ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИННОВАЦИОННОГО ОЛИГОНУКЛЕОТИДНОГО ИНСЕКТИЦИДА КОККУС-11 В БОРЬБЕ С COCCUS HESPERIDUM L.

Насекомые значительно превосходят все виды живых организмов по численности видов и общей биомассе, являясь одним из наиболее заметных консументов растений на планете. Для сохранения урожая одной из основных задач в сельском хозяйстве всегда была необходимость контроля и сокращения численности насекомых-вредителей. Современное использование химических инсектицидов приводит к накоплению ксенобиотиков в природе и сокращению биоразнообразия, включая насекомых. Устойчивое развитие человеческого общества невозможно без полезных насекомых, поэтому борьба с вредителями должна быть эффективной и избирательной. В данной статье показано, что применение контактного олигонуклеотидного инсектицида КОККУС-11 в концентрации 100 нг/мкл в отношении личинок Coccus hesperidum L. привело к гибели 95,59±1,63% в течение 12 суток. Природные олигонуклеотидные инсектициды демонстрируют новый метод борьбы с насекомыми-вредителями, который эффективен и безопасен для окружающей среды.

1. Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. From DNA to RNA // Mol. Biol. Cell. – 2002. – Vol. 91. – P. 401.

2. Bar-On Y.M., Phillips R., Milo R. The biomass distribution on Earth // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2018. – Vol. 115. – P. 6506-6511. DOI: 10.1073/pnas.1711842115

3. Daly H., Doyen J.T., Purcell A.H. Introduction to Insect Biology and Diversity // Oxford University Press: New York, NY, USA. – 1998. – P. 1-9.

4. Dias N., Stein C.A. Antisense oligonucleotides: basic concepts and mechanisms // Mol Cancer Ther. – 2002. – Vol. 1. – P. 347-55.

5. Gal’chinsky N.V., Yatskova E.V., Novikov I.A., Sharmagiy A.K., Plugatar Y.V., Oberemok V.V. Mixed insect pest populations of Diaspididae species under control of oligonucleotide insecticides: 3′-end nucleotide matters // Pesticide Biochem Physiol. – 2024. – Vol. 200. – P. 105838. DOI: 10.1016/j.pestbp.2024.105838

6. García Morales M., Denno B.D., Miller D.R., Miller G.L., Ben-Dov Y., Hardy N.B. ScaleNet: A literature-based model of scale insect biology and systematics // Database J. Biol. Database Curation. – 2016. – Vol. 2016. – P. bav118. DOI: 10.1093/database/bav118

7. Hallmann C.A., Sorg M., Jongejans E., Siepel H., Hofland N., Schwan H., Stenmans W., Müller A., Sumser H., Hörren T., et al. More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas // PLoS ONE. – 2017. – Vol. 12. – P. e0185809. DOI: 10.1371/journal.pone.0185809

8. Kapranas A., Morse J.G., Pacheco P., Forster L.D., Luck R.F. Survey of brown soft scale Coccus hesperidum L. parasitoids in southern California citrus // Biol. Control. – 2007. – Vol. 42. – P. 288-299. DOI: 10.1016/j.biocontrol.2007.05.012

9. Keyel P.A. DNases in health and disease // Dev Biol. – 2017. – Vol. 429. – P. 1-11. DOI: 10.1016/j.ydbio.2017.06.028

10. Milner A.M., Boyd I.L. Toward pesticidovigilance // Science. – Vol. 2017. – Vol. 6357. – P. 1232-1234. DOI: 10.1126/science.aan2683

11. Oberemok V., Gal’chinsky N., Novikov I., Sharmagiy A., Yatskova E., Laikova E., Plugatar Y. Ribosomal RNA-Specific Antisense DNA and Double-Stranded DNA Trigger rRNA Biogenesis and Insecticidal Effects on the Insect Pest Coccus hesperidum // Int. J. Mol. Sci. – 2025. – Vol. 26. – P. 7530. DOI: 10.3390/ijms26157530

12. Oberemok V.V., Laikova K.V., Gal’chinsky N.V. Contact unmodified antisense DNA (CUAD) biotechnology: list of pest species successfully targeted by oligonucleotide insecticides // Front. Agron. – 2024. – Vol. 6. – P. 1415314. DOI: 10.3389/fagro.2024.1415314

13. Oberemok V.V., Laikova K.V., Gal’chinsky N.V., Useinov R.Z., Novikov I.A., Temirova Z.Z., Shumskykh M.N., Krasnodubets A.M., Repetskaya A.I., Dyadichev V.V., et al. DNA insecticide developed from the Lymantria dispar 5.8S ribosomal RNA gene provides a novel biotechnology for plant protection // Sci. Rep. – 2019. – Vol. 9. – P. 6197. DOI: 10.1038/s41598-019-42688-8

14. Oberemok V.V., Laikova K.V., Repetskaya A.I., Kenyo I.M., Gorlov M.V., Kasich I.N., Krasnodubets A.M., Gal’chinsky N.V., Fomochkina I.I., Zaitsev A.S., et al. A Half-Century History of Applications of Antisense Oligonucleotides in Medicine, Agriculture and Forestry: We Should Continue the Journey // Molecules. – 2018. – Vol. 23. – P. 1302. DOI: 10.3390/molecules23061302

15. Oberemok V.V., Laikova K.V., Zaitsev A.S., Temirova Z.Z., Gal’chinsky N.V., Nyadar P.M., Shumskykh M.N., Zubarev I.V. The need for the application of modern chemical insecticides and environmental consequences of their use: A mini review // J. Plant Prot. Res. – 2017. – Vol. 57. – P. 427-432. DOI: https://doi.org/10.1515/jppr-2017-0044

16. Oberemok V.V., Novikov I.A., Yatskova E.V., Bilyk A.I., Sharmagiy A.K., Gal’chinsky N.V. Potent and selective ‘genetic zipper’ method for DNA-programmable plant protection: innovative oligonucleotide insecticides against Trioza alacris Flor // Chem Biol Technol Agric. – 2024. – Vol. 11(144). – P. 1-8. DOI: 10.1186/s40538-024-00668-9

17. Oberemok V.V., Puzanova Y.V., Gal'chinsky N.V. The 'genetic zipper' method offers a cost-effective solution for aphid control // Front Insect Sci. – 2024. – Vol. 4. – P. 1467221. DOI: 10.3389/finsc.2024.1467221.

18. Oerke E.-C., Dehne H.-W. Safeguarding production—Losses in major crops and the role of crop protection // Crop Prot. – 2004. – Vol. 23. – P. 275-285. DOI: 10.1016/j.cropro.2003.10.001

19. Pérez-Lucas G., Vela N., Aatik A.E., Navarro S. Environmental Risk of Groundwater Pollution by Pesticide Leaching through the Soil Profile // IntechOpen. – 2019. – Vol. 3. – P. 45-68. DOI: 10.5772/intechopen.82418

20. Pisa L., Goulson D., Yang E.-C., Gibbons D., Sánchez-Bayo F., Mitchell E., Aebi A., van der Sluijs J., Mac Quarrie C.J.K., Giorio C., et al. An update of the Worldwide Integrated Assessment (WIA) on systemic insecticides // Environ. Sci. Pollut. Res. – 2021. – Vol. 28. – P. 11749-11797. DOI: 10.1007/s11356-021-12853-6

21. Sanchis V. From microbial sprays to insect-resistant transgenic plants: History of the biospesticide Bacillus thuringiensis. A review // Agron. Sustain. Dev. – 2011. – Vol. 31. – P. 217-231. DOI: 10.1051/agro/2010027

22. Schernthaner J.P., Milne R.E., Kaplan H. Characterization of a novel insect digestive DNase with a highly alkaline pH optimum // Insect Biochem Mol Biol. – 2002. – Vol. 32. – P. 255-263. DOI: 10.1016/S0965-1748(01)00084-4

23. Sexton S.E., Lei Z., Zilberman D. The Economics of Pesticides and Pest Control // Int. Rev. Environ. Resour. Econ. – 2007. – Vol. 1. – P. 271-326. DOI: 10.1561/101.00000007

24. Terenius O., Papanicolaou A., Garbutt J.S., Eleftherianos I., Huvenne H., Kanginakudru S., Albrechtsen M., An C., Aymeric J.L., Barthel A., et al. RNA interference in Lepidoptera: An overview of successful and unsuccessful studies and implications for experimental design // J. Insect Physiol. – 2011. – Vol. 57. – P. 231-245. DOI: 10.1016/j.jinsphys.2010.11.006

25. Villanueva R.T., Gauthier N., Ahmed Z.M. First Record of Coccus hesperidum L. (Hemiptera: Coccidae) in Industrial Hemp in Kentucky // Fla. Entomol. – 2021. – Vol. 103. – P. 514-515. DOI: 10.1653/024.103.00415

26. Vranjic J.A. 1.3.1 Effects on host plant // World Crop Pests. – 1997. – Vol. 7. – P. 323-336.

27. Warner J.R. The economics of ribosome biosynthesis in yeast // Trends Biochem. Sci. – 1999. – Vol. 24. – P. 437-440.

28. Weston D.P., Poynton H.C., Wellborn G.A., Lydy M.J., Blalock B.J., Sepulveda M.S., Colbourne J.K. Multiple origins of pyrethroid insecticide resistance across the species complex of a non-target aquatic crustacean, Hyalella azteca // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2013. – Vol. 110. – P. 16532-16537. DOI: 10.1073/pnas.1302023110

29. Woodcock B.A., Bullock J.M., Shore R.F., Heard M.S., Pereira M.G., Redhead J., Ridding L., Dean H., Sleep D., Henrys P., et al. Country-specific effects of neonicotinoid pesticides on honey bees and wild bees // Science. – 2017. – Vol. 356. – P. 1393-1395. DOI: 10.1126/science.aaa1190