Вирус опасной болезни бабочек передается от матери к детям через яйца

Самки непарного шелкопряда в процессе откладки яиц. Для этой бабочки характерен сильный половой диморфизм: самцы непарного шелкопряда мелкие, буровато-серые, а самки большие, белые и пушистые. Отсюда и название «непарный». Фото с сайта http://www.forestryimages.org

Вирус NPV вызывает у непарного шелкопряда, опасного вредителя лиственных деревьев, смертельное заболевание – ядерный полиэдроз. До сих пор оставалось не совсем ясным, может ли вирус передаваться от матери к потомству трансовариально (через яйцо). Исследование, проведенное экспертом из Таврического национального университета, позволяет ответить на этот вопрос утвердительно.

Непарный шелкопряд – опасный вредитель лиственных деревьев (плодовых, дуба, липы и мн. др.). Главным союзником садоводов и лесников в борьбе с непарным шелкопрядом является вирус ядерного полиэдроза (nuclear polyhedrosis virus, NPV). Этот вирус относится к обширной группе бакуловирусов – ДНК-содержащих вирусов, вызывающих смертельные болезни у насекомых. Именно эпидемии ядерного полиэдроза обычно кладут конец вспышкам численности непарного шелкопряда.

Известно, что NPV может долго существовать в лесной экосистеме как в организме хозяина, так и вне его. Ясно, что вирус может передаваться от одного насекомого к другому (горизонтальная передача). Однако до сих пор не совсем понятно, может ли NPV передаваться от матери к потомству через яйцо (трансовариально). Одни факты вроде бы свидетельствуют в пользу трансовариальной передачи, другие – против. Например, в статье Charpentier et al., 2003 указано, что вирус был обнаружен при помощи метода ПЦР (см.: полимеразная цепная реакция) в яйцевых массах, отложенных зараженными самками. Однако после того, как яйца были продезинфицированы гипохлоритом натрия, вируса в них не оказалось. Из этого был сделан вывод, что вирус заражает потомство все-таки извне, а не достается ему от матери трансовариальным путем.

Гусеница непарного шелкопряда Lymantria dispar. Фото с сайта http://media-2.web.britannica.com.

В. В. Оберемок из Таврического университета (Симферополь) сообщает в своей статье об успешном обнаружении вируса NPV в яйцах непарного шелкопряда при помощи одного из вариантов метода ПЦР (RAPD-PCR – Random Amplification of Polymorphic DNA PCR, полимеразная цепная реакция со случайной амплификацией полиморфной ДНК). Яйца были собраны в Челябинской области в 2006 году. Выход гусениц из этих яиц составлял лишь 23%. Образцы ДНК вируса выделяли дважды: с поверхности яйца и затем из самого яйца. Правда, в статье не сказано, промывали ли яйца гипохлоритом натрия, но автор утверждает, что вероятность попадания вируса с поверхности яйца внутрь была исключена. Всего было проверено семь яиц. На поверхности яйца вирус обнаружился только в трех случаях, а внутри – во всех семи. Это подтверждает трансовариальную передачу вируса. Может быть, именно из-за зараженности вирусом выход гусениц из яиц был таким низким.

Вирусы ядерного полиэдроза образуют в клетках зараженных насекомых крупные многогранные капсулы, набитые палочковидными вирусными частицами. На фотографии – срез такой капсулы; «стопки» вирусных частицы разрезаны под разными углами. Фото с сайта http://microbes.otago.ac.nz

Полученный результат важен в двух отношениях. Во-первых, подтверждена способность вируса NPV передаваться трансовариально. Во-вторых, отработана методика проверки яиц непарного шелкопряда на зараженность вирусом. То и другое важно для разработки мер борьбы с вредителем.

Автор отмечает, что вирусная инфекция, передаваемая трансовариально, часто может находиться в скрытом состоянии, пока те или иные стрессовые факторы не приведут к вспышке заболевания. По метафорическому выражению автора, трансовариальная передача вируса «является тлеющей искрой вирусной инфекции, превращающейся со временем под действием стрессовых факторов в пламя, а горизонтальная передача вируса - ветром, который его раздувает».

Об использовании бакуловирусов для борьбы с насекомыми-вредителями см. также: Насекомые-вредители защищаются от биологического оружия. «Элементы», 8.10.07