¹А.А. Малюга, заведующая лабораторией интегрированной защиты картофеля, д.с.-х.н.,

²Т.Н. Евтушенко, специалист отдела защиты растений

¹Н.С. Чуликова, с.н.с., к.с.-х.н.

¹ГНУ СибНИИЗиХ Россельхозакадемии, Россия

²ООО «Анрокемикал Ди Эф», Россия

ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА В НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ И ЕЁ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ К ИНСЕКТИЦИДАМ

Аннотация. В статье представлены данные по фенетической структуре популяций колорадского жука в Новосибирской области и резистентности вредителя к инсектицидам. В условиях региона встречаются все известные морфотипы. Среди них в основном превалирует феноморфа 1 (22-30% особей), далее по частоте встречаемости идут 2, 3, 9 и 6 (10-18% особей). Распространенность остальных феноморф не превышает 6%. Популяция вредителя в целом по области является толерантной к инсектицидам (морфа № 3 составляет более 15%).

Ключевые слова. Феноморфы, колорадский жук, частота встречаемости, толерантность, инсектицид.

I. Введение

Благодаря своей способности к активным миграциям, высокой плодовитости, экологической пластичности и широкому спектру внутривидового полиморфизма колорадский жук заселил все зоны картофелеводства. По уровню численности и вредоносности его относят к числу супердоминантных вредоносных видов насекомых (Павлюшин и др., 2008, 2009).

Данный вредитель способен к ускоренной адаптации в разнообразных экологических условиях зон его проникновения. Широкая экологическая пластичность колорадского жука связана с его эколого-физиологическим полиморфизмом, которая в свою очередь складывается на основе генетической разнокачественности отдельных особей (Колорадский картофельный…, 1981).

Полиморфизм вредителя, проявляясь во внешних признаках тела имаго, а именно в рисунке переднеспинки, позволяет проследить его микроэволюционные процессы, а также выявить наличие устойчивости колорадского жука к современным инсектицидам.

II. Постановка задачи

Фенотипическая структура популяций колорадского жука достаточно подробно изучена в европейской части РФ, Казахстане, Средней Азии и др., однако в условиях Западной Сибири, и в Новосибирской области в частности, до последнего времени данный вопрос недостаточно глубоко изучен, что и послужило основанием для проведения наших исследований.

Таким образом, целью данной работы было установить фенетическую структуру популяции колорадского жука в лесостепи Приобья и установить степень резистентности её к инсектицидам.

Изучение структуры природных популяций колорадского жука проводили согласно метода, предложенного С.Р. Фасулати (1988, 1998), учитывающего 9 морфотипов имаго, различающихся по дискретным несимметричным признакам узора переднеспинки, не сцепленным с полом. Для этого 2009-2011 годах в условиях Новосибирской области (Черепановский, Сузунский, Татарский, Краснозерский, Новосибирский, Искитимский и Ордынский районы) проводили исследования полиморфизма и изменчивости рисунка переднеспинки колорадского жука. В каждой анализируемой выборке из популяции подсчитывали число особей каждой морфы имаго разных поколений и вычисляли ее долю (%). По результатам анализа всех выборок жуков, собранных в течение сезона, подсчитывали среднюю долю каждой морфы. Жуков собирали с посадок картофеля различных назначений. Объем выборок энтомологического материала с посадок картофеля составлял при каждом сборе 200…300 жуков.

Для диагностики резистентности популяций колорадского жука к инсектицидам использовали следующую шкалу встречаемости феноморфы № 3: если доля морфы № 3 от общего количества морф составляет до 15 % – популяция считается чувствительной, до 20% – толерантной, до 30% – резистентной, до 50% – высокорезистентной (Васильева, 2004).

III. Результаты исследований

На основе проведенного анализа была выявлена внутривидовая гетерогенность популяций колорадского жука на территории Новосибирской области, что подтверждается наличием девяти морф, известных для других районов распространения вредителя.

По результатам анализа фенетической структуры популяции колорадского жука в Новосибирской области было показано, что на территории области, как и во всем ареале вида, отмечены все 9 морфотипов имаго жука (табл. 1), они встречались с разной частотой в анализируемых популяциях колорадского жука. При этом выявлено, что среди них в регионе преобладают особи 1-го, 2-го и 3-го морфотипов, на долю каждого из которых приходится в среднем около 20% всех особей.

Полученные данные позволяют утверждать, что фенооблик популяции складывается за счет выживания в определенных условиях обитания видов, адаптированных именно к этим условиям.

Таблица 1 – Фенетическая структура популяций колорадского жука в Новосибирской области (2009-2011 гг.)

Район	Феноморфы Leptinotarsa decemlineata Say., %
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Татарский	28,1	19,3	14,1	4,5	3,2	12,7	1,0	1,5	15,6
Черепановский	22,8	15,4	16,5	8,9	7,2	16,2	2,4	0,0	10,6
Ордынский	14,5	22,4	27,6	3,2	5,9	9,5	1,0	3,4	12,5
Краснозерский	21,1	21,8	17,5	7,7	3,0	8,7	1,0	2,9	16,3
Сузунский	27,2	16,7	13,5	3,6	6,1	11,0	2,3	1,4	18,2
Новосибирский	26,7	16,3	16,3	5,3	2,3	5,7	9,3	5,0	13,1
Искитимский	29,7	17,8	16,3	8,0	8,2	8,1	2,1	1,7	8,0
Средние по области	24,3	18,5	17,4	5,9	5,1	10,3	2,7	2,3	13,5

Таким образом, в условиях Новосибирской области в популяции колорадского жука встречаются все известные морфотипы. Среди них в основном превалирует феноморфа 1 (22-30% особей), далее по частоте встречаемости идут феноморфы 2, 3, 9 и 6 (10-18% особей). Распространенность остальных феноморф не превышает 6%. Следовательно, потенциал изменчивости у изученных популяций велик, что позволяет поддерживать высокую численность данного вредителя в различных экологических условиях.

Тенденция в изменении частоты феноморф может служить основой для прогнозирования дальнейшего развития либо реверсии устойчивости к применяемым инсектицидам. Анализируя фенетическую структуру популяции колорадского жука в Новосибирской области как маркера резистентности, можно предположить, что популяция вредителя в целом по области является толерантной к инсектицидам (морфа № 3 составляет более 15%). В Татарском и Сузунском районах она остается чувствительной, т.к. численность жуков с морфой № 3 составляет менее 15%, тогда как в Ордынском – резистентной (численность имаго с морфой № 3 более 20%). Отмечено, что доля жуков с типом рисунка № 3 возрастает в районах систематического применения пиретроидных и фосфорорганических инсектицидов, что, вероятно, свидетельствует о преимущественном маркировании этим признаком резистентных к данным классам инсектицидов генотипов вредителя (Фасулати, 1986 а, б; Васильева, 2002, 2004; Сухорученко, 2000, 2001).

Преобладание в целом по области фена № 1, может свидетельствовать об устойчивости популяции к голоданию, а также к группе фосфорорганических инсектицидов (Фасулати, 1986 а, б).

На основании полученных данных также можно предположить, что при усиливающейся антропогенной нагрузке в регионе преобладают группы фенотипов, отличающиеся повышенной толерантностью к устойчивым сортам картофеля (феноморфы 1, 2) и применяемым инсектицидам (феноморфы 3, 6) (Калинина, 2007).

IV. Выводы

На основе фенетической структуры популяции колорадского жука установлена толерантность вредителя к инсектицидам в Новосибирской области. Зная морфометрические показатели популяции фитофага, можно по перезимовавшим жукам или жукам летнего поколения заблаговременно принять научно обоснованное решение о выборе инсектицидов в конкретных агроценозах, разработать тактику их применения и формировать ассортимент при закупке химических средств.

Литература

1. Васильева, Т.И. Изменение фенотипической структуры популяций колорадского жука под влиянием пиретроидов и других факторов / Т.И. Васильева [и др.] // Химический метод защиты растений: материалы междунар. науч.-практ. конф. (г. Санкт-Петербург, 6-10 декабря 2004 г.) / Всерос. науч.-исслед. ин-т защиты растений; под ред. В.А. Павлюшина. – Санкт-Петербург, 2004. – С. 43-45.

2. Васильева, Т.И. Сравнительная реакция чувствительной и резистентной к перитроидам популяций колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say. (Coleoptera, Chrysomelidae) на BT-трансгенный сорт картофеля / Т.И. Васильева, Г.И. Сухорученко, Г.П. Иванова // ХП Съезд Русского энтомологического общества (г. Санкт-Петербург, 19-24 августа 2002 г.): тез. докл. – СПб.: РАН, 2002. – С. 54-55.

3. Калинина, К.В. Устойчивость некоторых сортов картофеля к колорадскому жуку / К.В. Калинина, Э.В. Николаева // АгроXXI. – 2007. – № 1-3. – С. 11-12.

4. Колорадский картофельный жук. Филогения, морфология, физиология, экология, адаптация, естественные враги / Под ред. Р.С. Ушатинской. – М.: Наука, 1981. – 377 с.

5. Павлюшин, В.А. Антропогенная трансформация агроэкосистем и ее фитосанитарные последствия. / В.А. Павлюшин, С.Р. Фасулати, Н.А. Вилкова и др. – СПб.: ВИЗР, 2008. – 120 с.

6. Павлюшин, В.А. Колорадский жук: распространение, экологическая пластичность, вредоносность, методы контроля. / В.А. Павлюшин, Г.И. Сухорученко, С.Р. Фасулати, Н.А. Вилкова // Приложение к журналу «Защита и карантин растений». – 2009. – № 3. – 32 с.

7. Сухорученко, Г.И. Мониторинг, стратегия и тактика борьбы с резистентностью к пестицидам в странах СНГ (итоги исследований за 90-е годы) / Г.И. Сухорученко // Современное состояние проблемы резистентности вредителей, возбудителей и сорняков к пестицидам в России и сопредельных странах на рубеже XXI века. – СПб: ВИЗР, 2000. – С. 9-11.

8. Сухорученко, Г.И. Резистентность вредных организмов к пестицидам – проблемы защиты растений второй половины XX столетия в странах СНГ / Г.И. Сухорученко // Вестник защиты растений. – 2001. – № 1. – С. 18-37.

9. Фасулати, С.Р. Взаимосвязь внешнего и экологического полиморфизма колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say. (Coleoptera, Chrysomelidae) / С.Р. Фасулати // Общая энтомология: науч. тр. ВЭО. – Л.: Наука, 1986 а. – Т. 2. – С. 122-125.

10. Фасулати, С.Р. Микроэволюционные аспекты воздействия сортов картофеля на структуру популяций колорадского жука / С.Р. Фасулати // Сб. науч. тр. ВИЗР / ред. вып. Н.А. Вилкова. – Л., 1988. – С. 71-84.

11. Фасулати, С.Р. Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say. в Европейской части СССР / С.Р. Фасулати // Экология. – 1986 б. – № 6. – С. 50-56.

12. Фасулати, С.Р. Устойчивость овощных пасленовых растений к колорадскому жуку и принципы ее оценки в связи с внутривидовой изменчивостью вредителя / С.Р. Фасулати, Н.А. Карасев // Агро-XXI. – 1998. – № 2. – С.14-16.