zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2023-86-3-99-107zhros-2359Research ArticleЗАЩИТА РАСТЕНИЙPLANT PROTECTIONДиагностика внутрипопуляционного адаптациогенеза черемухово-злаковой тли Rhopalosiphum padi (L.) в условиях питания на яровой мягкой пшенице различных сортовDiagnosis of intrapopulation adaptation genesis of bird cherry aphid Rhopalosiphum padi (L.) under nutrition conditions on various spring common wheat varietieshttps://orcid.org/0000-0003-1342-5350ВерещагинаА. Б.VereshchaginaA. B.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории сельскохозяйственной энтомологии

196608 г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского, д. 3

e-mail: info@vizr.spb.ru

Candidate of Biological Sciences, senior researcher the laboratory for agricultural entomology

196608, St. Petersburg, Pushkin, Podbelsky Av., 3

e-mail: info@vizr.spb.ru

aphidabver@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9851-9799ГандрабурЕ. С.GandraburE. S.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории сельскохозяйственной энтомологии

196608 г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского, д. 3

e-mail: info@vizr.spb.ru

Candidate of Biological Sciences, senior researcher the laboratory for agricultural entomology

196608, St. Petersburg, Pushkin, Podbelsky Av., 3

e-mail: info@vizr.spb.ru

helenagandrabur@gmail.comФедеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растенийРоссияFSBSI All-Russian Research Institute of Plant ProtectionRussian Federation2023100720230399107Copyright © Верещагина А.Б., Гандрабур Е.С., 20232023Верещагина А.Б., Гандрабур Е.С.Vereshchagina A.B., Gandrabur E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/2359

Широкое возделывание высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур часто ведет к возникновению и распространению новых внутривидовых форм насекомых, способных к вспышкам массового размножения. Контроль этих процессов имеет природоохранное значение и возможен на основе мониторинга изменчивости фенооблика популяций вредителей. Проведена вегетационная и полевая оценка феногенетической изменчивости вредителя зерновых культур – черемухово-злаковой тли Rhopalosiphum padi (L.) при питании на 15 сортах яровой мягкой пшеницы. Экологическое фенотипирование пластичности внутрипопуляционного состава тлей в вегетационных условиях проведено по показателям численности и способности к расселению у потомства летних морф (эмигрантов и бескрылых вивипар) в трех различных клонах. Выявлено дифференцированное взаимодействие клонов и морф тлей с сортами кормовых растений по обоим показателям. Показано, что темпы воспроизводства эмигрантов и бескрылых вивипар тли внутри клонов (14, S и 85) различались (t14 = 3,9, p = 0,000; Fs = 8,8, p = 0,000; F85 = 7,9, p = 0,000). Клон S был успешнее других по воспроизводству эмигрантов и бескрылых вивипар (F14 =17,8, p = 0,000; F85 = 3,4; p = 0,03; F'14 = 2,98, p = 0,05; F'85 = 5,3, p = 0,003 соответственно). Благоприятность отдельных сортов для клонов не совпадала. При дестабилизации популяции тли компенсаторные механизмы будут включать несоответствие в реактивности отдельных морф на неблагоприятные условия. Показана корреляция (r = 0,53; p = 0,04) между степенью благоприятности сортов для питания тлей в вегетационных (антибиоз) и полевых условиях (антибиоз и антиксеноз), что подтверждает сходство генетической природы этих типов устойчивости.

The widespread cultivation of highly productive varieties of agricultural crops often leads to the emergence and spread of new intraspecific forms of insects capable of mass reproduction. The control of these processes is of environmental importance and is possible based on monitoring the variability of the phenol appearance of pest populations. There has been carried out a vegetative and field estimation of phenogenetic variability of such pest of grain crops as the bird cherry-grass aphid Rhopalosiphum padi (L.) under nutrition on 15 spring common wheat varieties. There has been conducted an ecological phenotyping of the adaptability of the intrapopulation composition of aphids under vegetative conditions according to abundance and dispersal ability in the offspring of summer morphs (emigrants and wingless viviparas) in three different clones. There has been identified a differentiated interaction of clones and morphs of aphids with varieties of fodder plants for both indicators. There has been shown that the reproduction rates of emigrants and wingless viviparous aphids within clones (14, S and 85) differed (t14 = 3.9, p =.000; Fs = 8.8, p = 0.000; F85 = 7.9, p = 0.000). Clone S was more successful than others in reproducing emigrants and wingless vivipares (F14 = 17.8, p = 0.000; F85 = 3.4; p = 0.03; F'14 = 2.98, p = 0.05; F'85 = 5.3, p = 0.003, respectively). Favorability of individual varieties for clones did not match. When the aphid population was destabilized, compensatory mechanisms included a discrepancy in the reactivity of individual morphs to unfavorable conditions. There has been shown a correlation (r = 0.53; p = 0.04) between the degree of favorableness of varieties for feeding aphids in vegetation (antibiosis) and field conditions (antibiosis and antixenosis), which has confirmed the similarity of the genetic nature of these types of resistance.

сортатликлоныморфычисленностьрасселениеvarietiesaphidsclonesmorphsabundancedistributionРезультаты получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России, проект № 1021052806524-0-4.1.6 Фундаментальные проблемы эффективного управления динамикой численности опасных и особо опасных вредителей полевых культур в условиях выхода страны из экономического кризиса (FGEU-2022-0004).ReferencesВерещагина А. Б., Гандрабур Е. С. Изменчивость параметров развития клонов черемухово-злаковой тли Rhopalosiphum padi (L.) (Homoptera, Aphididae) в течение жизненного цикла как генотипическая адаптация данного вида // Энтомологическое обозрение. 2016. Т. 95, № 4. С. 729–747.Vereshchagina A. B., Gandrabur E. S. Izmenchivost' parametrov razvitiya klonov cheremukhovo- zlakovoi tli Rhopalosiphum padi (L.) (Homoptera, Aphididae) v techenie zhiznennogo tsikla kak genotipicheskaya adaptatsiya dannogo vida [Variability of developmental parameters of clones of the bird cherry aphid Rhopalosiphum padi (L.) (Homoptera, Aphididae) during the life cycle as a genotypic adaptation of this species] // Entomologicheskoe obozrenie. 2016. T. 95, № 4. S. 729–747.Верещагина А. Б., Верещагин Б. В. Классификация кормовых растений тлей (Homoptera, Aphididae) в связи с их выбором и освоением тлями в современных условиях трансформации биогеоценозов // Энтомологическое обозрение. 2013. Т. 92, № 2. C. 265–281.Vereshchagina A. B., Vereshchagin B. V. Klassifikatsiya kormovykh rastenii tlei (Homoptera, Aphididae) v svyazi s ikh vyborom i osvoeniem tlyami v sovremennykh usloviyakh transformatsii biogeotsenozov [Classification of feed plants for aphids (Homoptera, Aphididae) in connection with their selection and development by aphids under modern conditions of biogeocenoses’ transformation] // Entomologicheskoe obozrenie. 2013. T. 92, № 2. C. 265–281.Конарев, А. В. Молекулярные аспекты иммунитета растений и их коэволюции с насекомыми // Биосфера, 2017. № 9(1). С. 79–99. DOI: 10.24855/biosfera.v9i1.325.Konarev, A. V. Molekulyarnye aspekty immuniteta rastenii i ikh koevolyutsii s nasekomymi [Molecular aspects of plant immunity and their coevolution with insects] // Biosfera, 2017. № 9(1). S. 79–99. DOI: 10.24855/biosfera.v9i1.325.Лепехов С. Б., Воротынцева М. В., Ерещенко Д. В. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 7(177). С. 10–15.Lepekhov S. B., Vorotyntseva M. V., Ereshchenko D. V. Iskhodnyi material dlya selektsii yarovoi myagkoi pshenitsy v usloviyakh Altaiskogo kraya [Initial material for spring common wheat breeding in the conditions of the Altay Territory] // Vestnik Altaiskogo Gosudarstvennogo Agrarnogo universiteta, 2019. № 7(177). S. 10–15.Радченко Е. Е. Устойчивость пшеницы к злаковым тлям // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. СПб.: ВИР, 2011. Т. 168. С. 3–39.Radchenko E. E. Ustoichivost' pshenitsy k zlakovym tlyam [Wheat resistance to cereal aphids] // Trudy po prikladnoi botanike, genetike i selektsii. SPb.: VIR, 2011. T. 168. S. 3–39.Радченко Е. Е. Устойчивость картофеля к тлям // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Т. 21, № 1. С. 74–82. DOI: 10.18699/VJ17.225.Radchenko E. E. Ustoichivost' kartofelya k tlyam [Potato resistance to aphids] // Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii. 2017. T. 21, № 1. S. 74–82. DOI: 10.18699/VJ17.225.Радченко Е. Е. Устойчивость культивируемых злаков к тлям // Аграрная наука. 2019. № 2. С. 135–138. DOI: 10.32634/0869-8155-2019-326-2-135-138.Radchenko E. E. Ustoichivost' kul'tiviruemykh zlakov k tlyam [Cultivated cereals’ resistance to aphids] // Agrarnaya nauka. 2019. № 2. S. 135–138. DOI: 10.32634/0869-8155-2019-326-2-135-138.Радченко Е. Е., Берим М. Н., Зубов А. А. Генетический контроль различных типов устойчивости зерновых культур к тлям (Homoptera, Aphididae) // Энтомологическое обозрение. 2007. Т. 86, № 2. С. 247–258.Radchenko E. E., Berim M. N., Zubov A. A. Geneticheskii kontrol' razlichnykh tipov ustoichivosti zernovykh kul'tur k tlyam (Homoptera, Aphididae) [Genetic control of various types of resistance of grain crops to aphids (Homoptera, Aphididae)] // Entomologicheskoe obozrenie. 2007. T. 86, № 2. S. 247–258.Тырышкин Л. Г., Волкова Г. В., Коломиец Т. М., Брыкова А. Н., Зуев Е. В. Эффективная устойчивость к листовой ржавчине образцов яровой мягкой пшеницы новейших поступлений из коллекции ВИР // Vavilovia. 2019. Т. 2, № 2. С. 35–43. DOI: 10.30901/2658-3860-2019-2-35-43.Tyryshkin L. G., Volkova G. V., Kolomiets T. M., Brykova A. N., Zuev E. V. Effektivnaya ustoichivost' k listovoi rzhavchine obraztsov yarovoi myagkoi pshenitsy noveishikh postuplenii iz kollektsii VIR [Effective resistance to leaf rust of spring common wheat samples of the latest species from the VIR collection] // Vavilovia. 2019. T. 2, № 2. S. 35–43. DOI: 10.30901/2658-3860-2019-2-35-43.Чекмарева Л. И., Денисов Е. П., Лихацкая С. Г., Лихацкий Д. М., Полетаев И. С., Лобачев Ю. В. Влияние энтомофагов на динамику численности и вредоносность злаковой тли при различной обработке почвы // Аграрный научный журнал. 2019. № 4. С. 48–53.Chekmareva L. I., Denisov E. P., Likhatskaya S. G., Likhatskii D. M., Poletaev I. S., Lobachev Yu. V. Vliyanie entomofagov na dinamiku chislennosti i vredonosnost' zlakovoi tli pri razlichnoi obrabotke pochvy [Influence of entomophages on the population dynamics and harmfulness of cereal aphids under different tillage] // Agrarnyi nauchnyi zhurnal. 2019. № 4. S. 48–53.Crespo-Herrera L.A., Akhunov E., Garkava-Gustavsson L., Jordan K. W., Smith C. M., Singh R.P., Ahman I. Mapping resistance to the bird cherry-oat aphid and the greenbug in wheat using sequence-based genotyping // Theoretical Applied Genetics. 2014. Article number 127. P. 1963–1973. DOI: 10.1007/s00122-014-2352-5.Crespo-Herrera L.A., Akhunov E., Garkava-Gustavsson L., Jordan K. W., Smith C. M., Singh R.P., Ahman I. Mapping resistance to the bird cherry-oat aphid and the greenbug in wheat using sequence- based genotyping // Theoretical Applied Genetics. 2014. Article number 127. P. 1963–1973. DOI: 10.1007/s00122-014-2352-5.Loxdale H., Balog A., Biron D. Aphids in focus: unravelling their complex ecology and evolution using genetic and molecular approaches // Biological Journal of the Linnean Society, Linnean Society of London. 2020. № 129 (3). P. 507–531. DOI: 10.1093/biolinnean/blz194.Loxdale H., Balog A., Biron D. Aphids in focus: unravelling their complex ecology and evolution using genetic and molecular approaches // Biological Journal of the Linnean Society, Linnean Society of London. 2020. № 129 (3). P. 507–531. DOI: 10.1093/biolinnean/blz194.Hu L., Gui W., Chen B., Chen L. Transcriptome profiling of maternal stress-induced wing dimorphism in pea aphids. Ecological and Evolution. 2019. № 9(20). P. 11848–11862. DOI: 10.1002/ece3.5692.Hu L., Gui W., Chen B., Chen L. Transcriptome profiling of maternal stress-induced wing dimorphism in pea aphids. Ecological and Evolution. 2019. № 9(20). P. 11848–11862. DOI: 10.1002/ece3.5692.Simon J.-Ch., Peccoud J. Rapid evolution of aphid pests in agricultural environments // Current Opinion in Insect Science. 2018. № 26. P. 17–24. DOI: 10.1016/j.cois.2017.12.009.Simon J.-Ch., Peccoud J. Rapid evolution of aphid pests in agricultural environments // Current Opinion in Insect Science. 2018. № 26. P. 17–24. DOI: 10.1016/j.cois.2017.12.009.Vereschagina A.B., Gandrabur E.S., Efimov P.G. Development of the Bird Cherry-Oat Aphid Rhopalosiphum padi (Linnaeus) (Homoptera: Aphididae) Feeding on Unfamiliar Host Plants of the Families Cyperaceae and Juncaceae // Pest Management Science. 2017. № 19(4). P. 1094–1103.Vereschagina A.B., Gandrabur E.S., Efimov P.G. Development of the Bird Cherry-Oat Aphid Rhopalosiphum padi (Linnaeus) (Homoptera: Aphididae) Feeding on Unfamiliar Host Plants of the Families Cyperaceae and Juncaceae // Pest Management Science. 2017. № 19(4). P. 1094–1103.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.