Вирусные энтомопатогенные препараты

Характеристика возбудителей вирусных болезней насекомых. Развитие биологического метода защиты растений обусловило расширение исследований вирусов насекомых. Вирусы широко распространены в природных популяциях. Первые факты о поражении насекомых вирусами описаны еще в XIX веке, то есть до открытия последних. В настоящее время обнаружено свыше 800 возбудителей вирусных заболеваний различных видов членистоногих, из них около четверти приходится на чешуекрылых.

В отличие от вирусов человека, животных и растений, вирусы насекомых накапливаются в их теле в огромных количествах, составляя 10–20 % его массы, их можно увидеть под световым микроскопом, так как вирусные частицы заключены в массивную белковую оболочку и могут быть сравнительно легко извлечены из больного организма. Наиболее изучена группа вирусов, способных вызывать массовые эпизоотии насекомых, в течение длительного времени сохраняться во внешней среде и организме насекомого в скрытом состоянии (в виде латентной инфекции, которая передается по наследству).

По современной классификации вирусы, поражающие насекомых, отнесены к 13 семействам. Основой вирусных энтомопатогенных препара­тов в настоящее время служит Сем. Бакуловирусы (Baculoviridаe) – это вирусные частицы палочковидной формы (от греч. «бакулум» – палочка), имеют двухцепочечную ДНК, безвредны для человека, рыб, птиц, теплокровных животных и других полезных организмов. В тело жертвы вирусы попадают с пищей, зараженной экскрементами больных и остатками погибших особей, также возможно инфицирование через откладываемые яйца (например, гранулезом). Инфекционный процесс протекает с достаточно длинным инкубационным периодом (от 3–5 до 40–50 дней).

По морфологии включений бакуловирусы делят на две группы:

А – возбудите­ли ядерного полиэдроза (ВЯП), представляют собой полиэдры или многогранники, внутри которых расположены вирионы (около 95% вирусов поражают насекомых из отряда чешуекрылых, являются возбудителями ядерных полиэдрозов общего и кишечного типа);

В – возбудители гранулеза (ВГ), каждый вирион за­ключен в белковую капсулу овальной формы, которая на­зывается гранулой (развитие вируса наблюдается в клетках жирового тела, гиподермы и трахей, иногда поражаются гемоциты, слюнные железы).

Ядерный полиэдроз общего типа. Это наиболее распространенное заболевание насекомых-фитофагов, инкубационный период длится от 5 до 10 дней. Заражение происходит при питании насекомых растениями, на которые попали вирусы. Внешние признаки заболевания четко видны у гусениц без волосков на покрове – тело приобретает молочно-белый цвет, так как клетки жирового тела и гиподермы заполняются полиэдрами белой окраски. Гусеницы становятся вялыми, прекращают питание, повисают на верхушках растений (заболевание еще называют «верхушечной болезнью») и погибают. Наиболее восприимчивы к ВЯП личинки 1-го и 2-го возрастов чешуекрылых. При заражении гусениц старшего возраста наблюдаются аномалии развития, такие насекомые быстро гибнут или не дают потомства (рис. 9).

Ядерный полиэдроз кишечного типа. Встречаются у нескольких видов хвойных и настоящих пилильщиков. Отличаются от ядерных полиэдрозов общего типа тем, что размножение вируса происходит в среднем отделе кишечника насекомых. Инкубационный период болезни длится от 3 до 15 суток. На скорость развития инфекционного процесса оказывают влияние доза вируса, возраст личинки и температура окружающей среды (не ниже 13...15 °С). Внешние симптомы больных насекомых – прекращение питания, т. к. кишечник быстро разрушается и полностью утрачивает свои функции. Участки тела куколок и имаго приобретают вид опухолей. В популяциях насекомых ВЯП кишечного типа вызывают остро протекающие эпизоотии, которые периодически возникают в хвойных лесах у рыжего соснового пилильщика.

Способы наработки и применения вирусных энтомопатогенных биопрепаратов. Вирусы способны размножаться только в живых клетках организ­ма-хозяина, что обусловливает специфику производства энтомопато­генных препаратов на основе этой группы биологических агентов. Производство таких препаратов возможно либо на культуре клеток, либо на живых насекомых. Более приемлемым считается второй путь и основным блоком при наработке препаратов является инсектарий.

Одним из основных условий, необходимых для успешного массового выращивания насекомых с целью культивирования в них вирусов, явля­ется подбор и разработка индивидуальных питательных сред (ИПС). Насекомые развиваются с различной ско­ростью при выращивании их на разных ИПС. А сокращение периода вы­ращивания приводит к снижению трудозатрат. Технология производства осуществляется по следующей схеме: выращивание насекомых – культивирование в них вирусов – выделение вирусной биомассы – приготовление готового продукта.

Патогенные свойства вирусных препаратов проявляются в течение 5–20 дней в зависимости от климатических условий (длинный инкубаци­онный период). Рекомендуется применять препараты против гусениц младших (1-2-го) возрастов. Важный момент – сроки и кратность про­ведения обработок. При невысокой численности и оптимальной темпе­ратуре (выше 21 °С) достаточно провести однократную обработку рас­тений. При высокой численности, растянутом периоде отрождения гу­сениц и температуре ниже 21 °С (18...20°С) необходима двукратная об­работка с интервалом 5–7 дней (понижение температуры удлиняет инку­бационный период). Эпизоотологический эффект проявляется в популя­циях вредителей после применения вирусных препаратов в последую­щих поколениях насекомых (долговременное регулирование числен­ности вредителя). Вирусным препаратам свойственны и эффекты пос­ледействия – снижение плодовитости самок, проявление тератогенеза в последующих фазах развития насекомых.

Применяются вирусные препараты способом опрыскивания рабочей суспензией препарата растений при массовом появлении гусениц 1–3-го возраста. Рабочую суспензию готовят следующим образом: препарат тщательно перемешивают в емкости с небольшим количеством воды – 2–4 л, затем добавляют прилипатель, размешивают до об­разования обильной пены, доводят до объема 8–9 л и заливают в бак опрыскивателя, заполненного водой, при работающей механической или гидравлической мешалке. Обработки проводят в утренние или вечерние часы (чтобы исклю­чить инсоляцию) в сухую погоду, при температуре не ниже 13°С. Ис­пользуют обычно штанговые опрыскиватели, возможны также ультрамалообъемное или аэрозольное опрыскивание и авиаобработка.

Вирусные энтомопатогенные препараты произ­водятся в малых количествах. Это связано с тем, что виру­сы способны размножаться только в теле живых насекомых или в культуре клеток, а этот процесс очень трудоемок. Высокая специфичность вирусов обуславливает их действие только на одного вредителя, что отражено в названии вирусного препарата. В настоящее время разработаны следующие вирусные препараты: вирин-ЭНШ, вирин-ЭКС, вирин-ГЯП, вирин-КШ, вирин-ОС, вирин-ХС, Вирин-ПШМ, Вирин-Диприон, Вирин-ГЛМ, Вирин-АББ.

Вирин-ЭНШ – первый вирусный препарат, со­зданный В.Орловской на основе вируса ядерного полиэдроза не­парного шелкопряда во ВНИИ бакпрепарат совместно с ВИЗР. Используют для борьбы с гусеницами непарного шелкопряда. Титр концентрированной суспензии – не менее 4 млрд. полиэдров на 1 мл. Рекомендован для обработки деревьев в садах, лесополосах по очагам размножения непарного шелкопряда при численности 0, 5...2 кладки на дерево. Норма расхода 0, 2 л/га.

Вирин-ЭКС, ж., сух.п. – создан на основе эксперимен­тального штамма вируса ядерного полиэдроза против капустной совки во ВНИИ бакпрепарат. Титр – 1 млрд. полиэдров в 1 мл. Рекомендован для опрыскивания посадок капусты и других овощных культур против гусениц капустной совки 1...2 - го возрас­тов. Норма расхода – 0, 1...0, 15 л (кг)/га.

Вирин-ГЯП, ж. – разработан на основе вируса гранулеза яблонной плодожорки Белорусским НИИЗР совместно с ВИЗР. Титр препарата – не менее 3 млрд. гранул/1 мл. Рекомендован для опрыскивания яблони 2...3 раза в период ве­гетации во время массового отрождения гусеница яблонной плодожорки, с интервалом 5...6 дней. Норма расхода – 0, 3 л/га.

Вирин-КШ, ж. – препарат на основе вируса ядерного полиэдроза кольчатого шелкопряда. Разработан совместно БелНИИЗР и Латвийской СХА. Титр – не менее 1 млрд. полиэдров в 1 мл. Рекомендован для опрыскивания плодовых культур и лесопо­лос против гусениц кольчатого шелкопряда 1...3-го возрастов. Норма расхода 0, 2 л/га.

Вирин-ОС, сух. п. – препарат на основе вируса гранулеза озимой совки. Разработан в НИИ микробиологии АН Уз­бекистана и ВНИИБМЗР. Титр препарата не менее 3 млрд. гра­нул в 1 г. Рекомендован для опрыскивания овощных и бахчевых культур, хлопчатника против гусениц озимой совки 1...2-го возрастов. Норма расхода 0, 3 л/га, с добавлением ОП-7.

Вирин-ХС – разработан в ВИЗР на основе вируса ядерного полиэдроза хлопковой совки. Титр – не менее 7 млрд. полиэдров в 1мл. Рекомендован для опрыскивания хлопчатника против каждого поколения гусениц хлопковой совки 1...2-го возрастов. 1...2 опрыскивания с интервалом 5...7 дней. Норма расхода 0, 3 кг/га, с добавлением ОП-7.

Вирин-ГЛМ – разработан сотрудниками СО РАСХН на основе вируса гранулеза лугового мотылька. Предложены две препа­ративные формы: жидкая с глицерином и сухая на основе цеолита. Препарат эффективен против гусениц лугового мотылька 1...3-го возрастов. Норма расхода 100 г (мл)/га.

Вирин-АББ – препарат создан на основе вирусов полиэдроза и гранулеза американской белой бабочки. Предназначен для защи­ты лесных и плодовых насаждений.

Несмотря на очевидные достоинства вирусных препаратов, они обладают и некоторыми недостатками, что ограничивает их при­менение. Необходимо устранить следующие недостатки: сократить достаточно длительный инкубационный период, повысить эффективность и стабильность вирусных препа­ратов. Этого можно добиться путем использования активирующих добавок (неовирины). В настоящее время вирусные инсектициды используют против разных видов чешуекрылых и рыжего соснового пи­лильщика для защиты леса.

Контрольные вопросы

1. Вирусы какого семейства используют для создания биоинсектицидов?

2. Какими симптомами сопровождается вирусная инфекция у насекомых?

3. Пути проникновения вирусной инфекции в организм насекомого?

4. В чем особенности производства вирусных препаратов?

5. Отличие вирусов насекомых от вирусов человека, животных, растений?

6. В чем различие ядерного полиэдроза общего и кишечного типа?

7. К каким группам относятся вирусы, составляющие основу вирусных биопрепаратов?

8. Перечислите вирусные энтомопатогенные препараты.

9. Укажите особенности применения вирусных препаратов.

10. Недостатки вирусных препаратов и пути их устранения.