Эндофитный Beauveria bassiana в кукурузе: влияние генотипа, источника гриба, методов инокуляции и времени на колонизацию и жизнеспособность куколки кукурузной совки

Почему это важно для фермеров и продовольственной безопасности

Во многих странах Африки и по всему миру кукурузная совка стала печально известным вредителем кукурузы, объедающим листья и початки и угрожающим важному продукту питания. Химические опрыскивания дороги и часто неэффективны, потому что гусеницы прячутся глубоко в растении. В этом исследовании рассматривается другой подход: использование природного гриба Beauveria bassiana в роли «живого телохранителя», который растёт внутри кукурузы и незаметно ослабляет вредителя со временем.

Гриб, который живёт внутри растения

Учёные работали с тремя местными штаммами Beauveria bassiana, грибом, уже известным как патоген насекомых, и изучали его поведение как эндофита — микроба, живущего внутри тканей растения без явного вреда. Они вводили гриб в четыре сорта кукурузы, два традиционных местных (ландрейса) и две современные улучшенные линии, используя два метода: обрызгивание молодых растений суспензией грибных спор и протравливание семян перед посевом. Затем проверяли, закрепился ли гриб в листьях, стеблях и корнях, используя как классические посевы на чашки Петри, так и ПЦР‑тесты. Уже через неделю у всех обработанных растений наблюдалась внутренняя колонизация, что подтверждает способность гриба системно распространяться по кукурузе без заметного вреда для культуры.

Успех гриба зависит от сорта растения и времени

Колонизация оказалась далека от однородной. Один штамм, выделенный из насекомых и обозначенный Bb115, особенно хорошо распространялся по растениям, часто достигая всех тканей в первую неделю. Традиционные ландрейсы, особенно Kokoli Daneri, как правило, обеспечивали более сильную и надёжную колонизацию по сравнению с улучшенными сортами. С течением времени выделяемость гриба из листьев и стеблей обычно снижалась, а корни оставались более стабильным убежищем. Также важную роль играл способ введения: листовые опрыскивания быстро колонизировали надземные части, тогда как обработка семян преимущественно обеспечивала корневую колонизацию и давала наилучший эффект в ландрейсах. Статистические анализы показали, что генотип кукурузы, происхождение штамма, метод инокуляции и время после обработки во взаимодействии определяют, где и как долго гриб сохраняется.

Как скрытый гриб влияет на вредителя

Чтобы понять последствия для куколки кукурузной совки, исследователи отобрали лучшие сочетания и кормили гусениц листьями из колонизированных и неколонизированных растений. Вредители не контактировали с грибом напрямую; они поедали ткани растений, в которых гриб присутствовал. Гусеницы, питавшиеся колонизированной кукурузой, росли медленнее и в большинстве стадий развития оказывались легче. Их куколки были меньше и короче, и меньше особей доживало до взрослой стадии. Взрослые особи, которые всё же появились, оказались менее плодовитыми: самки откладывали значительно меньше кладок, а общий выход взрослых как самцов, так и самок был снижен. Эти эффекты были умеренными, а не драматичными, но накапливались в течение жизненного цикла, особенно в сочетаниях «ландрейс — гриб».

Почему свойства самого растения имеют значение

Исследование также подчёркивает, что кукуруза не является пассивным партнёром. Традиционные ландрейсы содержали более богатое сообщество собственных грибов в тканях, некоторые из которых известны своей способностью конкурировать с другими микроорганизмами или подавлять их. Эта резидентная микробиота, вероятно, влияла на то, насколько успешно Beauveria bassiana могла закрепиться и сохраняться. В то же время селекция современных высокоурожайных сортов часто ослабляла естественные индуцируемые защиты растения против насекомых. Результаты указывают, что сочетание подходящей генетики кукурузы с совместимым штаммом гриба и выбор метода инокуляции может склонить равновесие в пользу культуры и против вредителя.

Шаг в сторону более мягкого контроля вредителей

Проще говоря, авторы показывают, что возможно «вакцинировать» растения кукурузы дружелюбным грибом, который делает жизнь куколки кукурузной совки труднее: гусеницы умирают несколько чаще, растут хуже и оставляют меньше потомства. Хотя это не универсальное и мгновенное решение, это может стать важным элементом интегрированной защиты растений, особенно там, где пестициды дороги или теряют эффективность. Подбор штаммов грибов для местных сортов кукурузы и оптимизация того, как и когда их применять, могут помочь фермерам более устойчиво защищать урожай с опорой на биологические подходы.

Цитирование: Tossou, T.H., Dannon, E.A., Schleker, A.S.S. et al. Endophytic Beauveria bassiana in maize: influence of genotype, fungal source, inoculation methods, and time on colonization and fitness of Fall armyworm. Sci Rep 16, 9840 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44290-1

Ключевые слова: куколка кукурузная совка, кукуруза, Beauveria bassiana, эндофитные грибы, биологический контроль