Bioinsekticidy pro kontrolu populací hmyzích škůdců

Hmyz je nezbytnou součástí ekosystémů. Mezi užitečné druhy patří opylovači, ale existuje i mnoho škůdců, kteří škodí přímo (např. jako parazité nebo přenašeči nemocí) nebo nepřímo (např. jako škůdci plodin či lesů). V praxi se často používají syntetické insekticidy, které však ohrožují zdraví lidí, ekosystémy i užitečný hmyz. Navíc vzniká rezistence škůdců, což snižuje účinnost přípravků. Proto se hledají biologické alternativy – biopesticidy.

Mezi nejúčinnější patří hmyzí patogeny – hlístice, houby a bakterie. Používají se však omezeně kvůli pomalejšímu účinku, citlivosti na prostředí a omezené nabídce. BC i BOKU vyvíjejí přípravky na bázi hlístic rodu Steinernema, účinné proti řadě škůdců v zahradách i sklenících. V projektu se zaměříme na jejich kombinaci s dalšími patogeny a posoudíme účinnost proti škůdcům v zemědělství a lesnictví. Při infekci hmyz aktivuje imunitní reakce – jejich ovlivnění může zvýšit účinnost biopesticidů.

Účinek lze posílit RNA interferencí (RNAi), která pomocí dvouřetězcové RNA (dsRNA) zablokuje imunitní geny hmyzu. Škůdce je pak oslaben nebo usmrcen. RNAi je vysoce specifická a nepoškozuje necílové organismy, jako jsou opylovači.

Projekt sleduje i dopady na necílové organismy a zvyšuje povědomí o biopesticidech. Zaměřuje se na tři škůdce typické pro přeshraniční oblast: lýkožrout smrkový, bekyně velkohlavá a mandelinka bramborová. Jejich genom je již známý, což umožňuje využití molekulárních metod.

Projekt se zaměřuje na vývoj a optimalizaci ekologických metod ochrany proti významným zemědělským a lesnickým hmyzím škůdcům v přeshraniční oblasti. Mezi klíčové výstupy patří inovativní biopesticidy založené na patogenech hmyzu, jako jsou hlístice rodu Steinernema, houby a bakterie. Tyto přípravky budou modifikovány pomocí RNA interference (RNAi), která cíleně oslabí imunitní obranu škůdců a zvýší účinnost patogenů, aniž by ohrozila necílové organismy, jako jsou opylovači.

Hlavními škůdci, na které se projekt zaměřuje, jsou mandelinka bramborová, bekyně velkohlavá a lýkožrout smrkový. Díky dostupnosti jejich kompletních genomů lze využít molekulárně-biologické metody pro vývoj specifických RNAi strategií. Testování nových bioinsekticidů bude probíhat nejprve na mandelince bramborové a následně se rozšíří i na další škůdce. Projekt také přinese výsledky v podobě optimalizace metod aplikace biopesticidů dle biologických specifik jednotlivých druhů škůdců.

Významnou součástí výstupů je také zhodnocení vlivu nových přípravků na necílové organismy, čímž bude zajištěna ekologická bezpečnost navrhovaných metod. Projekt přispěje ke zvýšení povědomí o možnostech biologické ochrany mezi zemědělci, vlastníky lesů a širokou veřejností. Důležitým výsledkem bude také navázání spolupráce mezi výzkumnými institucemi a podniky v přeshraničním regionu a vytvoření základů pro komerční využití vyvinutých biopesticidů. Projekt tak přispěje ke snížení používání syntetických insekticidů, ochraně biodiverzity a udržitelnosti zemědělských a lesních ekosystémů.