Влияние энтомопатогенных грибов на уровень гормонов у насекомых при микозе
Общая формулировка проблемы. При использовании оптимальной аэрозольной технологии для защиты растений и для более эффективных стратегий применения новых эффективных препаратов необходимо исследование биохимических механизмов иммунитета насекомых. При микозах (заболеваниях, вызываемых энтомопатогенными грибами), у насекомых наблюдаются симптомы, свидетельствующие о гормональных нарушениях. При этом в литературе отсутствуют данные о влиянии различных энтомопатогенных микроорганизмов на гормональную систему насекомых.
Формулировка конкретной задачи. Исследование методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и радиометрическими методами содержания дофамина (ДА) и ювенильного гормона (ЮГ) в гемолимфе насекомых в норме и при микозе, вызванном экспериментальным инфицированием гусениц пчелиной огневки Galleria mellonella суспензией конидий энтомопатогенного гриба Metarhizium anisopliae.
Авторы исследования, лаборатория. (лаборатория ДС) в сотрудничестве с , (лаборатория Патологии насекомых ИСиЭЖ СО РАН) и , (лаборатория Генетики стресса ИЦИГ СО РАН).
Используемый подход. Содержание дофамина в гемолимфе гусениц измеряли методом ВЭЖХ. Методика пробоподготовки и проведения анализа адаптирована для насекомых позволяет проводить количественный анализ этого гормона. Изменение содержания ювенильного гормона оценивали по уровню его деградации специфическим ферментом ЮГ-эстеразой, активность которого измеряли радиометрическим методом. В качестве субстрата использован меченый тритием ЮГ, полученный по оригинальной методике в лаборатории биотехнологии ИХБФМ СО РАН.
Полученные результаты. На рис. 1 показано, что при микозе происходит резкое повышение титров двух гормонов – ювенильного гормона и дофамина в гемолимфе гусениц пчелиной огневки. При таких гормональных нарушениях гусеницы насекомых не способны нормально завершить развитие, сформировать жизнеспособных бабочек и оставить потомство. Даже если применение энтомопатогенных препаратов не дает прямого эффекта, их последействие, связанное с нарушением баланса гормонов может приводить к значительному снижению численности вредителей в последующем поколении.
Подробно изложено в статьях:
, , . Влияние энтомопатогенных грибов на активность детоксицирующих ферментов гусениц пчелиной огневки, Galleria mellonella (Lepidoptera, Pyralidae), и роль детоксицирующих ферментов при формировании резистентности насекомых к энтомопатогенным грибам // Известия РАН. Серия биологическая, 2006, Т.34, № 6, с.712-718
, , Раушенбах активности эстеразы ювенильного гормона и уровня дофамина в гемолимфе гусениц большой вощинной моли Galleria mellonella L. (Lepidoptera; Pyralidae) при микозе // Доклады РАН, 2007, Т.412, №5, С.707-709.
Рис. 1. У инфицированных гусениц значительно повышен титр ювенильного гормона из-за резкого снижения активности специфического фермента (ЮГ-эстеразы), который осуществляет его гидролиз и, таким образом, регулирует его уровень. Значительно (почти в 5 раз) повышен титр дофамина в гемолимфе инфицированных гусениц.
