Генетеческие приёмы борьбы с вредителями

Генетические методы относятся к основным элементам интегрированной системы защиты растений, в частности, выпуск стерилизованных особей в их природные популяции позволяет подавлять численность вида. В качестве примеров успешного применения метода отмечается его использование в борьбе с плодовыми мухами (средиземноморской, восточной, дынной, мексиканской, карибской, вишневой и др.). Так, замещение в природной популяции весенней капустной мухи фертильных самцов стерильными снизило численность вида в 5 раз. Норма выпуска составила 100 особей/га, что обеспечило соотношение самцов (облученных-стерильных:природных) 20:1, 25:1. В этом случае сохранялась активность спаривания, но число стерильных яиц, откладываемых самками, достигало 95%. Более того, зарегистрированы факты переноса стерилизующего эффекта от особи к особи внутри самой популяции при спаривании.
Стерилизация, которая представляет основу генетического метода борьбы, проводится двумя путями: либо искусственно с помощью ионизирующих излучений (рентгеновское или гамма-излучение) или химических веществ (хемостерилянтов), либо скрещиванием несовместимых особей популяции, дающих стерильных потомков. Интересно, что среди соединений, вызывающих стерильность, отмечаются гербициды типа триазина.
Стерильность самцов определяется подавлением развития спермы, ее подвижности или нарушениями в хромосомах при сохранении подвижности и способности к оплодотворению (доминантные летальные мутации). Для борьбы с полигамными видами наиболее эффективен последний тип стерилизации, против моногамных — все типы.
При оценке эффективности метода генетической защиты учитывается стерильность, возникающая после обработки, а также стерильность, появляющаяся у потомков. По расчетам ее действие в F1 проявляется более позитивно, чем при 100% первоначальной стерильности, т.к. обработка влияет на жизнеспособность особей и их конкурентность при поиске противоположного пола. Так, при облучении самцов совки дозой, вызывающей 50% стерильность, уже в первом поколении зарегистрирован 90% уровень половой стерильности.
Таким образом, генетический метод достаточно эффективен, безвреден для теплокровных, обладает селективным действием в отношении популяции конкретных видов, которые к тому же не способны приобретать к нему устойчивости. К недостаткам метода можно отнести значительные затраты на искусственное разведение видов, подвергаемых стерилизации. При этом для многих из них методы массового производства в лабораторных условиях еще не отработаны. Кроме того, подавление в природных условиях популяции одного вида не защищает культуру от других. Тем не менее, к настоящему времени успешно реализованы свыше 20 программ по подавлению популяций вредных видов насекомых.
Наиболее часто для лучевой стерилизации используются источники Со60 или Cs137 в гамма-установках. Важнейшим моментом в технологии обработки является определение дозы облучения, не вызывающей летальных мутаций. Обычно она колеблется в пределах 20-50 крад.
Подбор оптимальной дозы необходим и в случае применения для стерилизации химических соединений. Обработка ими природных популяций в местах скопления вида или в искусственных условиях особей, полученных в результате массового разведения, не должна вызывать побочных изменений в организме насекомых, сохраняющих нормальную половую активность. Это позволяет получать стерилизованных самцов с конкурентной способностью не ниже, чем в природных популяциях.
Выбор способа обработки хемостерилянтами зависит от препарата и стадии насекомых. Например, куколок чаще обрабатывают, погружая на определенное время в раствор хемостерилянта, личинок — выкармливая на синтетических средах с добавлением стерилизующих соединений, а поступление их в организм имаго обеспечивается путем непосредственного контакта с препаратом, нанесенным на стенки садка, через конечности и покровы тела.
Уже испытано несколько тысяч синтезированных веществ, обладающих указанными свойствами. Среди них наиболее широкое применение в практике получили тиотеф и бусульфан. В частности, в целях подавления популяции американской белой бабочки ее самцов обрабатывали 1% водным раствором тиотефа, против хлопкового коробочного долгоносика (Anthonomus grandis) с успехом использовали бусульфан. Важно подчеркнуть, что некоторые хемостерилянты, например, тиотеф, применяются в аттрактантных ловушках совместно с феромонами, что позволяет осуществлять стерилизацию самцов вредных видов непосредственно в природной популяции. К недостаткам многих хемостерилянтов следует отнести их токсичность и канцерогенность.
К одним из первых объектов, кроме мух (Ceratitis capitata, Dacus oleae, Rhagoletis cerasi и др.), которые подверглись лучевой стерилизации, можно отнести непарного шелкопряда (Lymantria dispar) и кукурузного мотылька (Ostrinia nubilalis). Установлено, что наилучшие результаты генетический метод дает при сочетании с другими приемами защиты, в частности, с целью снижения исходной численности популяции (химические обработки пестицидами, привлечение энтомопаразитов и др.). В этих случаях ущерб от вредителя, например, яблонной плодожорки (Carpocapsa pomonella) после выпуска стерильных особей (в соотношении 35:1) удается снизить до уровня 0,05%.