Спецможливості
Технології

Біологічні ме­то­ди бо­роть­би з віру­са­ми рос­лин

18.09.2017
9240
Біологічні ме­то­ди бо­роть­би з віру­са­ми рос­лин фото, ілюстрація

Про­блем­ним місцем в аг­ро­тех­но­логіях ви­ро­щу­ван­ня ку­ку­руд­зи є си­с­те­ма за­хи­с­ту від шкідли­вих ор­ганізмів, зо­к­ре­ма бур’янів. Це вик­ли­ка­но низь­кою здатністю ку­ку­руд­зи до їхньо­го пригнічен­ня че­рез ви­нят­ко­во спри­ят­ливі умо­ви (до­стат­ня пло­ща жив­лен­ня і до­б­ре освітлен­ня про­тя­гом три­ва­ло­го ча­су) для рос­ту бур’яно­вої рос­лин­ності. 

 

 

 

Життєвий цикл вірусів рос­лин як облігат­них внутрі­ш­­ньоклітин­них па­ра­зитів повністю за­ле­жить від ме­та­болізму своїх рос­лин-ха­зяїв. На­разі не існує ефек­тив­них те­ра­пев­тич­них за­собів бо­роть­би з віру­сни­ми за­хво­рю­ван­ня­ми, а ос­нов­ни­ми за­со­ба­ми кон­тро­лю в сільсько­му гос­по­дарстві є за­сто­су­ван­ня профілак­тич­них за­собів. Це впро­ва­д­жен­ня сортів з підви­ще­ною при­род­ною ре­зи­с­тентністю до па­то­генів, бо­роть­ба з пе­ре­нос­ни­ка­ми та санітар­на об­роб­ка ура­же­них полів з ви­да­лен­ням хво­рих рос­лин (рис.1).

Найбільш ефек­тив­ни­ми, еко­номічно-вигідни­ми і еко­логічни­ми за­хо­да­ми кон­тро­лю вірус­них ін­­фекцій є ви­ко­ри­с­тан­ня сортів рос­лин з ге­не­тич­ною стійкістю до збуд­ників. Ос­таннім ча­сом ця стра­тегія ши­ро­ко ви­ко­ри­с­то­вується в про­гра­мах підви­щен­ня вро­жай­ності куль­тур — crop improvement programs. Віру­состійкі сор­ти от­ри­му­ють як ме­то­да­ми кла­сич­ної се­лекції, так і за до­по­мо­гою ге­не­тич­них маніпу­ляцій — віднос­но швид­ко­го спо­со­бу вве­ден­ня в рос­ли­ни потрібних генів стійкості, що мо­же бу­ти особ­ли­во ко­ри­сним в бо­ротьбі з віру­сни­ми за­хво­рю­ван­ня­ми, які з’яв­ля­ють­ся рап­то­во. Труд­нощі, що ви­ни­ка­ють при ство­ренні стійких рос­лин ген­но-інже­нер­ни­ми ме­то­да­ми, за­зви­чай обу­мов­лені об­ме­же­ною кількістю до­ступ­них «тра­диційних» ге­не­тич­них дже­рел стійкості та ви­со­кою швидкістю му­тації вірус­них ге­номів, що при­зво­дить до не­три­ва­лої стійкості в по­льо­вих умо­вах. На­разі ство­рені та успішно куль­ти­ву­ють­ся рос­ли­ни з транс­ген­ною стійкістю про­ти вірусів рос­лин на ос­нові домінант­них генів стійкості — сор­ти то­матів, стійкі до Tomato spotted wilt virus (TSWV), Tomato mosaic virus (ToMV), Tomato chlorotic spot virus (TCSV), Groundnut ringspot virus (GRSV) та Impatiens necrotic spot virus (INSV), сор­ти ква­солі, стійкі до Bean common mosaic virus (BCMV) і ря­ду інших вірусів. Ген струк­тур­но­го білка обо­лон­ки (БО) віру­су тю­тю­но­вої мо­заїки (ВТМ) — один із пер­ших вірус­них генів, пе­ре­не­се­них в рос­ли­ни тю­тю­ну. На­разі транс­ген­на стійкість на ос­нові ге­на БО відо­ма для більше ніж 35 вірусів із 15 різних так­со­номічних груп, зо­к­ре­ма tobamo-, potex-, cucumo-, tobra-, carla-, poty-, luteo- і alfamo- вірусів. 

Найбільш кон­сер­ва­тив­ним ме­ха­нізмом за­хи­с­ту клітин­них РНК від чу­жорідної інфор­мації у ви­гляді нук­леїно­вих кис­лот вірусів, транс­по­зонів чи транс­генів вва­жа­ють РНК-за­мов­чу­ван­ня. В ос­нові ме­ханізму РНК-за­мов­чу­ван­ня ле­жить розпізна­ван­ня клітин­ни­ми білка­ми (фер­мент Dicer) дво­лан­цю­го­вої РНК ек­зо­ген­но­го або ен­до­ген­но­го по­хо­д­жен­ня та нарізан­ня її на ко­роткі (21–26 нук­ле­о­ти­ди) фраг­мен­ти, відомі як ко­роткі інтер­фе­ру­ючі РНК і мікроРНК. Більшість досліджень ген­но-інже­нер­ної стійкості на ос­нові РНК-за­мов­чу­ван­ня бу­ли про­ве­дені на мо­делі од­но­лан­цю­го­вих +РНК вірусів. Од­нак за­сто­су­ван­ня подібних вірус­них транс­генів бу­ло ефек­тив­ним і що­до інших вірусів, зо­к­ре­ма, то­с­повірусів, вірусів з «?» РНК-ге­но­мом або гемінівірусів з од­но­лан­цю­го­вим ДНК-ге­но­мом. Ця стра­тегія бу­ла успішно за­сто­со­ва­на для ство­рен­ня транс­ген­них рос­лин, стійких до Pepper mild mottle virus (PMMoV) і Plum pox virus (PPV). 

Са­ме ме­ханізм РНК-за­мов­чу­ван­ня бу­ло по­кла­де­но в ос­но­ву ство­рен­ня но­во­го біологічно­го пре­па­ра­ту «BioClay», в яко­му вчені вда­ло поєдна­ли РНК з на­но­ча­с­тин­ка­ми гли­ни: та­ка суміш при об­при­с­ку­ванні надійно при­ли­пає до листків і дов­гий час не зми­вається. В «BioClay» по­зи­тив­но за­ря­д­жені ча­с­тин­ки гли­ни зв’язу­ють і за­хи­ща­ють від руй­ну­ван­ня не­га­тив­но за­ря­д­жені мо­ле­ку­ли РНК. Мікро­скопічні ча­с­тин­ки гли­ни по­сту­по­во руй­ну­ють­ся, повільно вивільня­ю­чи РНК, і, та­ким чи­ном, од­но­крат­не роз­пи­лен­ня пре­па­ра­ту за­без­пе­чує три­ва­лий (при­наймні на 20 днів) за­хист від вірусів рос­лин. Ре­зуль­та­ти своїх досліджень ав­ст­ралійські дослідни­ки опубліку­ва­ли в на­уковій праці «Clay nanosheets for topical delivery of RNAi for sustained protection against plant viruses» (Nature Plants, № 3, 2017 р.). Ос­нов­ною пе­ре­шко­дою при ство­ренні біоп­ре­па­ра­ту в ко­мерційних об’ємах є до­сить ви­со­ка собівартість от­ри­ман­ня РНК, про­те, най­б­лиж­чим ча­сом, як за­пев­нив John Killmer — влас­ник біотех­но­логічної ком­панії Apse, бу­дуть за­сто­со­ву­ва­тись тех­но­логії, які знач­но зде­шев­лять цей про­цес і доз­во­лять ви­роб­ля­ти РНК собівартістю менш ніж  2 дол. за грам. Без­пе­реч­ною пе­ре­ва­гою да­но­го пре­па­ра­ту є йо­го еко­логічна без­печність, він не за­три­мується в ґрунті і не за­бруд­нює во­ду. «BioClay» з ча­сом де­гра­дує, змен­шу­ю­чи ри­зик для на­вко­лиш­нь­о­го се­ре­до­ви­ща і здо­ров’я лю­ди­ни.

Ге­не­тич­на інже­нерія відкри­ває нові мож­ли­вості для підви­щен­ня стійкості рос­лин до па­то­генів та ко­мах-шкідників. Кількість транс­генів, що ви­ко­ри­с­то­ву­ють­ся для транс­фор­мації рос­лин, постійно зро­с­тає. Аль­тер­на­тив­ним підхо­дом підви­щен­ня стійкості сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур є ви­ко­ри­с­тан­ня за­хис­них по­тен­ціалів са­мих рос­лин. Цьо­го мож­на до­сяг­ну­ти як підви­щен­ням рівня ек­с­пресії влас­них генів стійкості, так і пе­ре­не­сен­ням генів, що ко­ду­ють білки і пеп­ти­ди з ан­тивіру­сни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми з інших видів рос­лин. Та­ким чи­ном, тра­диційні ме­то­ди се­лекції сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур, стійких до різних па­то­генів, до­пов­ни­ли­ся ген­но-інже­нер­ни­ми підхо­да­ми. Ці підхо­ди відрізня­ють­ся за своєю ефек­тивністю, і їхня кількість постійно зро­с­тає.

Як вже за­зна­ча­лось ви­ще, не існує хімічних чи біологічних пре­па­ратів, які мож­на бу­ло б за­сто­со­ву­ва­ти з те­ра­пев­тич­ною ме­тою, тоб­то, для «ліку­ван­ня» рос­ли­ни. Про­те, ви­ко­ри­с­тан­ня де­я­ких хімічних чи біологічних пре­па­ратів з профілак­тич­ною ме­тою мо­же інду­ку­ва­ти в рос­ли­нах різно­манітні ме­ханізми за­хи­с­ту (ре­зи­с­тент­ності) до ши­ро­ко­го спе­к­т­ру як вірус­них, так і гриб­них та бак­теріаль­них па­то­генів. На­разі відомі рос­линні гор­мо­ни, ек­зо­ген­не за­сто­су­ван­ня яких «за­пу­с­кає» ефек­тивні ме­ханізми си­с­тем­ної стійкості що­до вірус­них і не вірус­них збуд­ників. Най­без­печнішим се­ред ана­логів рос­лин­но­го гор­мо­ну саліци­ло­вої кис­ло­ти бу­ло виз­на­но бен­зотіадіазол (benzothiadiazole).

Цей до­сить ефек­тив­ний індук­тор стійкості до ба­га­ть­ох па­то­ген­них мікро­ор­ганізмів, вклю­ча­ю­чи віру­си, на рин­ку за­собів за­хи­с­ту рос­лин відо­мий під за­галь­ною на­звою аци­бен­зо­лар-S-ме­тил (acibenzolar-S-methyl) та торгівель­ни­ми мар­ка­ми «Actigard», «Bion 50WG», «Blockade», «Boost». Пре­па­рат не діє без­по­се­ред­ньо на віру­си, по­за­як ак­ти­вує при­родні за­хисні ме­ханізми рос­лин. Зви­чай­но, ефек­тивність дії аци­бен­зо­лар-S-ме­ти­лу, як і інших індук­торів си­с­тем­ної стійкості, за­ле­жить від ба­га­ть­ох чин­ників: до­зи, ви­ду і сор­ту рос­ли­ни, стадії роз­вит­ку, кліма­тич­них умов і стро­ку за­сто­су­ван­ня, про­те, за­сто­су­ван­ня пре­па­ра­ту в поєднанні з ме­то­да­ми се­лекції та ге­не­тич­ної інже­нерії є над­зви­чай­но ефек­тив­ним у збільшенні стійкості рос­лин до збуд­ників вірус­ної при­ро­ди.

За­сто­су­ван­ня біоп­ре­па­ратів, особ­ли­во в пе­ред­посівний період, мо­же бу­ти од­ним з ефек­тив­них, еко­логічно без­печ­них прий­омів зни­жен­ня шко­до­чин­ності вірус­них інфекцій. При ство­ренні біологічних пре­па­ратів в їхню ос­но­ву по­кла­де­но ко­рисні для за­хи­с­ту рос­лин мікро­ор­ганізми або про­дук­ти їхньої життєдіяль­ності. Пре­па­ра­ти на­ту­раль­но­го по­хо­д­жен­ня спри­я­ють по­кра­щен­ню функціональ­них по­каз­ників хво­рих рос­лин за ра­ху­нок збільшен­ня площі асиміляційної по­верхні як коріння, так і над­зем­ної ма­си (що впли­ває на за­своєння по­жив­них ре­чо­вин), інтен­сифікації про­цесів фо­то­син­те­зу у рос­лин. 

У зер­но­бо­бо­вих куль­тур, важ­ли­вою функцією за­без­пе­чен­ня життє­діяль­ності яких є симбіот­роф­не азот­не жив­лен­ня, фізіологічний стан рос­лин по­кра­щується шля­хом ак­тивізації симбіотич­ної азотфіксації (збільшується азот­не жив­лен­ня). Окрім то­го, біоп­ре­па­ра­ти мо­жуть місти­ти фіто­гор­мо­нальні ре­чо­ви­ни, які, за ха­рак­те­ром впли­ву на рос­ли­ни, на­ле­жать до біоген­них еліси­торів, і їхня ан­тивірус­на ак­тивність обу­мов­ле­на підси­лен­ням ек­с­пресії за­хис­них генів, син­те­зом стре­со­вих білків і фіто­а­лек­синів та інду­ку­ван­ням си­с­тем­ної ре­зи­с­тент­ності до па­то­генів чи не­спри­ят­ли­вих умов.Метод invitro дає змогу отримати чистий, безвірусний рослинний матеріал

За пе­ред­посівної об­роб­ки насіння мікроб­ни­ми пре­па­ра­та­ми ук­раїнсько­го ви­роб­ництва («Ековітал», «Хе­томік», «Ри­зо­бофіт», «Ри­зо­гумін» та «Га­уп­син») спо­с­терігається знач­не зни­жен­ня кон­цен­т­рації віру­су в рос­ли­нах, сповільнен­ня роз­вит­ку вірус-інду­ко­ва­них симп­томів, змен­шен­ня не­га­тив­но­го впли­ву вірус­ної інфекції та, як наслідок, — по­кра­щен­ня ба­га­ть­ох фізіологічних по­каз­ників куль­ту­ри. Ре­зуль­та­ти на­уко­вих досліджень ан­тивірус­ної ак­тив­ності да­них пре­па­ратів свідчать про їхній по­зи­тив­ний вплив на пе­ребіг вірус­ної інфекції, по­каз­ни­ки уро­жай­ності та якість от­ри­ма­ної про­дукції.

У світовій прак­тиці ши­ро­ко ви­ко­ри­с­то­ву­ють біологічні пре­па­ра­ти, що сти­му­лю­ють ріст ри­зо­бак­терій рос­лин та пригнічу­ють роз­ви­ток бак­теріаль­ної і вірус­ної інфекції. Так, на ос­нові ен­дофітно­го шта­му Bacillus pumilus INR7 бу­ло ство­ре­но біологічний фунгіцид з ко­мерційною на­звою «Yield Shield». Пре­па­рат є при­род­ним по­туж­ним за­со­бом за­хи­с­ту бо­бо­вих (пе­ре­важ­но сої) що­до ря­ду вірусів та бак­терій. Ос­нов­ним ме­ханізмом дії да­но­го пре­па­ра­ту є роз­ви­ток си­с­тем­ної інду­ко­ва­ної стійкості в рос­ли­нах, а оскільки він містить ко­лонізу­ючі бак­терії, то об­роб­ка насіння біофунгіци­дом сприяє ут­во­рен­ню ак­тив­ної ко­ре­не­вої си­с­те­ми і по­кра­щен­ню фізіологічних по­каз­ників рос­ли­ни та зро­с­тан­ню вро­жаю. Інший ко­мерційний бак­теріаль­ний біоп­ре­па­рат «BioYield» на ос­нові B. subtilis GB03 та B. amyloliquefaciens знач­но підви­щує про­дук­тивність сої та ку­ку­руд­зи, а та­кож по­зи­тив­но вли­ває на ек­с­пресію генів стійкості та інду­кує роз­ви­ток ре­зи­с­тент­ності до вірус­них чи бак­теріаль­них за­хво­рю­вань.

Од­ним із за­ходів бо­роть­би з віру­сни­ми інфекціями є зни­жен­ня чи­­сель­ності їхніх при­род­них век­торів. До пе­ре­нос­ників вірусів, які вик­ли­ка­ють за­хво­рю­ван­ня найбільш еко­номічно-важ­ли­вих куль­тур, на­ле­жать кліщі, по­пе­лиці, ци­кад­ки, біло­к­рил­ки та ґрун­тові гри­би. Так, кліщі ро­ду Aceria (A. tulipae, A. tosichella Keifer) є ос­нов­ни­ми век­то­ра­ми вірусів Wheat streak mosaic та Wheat spot mosaic,  що до­сить по­ши­рені в Ук­раїні. За до­по­мо­гою пе­ре­нос­ників віру­си з хво­рих рос­лин роз­се­лю­ють­ся на ярі ко­ло­сові, ку­ку­руд­зу, ба­га­торічні зла­кові тра­ви, зла­кові бур’яни, пізніше — на па­да­ли­цю злаків, де розмно­жу­ють­ся. Осе­ред­ки ма­со­во­го розмно­жен­ня кліщів на озимій пше­ниці доцільно об­при­с­ку­ва­ти пре­па­ра­та­ми з ака­ри­цид­ною дією (дієви­ми са­ме про­ти кліщів) для ло­калізації по­ши­рен­ня шкідни­ка і за­побіган­ня ура­жен­ню рос­лин віру­сом сму­га­с­тої мо­заїки пше­ниці. До ака­ри­цидів біологічно­го по­хо­д­жен­ня на­ле­жать пре­па­ра­ти на ос­нові авер­мек­тинів — порівня­но но­во­го кла­су ма­к­ро­циклічних лак­тонів, які є про­дук­та­ми біологічно­го син­те­зу. У при­род­них та ви­роб­ни­чих умо­вах во­ни син­те­зу­ють­ся ґрун­то­вим мікро­ор­ганізмом Streptomyces avermitilis. Ме­ханізм дії ре­чо­вин цьо­го кла­су (аба­мек­ти­ну та ема­мек­ти­ну) на ко­мах по­ля­гає у бло­ку­ванні пе­ре­дачі нер­во­во­го імпуль­су, що при­зво­дить до не­о­бо­рот­но­го па­ралічу та за­ги­белі шкідників. Торгівельні на­зви та­ких пре­па­ратів — «Abba», «Abathor», «Affirm», «Agri-Mek», «Avid», «Dynamec», «Vertimec», «Zephyr». Ці за­со­би за­сто­со­ву­ють­ся шля­хом об­при­с­ку­ван­ня ли­с­тя до по­яви або відра­зу після по­яви шкідників. Оскільки аба­мек­тин має транс­ламінарні вла­с­ти­вості, при об­при­с­ку­ванні до­сить швид­ко про­ни­кає в ли­с­тя. В рос­лині пре­па­рат сти­му­лює виділен­ня гамма-аміно­мас­ля­ної кис­ло­ти, яка у кліщів вик­ли­кає нер­во­во-па­ралітич­ну дію. Пре­па­ра­ти на ос­нові авер­мек­ти­ну до­б­ре пе­ре­но­сять­ся рос­ли­на­ми, не зни­щу­ють ко­рис­них ко­мах, ма­ло­ру­хомі в ґрунті й швид­ко роз­кла­да­ють­ся мікро­ор­ганізма­ми.

До най­важ­ливіших пред­став­ників по­пе­лиць, які є пе­ре­нос­ни­ка­ми фіто вірусів, відно­сять Macrosiphum (Sitobion) avenae (ве­ли­ка зла­ко­ва), Rhopalosiphum padi (че­рем­хо­ва), Rhopalosiphum maidis (ку­ку­руд­зя­на), Schizaphis graminum (зви­чай­на зла­ко­ва), Myzus persicae (зе­ле­на пер­си­ко­ва), Macrosiphum euphorbiae (ве­ли­ка кар­топ­ля­на) та ін. Віру­си найбільш еко­номічно-важ­ли­вих для Ук­раїни куль­тур пе­ре­но­сять­ся са­ме по­пе­ли­ця­ми (віру­си: кар­ли­ко­вої мо­заїки ку­ку­руд­зи (Maize dwarf mosaic virus), жов­тої кар­ли­ко­вості яч­ме­ню (Barley yellow dwarf virus), змор­ш­ку­ва­тої мо­заїки ква­солі (Bean wrinkle mosaiс virus), жов­тої мо­заїки ква­солі (Bean yellow mosaic virus), мо­заїки сої (Soybean mosaic virus) то­що).

Ос­но­вою біоп­ре­па­ратів, за­про­по­но­ва­них для біологічно­го кон­тро­лю по­пе­лиці, є ен­то­мо­па­то­генні гри­би відділів Deuteromycota і Zygomycota. На ос­нові при­род­них штамів цих грибів бу­ли роз­роб­лені біоп­ре­па­ра­ти «Бо­ве­рин» (на ос­нові гри­ба Beauveria Bassiana Bals. Vuil.), «Вер­ти­цилін» (на ос­нові Verticillium lecanii Nees), «Піри­формін» (на ос­нові Entomophthora piriformis (Petch) Hall et Bell) та ін. Ще на по­чат­ку 1980-х років бу­ло роз­роб­ле­но біоп­ре­па­рат міко­афідин, що пред­став­ляє со­бою 1–2%-ну су­с­пензію спор і конідій цих грибів Entomophthora thaxteriana. Міко­афідин ефек­тив­ний у бо­ротьбі з різни­ми ви­да­ми по­пе­лиць і прак­тич­но не ток­сич­ний для ен­то­мо­фагів та для теп­ло­кров­них тва­рин. Найбільш чут­ли­ви­ми до міко­афіди­ну в ла­бо­ра­тор­них і по­льо­вих умо­вах ви­я­ви­лись ба­ш­тан­на, ба­вов­ня­на, зе­ле­на яб­лу­не­ва і зла­кові по­пе­лиці (відсо­ток за­гиб­лих ко­мах ста­но­вив 80–100%). По­трап­ля­ю­чи на по­верх­ню тіла кліщів, конідії і спо­ри гри­ба про­ро­с­та­ють, гриб­ни­ця про­ни­кає в тка­ни­ни. Після за­ги­белі ха­зяїна на по­верхні йо­го тіла з’яв­ляється наліт, ут­во­ре­ний конідієнос­ця­ми з конідіями, які в умо­вах во­ло­гості (близькій до аб­со­лют­ної) розсіюють­ся на значні відстані і про­ро­с­та­ють. За не­спри­ят­ли­вих умов в тілі за­гиб­лих кліщів фор­му­ють­ся спо­ри з подвійною обо­лон­кою, здатні зберіга­ти­ся в ґрунті і на рос­лин­них решт­ках впро­довж ба­га­ть­ох років. Пре­па­рат «Вер­ти­цилін» ре­ко­мен­до­ва­ний для бо­роть­би з біло­к­рил­ка­ми, тю­тю­но­вим трип­сом, по­пе­ли­ця­ми та інши­ми ко­ма­ха­ми. До біологічних за­собів бо­роть­би відно­сять­ся і фе­ро­мо­нові па­ст­ки — еко­логічно чи­с­тий і без­печ­ний для при­ро­ди спосіб кон­тро­лю комах-щкідників

«Пе­ци­ломіцін» — це но­вий біотех­но­логічний пре­па­рат для бо­роть­би з ґрун­то­ви­ми шкідни­ка­ми (не­ма­то­да­ми, ка­пу­с­тян­ка­ми, дро­тя­ни­ка­ми). Ак­тив­ну діючу ос­но­ву пре­па­ра­ту скла­да­ють спо­ри ен­то­мо­па­то­ген­но­го гри­ба Paecilomyces fumosoroseus (Wize) Brown et Smith. Ура­жен­ня ко­мах гри­бом пов’яза­но з про­ник­нен­ням гіф гри­ба че­рез по­кри­ви тіла шкідни­ка. Спо­ри гри­ба про­ро­с­та­ють, рос­то­ва труб­ка про­ни­кає в тіло ко­ма­хи. Кліти­ни гри­ба розмно­жу­ють­ся і по­ши­рю­ють­ся по ге­молімфі, за­пов­ню­ю­чи всю по­рож­ни­ну тіла. Хво­ра ко­ма­ха втра­чає ак­тивність і апе­тит. Після за­ги­белі тіло ко­ма­хи стає жор­ст­ким і муміфіко­ва­ним, за­пов­ню­ю­чись міцелієм гри­ба. Спо­ри, які фор­му­ють­ся, є дже­ре­лом вто­рин­ної інфекції в по­пу­ляції шкідни­ка. «Пе­ци­ломіцін» еко­логічно без­печ­ний та має ви­со­ку біологічну ак­тивність, не фіто­ток­сич­ний і не шкідли­вий для тва­рин та ко­рис­них ко­мах, не на­ко­пи­чується в про­дукції та на­вко­лиш­нь­о­му се­ре­до­вищі, про­дукція мо­же ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти­ся в дієтич­но­му та ди­тя­чо­му хар­чу­ванні.

Хо­ча го­ло­вною пе­ре­ва­гою біоп­ре­па­ратів є ви­со­кий ступінь еко­логічної без­пе­ки, на відміну від хімічних пе­с­ти­цидів, їхня ефек­тивність знач­но за­ле­жить від тем­пе­ра­ту­ри, во­ло­гості, інсо­ляції. До­сить ча­с­то пе­с­ти­ци­ди є віднос­но де­шев­ши­ми, до­вше зберіга­ють­ся на насінні і більш ефек­тив­но за­хи­ща­ють йо­го при різних по­год­них умо­вах. Од­нак в сільсько­му гос­по­дарстві ча­с­то ви­ни­ка­ють си­ту­ації, ко­ли ви­ко­ри­с­тан­ня біоп­ре­па­ратів є більш доцільним і вигідним. Так, біоп­ре­па­ра­та­ми заміню­ють фунгіци­ди з низь­кою ефек­тивністю, до яких у па­то­генів ви­ник­ла ре­зи­с­тентність; їх ви­ко­ри­с­то­ву­ють замість не­без­печ­них для на­вко­лиш­нь­о­го се­ре­до­ви­ща хімічних пе­с­ти­цидів; без біологічно­го за­хи­с­ту не­мож­ли­ве ве­ден­ня біологічно­го (ор­ганічно­го) сільсько­го гос­по­дар­ст­ва.

Іншим ти­пом біоп­ре­па­ратів з інсек­ти­цид­ною дією є так звані «зе­лені» інсек­ти­ци­ди («green»-insecticides) — пре­па­ра­ти на ос­нові рос­лин­них ек­с­т­рактів. Та­ки­ми інсек­ти­ци­да­ми є пре­па­ра­ти на ос­нові діючої ре­чо­ви­ни ма­т­ри­ну (ком­по­нен­та, що містить­ся в ко­ре­нях со­фо­ри). Діюча ре­чо­ви­на пре­па­ра­ту — гліко­зид ма­т­рин, який ефек­тив­но діє про­ти ши­ро­ко­го спе­к­т­ра шкідників. В Ук­раїні інсек­ти­ци­ди на ос­нові ма­т­ри­ну пред­став­лені пре­па­ра­та­ми «Біорейд» та «На­тур Гард». Во­ни по­чи­на­ють діяти відра­зу після вне­сен­ня, ма­ють чітко ви­ра­же­ну кон­такт­но-киш­ко­ву дію — вик­ли­ка­ють па­раліч нер­во­вої си­с­те­ми і за­ги­бель ко­мах-шкідників. Крім за­галь­них пе­ре­ваг, вла­с­ти­вих всім біоп­ре­па­ра­там, «Біорейд» та «На­тур Гард» пра­цю­ють в ши­ро­ко­му діапа­зоні тем­пе­ра­тур і за­ли­ша­ють­ся ефек­тив­ни­ми навіть при знач­них тем­пе­ра­тур­них ко­ли­ван­нях. 

Іншим при­кла­дом подібних ре­чо­вин є аза­ди­рах­тин. Так, ек­с­т­рак­ти з насіння індійсько­го буз­ку — аза­ди­рах­ти індійської (Azadirachta indica) ма­ють до­сить ви­со­ку інсек­ти­цид­ну ак­тивність. Ця ак­тивність, як пра­ви­ло, обу­мов­ле­на на­явністю аза­ди­рах­ти­на, який є вто­рин­ним ме­та­болітом і відно­сить­ся до кла­су на­ту­раль­них про­дуктів із за­галь­ною на­звою «Лімо­ноїди». Досліджен­ня ос­танніх 20 років по­ка­за­ли, що аза­ди­рах­тин є до­сить по­туж­ним ре­гу­ля­то­ром розмно­жен­ня, рос­ту і жив­лен­ня. Він зни­жує або повністю при­пи­няє здатність хар­чу­ва­ти­ся у ба­га­ть­ох шкідників, в то­му числі не­ма­тод. За­вдя­ки подібності до гор­монів ко­ма­хи, аза­ди­рах­тин про­ни­кає в ор­ганізм і по­чи­нає повністю кон­тро­лю­ва­ти гор­мо­наль­ну си­с­те­му, зо­к­ре­ма, впли­ває на ріст і роз­ви­ток ко­мах, по­ру­шує ен­до­крин­ну си­с­те­му, зу­пи­няє транс­фор­мацію ли­чин­ки в ля­леч­ку.

Піре­т­рум от­ри­му­ють із суцвіть дал­матсь­кої ро­маш­ки. З хімічної точ­ки зо­ру, пре­па­рат яв­ляє со­бою суміш із ше­с­ти ефірів хри­зан­те­мо­вої кис­ло­ти, ос­нов­ним ком­по­нен­том яко­го є піре­т­рин І. Піре­т­рум — це кон­такт­на от­ру­та, по­трап­ляє в тіло ко­ма­хи че­рез ди­хальні от­во­ри. Син­те­тичні піре­т­роїди є од­ним з найбільш до­ступ­них інсек­ти­цидів і за­сто­со­вується про­ти ба­га­ть­ох шкідників. На­разі існує ду­же ма­ло інсек­ти­цидів для об­роб­ки насіння, що не містять ак­тив­них ре­чо­вин цієї гру­пи («Буль­док», «Де­цис», «Фа­с­так», «Фьюрі», «Тре­бон»).Ге­не­тич­на інже­нерія відкри­ває нові мож­ли­вості для підви­щен­ня стійкості рос­лин до па­то­генів та ко­мах-шкідників

До біологічних за­собів бо­роть­би відно­сять­ся і фе­ро­мо­нові па­ст­ки — еко­логічно чи­с­тий і без­печ­ний для при­ро­ди спосіб кон­тро­лю (моніто­рин­гу) ко­мах-шкідників і бо­роть­би з ни­ми з уже більш ніж трид­ця­тирічною історією, що за­слу­жив ши­ро­ке виз­нан­ня у всьо­му світі. Фе­ро­мо­ни — біологічно ак­тивні ре­чо­ви­ни, які виділя­ють­ся ко­ма­ха­ми для за­лу­чен­ня осо­бин сво­го ви­ду. У фе­ро­мо­но­вих па­ст­ках при­ман­кою для ко­мах-шкідників слу­гу­ють син­те­зо­вані в ла­бо­ра­торії фе­ро­мо­ни, що доз­во­ляє надійно за­хи­с­ти­ти го­то­ву про­дукцію ко­мах, до­по­ма­гає ско­ро­ти­ти ви­т­ра­ти на бо­роть­бу з ко­ма­ха­ми-шкідни­ка­ми та ско­ро­чує кількість хімічних об­ро­бок на 50–70%, тим са­мим за­побіга­ю­чи за­бруд­нен­ню на­вко­лиш­нь­о­го се­ре­до­ви­ща і вро­жаю.

Висновок

Та­ким чи­ном, ос­нов­ни­ми ме­то­да­ми біологічно­го кон­тро­лю вірус­них за­хво­рю­вань рос­лин за­сто­су­ван­ня ком­плек­су профілак­тич­них аг­ро­технічних за­собів є: бо­роть­ба із ре­зер­ва­то­ра­ми віру­су — бур’яна­ми і са­мосійни­ми рос­ли­на­ми (аль­тер­на­тив­ни­ми ха­зяїна­ми вірусів чи їхніх век­торів) на по­лях і при­лег­лих те­ри­торіях; до­три­ман­ня ре­ко­мен­до­ва­них для пев­ної те­ри­торії термінів висіван­ня куль­ту­ри; постійний моніто­ринг і санітар­не ви­да­лен­ня рос­лин з симп­то­ма­ми вірус­но­го за­хво­рю­ван­ня; ви­ко­ри­с­тан­ня безвірус­но­го насінно­го ма­теріалу; бо­роть­ба з пе­ре­нос­ни­ка­ми шля­хом біоінсек­ти­цид­них об­ро­бок насіння та рос­лин впро­довж ве­ге­тації; за­сто­су­ван­ня біологічних пре­па­ратів для інду­ку­ван­ня в рос­ли­нах ме­ханізмів не­спе­цифічної ре­зи­с­тент­ності до па­то­генів; за­сто­су­ван­ня ком­плекс­них мікроб­них пре­па­ратів, що ма­ють різнобічний вплив на роз­ви­ток і функціону­ван­ня сільсько­го­с­по­дарсь­ких куль­тур; ство­рен­ня та впро­ва­д­жен­ня стійких (або то­ле­рант­них) до вірусів сортів. 

А. Ки­ри­чен­ко, Інсти­тут мікробіології і віру­со­логії ім. Д.К. За­бо­лот­но­го НАН Ук­раїни

Інформація для цитування
Біологічні ме­то­ди бо­роть­би з віру­са­ми рос­лин/ А. Ки­ри­чен­ко// Спецвипуск ж. Пропозиція. Біозахист та біопрепарати - актуальна перспектива/ — 2017. — С.- 42-46

Інтерв'ю
Горіхівництво залишається чи не найприбутковішим напрямком садівництва
Цікавість до горіхівництва як до прибуткового бізнесу зростає. Про особливості цього сегменту розповідає директор Інституту горіхоплідних культур Віталій Радько.     
Микола Горбачов, керівник New World Grain Ukraine (Soufflet Group), президент Української Зернової Асоціації
Для успішного ведення агробізнесу мало виростити і зібрати хороший урожай, потрібно ще вміти його продати. Про основні засади роботи зернового трейдингу в Україні propozitsiya.com розповів

1
0