Способ разведения лабораторной культуры энтомофага Trissolcus kozlovi Rjachovsky Российский патент 2025 года по МПК A01K67/30 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технической энтомологии и биологической защите растений от вредителей, и может быть использовано для лабораторного разведения паразитического насекомого - яйцееда Trissolcus kozlovi Rjachovsky, предназначенного для защиты растений от растительноядных клопов.

Энтомофаг-яйцеед триссолькус Trissolcus kozlovi Rjachovsky (Hymenoptera: Scelionidae) является олигофагом, заселяет и развивается в яйцах клопов семейств щитников (Pentatomidae) и щитников-черепашек (Scutelleridae), в том числе щитника ягодного (Dolycoris baccarum), зеленого древесного щитника (Palomena prasina), мраморного клопа (Halyomorpha halys), остроголового (Aelia acuminata L.), маврской черепашки (Eurygaster maurd) и других видов клопов и является перспективным видом для биологической защиты растений. Вид распространен в Западной Палеарктике. Стартовая колония Т. kozlovi была получена путем выведения имаго из яиц природной популяции клопа Palomena prasina, яйцекладки которого были собраны в условиях сибирского региона (г. Новосибирск). В 2021 году вид был введен в лабораторную культуру. Круглогодичное поддержание лабораторной культуры яйцееда необходимо для сохранения популяции в период отсутствия яиц целевых хозяев (маврской черепашки, мраморного, ягодного и других растительноядных клопов) и проведения лабораторных экспериментов.

Известен способ лабораторного разведения яйцеедов Trissolcus japonicus (близкородственного вида) и Trissolcus kozlovi на яйцах мраморного клопа Halyomorpha halys (Stal) (Hemiptera: Pentatomidae) [1, 2, 3]. Способ предусматривает размножение насекомого-хозяина, получение от него яиц и разведение на них триссолькуса с использованием пластиковых флаконов, в крышках и дне которых вырезаны отверстия, закрытых сетчатой тканью и ватным фитилем для обеспечения вентиляции и кормления яйцеедов. Недостатком этого способа является то, что разведение энтомофага осуществляется на яйцах мраморного клопа, имеющего статус карантинного вредителя в РФ. Поскольку во многих регионах страны он отсутствует, существует риск попадания в окружающую среду опасного вредителя из отдельных незаселенных яиц хозяина при выпуске энтомофага. Кроме того, способ отличается большими затратами при разведении насекомого-хозяина, так как требуется выращивание растений, использование фруктов и другого растительного материала, что значительно усложняет технологию получения яйцееда. Также недостатками этого способа является достаточно сложная конструкция и затруднительная дезинфекция пластиковых флаконов, используемых для содержания имаго яйцеедов.

Наиболее близким техническим решением является способ разведения близкородственного вида Т. japonicus на яйцах альтернативного вида насекомого-хозяина хищного клопа Podisus maculiventris [4,5]. Способ, описанный Sean M.Boyle, 2020 [4], взятый нами за прототип, включает помещение яйцекладок клопа подизуса (возрастом не более 24 часа) в пластиковые пробирки (объемом 45 мл) с последующей подсадкой к ним 1-2 оплодотворенных самки триссолькуса на 2-3 дня, после чего их удаляют, а пробирки с заселенными яйцами содержат в камерах искусственного климата при температуре +25±2°С, относительной влажности 70±10%, 16-часовом световом периоде, с подкормкой медовой водой по мере необходимости. После вылета из заселенных яиц имаго нового поколения самок яйцееда изолируют в отдельные пластиковые пробирки с одним самцом для спаривания в течение 24 часов, после чего самцов удаляют, а 2-5-ти дневных самок используют для опытов. Данный способ отличается повышенной трудоемкостью, кроме того, использование ватных фитилей, пропитанных медовой водой, приводит к развитию плесневых грибов и, как следствие этого, к сокращению периода жизни имаго яйцееда.

В основу изобретения поставлена задача разработать способ круглогодичного разведения яйцееда Trissolcus kozlovi Rjachovsky с использованием альтернативного вида-хозяина и повышением показателей жизнеспособности и биотического потенциала энтомофага.

Техническая задача решается за счет использования свежесобранных и (или) хранившихся при пониженных температурах яиц альтернативного хозяина - хищного клопа подизуса, подбора оптимального соотношения оплодотворенных самок Trissolcus kozlovi к яйцам клопа-хозяина для разведения яйцееда, использования стеклянных сосудов для заселения яиц и их содержания при определенных абиотических условиях в климатической камере до вылета имаго яйцееда нового поколения.

Разведение лабораторной культуры яйцееда триссолькуса Trissolcus kozlovi с использованием яиц альтернативного хозяина включает следующие операции.

Культуры яйцееда триссолькуса и альтернативного хозяина - хищного клопа подизуса содержат отдельно в изолированных друг от друга помещениях. Разведение хищного клопа подизуса осуществляют по методике, описанной в патенте №2795991 [6]. Сбор яиц клопа осуществляют 1 раз в 1-2 дня. Собранные яйца помещают в холодильник (при температуре +8-9°С, влажности 70±10%) и хранят не более 20 суток для синхронизации сроков использования яиц с появлением имаго яйцееда. После вылета имаго самок и самцов содержат в течение 1-2 суток вместе, после чего самки считаются оплодотворенными. Необходимое количество свежесобранных и (или) хранившихся в холодильнике не более 20 суток яиц клопа-хозяина (100-200 шт. ) помещают в стеклянные сосуды объемом 100 мл, на внутренние стенки которых помещают капли меда, выпускают в подготовленные сосуды имаго яйцееда из расчета 1 оплодотворенная самка на 10-15 яиц, закрывают фатином, помещают на фатиновую крышку ватный тампон, пропитанный водой. Затем сосуды с заселенными триссолькусом яйцами помещают в климатическую камеру, где поддерживаются постоянные условия температуры, влажности и светового периода (+24±1°С, 70±10%; 16 часов света) до вылета имаго яйцееда следующего поколения. Ватные тампоны необходимо поддерживать постоянно влажными, для чего их регулярно (1 раз в 2 дня) смачивают водой. По мере вылета триссолькуса нового поколения производят сбор имаго для дальнейшего использования.

Разработанный способ позволяет содержать лабораторную культуру Trissolcus kozlovi круглогодично. В течение года по заявленному способу было получено более 20 поколений триссолькуса.

Данные, иллюстрирующие возможность хранения яиц клопа-хозяина при пониженных температурах до заселения яйцеедом представлены в таблице 1.

В результате хранения яиц клопа-хозяина при пониженных температурах до 20 суток не выявлено существенного снижения основных показателей жизнеспособности яйцееда. Длительность периода развития яйцееда составляла 12 суток для самцов и 14 суток для самок и не зависела от периода хранения яиц хозяина, а половой индекс во всех вариантах находился в пределах 0,74-0,85. Количество имаго следующего поколения в варианте с заселением яиц, хранившихся в течение 25 суток, несколько снижалось и составляло в среднем 69,8% по сравнению с вылетом имаго в варианте с заселением свежесобранных яиц (79,8%), что превышало этот показатель у близкородственного вида Trissolcus japonicus по прототипу в 1,6-1,8 раза соответственно.

В популяции Т. kozlovi преобладают самки. В серии экспериментов подобрано оптимальное количество оплодотворенных самок яйцееда триссолькуса, необходимое для эффективного заселения яиц клопа-хозяина, с последующим получением наибольшего количества имаго нового поколения и оптимальным половым индексом лабораторной популяции энтомофага. В таблице 2 приведены сравнительные показатели репродуктивного развития яйцееда, выращиваемого по предлагаемому способу согласно изобретению в зависимости от исходного соотношения количество самок яйцееда: количество яиц хозяина.

Для получения имаго триссолькуса следующего поколения в оптимальном для разведения количестве при заселении яиц клопа-хозяина необходимо соблюдать следующее соотношение - количество оплодотворенных самок яйцееда: количество яиц хозяина - 1:10. При соблюдении указанного соотношения количество имаго яйцееда следующего поколения составляет в среднем 93,8% от первоначального количества зараженных яиц, а половой индекс популяции составляет 0,79. Таким образом, в лабораторной популяции энтомофага присутствуют примерно 80% самок, а также достаточное количество самцов для их оплодотворения.

Пример. Разведение лабораторной культуры яйцееда триссолькуса Trissolcus kozlovi

Яйца клопа подизуса, хранившиеся в течение 10 суток в холодильнике при температуре +8-9°С и влажности 70±10%, в количестве 100 штук помещают в стеклянные сосуды объемом 100 мл, на внутренние стенки которых помещают капли меда, затем в подготовленные сосуды выпускают 10 оплодотворенных самок триссолькуса (с тем расчетом, чтобы соотношение количества самок яйцееда к количеству яиц клопа-хозяина составляло 1: 10), сосуды закрывают фатином, помещают на фатиновую крышку ватный тампон, пропитанный водой. Сосуды с заселенными триссолькусом яйцами помещают в климатическую камеру, где поддерживаются постоянные условия температуры, влажности и светового периода (+24±1°С, 70±10%; 16 часов света) до вылета имаго яйцееда следующего поколения. Один раз в два дня ватные тампоны смачивают водой для поддержания влажности. При содержании заселенных триссолькусом яиц клопа в данных условиях через 12 суток из яиц вылетают самцы, через 14 суток появляются самки нового поколения. Процент вылета имаго нового поколения составляет не менее 90%, при этом в популяции количество самок составляет около 80%).

Заявляемый способ позволяет осуществлять круглогодичное поддержание лабораторной культуры яйцееда триссолькуса Trissolcus kozlovi - энтомофага растительноядных клопов с сохранением высоких показателей жизнеспособности и биотического потенциала энтомофага. Предложенный способ допускает хранение яиц альтернативного насекомого-хозяина Podisus maculiventris до 20 суток без снижения эффективности энтомофага, что позволяет накопить большое количество яиц хозяина и синхронизировать сроки вылета имаго яйцееда и заселения яиц клопа. Сравнение результатов экспериментов показало, что предлагаемый способ отличается от прототипа существенным увеличением процента выхода имаго яйцееда. Изобретение не требует применения дорогостоящего оборудования и позволяет снизить трудозатраты при разведении лабораторной культуры яйцееда в условиях биолабораторий.

Источники информации:

1. Cira Т., Santacruz E.N., Koch R.L. Optimization of Trissolcus japonicus cold storage methods for biological control of Halyomorpha halys // Biological Control. Volume 156, May 2021, 104534 https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2021.104534

2. Mcintosh H., Lowenstein D.M., Wiman N.G., Wong J.S., Lee J.C. Parasitism of frozen Halyomorpha halys eggs by Trissolcus japonicus: applications for rearing and experimentation // Biocontrol Sci. Technol., 29 (2019), pp.478-493, 10.1080/09583157.2019.1566439

3. Moraglio ST., Tortorici F., Visentin S., Pansa M.G., Tavella L. Trissolcus kozlovi in North Italy: Host Specificity and Augmentative Releases against Halyomorpha halys in Hazelnut Orchards // Insects. 2021; 12(5):464. https://doi.org/10.3390/insects12050464

4. Boyle S.M., Weber D.C., Hough-Goldstein J., Hoelmer K.A. Parental host species affects behavior and parasitism by the pentatomid egg parasitoid, Trissolcus japonicus (Hymenoptera: Scelionidae) // Biological Control. 2020, 149, 104324. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2020.104324 - прототип

5. binder S., Jarrett B.J.M., Szucs M. Non-Target Attack of the Native Stink Bug, Podisus maculiventris by Trissolcus japonicus, comes with fitness costs and trade-offs // Biological Control. - 2023. - V.177. - P. 105107. Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=4149622

6. Шаталова Е.И., Агриколянская Н.И., Андреева И.В., Ульянова Е.Г., Ходакова А.В. Способ разведения клопа подизуса Podisus maculiventris Say // Патент РФ №2795991 от 16 мая 2023 г.

Изобретение относится к области биотехнологии. Способ предусматривает разведение лабораторной культуры яйцееда триссолькуса Trissolcus kozlovi Rjachovsky с использованием свежесобранных и (или) хранившихся при пониженных температурах не более 20 суток яиц альтернативного хозяина Podisus maculiventris Say, соблюдение соотношения количество оплодотворенных самок яйцееда: количество яиц клопа - 1:10 при заселении яиц клопа-хозяина, содержание заселенных яиц и энтомофага в стеклянных сосудах, на внутренние стенки которой помещены капли меда, закрытых фатином, с помещением на фатиновую крышку ватного тампона, пропитанного водой. Разведение энтомофага осуществляют в климатической камере при постоянных условиях температуры, влажности и светового периода (+24±1°С, 70±10%; 16 часов света). Изобретение позволяет повысить показатели жизнеспособности и биотического потенциала энтомофага. 2 табл.

Способ разведения яйцееда триссолькуса Trissolcus kozlovi Rjachovsky, предусматривающий использование свежесобранных и/или хранившихся при температурах +8-9°С, влажности 70±10% не более 20 суток яиц альтернативного насекомого-хозяина Podisus maculiventris Say, при этом для заселения яиц клопа-хозяина используют исходное соотношение - количество оплодотворенных самок Т. kozlovi к количеству яиц клопа - 1:10, для содержания имаго и заражения яиц клопа-хозяина используют прозрачные стеклянные сосуды, закрытые фатином в виде крышки, сверху на фатин помещают увлажненный ватный тампон, на внутреннюю поверхность прозрачных стеклянных сосудов, используемых для содержания имаго энтомофага, наносят мед в виде капель.