Особенности формирования резистентности к акарициду Floramite® (Бифеназат) у обыкновенного паутинного клеща Tetranychus urticae Koch

Обыкновенный паутинный клещ Tetranychus urticae Koch (Acari-formes: Tetranychidae) — один из самых опасных вредителей сельскохозяйственных культур в открытом и защищенном грунте. На протяжении многих десятилетий борьба с ним ведется с помощью пестицидов. Однако способность фитофага исключительно быстро развивать к ним резистентность создает зачастую непреодолимые трудности в практике защиты растений. Эта проблема затрагивает не только сельскохозяйственное производство, но и другие сферы человеческой деятельности. Вопросы рези- стентности паутинных клещей освещены широко. Установлено, что они могут развивать устойчивость практически ко всем группам пестицидов, независимо от происхождения (1-6). Комитетом по проблеме резистентности вредных организмов к инсектицидам (Insecticide Resistance Action Committee — IRAC) обыкновенный паутинный клещ включен в список 20 видов артропод, достигших критической резистентности к пестицидам в регионах вредоносности (7). В России резистентность тетраниховых клещей представляет особую опасность в защищенном грунте, где круглогодично создаются благоприятные условия для массовых вспышек численности вредителя. Ситуация усугубляется недостаточно широким ассортиментом инсектоакарицидов, разрешенных к применению на территории страны.

В последние годы значительной проблемой становится практически повсеместно зафиксированная устойчивость обыкновенного паутинного клеща к авермектиновым препаратам, которые более 20 лет непрерывно используются в овощеводческих и цветоводческих комбинатах. Мониторинг резистентности к абамектину, проведенный нами в 2011-2013 годах, показал, что на овощных культурах показатель резистентности (ПР₅₀) обыкновенного паутинного клеща варьировал от 48- до 1300-кратного, на тепличных розах — от 3,7- до экстремально высокого 3300-кратного. Наряду с этим в теплицах неоднократно регистрировали завоза из-за рубежа (на посадочном материале роз) популяций паутинных клещей, резистентных к авермектинам (8, 9). На фоне интенсивных химических обработок устойчивые популяции вредителя быстро восстанавливают и существенно увеличивают численность, что отрицательно сказывается на фито-санитарном состоянии теплиц и приводит к дополнительным экономическим затратам .

Практика показывает, что меры по успешному предупреждению и преодолению резистентности вредителей должны основываться на постоянном усовершенствовании ассортимента пестицидов с учетом современных физиолого-биохимических и генетических представлений об ее формировании (10). Не последняя роль принадлежит изучению популяционной биологии развития резистентности к новым пестицидам. Это дает возможность прогнозировать появление резистентности и своевременно принимать оперативные решения по выбору и рациональному применению препаратов.

Акарициды на основе бифеназата были зарегистрированы в конце прошлого столетия в США и Великобритании. На сегодняшний день во многих странах они позиционируются как эффективные препараты для борьбы с растительноядными клещами на культурах открытого и защищенного грунта (11-14). Важно отметить, что бифеназат, обладая селективностью действия, более токсичен для растительноядных клещей, чем для хищных фитосейид. Следовательно, он может использоваться в сочетании с биологическими средствами борьбы с вредителями (15). В Китае мониторинг полевых популяций обыкновенного паутинного клеща, устойчивых к абамектину, показал, что насекомые сохранили чувствительность к бифеназату (16). Подобные результаты получены при обследовании разных культур в теплицах и в открытом грунте на Кипре, где протестированные популяции клеща проявили чувствительность к бифеназату (17).

Данные литературы о появлении резистентных к бифеназату популяций паутинных клещей немногочисленны. Развитие резистентности к бифеназату в начальной стадии было обнаружено у обыкновенного паутинного клеща на растениях огурца в Иордании (18). В Корее в лабораторных условиях определяли чувствительность к акарицидам у восьми популяций обыкновенного паутинного клеща, собранных на розах в тепли-1046

цах; две из них оказались резистентными к бифеназату (19). Дальнейшая лабораторная селекция одной из этих популяций в течение 4 лет привела к формированию 248,8-кратной резистентности к бифеназату. Выявлена кросс-резистентность самок клеща к аценоквиноцилу и фенпироксимату, а яиц — к амитразу, бензоату эмамектина, фенпироксимату, милбемекти-ну, пиридабену и спиродиклофену. В то же время обнаружено отсутствие кросс-резистентности к бензоату эмамектина и милбемектину у самок и к абамектину — у яиц вредителя (20).

В исследованиях Т. van Leeuwen c соавт. (21) искусственная селекция 36 поколений обыкновенного паутинного клеща привела к более чем 164-кратной устойчивости к бифеназату. Бифеназат-резистентная линия не имела кросс-резистентности к другим акарицидам (22). В других исследованиях кросс-резистентность к бифеназату отсутствовала у лабораторных линий обыкновенного паутинного клеща с 580-кратной резистентностью к хлорфенапиру (23). Установлена возможность ингибирования активности бифеназата инсектоакарицидами из классов органофосфатов и карбаматов при их использовании против паутинных клещей (24).

В настоящем сообщении мы впервые обосновали возможность использовать новый для России акарицид Floramite® 240 SC против популяций обыкновенного паутинного клеща, резистентных к инсектоакарицидам из разных групп, применяемым в защищенном грунте. Показано, что резистентность к этому акарициду развивается у клеща крайне медленно, а устойчивость к другим рекомендуемым акарицидам не вызывает кросс-резистентности к флорамайту.

Целью работы было выявление особенностей формирования устойчивости к препарату Floramite® у обыкновенного паутинного клеща.

Методика. В работе использовали следующие инсектоакарициды, разрешенные к применению на территории Российской Федерации: вер-тимек® КЭ, 18 г/л (абамектин) (Vertimec® 018 EC, abamectin, «Syngenta AG», Швейцария); фитоверм® КЭ, 2 г/л, д.в. аверсектин С (ООО НБЦ «Фармбиомед», Россия); талстар® КЭ, 100 г/л, д.в. бифентрин (Talstar 10 WP, bifenthrin, «FMC Chemicals», Бельгия); актеллик® КЭ, 500 г/л, д.в. пи-римифосметил (Actellic® 50 EC, pirimiphos-methyl, «Syngenta AG», Швейцария); битоксибациллин® П, БА 1500 ЕА/мг, Bacillus. thuringiensis var. thuringiensis (ООО ПО «Сиббиофарм», Россия).

Эксперименты выполняли на культивируемой в лаборатории стандартной (чувствительной) линии обыкновенного паутинного клеща ( Tetra-nychus urticae Koch), никогда не соприкасавшейся с пестицидами (S-vniif); сублинии, выделенной из нее для изучения скорости развития резистентности к флорамайту (S-floramite); линиях клеща, отселектированны х в лаборатории на резистентность к Vertimec® (R-vertimec), фитоверму® (R-fito-verm), Talstar (R-talstar), Actellic® (R-actellik) и битоксибациллину® (R-BTB). Линии поддерживали соответствующими стабилизирующими обработками указанными пестицидами и в дальнейшем использовали для изучения кросс-резистентности. Клещей содержали в изолированных застекленных боксах на молодых растениях кустовой фасоли сорта Сакса при температуре 22±3 ° С, относительной влажности воздуха 55-70 % и световом периоде 18 ч.

В опытах по изучению развития резистентности к Floramite® 240 SC (флорамайт, 240 г/л, д.в. бифеназат, Floramite® 240 SC, bifenazate, «Chemtura AgroSolutions», США) исходную сублинию клеща (S-floramitе) подвергали последовательным селектирующим обработкам препаратом. Заселенные паутинным клещом растения фасоли (примерно 2000 подвиж- ных особей на 100 листьях) срезали и погружали на 3 с в водный раствор препарата; оставшимся в живых клещам давали возможность переселиться на необработанные растения. Для первоначальной обработки концентрация акарицида 0,0001 % по д.в. (или 1,0 мкг д.в./мл) была подобрана таким образом, чтобы вызвать гибель не менее 85 % особей. При восстановлении численности клещей до условно исходной обработку повторяли. По мере снижения смертности клещей норму препарата при очередной обработке повышали на величину, достаточную для поддержания его высокой эффективности. Воздействию акарицидом подвергали клещей на всех ста- диях развития одновременно, результаты учитывали только по самкам. Смертность оценивали после каждой обработки, резистентность самок к Floramite® — через каждые 8-10 генераций. Критерием развития устойчивости служили показатели резистентности (ПР50 и ПР95), устанавливаемые из соотношения СК50/СК50 и СК95/СК95 в селектируемой и родительской (чувствительной) линиях. Истинной устойчивостью считали десятикратное (ПР = 10½) и большее значение этих отношений, толерантностью — показатели менее 10-кратных.

Для определения летальных концентраций препаратов СК50 и СК95 при определении скорости развития резистентности и изучении кроссрезистентности растения фасоли, заселенные самками клещей (не менее чем по 100 особей), в фазу 2 настоящих листьев погружали в водные растворы акарицидов 5-7 возрастающих концентраций (от минимальных, вызывающих гибель 5-10 % чувствительных особей, до максимальных, приводящих к гибели 90 % особей и более). Гибель самок учитывали через 24 ч (Actellic®), 72 ч (Vertimec®, фитоверм®, Talstar, Floramite®) и 5 сут (би-токсибациллин®) после обработки.

Все опыты проводили в соответствии с методическими указаниями для энтомотоксикологических исследований (25, 26) в 4-кратной повторности. Экспериментальные данные обрабатывали статистически методом про-бит-анализа.

Результаты. В России препарат Floramite® 240 SC (бифеназат) пока не зарегистрирован, но представляет интерес как перспективный акарицид. Он принадлежит к новой группе химических соединений с иным механизмом действия и может использоваться в системе чередова- ния пестицидов по преодолению резистентности к авермектинам и малоопасен для хищных клещей и полезных насекомых.

Динамика смертности самок обыкновенного паутинного клеща ( Tetranychus urticae Koch) при обработках препаратом Floramite® 240 SC (240 г/л, бифеназат) в разной концентрации (лабораторный опыт).

Процесс формирования резистентности к Floramite® у обыкновенного паутинного клеща был достаточно длительным. У 20 генераций смертность самок оставалась практически неизменной (81-89 %), хотя за этот период концентрация препарата была дважды увеличена в 5 и 10 раз по сравнению с исходной (рис.). Ко времени развития 40-й генерации повышение концентрации в 2,5 раза привело к резкому снижению смертности самок (65 %). Далее в процессе отбора наблюдалась та же тенденция в реакции клещей на воздействие препарата. В 60-й генерации в ответ на повышение концентрации еще в 2 раза последовал подъем (81 %), а затем резкий спад смертности (до 51 %). Изменение темпов уменьшения смертности указывает на начало нового этапа накопления резистентных генотипов. Однако с 97-й генерации смертность самок стала понижаться при неуклонном повышении концентрации Floramite® (норму препарата довели до 0,1 % по д.в., или 1000 мкг д.в./мл). Можно считать этот период началом стабилизации резистентности у вредителя.

Первое заметное изменение среднелетальной концентрации Floramite® было зафиксировано в 13-й генерации — в 5,1 раза (табл. 1). К 31-й генерации устойчивость обрабатываемой линии превышала контроль в 76,4 раза, к 45-й — в 180,6 раза. Такая резистентность держалась достаточно длительное время, вплоть до 70-й генерации; клещи характеризовались почти одинаковой реакцией на широкий набор концентраций Floramite®. Продолжение селекции привело к скачкообразному повышению резистентности (в 5125 раз к 113-й генерации), чрезвычайно высокому для изучаемого препарата. Опыт длился 3,5 года до достижения линией стабильной резистентности провели 53 обработки Floramite®. Отбор осуществляли до 120-й генерации. В завершающей фазе отбора произошла стабилизация процесса развития резистентности, достоверных изменений показателя резистентности не наблюдалось (ПР50 5160).

1. Показатели резистентности к препарату Floramite® 240 SC (240 г/л, бифеназат) у самок обыкновенного паутинного клеща ( Tetranychus urticae Koch) в процессе отбора (лабораторный опыт)

Генерация	Число обработок	СК 50 , мкг д.в./мл	СК 95 , мкг д.в./мл	Показатель резистентности
				ПР 50	]    ПР 95
P	0	0,07	0,57	1	1
		(0,07¼0,13)	(0,25¼1,34)
13-я	5	0,37	2,70	5,1	4,7
		(0,31¼0,76)	(1,99¼3,33)
31-я	15	5,5 (3,41¼6,00)	32,00 (29,00¼36,00)	76,4	56,1
45-я	20	13,00	440,00	180,6	771,9
		(12,00¼15,30)	(320,00¼600,00)
65-я	28	12,50	260,00	173,6	456.1
		(11,00¼13,10)	(110,00¼420,00)
70-я	31	13,90 (12,20¼14,40)	490,00 (476,00¼503,00)	193,1	859,6
100-я	48	130,00	2700,00	1806	4737
		(110,00¼150,90)	(1300,00¼5600,00)
113-я	51	369,00	2460,00	5125	4316
		(300,00¼452,00)	(1100,00¼5940,00)
120-я	53	372,00	2808,00	5167	4926
		(331,00¼491,00)	(1900,00¼6900,00)

П р и м е ч а н и е. Р — родительская (чувствительная) линия, СК50 и СК95 — соответственно смертельные концентрации препарата, вызывающие 50 % и 95 % гибель самок, ПР50 и ПР95 — соответственно показатели резистентности, устанавливаемые из соотношения СК50/СК50 и СК95/СК95 в селектируемой и родительской линиях. В скобках указаны доверительные пределы при Р = 0,05.

Как правило, при искусственном отборе у паутинных клещей резистентность к большинству известных инсектоакарицидов (фосфорорганических, серосодержащих и др.) возникает достаточно быстро, в среднем за 17-25 генераций (2). Устойчивость к Floramite® формировалась медленнее, однако необходимо учитывать то обстоятельство, что, как видно из полученных данных (см. табл. 1), при лабораторном отборе бессменное применение Floramite® было эффективно только до 45-й генераций вредителя (в течение примерно полутора лет). Последующие обработки (вплоть до 70-й генерации) привели к развитию и поддержанию почти 200-кратной устойчивости. Очевидно, что при формировании у популяции такой устойчивости дальнейшее использование препарата малоэффективно. При аппроксимации в условиях тепличного производства развитие аналогич- ной резистентности при бессменном применении Floramite® может происходить ориентировочно не менее чем за 2-2,5 года. Сходные процессы мы отмечали для авермектиновых препаратов, когда в лабораторных условиях устойчивые линии были получены за 2-3 года, а в промышленных теплицах — в течение 10-15 лет (8, 28, 29).

В производственных условиях вероятно продление полезной жизни препарата. В защищенном грунте при небольшом ассортименте пестицидов, разрешенных к применению против паутинных клещей, преодоление резистентности возможно при комбинировании неродственных препаратов. Однако проявление перекрестной резистентности значительно снижает эффект защитных мероприятий, а иногда делает невозможным использование даже тех пестицидов, с которыми фитофаги никогда не взаимодействовали (2, 3, 30, 31).

В настоящее время проблема эффективной борьбе с паутинными клещами, устойчивыми к инсектоакарицидам, в первую очередь к авермектиновым препаратам, крайне актуальна. Например, Vertimec® (д.в. абамек-тин) широко использовался и проявлял высокую эффективность длительное время (32, 33), но в дальнейшем не обеспечивал должного защитного действия (9). Этим определяется интерес к оценке чувствительность к Floramite® у резистентных к другим пестицидам лабораторных линий обыкновенного паутинного клеща. В частности, в своем эксперименте мы использовали линии, высокорезистентные к Vertimec® (в 1660 раз), фитоверму® (в 1020 раз), Actellic® (в 2200 раз), Talstar (в 283 раза) и битоксиба-циллину® (смертность резистентных самок не превышала 5-7 % при обработке сублетальной концентрацией) (табл. 2).

2. Чувствительность к препарату Floramite® 240 SC (240 г/л, бифеназат,) у самок обыкновенного паутинного клеща ( Tetranychus urticae Koch) из линий, резистентных к другим инсектоакарицидам (лабораторный опыт)

Линия	СК 50 , мкг д.в./мл	СК 95 , мкг д.в./мл	Показатель резистентности
			ПР 50	]    ПР 95
S-vniif	0,07	0,57	1	1
	(0,07¼0,13)	(0,25¼1.34)
R-vertimec	0,13	3,30	1,8	5,8
	(0,12¼0,15)	(1,80¼60,0)
R-fitoverm	0,21	3,16	2,9	5,5
	(0,17¼0,26)	(1,30¼7,70)
R-talstar	0,26	6,10	3,6	10,7
	(0,22¼0,31)	(3,27¼10,11)
R-actellik	0,20	3,62	2,8	6,4
	(0,17¼0,24)	(1,71¼7,69)
R-BTB	0,08	0,84	1,2	1,5
	(0,07¼0,09)	(0,42¼1,68)

Прим еч ани е. Описание линий см. в разделе «Методика». СК₅₀ и СК₉₅ — соответственно смертельные концентрации препарата, вызывающие 50 % и 95 % гибель самок, ПР₅₀ и ПР₉₅ — соответственно показатели резистентности, устанавливаемые из соотношения СК₅₀/СК₅₀ и СК₉₅/СК₉₅ в селектируемой и родительской (чувствительной) линиях клещей. В скобках указаны доверительные пределы при Р = 0,05.

Мы установили отсутствие кросс-резистентности к Floramite® у устойчивых к битоксибациллину и Vertimec® линий обыкновенного паутинного клеща (показатели резистентности соответственно 1,2½ и 1,8½). В резистентных к фитоверму®, Talstar и Actellic® линиях была выявлена 2,8-3,6-кратная толерантность к флорамайту. Полученные в наших исследованиях результаты по Vertimec® и Actellic® согласуются с данные литературы. Например, в исследованиях Y.S. Lee с соавт. (19) устойчивые к аба-мектину (3822-кратно) и к пиримифосметилу (повышение до 77-кратного) популяции обыкновенного паутинного клеща проявили чувствительность к бифеназату. Есть сообщения об отсутствии кросс-резистентности к бифеназату у высокоустойчивой к абамектину (повышение в 1294 раза) линии 1050

T. urticae (27).

Таким образом, при лабораторной селекции обыкновенного паутинного клеща чувствительной сублинии (S-floramite) на устойчивость к препарату Floramite® 240 SC резистентность развивается крайне медленно (ПР50 более 5000 за время развития 120 генераций). У линий клеща, устойчивых к битоксибациллину® и Vertimec®, не выявлено кросс-резистентности к Floramite®. Клещи из линий, устойчивых к фитоверму®, Talstar 10 WP и Actellic®, проявили толерантность к Floramite®. Эти результаты свидетельствуют, что Floramite® 240 SC (флорамайт КС, 240 г/л, бифеназат) при условии его регистрации на территории Российской Федерации можно эффективно использовать против обыкновенного паутинного клеща, в том числе против его популяций, резистентных к ин-сектоакарицидам.