تعد خنفساء البطاطس في كولورادو واحدة من أخطر آفات البطاطس. إنه شديد التحمل وسرعان ما يصبح مقاومًا للمبيدات الحشرية. درس العلماء الروس البكتيريا التي تنتج سمًا معينًا ، يتم على أساسه إنشاء منتجات بيولوجية لحماية النباتات من الآفات. اتضح أن إضافة جراثيم (أشكال نائمة) من الكائنات الحية الدقيقة إلى المبيدات الحشرية تدمر المناعة المعوية ليرقات خنفساء البطاطس في كولورادو وتجعلها أكثر عرضة للسم. تم دعم هذا العمل من قبل مؤسسة العلوم الروسية (RSF) ونشر في مجلة Toxins.
تنتج بكتيريا Bacillus thuringiensis (BT) سمًا محددًا للبكاء يؤثر على الآفات فقط. تبدأ المادة في العمل فقط بعد تفاعلها مع الإنزيمات المعوية للخنفساء وتعطيل عمل جهازها الهضمي والتسبب في المجاعة.
كان من الممكن أن تنقرض الآفة منذ فترة طويلة ، لولا آليات تكيفها مع الأدوية القائمة على BT. تتحسن مناعة القناة الهضمية ، ونتيجة لذلك ، لا تستطيع البكتيريا وسمومها تحقيق الغرض منها. اكتشف الباحثون في جامعة نوفوسيبيرسك الحكومية الزراعية (نوفوسيبيرسك) والمركز العلمي الفيدرالي لسيبيريا للتكنولوجيا الحيوية الزراعية التابع لأكاديمية العلوم الروسية (كراسنووبسك) كيفية تجاوز هذه الآليات. يساعد مزيج السموم البروتينية مع الأبواغ (نوع خامل من البكتيريا التي يمكن أن تنشط وتتكاثر داخل الحشرات) من Bacillus thuringiensis على قتل خنفساء البطاطس في كولورادو بشكل أكثر فعالية.
عندما يدخل خليط من الجراثيم والسموم البكتيرية إلى الجسم ، تبدأ الحشرات في نظام تدمير وتحييد المواد السامة المختلفة (إزالة السموم). في الوقت نفسه ، يتم تنشيط المناعة الخلطية في الأمعاء ، مما يحمي الجسم من مسببات الأمراض. ومع ذلك ، وجد الباحثون ميزة أخرى - عندما يتم دمج السموم مع الجراثيم ، تظهر اليرقات اختلالًا قويًا في الأكسدة والاختزال ويتم تشغيل عملية تلف الخلايا المعوية نتيجة الأكسدة. مجتمعة ، وهذا يؤدي إلى انتهاك للدفاع المضاد للأكسدة لليرقات وتدهور في صحتها العامة.
"عندما يتم دمج السموم مع أبواغ بكتيريا Bacillus thuringiensis ، تموت الحشرات بشكل أسرع ، ويموت أكثر من 30٪ من خنافس كولورادو. قال إيفان دوبوفسكي ، المشروع: مدير بمنحة من مؤسسة العلوم الروسية ، ودكتوراه في العلوم البيولوجية ، ورئيس مختبر وقاية النباتات البيولوجية والتكنولوجيا الحيوية في جامعة نوفوسيبيرسك الحكومية الزراعية.