Бактериальные препараты

В литературе описано свыше 90 видов бактерий, инфицирующих насекомых. Большая их часть принадлежит к семействам Pseudomonadaceae, Enterobacteriaceae, Lactobacillaceae, Micrococcaceae, Bacillaceae. Большинство промышленных штаммов принадлежит к роду Bacillus, основная масса препаратов (свыше 90%) изготовлена на основе Bacillus thuringiensis (Bt), имеющих свыше 22-х серотипов. Штаммы Bt используют для борьбы с различными вредителями: гусеницами, комарами, мошкой.

Препараты на основе Bt относятся к токсинам кишечного действия. Типичными последствиями их воздействия являются паралич кишечника, прекращение питания, развитие общего паралича и гибель насекомого. Кристаллы варьируют между различными серотипами и изолятами Bt и обладают широким спектром активности против различных насекомых.

Бактерии группы Bacillus thuringiensis эффективны в отношении 400 видов насекомых, включая вредителей полей, лесов, садов и виноградников. Наибольший эффект от применения данных препаратов получают при борьбе с листогрызущими вредителями. Известно более 100 штаммов Bt, объединенных в 30 групп по серологическим и биохимическим признакам. Микробиологическая промышленность многих стран выпускает различные препараты на основе Bt, способные образовывать споры, кристаллы и токсичные вещества в процессе роста.

Первый отечественный препарат получен на основе Вас. Thuringiensis var. dalleriae - энтобактерин. Препарат выпускается в виде сухого порошка с содержанием спор и кристаллов эндотоксина по 30 млрд./г, пасты с наполнителем, а также жидкости в смеси с прилипателем. Эффективен против чешуекрылых насекомых (капустной белянки, капустной моли, лугового мотылька, пяденицы, шелкопряда, боярышницы и др.). Применяют препарат путем опрыскивания растений суспензией из расчета 1-3 кг/га для овощных и 3-5 кг/га - для садовых культур с использованием наземных и авиационных опрыскивателей. Оптимальные условия внешней среды для применения энтобактерина - отсутствие осадков и диапазон температур +(18 - 32)°С. Это препарат кишечного действия, при поедании гусеницами вместе с листовой зеленью после попадания в желудочно-кишечный тракт насекомого вызывает общую интоксикацию и затем полный паралич. Основная масса насекомых гибнет в течение 2-10 дней: при необходимости проводят повторную обработку при сокращении дозы в 2 раза. Применение энтобактерина повышает урожайность овощных и садовых культур соответственно на 50 и 5 ц/га.

Дендробациллин на основе Вас. Thuringiensis var. dendrolimus является препаратом для защиты леса от сибирского шелкопряда. Бактерия была выделена из гусениц сибирского шелкопряда - вредителей хвойных лесов. Этот препарат также эффективен для защиты овощных, плодовых и технических культур от разных насекомых (совок, белянок, молей, пядениц и др.). Препарат не токсичен для полезной энтомофауны, исключение составляют тутовый и дубовый шелкопряд, применяется и действует аналогично энтобактерину.

Методы генной и клеточной инженерии позволяют проводить работы, направленные на улучшение существующих продуцентов и продуктов Bt. Известно, что гены, контролирующие синтез кристаллов, локализованы на небольшом числе плазмид значительной молекулярной массы. Токсичный белок, синтезируемый Bt, клонирован в Е. coli и В. subtilis, его экспрессия получена даже в течение вегетативной фазы роста. Есть сведения о клонировании белка, токсичного для бабочек, в клетках табака. В выросшем растении табака каждая клетка вырабатывала токсин. Таким образом, растение, приобретшее токсин, само становится устойчивым к насекомым: поедая листья, гусеница погибает, не причинив существенного вреда растению. Компании «Монсанто» и «Агроцетус» (США) провели полевые испытания хлопчатника с внедренным в хромосому геномом Bt. Резистентность к гусеницам передается через семена последующим поколениям растений. Начато получение рассады трансгенного картофеля и томатов с внедренным геном Bt, токсичным для чешуекрылых. Создан трансгенный инсектоустойчивый тополь с внедренным в клетки тканей геном антитрипсиназы. Фермент снижает усвоение белка насекомыми, что приводит к сокращению популяции [21].