Фенотипирование злаковых трав как пищевых ресурсов черемухово-злаковой тли Rhopalosiphum padi

Актуальность. Злаковые травы являются неотъемлемым компонентом не только природных, но и антропогенных ценозов в качестве сорняков или возделываемых культур. Из них 183 вида входят в круг кормовых растений черемухово-злаковой тли Rhopalosiphum padi (L.), повреждающей зерновые культуры. В связи с этим особую актуальность приобретает их изучение в качестве альтернативных пшенице и другим хлебным злакам хозяев тли.
Материалы и методы. Фенотипирование 14 видов дикорастущих и культивируемых видов злаковых трав, в том числе из коллекции ВИР, выполнено в модельных опытах на основании определения численности и окрыления потомства бескрылых самок R. padi из северо-западной и краснодарской популяций. Оценка результатов проведена общепринятыми методами дисперсионного и корреляционного анализа.
Результаты. Выявлены группы трав, в различной степени поддерживающие размножение и расселение R. padi. Среди них куриное просо (Echinochloa crus-galli (L.) Beauv.), где численность колоний R. padi из обеих популяций была самой низкой, а окрыление потомков – высоким, отнесено нами к наименее благоприятным хозяевам; мятлик обыкновенный (Poa trivialis L.) наряду с пшеницей (‘Ленинградская 6’) и кукурузой (гибрид ‘Воронежский 158’) идентифицированы как наиболее благоприятные хозяева. На формирование численности потомства обеих популяций R. padi достоверное влияние оказывали видовые характеристики растений, клональный состав и географическое происхождение выборок, на окрыление – вид кормового растения.
Заключение. Выделенные группы трав требуют мониторинга как альтернативные хозяева R. padi, способные поддерживать численность и распространение вредителя при ухудшении питания и зимовке.

1. Архипов М.В., Данилова Т.А., Павлюшин В.А., Синицына С.М., Пасынкова Е.Н., Тюкалов Ю.А. Пути и возможности фитосанитарной оптимизации агроэкосистем северо-западного региона России. Вестник защиты растений. 2017;2(92):5-14.

2. Bass C., Nauen R. The molecular mechanisms of insecticide resistance in aphid crop pests. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 2023;156:103937. DOI: 10.1016/j.ibmb.2023.103937

3. Borer E.T., Adams V.T., Engler G.A., Adams A.L., Schumann C.B., Seabloom E.W. Aphid fecundity and grassland invasion: invader life history is the key. Ecological Applications. 2009;19(5):1187-1196. DOI: 10.1890/08-1205.1

4. Ded ryver C.A., Le Ralec A., Fabre F. The conflicting relationships between aphids and men: a review of aphid damage and control strategies. Comptes Rendus Biologies. 2010;333(6-7):539-553. DOI: 10.1016/j.crvi.2010.03.009

5. Descamps L.R., Chopa C.S. Population growth of Rhopalosiphum padi L. (Homoptera: Aphididae) on different cereal crops from the semiarid pampas of Argentina under laboratory conditions. Chilean Journal of Agricultural Research. 2011;71(3):390-394. DOI: 10.4067/S0718-58392011000300007

6. Favret C., Aphid Taxon Community (eds). Blackman & Eastop’s aphids on the world’s plants, version 1.0: [website]. Available from: https://aphidsonworldsplants.info [accessed Dec. 10, 2024]

7. Finlay K.J., Luck J.E. Response of the bird cherry-oat aphid (Rhopalosiphum padi) to climate change in relation to its pest status, vectoring potential and function in crop–vector–virus pathosystem. Agriculture, Ecosystems and Environment. 2011;144(1):405-421. DOI: 10.1016/j.agee.2011.08.011

8. Guo J., Li J., Massart S., He K., Francis F., Wang Z. Analysis of the genetic diversity of two Rhopalosiphum species from China and Europe based on nuclear and mitochondrial genes. Insects. 2023;14(1):57. DOI: 10.3390/insects14010057

9. Какарека Н.Н., Волков Ю.Г., Гапека А.В. Желтая карликовость ячменя и ее переносчики в Приморском крае. Защита и карантин растений. 2015;(8):49-50.

10. Khanal N., Vitek C., Kariyat R. The known and unknowns of aphid biotypes, and their role in mediating host plant defenses. Diversity. 2023;15(2):186. DOI: 10.3390/d15020186

11. Лунева Н.Н., Закота Т.Ю. Видовой состав сорных растений в посевах полевых культур степной зоны Краснодарского края. Вестник защиты растений. 2016;1(87):54-56.

12. Luo K., Zhao H., Wang X., Kang Z. Prevalent pest management strategies for grain aphids: opportunities and challenges. Frontiers in Plant Science. 2022;12:790919. DOI: 10.3389/fpls.2021.790919

13. Moralea-Hojas R., Gonzalez-Uriate A., Iraizoz F.A., Jenkins T., Alderson L., Kruger T. et al. Population genetic structure and predominance of cyclical parthenogenesis in the bird cherry-oat aphid Rhopalosiphum padi in England. Evolutionary Applications. 2020;13(5):1009-1025. DOI: 10.1111/eva.12917

14. Мысник Е.Н. Ретроспективный анализ засоренности посевов однолетних кормовых трав на территории Ленинградской области. Вестник защиты растений. 2018;3(97):84-87.

15. Ogawa K., Miura T. Aphid polyphenisms: trans-generational developmental regulation through viviparity. Frontiers in Physiology. 2014;5:1. DOI: 10.3389/fphys.2014.00001

16. Радченко Е.Е. Генофонд и селекция зерновых культур на устойчивость к тлям. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2013;174:11-22.

17. Радченко Е.Е., Анисимова И.Н., Алпатьева Н.В. Полиморфизм российских популяций Rhopalosiphum padi по ДНК-маркерам. Генетика. 2024;60(8):66-73. DOI: 10.31857/S0016675824080068

18. Shaposhn ikov G.K. Evolution of aphids in relation to evolution of plants. In: A.K. Minks, P. Har rewijn (eds). Aphids. Their Biology, Natural Enemies and Control. Vol. A. Amsterdam: Elsevier; 1987. p.409-414.

19. Шуляковская Л.Н., Балеста П.С. Злаковое засорение зерновых колосовых культур в Краснодарском крае и пути его снижения. Защита и карантин растений. 2012;(5):24-25.

20. Simon J.C., Peccoud J. Rapid evolution of aphid pests in agricultural environments. Current Opinion in Insect Science. 2018;26:17-24. DOI: 10.1016/j.cois.2017.12.009

21. Трепашко Л.И., Козич И.А., Василевская Л.П. Экономическое обоснование применения препаратов разного направленного действия для защиты ячменя ярового от вредителей. Защита растений. 2018;(42):274-286.

22. Veres chagina A., Gandrabur E. Polymorphism and damage of aphids (Homoptera: Aphidoidea). International Journal of Biology. 2014;6(4):124-138. DOI: 10.5539/IJB.V6N4P124

23. Виноградова В.В., Титкова Т.Б., Черенкова Е.А. Динамика увлажнения и теплообеспеченности в переходных ландшафтных зонах по спутниковым и метеорологическим данным в начале ХХI века. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015;12(2):162-172.

24. Погода 1. Все о погоде в России: [сайт]. URL: https://pogoda1.ru [дата обращения: 10.12.2024].

25. World Weather: [website]. [in Russian] (World Weather: [сайт]). URL: https://world-weather.ru [дата обращения: 10.12.2024].

26. Захаренко В.А. Иммунитет зерновых культур в управлении фитосанитарными рисками зерновых агроэкосистем. Аграрная наука. 2019;2:19-24. DOI: 10.32634/0869-8155-2019-326-2-19-23