Прикрепляясь на хитин, гриб вызывает болезнь или гибель организма. Ученые совершентсвуют технологию, чтобы обходить иммунитет насекомого-вредителя.
«Наше исследование было направлено на поиск защитных механизмов насекомых-вредителей и факторов ядовитости для насекомых у грибов, чтобы узнать, как увеличить эффективность препаратов на их основе», — рассказывает заведующий лабораторией биологической защиты растений и биотехнологий НГАУ Иван Дубовский.
Для этого, по словам ученого, можно использовать как классические подходы: синергические добавки, селекцию штаммов, так и современные молекулярно-генетические технологии.
«Мы использовали металлопротеазы, значение которых в инфекционном процессе остается малоизученным. Однако известно, что именно к этой группе ферментов насекомые в ходе эволюции сформировали специфический ингибитор (IMPI), связывающийся с металлопротеазами гриба и защищающий организм от их протеолитической активности. При помощи РНК-интерференции (RNAi) мы заблокировали IMPI, что позволило нам изучить значение данного гена в защитных реакциях, а также роль данных протеаз как фактора ядовитости», — прокомментировал Иван Дубовский.
В своей работе специалисты использовали известный модельный вид насекомых — вощинную огневку (вредитель в пчеловодстве). Для заражения ученые взяли один из самых популярных грибов, применяемых при создании биологических препаратов, — Metarhizium, который может заражать насекомых из разных отрядов. В естественных условиях он, попадая на поверхность (кутикулу) беспозвоночных животных, прорастает через их покровы, размножается внутри и убивает хозяина, после чего образует конидии, которые могут заражать других насекомых.
Этот гриб опасен для колорадского жука, саранчи, капустной моли и хлопковой совки. Кроме того, он способен убивать и кровососущих комаров, если попадет на их тело или в кишечник личинки. В эксперименте исследователи моделировали проникновение гриба через покровы личинок.
«В результате работы мы пришли к выводу, что блокирование ингибитора IMPI повышает смертность насекомых от грибов на 20 %, что создает предпосылки к дальнейшему изучению и использованию металлопротеаз гриба и их оппонента у насекомых — ингибиторов IMPI», — добавил Дубовский.
