Drosophilla spp. как распространители некоторых болезней винограда

Волков Я.А.

Насекомые часто выступают в роли механических или биологических векторов для различных микробных агентов, которые могут стать причиной заболевания людей, животных, а также растений. (Grzywnowicz K. и др., 2008). Патогены могут переноситься на внешних покровах, прикрепляясь к кутикуле различных органов насекомого, побывавшего на пораженном участке растения. Заражение, в большинстве случаев, происходит через поврежденную поверхность растения, которая имела контакт с насекомым-переносчиком болезнетворного начала. Другие патогены переносятся насекомыми эндогенно, попадая внутрь в процессе питания насекомого на пораженном растении. По всей вероятности внутри насекомого, инфекционный агент проникает в слюнный канал и затем вместе со слюной нагнетается в ткани растения. Такой способ распространения, в большей степени характерен для вирусных заболеваний и болезней, вызываемых микоплазмами, хотя перечень болезней вызываемых грибами, переносимыми насекомыми эндогенно, также достаточно велик.

В распространении грибов принимают участие самые различные насекомые: мухи, жуки, бабочки, клопы, муравьи, пчелы и осы. (Ингольд, 1957).
Энтомофильные грибы весьма разнообразны и относятся к классам Zygomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes, Deuteromycetes включая и грибоподобные организмы класса Oomycetes. Несмотря на то, что данный способ распространения для большинства грибов не является основным, как, к примеру, распространение ветром (Ингольд, 1957). Дальнейшие исследования в этой сфере, без сомнения, увеличат список энтомофильных фитопатогенных грибов. (Grzywnowicz K. и др., 2008).  
О роли переноса насекомыми инфекционного начала на виноградниках известно сравнительно немного. Такие насекомые, как осы, различные виды листоверток, совок, клопов, обычно упоминаются, в свете того, что в процессе питания - повреждают поверхность растения, что служит «воротами» для проникновения инфекции. Особенно опасно заселение поврежденных ягод грибом Botrytis cinerea Pers. – возбудителем серой гнили винограда, что может привести к большим потерям урожая. (Чичинадзе  Ж.А. и др., 1996, Странишевская Е.П., 2006, Славгородский А.В., 2007)

Появление на виноградниках плодовых мушек-дрозофил, сопутствует развитию другого заболевания – кислой гнили винограда. К типичным симптомам поражения относятся  нарушение целостности гроздей, запах уксусной кислоты. Возбудите­лями кислой гнили являются дрожжи, представители родов Candida, Ha ns eniaspora, Pichia и др. и уксуснокислые бактерии (Попушой И.С, Маржина Л.А., 1989. Микозы виноградной лозы). Они редко рассматриваются в качестве первичных фитопатогенных возбудителей и проникают в грозди, через различного рода повреждения.

На виноградниках совхоза-завода «Ливадия» по наблюдению сотрудников отдела защиты и физиологии растений института «Магарач», ежегодно, начиная с периода созревания винограда до уборки, наблюдается большая численность мушек-дрозофил (Drosophilla spp.). Личинки мушек преимущественно заселяют грозди с симптомами серой, аспергиллезной, пенициллезной и кислой гнили винограда, где питаются микроорганизмами – возбудителями данных болезней. Есть сообщения, что на искусственных питательных средах личинки почти полностью угнетают рост и развитие сапрофитной микофлоры, в том числе и гриба Aspergillus niger van Thieg.(Rohlfs Marko, 2005). Имаго дрозофилы питается соком, нектаром, различными сладкими выделениями растений. Перелетая с пораженных гроздей на здоровые, мушки, перенося на себе инфекционные агенты, могут выступать причиной их загнивания.

В связи с этим, задачей наших исследований было оценить потенциальную возможность данных насекомых выступать в роли распространителей болезней винограда, которые протекают по типу гнилей.

Методика исследований.

Исследования проводили в 2008-2009 гг. Опыт включал 4 варианта.
В качестве контрольного варианта отбирали мушек Drosophilla spp в комнатных условиях, где контакт с гниющими виноградными гроздями практически исключен. Расстояние до промышленных виноградников не менее 5 км.
Для проведения анализов на вариантах 2-4 мушек отбирали на виноградниках с-з «Ливадия», сорт Мускат белый.
Во втором варианте опыта мушек отбирали в период уборки урожая непосредственно на виноградном кусте, с сильно пораженных гроздей, с отчетливо заметным суммарным развитием спороношения около 50-70% грибов Botrytis cinerea Pers .,  Aspergillus niger van Thieg. , Penicillium spp ., Cladosporium herbarum Link . на поверхности и резким запахом уксуснокислого брожения.
Для варианта 3 в 2008 году были отобраны мушки, отродившиеся во влажной камере (в эксикаторе) на загнивших гроздях, на которых развивались вышеописанные микроорганизмы. Грозди выдерживались в течении 7 суток при температуре 25°С, для определения доминирующих организмов, развивающихся  на гроздях в данных условиях.
Для варианта 4 в 2009 году были отобраны мушки, отродившиеся во влажной камере (в эксикаторе) на загнивших гроздях с симптомами только серой гнили.  Грозди выдерживались в течении 7 діб при температуре 25°С, для определения доминирующих организмов, развивающихся  на гроздях в данных условиях.
Варианты 3 и 4 моделируют систему оптимальных климатических условий, когда загнившие грозди остаются на винограднике не убранными.
Каждый вариант включал 3 повторности по 10 насекомых. Водные смывы мушек высевали на стандартный картофельно-глюкозный агар.

Идентификацию грибов проводили по Н.М. Пидопличко, 1977;  И.С. Попушой, Л.А. Маржиной 1989.

В результате анализа смывов с дрозофил были получены следующие результаты (таблица):

Анализируя состав возбудителей гнилей, которые могут переносить на себе мушки-дрозофилы, нужно отметить, что доминирующими организмами во всех вариантах опыта были возбудители кислой гнили – уксуснокислые бактерии и дрожжи.
На контрольном варианте отмечено наименьшее количество колоний микроорганизмов, что можно объяснить меньшей инфекционной нагрузкой места отрождения мушек по сравнению с условиями виноградника с гниющими гроздьями.
В результате высева смывов мушек отловленных в полевых условиях было получено довольно большое количество колоний уксуснокислых бактерий – 27 и дрожжевых - 0,6 колонии на одну особь. Также в небольшом количестве присутствовали грибы рода Penicillium spp .  и гриб Aspergillus niger van Thieg - возбудители плесневения гроздей винограда, распространенного на виноградниках ЮБК в 2008 и 2009 году. Эти данные свидетельствуют о возможности дрозофил переносить патогены грибной этиологии, хотя потенциал этого явления небольшой.
Большее количество колоний возбудителей гнилей в смывах на одну особь по сравнению с предыдущими вариантами, была на мушках, отобранных в эксикаторе, где интенсивность размножения микроорганизмов выше за счет создания оптимальных условий для развития организмов которые вызывают гнили. Надо заметить почти полное отсутствие микромицетов. Грозди в эксикаторе на протяжении 7 суток загнивали по типу кислой гнили, а развитие патогенов грибной этиологии на поверхности пораженных ягод заметно подавлялось.
Несмотря на то, что на всех гроздях вариантов 3 и 4, с которых отбирали мушек, отмечали присутствие гриба Botrytis cinerea Pers. - возбудителя опасного заболевания винограда (серая гниль), среди грибов, выделенных с поверхности мушек, ни в одном варианте опыта, отмечено не было.
Наши исследования подтвердили общеизвестный факт, что большинство дрожжей проявляет антагонистическую активность к  Botrytis cinerea Pers. В результате наших наблюдений выявлено, что при сильном загнивании гроздей по типу кислой гнили, происходит полное угнетение патогенной микофлоры.
Остается интересным и открытым вопрос доминирования разных организмов, которые переносились дрозофилами из гроздей с симптомами кислой гнили - уксуснокислых бактерий в 2008 и дрожжей в 2009 году.

Таким образом, установлена возможность дрозофил (Drosophilla spp.) выступать в роли потенциальных распространителей инфекции не только кислой гнили, но и некоторых грибных заболеваний. Но решающей роли в распространении грибных патогенов мушки дрозофилы не играют.

На основе наших исследований можно сделать несколько практических рекомендаций относительно предотвращения, широкого развития кислой гнили:
- своевременный сбор урожая;
- предотвращение факторов, которые повреждают поверхность ягод (борьба с болезнями и насекомыми, осторожность во время проведения агротехнических операций);
- механическое препятствование контакта мушек с гроздями - укрытие пластиковой сеткой или марлей.

Доклад Волкова Я.А. на 9-ой научной конференции молодых ученых «Научные основы сохранения биотического разнообразия» (Львов, 1-2 октября 2009, Институт экологии Карпат НАН Украины)