Колорадский жук Leptinotarsa decemlineata — один из самых опасных вредителей сельского хозяйства, питающийся картофелем и другими растениями семейства пасленовых. Происхождением этот жук обязан Скалистым горам, но за последние столетие овладел большей частью Северного полушария, а сейчас осваивается в Китае. Более 50 различных пестицидов оказались бессильны против этого картофельного вредителя, поэтому ученые обратились к избирательной генетической технологии — РНК-интерференции.
Колорадский картофельный жук (Leptinotarsa decemlineata— небольшое насекомое из семейства жуков-листоедов. Происходит из Скалистых гор в западной части США и Канады. Там этот жук с характерной полосатой окраской был обычным травоядным, питающимся дикими растениями из семейства пасленовых.
Перемена наступила с появлением картофеля, ныне одной из ключевых сельскохозяйственных культур, который благодаря человеческим действиям был перенесен из Южной Америки в США, в частности в штат Колорадо. В середине XIX века там… Leptinotarsa decemlineata переключился с родственных картошкеНа нее самой напали дикие пасленовые, а вместе с ними – помидоры, баклажаны, болгарские перцы и другие культуры. Началось нашествие этого вредного и инвазивного вида.
К 1920-м годам жук появился на полях Западной Франции и неуклонно шел на восток и юг, заражая посадки картофеля по всей Европе, а затем и Азии. Недавно он достиг Китая — одного из крупнейших производителей картофеля в мире.
В течение почти ста лет люди ведут активную борьбу с насекомым, применяя пестициды разных типов. Результаты пока не столь убедительны. L. decemlineata Способно быстро адаптироваться к новой обстановке и невосприимчиво к пятидесяти химикатам.
Это побудило учёных разрабатывать новые методы борьбы с жуком. В результате появился метод, основанный на молекулярной генетике – РНК-интерференция (RNAi). Биологи создалиПрепарат из двухцепочечной РНК с заданной структурой, наносимый на растения в виде спрея, оказывает воздействие на личинки жуков через листья. Попадая в организм насекомого, дцРНК изменяет активность важного гена и препятствует синтезу необходимого белка, что приводит к гибели личинки.
Важно ещё то, что РНК-интерференция высокоспецифична и не наносит вред. другим…неродственными насекомым, жителям Колорадо, а также человеку и остальным позвоночным.
Агентство по охране окружающей среды США четыре года изучало заявку частного предприятия, разработавшего новое… RNAiРазработан препарат против колорадского жука и одобрен в январе 2024 года. Вскоре в США соберут первый урожай картофеля, выращенного с применением новой генетической технологии. Параллельно проводятся испытания подобных препаратов против других вредителей, например, клещей. Varroa destructor, паразитирующих на медоносных пчелах.
Эксперты подтвердили безопасность нового препарата для контрольных видов насекомых, таких как пчёлы-медоносы и божьи коровки. Однако у многих других вызывают сомнения. картофельными полями жука-плавунчика Brychius hungerfordiС другой стороны, нельзя исключать вероятность того, что колорадский жук найдёт способ адаптироваться даже к таким «генетическим пестицидам».
Если пестициды на основе РНК подтвердят свою эффективность и безопасность, в будущем их можно будет использовать более эффективно: например, создавая генетически модифицированные растения, сами синтезирующие необходимые молекулы дцРНК и защищающие себя от вредителей без дополнительной помощи человека.