2 lipca 2011
Fopius arisanus jest parasitoidem jaj i larw muszek owocówek z rodziny Tephritidae, który jest z sukcesem wykorzystywany w biologicznej kontroli tych istotnych tropikalnych szkodników. Opisujemy tutaj zoptymalizowany protokół hodowli F. arisanus na małą skalę z wykorzystaniem łatwo dostępnych materiałów.
FOIA Aus jest ważnym biologicznym środkiem kontroli na Hawajach, ponieważ atakuje owocówki, które są poważnymi szkodnikami ekonomicznymi w całych tropikach, a w szczególności tutaj, na Hawajach. Zaletą FOIA Aus jest to, że atakuje on stadium jaj szkodnika, kontrolując tym samym owada na wczesnym etapie rozwoju. W następujących klipach zobaczą Państwo zbliżenia pokazujące, jak hodujemy FOIA Aus w warunkach laboratoryjnych.
Na koniec programu zaprezentujemy dyskusje na temat tego, jak ten konkretny parasitoid został wykorzystany w udanym programie uwalniania w Polinezji Francuskiej. Protokół rozpoczniemy od dorosłych pasożytów, które są gotowe do osowania w jajach owocówki będącej gospodarzem. Pierwszym krokiem jest przygotowanie jaj owocówki do prezentacji pasożytowi.
Następnie pozwala się larwom muszki owocówki na wyklucie, rozwój i przepoczwarzenie. Gdy muszki owocówki osiągną stadium poczwarki, są one sortowane pod względem wielkości w celu wzbogacenia populacji pasożytów. Na koniec pasożyty wykluwają się i są utrzymywane aż do osiągnięcia dojrzałości.
Następnie się spotykają i ponownie są gotowe do złożenia jaj w nowej partii owoców. Jaja muchy. To kończy cykl.
Przygotuj podłoże dla jaj muszek owocówek, tworząc bloki z agaru o boku około 10 centymetrów. Agar przygotowuje się w stężeniu 9 g proszku agarowego na litr wody.
Kładąc naczynia na płaskiej powierzchni, należy wypełnić je po brzegi ciekłym agarem, pozostawiając go do zastygnięcia przez co najmniej 45 minut. Gdy bloki agaru stwardnieją, na górną powierzchnię każdego z nich należy nałożyć pojedynczą warstwę papieru chłonnego. Dzięki wilgoci powierzchniowej papier powinien łatwo przylgnąć do agaru.
Drugie toczenie. Nanieś jaja muszki owocowej na powierzchnię bloków świdra pokrytą tkanką. Objętość 0,5 mililitra zawiesiny jaj muszki owocowej dostarcza około 6 000 jaj na blok.
Do równomiernego rozprowadzenia jaj muszek owocówek na powierzchni tkanki używa się pędzla o szerokości 2,5 centymetra namoczonego w wodzie. Jaja muszki owocówki są następnie umieszczane pod dolnym sitiem klatek z pasożytami, aby umożliwić pasożytom złożenie jaj. Opukanie dolnej strony sita pozwala usunąć martwe pasożyty, które mogłyby przeszkodzić w dostępie do jaj. Jaja much pozwalają pasożytom na złożenie jaj w ciągu nocy.
Około 21 godzin jest wystarczającym czasem, aby wysoki odsetek jaj muszek owocówek został sparazytowany. Dłuższa ekspozycja wiąże się z ryzykiem superparazytozy. Głównymi komponentami potrzebnymi do hodowli jaj po ekspozycji na pasożyty są pożywka dla larw muszki owocówki, pojemniki na pożywkę dla larw oraz pojemniki do przepoczwarczania.
Umieść od trzech do trzech i pół przygotowanych bloków świdrowych z zaparasytowanymi jajami na jednym i ćwierć litra pożywki dla larw muchy owocówki. Postaw pojemnik z pożywką i jajami na podwyższeniu, a pojemnik do przepocz워kowania na warstwie drobnoziarnistego wermikulitu lub płukanego piasku o grubości półtora centymetra.
Krawędzie pojemnika do przepocznienia zaklej taśmą maskującą. Upewnij się, że między górną częścią pojemnika z pożywką a pokrywą pojemnika do przepocznienia znajduje się wystarczająca przestrzeń, aby larwy mogły wypełznąć i wpaść do znajdującego się poniżej wermikulitu. Przenieś pojemniki do przepocznienia do pomieszczenia o temperaturze 27 °C i wilgotności względnej 80% na jeden tydzień.
Przykryj pojemniki grubą tkaniną przez pierwsze cztery dni po upływie jednego tygodnia. Otwórz pojemniki do przepocwierania i usuń pożywkę dla larw. Jako muchówki gospodarza do hodowli foia Airis wykorzystujemy Bre Dorsals.
Potencjalnymi gospodarzami są również inne gatunki z rodzajów Asfa i sitis. Jeśli w wermikulicie znajdują się nieprzypompowane larwy, należy pozostawić je na noc do przepoczwarczenia przed przesianiem. Przesiewanie poczwerek z wermikulitu należy rozpocząć od zastosowania grubego sita i dużego pojemnika.
Następnie należy użyć sita ręcznego, aby usunąć wszelkie pozostałe grudki wermikulitu zawierające opia. Można je częściowo oddzielić od niezaparasytowanych muszek owocówek. W oparciu o poprzednie badania zbieramy tylko te, których średnica wynosi od 1,65 do 2,26 mm; mniejsze zawierają głównie niedorosłe parasitoidy.
W większych obszarach znajdują się głównie muchy. Do sortowania poczwerek według rozmiaru można zastosować różne metody. Opiszemy metodę mechaniczną z wykorzystaniem sortera o niestandardowym rozmiarze dla zebranych obszarów zaparasytowanych.
Procent kobiet zwiększa się wraz z rozmiarem. Umieść osobniki w lejku na górze mechanicznego sortera rozmiarów. Podajnik wibracyjny przesuwa je na górę pary lekko rozbieżnych wałków toczących ustawionych pod kątem 30 stopni. Osobniki wpadają pojedynczo do szeregu szczelin, które odprowadzają je przez lejki do 10 oddzielnych pojemników.
Umieść poczwarki o rozmiarach od 1,65 millimeters do 2,26 millimeters w klatce do wyklucia na kolejne siedem dni, aż większość much wykluje się z zapasożyczonych poczwarek. Następnie użyj wentylatora, aby oddzielić puste poczwarki od tych, w których wciąż znajdują się żywe parasytoidy. W celu utrzymania kolonii Opia Aus należy używać klatki dla pasożytów z odsuwanym szklanym frontem, o długości boku około 25 centimeters.
Klatka posiada siatkę o oczkach o wymiarach jednego milimetra kwadratowego na górze oraz na dwóch bokach. Tył klatki jest pokryty gumową płachtą z otworem o średnicy dziewięciu centymetrów, służącym do dostępu. Dno klatki posiada wycięcie, które od wewnątrz jest osłonięte siatką o oczkach od jednego do dwóch milimetrów kwadratowych.
Wystarczająco duże, aby pomieścić dwa bloki z owocami oraz jaja much dla pasożytów w odpowiedniej pozycji. Klatki powinny posiadać również przyciemnioną część wzdłuż dolnej ćwiartki szklanego frontu, aby zminimalizować gromadzenie się pasożytów przy przedniej ścianie klatki. Umieść około 11 gramów wybranego podłoża w plastikowych pojemnikach o średnicy około dziewięciu centymetrów.
Powinno to dać około 600 do 700 pasożytów na klatkę. Selekcja wielkości powinna skutkować uzyskaniem około 60% samic. Do pojemników należy przymocować pokrywki z siatką. Pokrywki powinny być przykryte siatką o oczkach o wymiarach dwóch milimetrów kwadratowych, co pozwoli owadom na opuszczenie pojemników po wykluciu, ale zatrzyma pozostałe muszki owocówki.
Utrzymuj pasożyty w temperaturze 24°C i przy wilgotności względnej około 45%, przy fotoperiodzie 12:12 i dobrej wentylacji. Nakładaj wirówki miodu w formie smug wzdłuż górnej części klatek co najmniej trzy razy w tygodniu. Jeśli dostępny miód wyschnie, nanieś miód wirowany w wąskich smugach za pomocą opuszka palca. Należy pamiętać, że jeśli smugi będą zbyt grube, miód będzie ściekać do klatki. Jeśli smugi będą zbyt cienkie, miód szybko wyschnie i będzie wymagał częstego nakładania. Na górze klatek umieść bloki agarowe o wymiarach 10 cm kwadratu i głębokości 4 cm, aby zapewnić pasożytom wilgoć.
Bloki te należy wymieniać dwa razy w tygodniu. W 2001 roku otrzymaliśmy niewielki grant zalążkowy, aby sprawdzić, czy możemy wprowadzić metody biologicznej kontroli na Polinezji Francuskiej w celu złagodzenia sytuacji, ponieważ muszka owocówka orientalna powodowała wówczas niewyobrażalną infestację wszystkich owoców tropikalnych. Z laboratorium tutaj, na Hawajach, wysłaliśmy 10 przesyłek.
Zatem każda z tych przesyłek obejmowała zazwyczaj około stu tysięcy osobników *Fop maximize*, choć w rzeczywistości było ich nieco więcej. Przesyłaliśmy poczwarki muszki owocówki orientalnej z zawartym wewnątrz parasitoidem, a następnie przeprowadzaliśmy ich wylęg. W związku z tym założyliśmy niewielkie laboratorium na Tahiti, gdzie otrzymywaliśmy przesyłki i przeprowadzaliśmy wylęg *Fop maximize*. W ten sposób w przeciągu około roku wypuściliśmy blisko milion osobników *Fop maximize*.
Ogólnie rzecz biorąc, jest to najskuteczniejsze rozwiązanie poza Hawajami. Kiedy FOIA Aus zostało po raz pierwszy wprowadzone na Hawajach, stało się najlepszym przykładem biologicznej kontroli muszek owocówek na obszarze Pacyfiku. W ciągu ostatnich 10 lat odnotowano ogromne rozprzestrzenienie kompleksu Bactrocera Dorsals na całym świecie.
Gatunek Bactrocera carambola rozprzestrzenił się do Ameryki Południowej, do Surinamu, i obecnie występuje w północnej części Brazylii. Ponadto pojawił się inny gatunek, Bactrocera dorsalis, który rozprzestrzenił się w całej Afryce i wyrządza ogromne szkody. Odnotowano również rozprzestrzenianie się gatunku Bactrocera papayae.
Ten sukces otwiera teraz możliwości wdrożenia tych FOIA Aus w Ameryce Południowej, Afryce oraz w innych częściach Azji.
Fopius arisanus to osa pasożytnicza, która atakuje stadium jaj i larw muszek owocówek z rodziny Tephritidae, stanowiących istotne szkodniki rolnicze w regionach tropikalnych. Niniejszy artykuł przedstawia zoptymalizowany protokół hodowli F. arisanus na małą skalę z wykorzystaniem ogólnodostępnych materiałów.
Ustanowienie niezawodnych kolonii laboratoryjnych osowatych pasożytniczych, takich jak Fopius arisanus, ma kluczowe znaczenie dla rozwoju programów biologicznego zwalczania szkodników z rodziny Tephritidae, powodujących straty gospodarcze w uprawach owoców. Zoptymalizowane protokoły hodowlane zwiększają pewność przewidywań w walidacji celów, umożliwiając spójną produkcję czynników biologicznych służących do mechanistycznej redukcji ryzyka strategii zarządzania szkodnikami. Wspiera to ciągłość translacyjną od etapu odkryć po ocenę przedkliniczną w procesach biotechnologii rolniczej.
Metoda hodowli wpisuje się w proces odkryć naukowych, wspierając weryfikację hipotez na wczesnym etapie badań, umożliwiając opracowanie testów dzięki standaryzowanej produkcji parazytoidów oraz dostarczając danych do badań translacyjnych poprzez walidację zakresu gospodarzy.