Русская пшеничная тля ( Diuraphis noxia ) — тля , которая может нанести значительный ущерб зерновым культурам. Вид был завезен в Соединенные Штаты в 1986 году и считается там инвазивным видом . Эта тля бледно-зеленого цвета и имеет длину до 2 мм. Корникулы очень короткие, округлые и кажутся отсутствующими. Над хвостиком имеется придаток, из-за которого тля выглядит так, будто у нее два хвоста. Слюна этой тли токсична для растения и вызывает появление беловатых полос на листьях злаков. Питание этой тлей также приводит к тому, что флаговый лист становится белым и скручивается вокруг головки, вызывая неполное появление головки. Ее растениями-хозяевами являются зерновые культуры, включая пшеницу и ячмень , и в меньшей степени дикие травы, такие как пырей , костер , райграс и все семейство злаковых.
Русская пшеничная тля произрастает в юго-западной части Азии . Она была завезена во многие страны Европы и Африки . Впервые была обнаружена в США в 1986 году в Техасе . Вероятно, вид был передан через импорт пшеницы. [1]
Русская пшеничная тля является одним из самых значимых вредителей пшеницы в мире. Впервые она была идентифицирована как вредитель в Крыму в 1901 году. И происхождение D. noxia можно проследить до Евразии, когда она была вредителем злаковых культур. Помимо прямого ущерба посевам, они также являются переносчиками вирусов желтой карликовости ячменя , мозаики ячменя и мозаики сахарного тростника . [2]
После обнаружения в США в 1986 году русская пшеничная тля быстро стала основным вредителем пшеницы и ячменя. Исследования, которые обнаружили штаммы пшеницы, устойчивые к D. noxia, были проведены в 1996 году, но генотипы тлей, которые были способны преодолеть эти штаммы устойчивости, начали появляться в 2003 году. [3]
D. noxia питается растением-хозяином через флоэму . Результатом того, что тля является хозяином, являются повреждения из-за истощения питательных веществ, которые развиваются в такие симптомы, как хлороз , некроз , увядание , задержка роста и другие нарушения роста. Тля еще больше увеличивает истощение питательных веществ растения-хозяина, вызывая увеличение незаменимых аминокислот в соке флоэмы , вызывая распад белков в растении-хозяине. [4]
D. noxia оказывает разнообразное воздействие на растение-хозяина и последующий продукт, для которого растение используется. Реакция растения-хозяина на заражение тлей заключается в потере тургора и снижении роста из-за водного дисбаланса, поскольку тля питается флоэмой. Тля также вызывает снижение биомассы всего растения. Однако после удаления тли растение быстро восстанавливает абсолютную скорость роста и увеличивает относительный рост. В результате предыдущего заражения восстанавливающиеся растения более эффективно усваивают углерод, что приводит к увеличению относительной скорости роста и компенсирует повреждения листьев во время заражения тлей. [5]
Заражение тлей на пшенице также влияет на муку, которая производится из зараженных растений пшеницы. Питание тлей в пшенице приводит к качественным и количественным потерям в выходе муки. Мука, полученная из зараженной тлей пшеницы, оказывает значительное отрицательное влияние на соотношение глиадин/глютенин, что снижает качество муки для выпечки из зараженных тлей растений пшеницы. [6] Однако, хотя это и снижает качество муки для выпечки хлеба, оно все еще находится в приемлемых пределах, чтобы быть пригодным для использования. [7]
Поскольку D. noxia стала инвазивным видом в Северной Америке, примечательно, что они обладают достаточной выносливостью к низким температурам, чтобы пережить зиму. Популяции тлей могут зимовать при температурах от 0 до 5 градусов по Цельсию. Однако температуры ниже 10 градусов по Цельсию приведут к катастрофическому сокращению популяции. [8] В дополнение к выживаемости при отрицательных температурах тли также способны к быстрой холодостойкости (RCH), которая позволяет насекомым вырабатывать защиту от внезапных отрицательных температур. Более того, тли способны к RCH без каких-либо потерь для их репродуктивной способности. [9]
Метод контроля заражения пшеницы и ячменя D. noxia заключается в контроле хозяина. Контроль хозяина заключается в выращивании культур, обладающих генами, которые могут способствовать устойчивости к тле. Были проведены исследования для выявления конкретных генов, которые могут быть отнесены к устойчивости к тле, и информации, помеченной для помощи в селекции устойчивых к тле штаммов пшеницы или ячменя. Гены, которые были идентифицированы до сих пор, были Dn1-Dn9 и Dnx . [10] [11] Поскольку эти гены помечены для селективного разведения, они могут служить для управления популяцией тлей. [10]
Исследования Хоппера и др. по биологическому контролю основаны на невредительском статусе D. noxia в Евразии, области его происхождения. Возможно, что естественные враги в этой области ограничивают численность тлей, тем самым не давая им стать вредителями. Основываясь на выборе естественных врагов D. noxia в Евразии, в статье был проведен обзор специфичности хозяина различных видов паразитов из рода Aphelinus . Хотя специфичность хозяина и ареал различаются от вида к виду, Aphelinus hordei имеет гораздо более узкий ареал, который включает D. noxia . Поведение самок A. hordei при откладывании яиц ориентирует видовую специфичность на D. noxia . Самки A. hordei редко приближаются к тлям, которые не относятся к разновидности D. noxia . Из-за этой специфичности хозяина в статье предполагается, что биологический контроль D. noxia может быть жизнеспособным путем внедрения A. hordei на запад. [3]
Фосфат калия изучался как индуктор устойчивости растений пшеницы к D. noxia . Он может служить методом борьбы с популяцией тлей, которые преодолели генетическую устойчивость пшеницы. Исследование показало, что обработанные фосфатом калия растения, как устойчивые, так и неустойчивые, показывают снижение численности тлей, которые питались. Таким образом, данные предполагают обработку пшеницы фосфатом калия для индукции устойчивости к D. noxia . [4]