Опасный вредитель хлопчатника - Tetranychus turkestani

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 575.224                                        

В настоящее время в растениеводстве широко используется создание культурных сортов растений на основании генетической инженерии. В хлопководстве ценными признаками являются: хозяйственная ценность, скороспелость, устойчивость к болезням и вредителям, высокая урожайность. В последнее время из-за распространения и вредоносности сосущих вредителей, в том числе паутинного клеща, потери урожая хлопка-сырца достигают до 25% [1].

Во многих хлопкосеющих странах мира на полях находят до 5 видов вредителей. В Узбекистане на хлопковых полях распространен туркестанский паутинный клещ [2].

Достаточно полно изучена вредоносность и разработана тактика борьбы с паутинными клещами на хлопчатнике. Выработаны критерии экономического порога вредоносности (ЭВП), численности клеща на хлопчатнике [3].

Но одним из главных условий успеха, который предотвращает, потери урожая хлопка-сырца от паутинного клеща является проведение профилактических мер защиты до перехода вредителя с сопутствующих культур непосредственно на хлопчатник [4].

В последнее время ведутся исследования по созданию сортов хлопчатника, устойчивых к паутинному клещу и другим сосущим вредителям. Данное исследование направлено на выявление устойчивых образцов к клещу среди перспективных гибридных комбинаций, линий и сортов хлопчатника.

Исследования проводились в 2018–2021 гг. Опыты осуществляли в 2 этапа: на 1 этапе (энтомологическая часть) проводили изучение фенологического развития паутинного клеща в соответствии с динамикой развития хлопчатника, изучение заселение и вредоносности паутинного клеща. Также проведено изучение урожайности хлопка-сырца, растений хлопчатника, перспективных гибридных комбинации, линий и сортов хлопчатника.

Методики исследований

Работы проведены в Центре геномики и биоинформатики. За основу работы была взята методика Алимухамедова С. Н. и др. [5]. Опыты проводились в теплице в трехкратной повторяемости, и рандомизированным блоком, на полях экспериментальными участками.

На втором этапе проводилось изучение молекулярными маркерами ПЗР для выявления и создания ДНК пирамиды устойчивости.

Использовали предварительно зараженные листья хлопчатника. Из образцов получены геномы ДНК (методика СТАВ).

Предварительно замораживали и каждым полученным ДНК, предварительно сделана электрофорез с гелями 0,9% агароза, а также визуальные сопоставление с точный λ ДНК концентрации. Концентрация приведена рабочей концентрации (25 нг. /мкл) и сохранена -20°C. Проведен молекулярный скрининг образцов при помощи генетически обеденных маркеров, анализ ПЗР.

Первичная обработка фенотипических и генотипических данных проведена с использованием программы Microsoft® Office EXCEL 2013 [6].

В исследованиях использовали местные и зарубежные селекции 26 гибридных комбинаций, линий и сортов хлопчатника. WR-1, WR-2, WR-3, WR-4, CSB-5, CSB-9, CSB-14, CSB-18, WR-1 (BC 1 F 1 ) × Porlock-1, WR-2 (BC 1 F 1 ) × Porlock-2, WR-3 (BC 1 F 1 ) × Porlock-3, WR-4 (BC 1 F 1 ) × Porlock-1, WR-6 (BC 1 F 1 ) × Porlock-4, WR-6(BC 1 F 1 ) × Porlock-6, L-91, L-92, Acala 3080, Fibre Verte, C-4880, Delta pine, New impere, T-18, GNA, C-6524, Namangan-77, Porlock-1.

Результаты исследований

В 2018–2021 годы испытывались гибридные комбинации, линии и сорта хлопчатника по количеству повреждений нанесенных Tetranychus turkestani (Ugarov et Nikolskii, 1937) растениям хлопчатника.

Определение численности паутинного клеща и выносливости растений проводилась методом модельных растений, т. е. выделялось по 10 зараженных растений и 10 — не зараженных на участвовавших в эксперименте межвидовых, межсортовых и межлинейных гибридных комбинациях, линиях, сортах одновременно.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №4. 2023

Учеты численности проводились каждые 10 дней. Для этого с каждого этикетированного растения бралось по три листка с нижнего, среднего и верхнего ярусов растения.

Паутинный клещ зимовал оплодотворенным. Первые самки появились в первой декаде марта, когда температура воздуха достигла 11–14°С (Таблица 1).

Таблица 1 ФЕНОЛОГИЧЕСКОЕ НАБЛЮДЕНИЕ ЗА РАЗВИТИЕМ T. turkestani НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ УЧАСТКЕ ЦЕНТРЕ ГЕНОМИКИ И БИОИНФОРМАЦИИ В 2021 г.

Январь			Февраль			Март			Апрель			Май			Июнь			Июль			Август			Сентябрь			Октябрь
1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
$	$	$	$	$	$	- 1	+ d $	0 2	-	+ d $	0 - 3	+ 0 d $	- d $ 4	0 - 5	- + 0 d $ 6	- + d $	0 + 7	d $ - + d $ 8	0 + d $ 9	0 - 1 0	+ d $ 0	- + d $ 1 1 1 2	- + 1 3	d $ 1 4 0	0	0	0	0	0
выход из зимовки $							весенние генерации
								летне-осенние генерации
								зимние генерации

Примечание: ♀ — самки, 0 — яйцо, ♂ — самцы, - — личинки, протонимфа, дейитонимфа, + — имаго

Место зимовки — хлопковое поле межи, опавшая листва, развилки деревьев шелковицы, а также зимующие сорняки, гузапая. В первом случае вредитель перемещается с поля при уборке хлопка сырца на хирманы, места с различными растительными остатками и гузапаем, коробочками, створками, а затем весной возвращается на поля с поливами, с внесением удобрений, при перевозке сена, ветвей шелковицы, работах, проводимых на поле, ветром. Во втором случае, перезимовавшие на вспаханных хлопковых полях особи, весной переселяются для откладки яиц на сорняки по межам, на распустившиеся листья деревьев и затем на посевы хлопчатника и другие культуры с восходящими воздушными потоками и ветром, а также с поливной водой. Весной образовываются колонии клеща на сорняках, шелковице до 8–10 экз./лист, а затем с помощью воздушных потоков наступает массовое заражение хлопчатника.

После переселения на хлопчатник в нашем опыте в фазе первых настоящих листьев начиналась откладка яиц от 2,3 до 9,2 шт., в течение жизни, на средневолокнистых линиях, гибридах, образцах: CSB-5, CSB-9, CSB-14, CSB-18, WR-1 (BC1F1) × Porlock-1, где в течение 20–45 дней в среднем плодовитость составила 80–110 яиц. На другом исходном, гибридном и линейном материале, таком как: WR-2 (BC1F1) × Porlock-2, WR-3 (BC1F1) × Porlock-3, WR-4 (BC1F1) × Porlock-1, WR-6 (BC1F1) × Porlock-4, WR-6 (BC1F1) × Porlock-6, за день откладывалось в среднем от 1,2 до 2,3 яйца.

Средняя плодовитость составила 30–33 яйца, при продолжительности жизни 13–14 дней. Отмечено, что жизнь первых генераций в марте, апреле продолжалась до 20–21 дней, в мае-июне до 16 дней, в июле-августе до 8–11 дней, в сентябре до 7–10 дней. За год развилось от 14 до 18 поколений. Таким образом, видно, что при развитии туркестанского паутинного клеща не выявлено различий у изученного гибридного и селекционного материала, за исключением таких линии, как WR-1, WR-2, WR-3, WR-4 которые клещами заселялись гораздо меньше. Паутинный клещ, после переселения самок клеща в фазе настоящих листьев, когда температура достигала, 18–21°С началось откладка яиц, в первый дни от 2–4 штук. А затем при нарастании температуры и снижении влажности воздуха на таких гибридах, как: WR-2 (BC 1 F 1 ) × Porlock-2, WR-3 (BC 1 F 1 ) × Porlock-3 в течение 15–30 дней в среднем плодовитость составила 100–115 яиц.

Таким образом, результаты, исследования представленные, в Таблице 2 показали, что почти при одинаковой численности клеща на растениях устойчивость гибридов, линий и сортов хлопчатника оказалась различной. Эта способность в свою очередь повлияла на плодовитость клеща, так количество откладываемых яиц в сутки, а также продолжительность периода яйцекладки оказались разными.

Плодовитость и численность T. turkestani на гибридных комбинациях, линиях, сортах хлопчатника приведена в Таблице 2.

Таблица 2

ПОЛЕВЫЕ ОПЫТЫ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ УЧАСТКЕ

В ЦЕНТРЕ ГЕНОМИКИ И БИОИНФОРМАЦИИ в 2021 г.

№	Линии, сорта и гибридные комбинации	Плодовитость паутинного клеща	В естественных полевых условиях (метод садка)	Количество клеща на 1 лист	Заселенных листьев на куст, %
1	CSB-5	30,0	38,0	12,6	25,9
2	CSB-9	28,0	35,0	11,8	24,3
3	CSB-14	29,0	39,0	13,0	26,1
4	CSB-18	26,0	36,0	12,0	24,8
5	WR-1	24,0	38,0	12,7	26,2
6	WR-2	25,1	37,0	12,4	25,6
7	WR-3	28,0	35,0	11,7	24,1
8	WR-4	31,0	36,0	12,0	24,7
9	WR-1(BC 1 F 1 ) × Porlock-1	29,0	35,0	11,6	24,6
10	WR-2(BC 1 F 1 ) × Porlock-2	30,1	34,1	11,4	23,4
11	WR-3(BC 1 F 1 ) × Porlock-3	32,0	36,0	12,0	24,7
12	WR-4(BC 1 F 1 ) × Porlock-1	30,0	39,0	11,7	24,1
13	WR-6(BC 1 F 1 ) × Porlock-4	34,0	41,0	13,6	28,1
14	WR-6(BC 1 F 1 ) × Porlock-6	32,0	42,0	14,0	28,8
15	L-91	33,0	39,0	13,0	26,8
16	L-92	34,0	40,0	13,3	27,4
17	Acala 3080	35,0	41,0	13,7	28,3
18	Fibre Verte	37,0	44,0	14,6	30,1
19	C-4880	36,0	43,0	14,3	29,4
20	Deltapine	35,0	42,5	13,9	29,2
21	New impere	36,5	41,8	13,9	28,7

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №4. 2023

№	Линии, сорта и гибридные комбинации	Плодовитость паутинного клеща	В естественных полевых условиях (метод садка)	Количество клеща на 1 лист	Заселенных листьев на куст, %
22	T-18	32,0	36,0	12,0	24,7
23	GNA	31,0	35,0	11,6	24,6
24	C-6524	30,0	38,0	12,7	26,2
25	Namangan-77	38,0	42,2	14,0	28,9
26	Porlock-1	34,0	37,1	12,4	25,5

В полевых естественных условиях плодовитость паутинного клеща колебалась в среднем от 28 до 46 яиц. Средняя продолжительность жизни и яйцекладки составляла от 2 до 8 суток, при этом выживаемость составляла 45–48% и отмечалась при развитии на средневолокнистых гибридных комбинациях, линиях хлопчатника у таких, как: WR-2 (BC1F1) × Porlock-2, WR-6 (BC1F1) × Porlock-4, L-91, L-92 на уровне 4–5 дней. Как это видно из Таблицы 2, сравнительно низко поражаемыми оказались следующие гибридные комбинации и сорта: CSB-9, CSB-18, WR-3, WR-4, T-18, WR-4 (BC1F1) × Porlock-1.

Установлено, что за год получило свое развитие 14 поколений клеща, а количество генераций, подсчитанное по средней самке, равнялось 12,0. Количество яиц одной самки в течение жизни находилось, в среднем на уровне 8,7 из них отродилось 1,9 самца. За время развития погибало в среднем 24,5% самок, т. е. в среднем остается в живых 4,7 самки, среди выше представленных гибридных комбинаций хлопчатника выявлены устойчивые к поражению паутинным клещам. Испытания проводились с 26 гибридными комбинациями, линиями и сортами, по которым получено путем ген-нокаута. В полевых естественных условиях плодовитость паутинного клеща колебалась в среднем от 29 до 45 яиц. Средняя продолжительность жизни и яйцекладки составляла от 2 до 7 суток, при этом выживаемость составляла 55–58% и отмечалась при развитии на средневолокнистых гибридных комбинациях, линиях хлопчатника у таких, как: WR-1 (BC1F1) × Porlock-2, WR-2 (BC1F1) × Porlock-4 на уровне 4–5 дней.

Сравнительно высоко поражаемым можно отнести следующие: гибридных линии G. hirsutum , WR-6(BC1F1) × Porlock-4, WR-6 (BC1F1) × Porlock-6, L-92, Acala 3080, Fibre Verte, C-4880, Delta pine, New impere, по заселенности листьев из расчета на куст на уровне от 27,6 до 30,1% по средним от 14,0 до 14,6 экз. клеща на лист с недобором урожая хлопка-сырца от 15 до 18%.

К средне поражаемым можно отнести следующие: зараженность паутинным клещом G. hirsutum Porlock-1, CSB- 14, WR-1, WR-2 по заселенности листьев из расчета на куст на уровне от 25,6 до 26,2% и недобором урожая хлопка-сырца 10–14%. К сравнительно низко поражаемым паутинным клещам можно отнести следующие гибридные комбинации и образцы как: G. hirsutum CSB-9, CSB-18, WR-3, WR-4, WR-1(BC1F1) × Porlock-1, WR-2(BC1F1) × Porlock-2, WR-3(BC1F1) × Porlock-3, WR-4(BC1F1) × Porlock-1, Т-18, GNA по заселенности листьев из расчета на куст на уровне от 23,4 до 24,4% по средним от 11,4 до 12,0 экз. клеща на лист с недобором урожая хлопка-сырца на уровне 7–11%.

Вывод

Анализ результатов исследований позволил выявить, не только выносливые, но и устойчивые генетические гибриды, линии и сорта хлопчатника, которые в дальнейшем, могут служит исходным материалом при создании новых сортов устойчивых к паутинному клещу.