РАЗДЕЛ 2
ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследования
Для проведения экспериментальных работ были выбраны объекты среди одного из наиболее многочисленных по видовому составу отрядов насекомых - отряда чешуекрылые (Lepidoptera), насчитывающего более 100 000 видов [177]. Выбор объектов обусловлен большим народно-хозяйственным значением изучаемых нами видов. Отдельные представители этого отряда, являясь вредителями, наносят ощутимый урон сельскому и лесному хозяйству. Нескольких видов шелкопрядов разводят в промышленных масштабах для получения шелка. Поэтому, в настоящее время уделяется максимальное внимание вопросам разработки методик разведения отдельных видов чешуекрылых для решения программ биологического метода защиты растений.
Нами были выбраны три вида чешуекрылых - тутовый шелкопряд (Bombyx mori L., Bombycidae), непарный шелкопряд (Lymantria dispar L., Lymantridae) и зерновая моль (Sitotroga cerealella Oliv., Gelechiidae). Указанные виды имеют много общего - широкое распространение, важное хозяйственное значение, достаточную изученность биологии и экологии и т. д., и в то же время обладают существенными отличиями в биологии и экологии, технологии разведения, задачах практического использования, что позволяет наиболее полно изучить затронутые в работе вопросы, и достичь поставленных целей.
Тутовый шелкопряд - основной продуцент сырья для шелкоперерабатывающей промышленности, единственный полностью одомашненный вид среди насекомых, который не может развиваться без опеки человека и в диком виде не встречается. Технология его разведения носит промышленный характер [1, 20, 59, 64, 65, 72, 73, 75, 116, 161]. Кроме того, тутовый шелкопряд представляет ценность, как тест-объект для наработки вирусных препаратов, как путем заражения гусениц, так и при культивировании и заражении клеток in vitro [109]. Так же как тест-объект для определения остатков инсектицидов в окружающей среде [70].
Непарный шелкопряд - один из самых распространенных и опасных вредителей сельского и лесного хозяйства. Перспективен для наработки вирусных препаратов, а также в программах генетического подавления природных популяций [15, 148, 173, 176, 184, 187, 198, 208].
Зерновая моль - широко распространенный полевой и амбарный вредитель. В промышленных масштабах культивируется в целях получения яиц, используемых для разведения трихограммы. От их качества зависит эффективность яйцееда [20, 25, 43, 47, 55, 128, 179].
Такие отличия в биологии и экологии изучаемых объектов открывают широкие возможности при разработке приемов повышения их жизнеспособности и продуктивности. И являются важнейшим условием повышения эффективности программ биометода и культивирования продуцентов.
2.1.1. Тутовый шелкопряд (Bombyx mori L.) относится к семейству настоящих шелкопрядов (Bombycidae). Вероятным предком тутового шелкопряда считают бабочку Bombyx mandarina Moore, обитающую в диком виде в лесах Китая, Кореи и Японии. Родина тутового шелкопряда Китай [64, 141, 183], по некоторым данным [152] - и Индия.
Более пяти тысяч лет тутовый шелкопряд - основной продуцент натурального шелка. Многовековое одомашнивание полностью изменило его биологию и экологию [51]. Результатом этого является тот факт, что без опеки человека тутовый шелкопряд существовать не может.
Промышленное шелководство развито в 36 странах мира. Более 70 % общемирового производства шелка дают Китай и Индия [152].
В наше время тутовый шелкопряд используется не только как основной продуцент сырья для шелкоперерабатывающей промышленности, а и как идеальная биологическая модель для различных научных исследований [60, 70].
Биология и экология тутового шелкопряда изучены достаточно хорошо и описаны в литературе [25, 27, 54, 170], поэтому мы остановимся лишь на характеристике некоторых особенностей, которые делают вид удобным для исследований.
Как и все чешуекрылые, он проходит в своем развитии четыре фазы - яйцо, личинка, куколка и бабочка. Полный цикл превращения при оптимальных условиях разведения - температуре +24?2?С и относительной влажности воздуха 65-85 % - завершается за 50-55 дней. Это позволяет получать три последовательных поколения за год при кормлении листом шелковицы или шесть - при выкармливании на искусственных средах [165, 166, 202].
Несмотря на то, что большинство современных пород тутового шелкопряда имеет длительную диапаузу на стадии яйца, разработаны приемы, побуждающие свежеотложенную грену к бездиапаузному развитию [157, 215], а также методы задержки развития и продолжительности ее зимовки [72], что создает благоприятные условия для обеспечения исследований полноценной греной на протяжении года.
По характеру питания тутовый шелкопряд считается фитофагом-монофагом, так как приурочен к питанию листьями шелковицы рода Mоrus, семейства тутовых - Mоraceae. Однако при отсутствии листьев шелковицы тутовый шелкопряд может есть листья маклюры, одуванчика, скорцонеры, подоспермума и других видов. Но только на шелковице биологические и хозяйственно ценные признаки вида полностью реализуются [55].
Гусеницы тутового шелкопряда ведут открытый образ жизни, не расползаются. Существующие породы и гибриды отличаются синхронностью развития культуры. Имаго-самки и самцы не летают, основную массу яиц самки откладывают в первые сутки.
Тутовый шелкопряд более столетия широко используется как лабораторный объект, благодаря которому удалось решить многие вопросы разведения насекомых, а также ряд проблем общебиологического плана [7].
Приведем характеристику дополнительных возможностей использования культуры тутового шелкопряда.
1. Тутовый шелкопряд - тест-объект для токсикологических исследований.
Известно, что популяции тутового шелкопряда гомогенны в отношении чувствительности к токсическим веществам [70]. Это дало возможность определить стандартные количества остатков пестицидов, допустимых в зоне выкормок.
Разработана методика о