Новый штамм циповируса DsCPV-1, выделенный из гусениц сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibiricus), рассматривается как перспективный биологический инсектицид против насекомых-вредителей. Для массового производства этого вируса был предложен кандидат продуцент — табачный бражник (Manduca sexta), насекомое с коротким жизненным циклом и низкой стоимостью разведения. Исследования подтвердили активную репликацию вируса в M. sexta, однако выявили необычную особенность: в клетках кишечника накапливались преимущественно «голые» вирионы без защитных белковых оболочек — полиэдров. В то время как в основном хозяине, сибирском шелкопряде, полиэдры образуются обильно, обеспечивая устойчивость вируса во внешней среде и горизонтальную передачу инфекции (Subbotina et al., 2025, Journal of economic entomology).

Сохранит ли вирус, выработанный личинками M. sexta, эффективность против целевых насекомых-вредителей? Эксперименты дали обнадёживающий ответ для борьбы с сибирским шелкопрядом: новый штамм вызывал до 73% смертности, а образование полиэдров в заражённых личинках полностью восстанавливалось. Что критически важно для поддержания цепи заражения в популяции. Однако при испытаниях на непарном шелкопряде (Lymantria dispar) ни пассаж, полученный от основного хозяина, ни пассаж, полученный от альтернативного хозяина, не вызывали значимой гибели личинок средних возрастов, несмотря на подтверждённую репликацию вируса (Subbotina et al., 2025, Insects). Вероятно, у этих гусениц развивается толерантность — способность переносить инфекцию без гибели. Кроме того, в их организме полиэдры формировались в значительно меньших количествах. Таким образом, M. sexta остаётся перспективным продуцентом для препарата на основе DsCPV-1 против сибирского шелкопряда, но для борьбы с другими вредителями потребуются дополнительные исследования и оптимизация состава биоинсектицида.

Рисунок — Микроскопия вирионов и полиэдров вируса DsCPV-1. Верхний ряд: электронная микроскопия вирионов в клетках кишечника табачного бражника (M. sexta). Нижний ряд: световая микроскопия полиэдров DsCPV-1 (слева) и их ультраструктура с характерными вирионами внутри (справа). Синие стрелки указывают на ключевые элементы: «голые» вирионы (верхний ряд) и кристаллические полиэдры (нижний ряд).

В журнале Scientific Reports были опубликованы результаты исследований, где авторы сравнили эффективность разных изолятов бакуловируса непарного шелкопряда LdMNPV и связали наблюдаемые различия с особенностями геномов вируса (Akhanaev et al., 2025, Scientific Reports). В биотестах использовали несколько популяций Lymantria dispar из России и Японии (включая разные подвиды), а также близкий вид L. umbrosa (Хоккайдо). Заражение проводили перорально методом спаивания вирусной суспензии в фиксированных дозах; для российских популяций применяли дозы 5–5000 полиэдров на личинку, для японских популяций использовали одну дозу 50 пол/личинку, смертность учитывали 16 дней. Было показано, что эффективность вируса ядерного полиэдроза не сводится к простому правилу «местный изолят эффективнее на местной популяции». Так, сибирский изолят LdMNPV-27/0 оказался более эффективным против краснодарской популяции, по сравнению с локальным изолятом LdMNPV-KR, а изолят LdMNPV-KG (Киргизстан) почти не действовал на личинок из Новосибирска, но снижал выживаемость у краснодарских личинок. В целом новосибирская популяция демонстрировала повышенную выживаемость. Для трёх новых изолятов (KR, KG, BibJ) выполнено полногеномное секвенирование: геномы различались по размеру (примерно 153,8–164,5 тыс. п.н.) и, в частности, по числу генов семейства bro; у изолята BibJ выявлено отсутствие гена vef-1, однако вопреки ожиданиям, это не гарантировало низкую вирулентность.

Практический вывод для разработки биопрепаратов: важны свойства конкретного штамма, поэтому нужен отбор «лучшего» изолята по биотестам, а не ставка только на взаимодействие географий популяций хозяина и вируса.

Рисунок 2. Динамика выживания популяций непарного шелкопряда при пероральном заражении различными изолятами LdMNPV. Кривые обозначены разными буквами при наличии статистически значимых различий (log-rank тест с поправкой Holm, p < 0,05).

Была исследована адаптивная способность азиатских популяций непарного шелкопряда (Lymantria dispar) к питанию хвойными породами (Arzhanova et al., 2026, Scientific Reports). Данная работа была проедена в контексте потенциального изменения климата и связанного с этим расширении ареала вредителя (Ponomarev et al., 2023). Сравнивались две популяции: новосибирская (питающаяся преимущественно берёзой Betula pendula) и алтайская (использующая как берёзу, так и лиственницу Larix sibirica). Личинок выращивали на трёх видах кормовых растений: берёзе (контроль), лиственнице и сосне обыкновенной (Pinus sylvestris). Выживаемость личинок обеих популяций при питании на лиственнице не отличается от берёзы, тогда как у новосибирской популяции снижается при питании на сосне. Алтайская популяция демонстрирует одинаковую выживаемость на всех трёх кормовых растениях, что сохраняется и во втором поколении. Питание сосной приводит к снижению массы куколок и удлинению личиночной стадии у обеих популяций. Количество отложенных яиц уменьшается при питании на сосне, но не на лиственнице. При этом, отрождение насекомых не зависит от кормового растения.

Физиологические исследования выявили повышение активности щелочных протеаз в средней кишке при питании хвойными по сравнению с берёзой, а также накопление малонового диальдегида (маркера окислительного стресса) на лиственнице. Активность эстераз увеличивается только у самцов алтайской популяции при питании сосной.

Таким образом, непарный шелкопряд обладает достаточной физиологической пластичностью для освоения хвойных хозяев, особенно при наличии «промежуточного» хозяина – лиственницы. Это повышает риск его успешного северного расширения и потенциального негативного воздействия на бореальные леса.

Рисунок — Сравнение физиологических параметров двух популяций непарного шелкопряда при выращивании на разных видах кормовых растений.

Другое исследование для изучения потенциальной адаптации непарного шелкопряда к серверным популяциям растений-хозяев при его экспансии на север было проведено в Западной Сибири (Subbotina et al., 2025, Forest Ecology and Management). В исследовании изучалась роль химических защитных соединений берёзы повислой (Betula pendula) и лиственницы сибирской (Larix sibirica), ассоциированная с широтой произрастания растений, в потенциальном сдерживании северной экспансии непарного шелкопряда (Lymantria dispar) — одного из наиболее опасных лесных фитофагов Евразии.

Исследование проводилось в Западной Сибири, где в пределах различных природных зон (см. рис.) были собраны листья березы и хвоя лиственницы. Отбор листьев осуществлялся ранней весной — в период активного питания гусениц и их повышенной чувствительности к химическим защитным соединениям растений. У лиственницы выявлена чёткая широтная закономерность: к северу содержание двух соединений с доказанным антфидантным действием — дегидроабиетиновой кислоты и нонакозан-10-ола — значительно снижалось. Одновременно возрастала концентрация жирных кислот, включая α-линоленовую, играющую ключевую роль в иммунных реакциях растений. У берёзы повислой картина оказалась сложнее: концентрация тритерпеноидов, обладающих токсичностью для гусениц непарного шелкопряда, изменялась нелинейно в зависимости от широты. Важно, что северные популяции берёзы не демонстрировали повышенного уровня защитных метаболитов по сравнению с южными. Полученные данные свидетельствуют о слабости химического барьера растений на пути северного распространения непарного шелкопряда. Снижение концентрации антфидантных соединений у лиственницы на севере и отсутствие усиления химической защиты у берёзы создают благоприятные условия для освоения новых территорий вредителем в условиях продолжающегося потепления. Эти результаты подчёркивают критическую важность превентивного контроля вспышек численности непарного шелкопряда на северной границе его ареала для сохранения устойчивости сибирской тайги.

Рисунок — Исследуемая территория и точки сбора образцов для фитохимического анализа. 

Поскольку недавно усилиями нашей лаборатории, совместно с коллегами энтомологами из Екатеринбурга и Квебека (Канада) было показана экспансия непарного шелкопряда на север в центральной части его ареала (Ponomarev et al., 2023), мы поставили задачу актуализировать северную границу ареала вида в западной части ареала. Таким образом мы поревели мониторинг Северо-Запада России на заселенность непарным шелкопрядом, а заодно осуществили ретроспективный анализ заселённости данным видом европейской части России за последние 200 лет (Selikhovkin et al., 2025, Insects). Нами было показано, что в разных участках ареала картина существенно отличается. Если в Западной Сибири непарный шелкопряд активно продвигается в северном направлении, с средней скоростью 50 км/в год, то в Северо-Западном регионе России этого не происходит и вид распространен намного южнее чем в Западной Сибири. Мы связываем в первую очередь этот феномен с влиянием сезонного распределения температур при глобальном потеплении. В частности, если прирост среднегодовой температуры более выражен в европейской части России, то прирост температур в вегетационный период в два раза выше на участках резко континентального климата, т.е. в западносибирском регионе. Вероятно, как ответ на увеличение прироста летней теплообеспеченности и происходит смещение границ ареала на север в центральной его части, тогда как европейская часть ареала фактически сохраняет свои границы на прежнем месте.    

Рисунок — Заселенность непарным шелкопрядом европейской части России.