Um protocolo Optimizado para Criação Fopius arisanus, Um parasitóide de Frutas Tephritid Flies
2 de julho de 2011
Fopius arisanus é um parasitóide de ovos-larvas de moscas da fruta Tephritid que é utilizado com sucesso no controle biológico dessas pragas importantes tropical. Descrevemos aqui um protocolo otimizado para a criação de F. arisanus em pequena escala, utilizando materiais facilmente disponíveis.
FOIA Aus é um importante agente de controle biológico no Havaí porque ataca moscas-das-frutas, que são pragas econômicas sérias em todo o trópico e especialmente aqui no Havaí. A vantagem de FOIA Aus é que ele ataca a fase de ovo do inseto-praga, controlando o inseto em estágio inicial. Nos vídeos a seguir, você poderá observar detalhes de como criamos FOIA Aus em um ambiente de laboratório.
E ao final deste programa, você verá algumas discussões sobre como esse parasitoide em particular foi utilizado em um programa de liberação bem-sucedido na Polinésia Francesa. Iniciaremos nosso protocolo com parasitas adultos prontos para ovipositar em ovos de uma mosca-das-frutas hospedeira. O primeiro passo é preparar os ovos da mosca-das-frutas para apresentação ao parasita.
Em seguida, permite-se que as larvas de mosca-das-frutas eclosionem, se desenvolvam e sofram pupação. Uma vez que as moscas-das-frutas atinjam o estágio de pupa, são classificadas por tamanho para enriquecer a população de parasitas. Por fim, os parasitas emergem e são mantidos até a maturação.
Em seguida, eles se encontram e estão novamente prontos para invadir uma nova leva de frutas. Ovos de moscas. Isso completa o ciclo.
Prepare um substrato para a fruta. Ovos de mosca produzidos por meio de blocos de ágar com aproximadamente 10 centímetros de lado. O ágar é preparado na concentração de nove gramas de pó de ágar por litro de água.
Em uma superfície nivelada, encha as placas até a borda com o meio líquido, deixando-o solidificar por pelo menos 45 minutos. Uma vez que os blocos de meio estejam sólidos, aplique uma única camada de papel-toalha cobrindo a parte superior de cada bloco. O papel deve aderir facilmente ao meio devido à umidade superficial.
Uma segunda aplicação. Aplique os ovos de mosca-das-frutas na superfície do bloco helicoidal coberta com tecido. Um volume de 0,5 mililitro de ovos de mosca-das-frutas em suspensão fornece aproximadamente 6.000 ovos por bloco.
Uma escova de pintura com 2,5 centímetros de largura, mergulhada em água, é usada para espalhar uniformemente os ovos de mosca-das-frutas sobre a superfície do tecido. Os ovos de mosca-das-frutas são então colocados sob a tela inferior das gaiolas de parasitas para permitir a postura sobre eles; bater na parte inferior da tela remove os parasitas mortos, que poderiam obstruir as moscas. Os ovos de mosca permitem que os parasitas realizem a postura durante a noite.
Aproximadamente 21 horas são suficientes para que uma alta porcentagem dos ovos de mosca-das-frutas seja parasitada. Um tempo maior de exposição aumenta o risco de superparasitismo. Os principais componentes necessários para o cultivo dos ovos após a exposição aos parasitas são a dieta larval de mosca-das-frutas, recipientes para a dieta larval e recipientes para pupação.
Coloque de três a três e meio blocos preparados de brocas com ovos parasitados em um litro e um quarto de dieta para larvas de mosca. Coloque o recipiente com a dieta e os ovos sobre um suporte elevado e um recipiente de pupação sobre uma camada de um centímetro e meio de vermiculita de granulação fina ou areia lavada.
Fixe as bordas do recipiente de pupação com fita crepe. Certifique-se de que haja espaço suficiente entre o topo do recipiente da dieta e a tampa do recipiente de pupação para que as larvas possam sair rastejando e cair na vermiculita abaixo. Transfira os recipientes de pupação para uma sala com temperatura de 27 graus centígrados e umidade relativa de 80% por uma semana.
Cubra os recipientes com um pano pesado durante os primeiros quatro dias após uma semana. Abra os recipientes de pupação e remova a dieta larval. Utilizamos Bre Dorsals como mosca-das-frutas hospedeira para criar foia Airis.
Outras espécies dos gêneros Asfa e sitis também são hospedeiras potenciais. Se houver larvas não emergidas na vermiculita, deixe-as pupar durante a noite na peneira. Inicie a coleta das pupas da vermiculita com uma peneira grossa e um recipiente grande.
Em seguida, utilize uma peneira manual para remover quaisquer torrões remanescentes de vermiculita Eria contendo opia. Ais podem ser parcialmente segregadas de moscas-das-frutas não parasitadas por. Assim, com base em pesquisas anteriores, coletamos apenas a aria entre 1,65 e 2,26 milímetros de diâmetro er, que são menores e contêm principalmente parasitoides subdimensionados.
Árias maiores contêm principalmente moscas. Uma variedade de métodos pode ser empregada para separar os pupas por tamanho. Descreveremos um método mecânico utilizando um separador de tamanho personalizado para as árias coletadas parasitadas.
A porcentagem de fêmeas aumenta com o tamanho. Coloque o puy no funil na parte superior do classificador mecânico por tamanho. Um alimentador vibratório move-os para o topo de um par de hastes rolantes ligeiramente divergentes em um ângulo de 30 graus. As peças caem individualmente em uma série de ranhuras que se esvaziam através de funis em 10 recipientes separados.
Coloque pupas no intervalo de tamanho entre 1,65 milímetros e 2,26 milímetros em uma gaiola de emergência por mais sete dias, até que a maioria das moscas tenha emergido das pupas parasitadas. Em seguida, use um ventilador para separar as cascas vazias das moscas daquelas que ainda contêm parasitoides vivos. Para manter a colônia de Opia Aus, utilize uma gaiola de contenção de parasitas com frente de vidro removível, com aproximadamente 25 centímetros de comprimento por lado.
A gaiola possui uma tela de um milímetro quadrado na parte superior e em dois dos lados. A parte traseira da gaiola é revestida com uma folha de borracha que tem um orifício de nove centímetros para acesso. O fundo da gaiola tem uma abertura recortada, coberta internamente com uma tela de um a dois milímetros quadrados.
Grande o suficiente para permitir a colocação de dois blocos de augere com frutas e ovos de moscas para o parasita na posição superior. As gaiolas de contenção também devem ter uma parte colorida ao longo do quarto inferior da frente de vidro para minimizar o agrupamento do parasita ao longo da frente da gaiola. Coloque aproximadamente 11 gramas da ária selecionada em recipientes plásticos, com cerca de nove centímetros de diâmetro.
Isso deve produzir cerca de 600 a 700 parasitas por caixa. A seleção por tamanho deve resultar em cerca de 60% fêmeas. Prenda tampas de tela aos recipientes. As tampas devem ser cobertas com uma tela de dois milímetros quadrados, que permitirá que as moscas deixem os recipientes ao emergir, mas conterá quaisquer moscas-das-frutas remanescentes.
Mantenha os parasitas a 24 graus centígrados e cerca de 45% de umidade relativa, com um fotoperíodo de 12:12 e boa ventilação. Aplique mel centrifugado ao longo da parte superior das gaiolas pelo menos três vezes por semana ou sempre que o mel disponível estiver seco. Aplique o mel centrifugado em linhas finas usando a ponta do dedo. Observe que, se as linhas forem muito grossas, o mel pingará dentro da gaiola; se forem muito finas, o mel secará rapidamente e exigirá reaplicação frequente. Coloque blocos de umedecedor, com 10 centímetros de lado e quatro centímetros de profundidade, sobre as gaiolas para fornecer umidade aos parasitas.
Esses blocos devem ser trocados duas vezes por semana. Em 2001, recebemos uma pequena subvenção para verificar se poderíamos introduzir controles biológicos na Polinésia Francesa para ajudar a aliviar a situação, pois naquela época a mosca-das-frutas-oriental estava simplesmente causando infestações incríveis em todas as frutas tropicais. O laboratório aqui no Havaí fez 10 remessas.
Assim, cada um desses envios geralmente correspondia a cerca de cem mil Opia air sayings, embora na realidade fosse um número bem maior, mas enviávamos o EPI da mosca-das-frutas-oriental com o parasitoide no interior, e depois os fazíamos emergir. Montamos um pequeno laboratório em Taiti, onde recebíamos esses materiais e, então, fazíamos emergir o FOIA Air Sanus. Durante um período de aproximadamente um ano, liberamos quase um milhão de FOIA Aans.
No geral, este é o exemplo mais bem-sucedido fora do Havaí. Quando o FOIA Aus foi inicialmente liberado no Havaí, tornou-se o melhor exemplo de controle biológico de moscas-das-frutas em todo o Pacífico. Ao longo dos últimos 10 anos, houve uma disseminação considerável do complexo Bactrocera Dorsals ao redor do mundo.
Então, Bactrocera carbo se espalhou para a América do Sul, Suriname, e agora está no norte do Brasil. Em seguida, houve outra espécie chamada Bacter inance, que se espalhou por toda a África e está causando todo tipo de estragos. Além disso, também houve a disseminação do bacter papaya.
Portanto, esse sucesso agora abre oportunidades para lançar esses FOIA Aus na América do Sul, na África e em outras partes da Ásia.
Visão Geral
Fopius arisanus é uma vespa parasitoide que ataca a fase ovo-larva de moscas-das-frutas tefrítidas, que são pragas agrícolas significativas em regiões tropicais. Este artigo descreve um protocolo otimizado para a criação em pequena escala de F. arisanus utilizando materiais de fácil acesso.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Controle biológico
- Entomologia
- Manejo de pragas agrícolas
Antecedentes
- F. arisanus é utilizado no controle de populações de moscas-das-frutas.
- As moscas-das-frutas representam ameaças econômicas para a agricultura em regiões tropicais.
- A vespa ataca a fase de ovo da mosca-das-frutas, impedindo o desenvolvimento posterior.
- Protocolos bem-sucedidos de criação são essenciais para programas eficazes de controle biológico.
Objetivo do Estudo
- Fornecer um protocolo detalhado para a criação de F. arisanus.
- Aumentar a eficiência dos métodos de controle biológico contra moscas-das-frutas.
- Facilitar o uso de F. arisanus em estratégias de manejo de pragas.
Métodos Utilizados
- Preparação de ovos de mosca-das-frutas em blocos de ágar para parasitização.
- Uso de dietas larvais específicas e recipientes para pupação no desenvolvimento.
- Classificação de pupas por tamanho para otimizar a emergência de fêmeas parasitoides.
- Manutenção de colônias de parasitoides em condições ambientais controladas.
Resultados Principais
- Parasitização bem-sucedida de ovos de mosca-das-frutas por F. arisanus.
- Métodos eficientes de criação produzem uma alta porcentagem de parasitoides fêmeas.
- Estabelecimento de uma colônia sustentável para esforços contínuos de controle biológico.
- Demonstração da eficácia do protocolo em condições de laboratório.
Conclusões
- O protocolo de criação otimizado pode ajudar significativamente em programas de controle biológico.
- F. arisanus mostra potencial como uma solução sustentável para o manejo de populações de moscas-das-frutas.
- Pesquisas futuras podem aprimorar a aplicação desse parasitoide em diversas regiões.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O estabelecimento de colônias laboratoriais confiáveis de vespas parasitoides como Fopius arisanus é fundamental para o avanço de programas de controle biológico contra moscas-das-frutas tefrítidas que causam danos econômicos. Protocolos de criação otimizados aumentam a confiança preditiva na validação de alvos, permitindo a produção consistente de agentes biológicos para a redução de riscos mecanicistas em estratégias de manejo de pragas. Isso sustenta a continuidade translacional, desde a descoberta até a avaliação pré-clínica, em pipelines de biotecnologia agrícola.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação das interações hospedeiro-parasitoide na fase de ovo para a validação de alvos em vias de controle de pragas.
- Valor Operacional: Fornece um sistema reprodutível para validação funcional de alvos utilizando a parasitização na fase de ovo como um fenótipo mensurável.
- Valor Preditivo: Apoia a confiança preditiva na eficácia de agentes biológicos por meio de métricas padronizadas de criação e emergência.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Valor Científico: Gera populações validadas de parasitoides para triagem subsequente de suscetibilidade do hospedeiro e aptidão do parasitoide.
- Valor Operacional: Fornece material biológico padronizado com taxas de emergência quantificadas para prontidão e reprodutibilidade dos ensaios.
- Escalabilidade: Permite a reutilização da plataforma em múltiplas espécies hospedeiras de Tephritidae mediante isolamento de pupas separadas por tamanho.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Continuidade Tradutiva: Conecta a criação em laboratório à implantação no campo por meio de sucessos documentados em programas de liberação na Polinésia Francesa.
- Sistema Relevante para Doenças: Utiliza Bactrocera dorsalis e espécies relacionadas como modelos pré-clínicos para avaliar o estabelecimento e disseminação de parasitoides.
- Avanço com Ajuste de Risco: Orienta decisões de prosseguir ou não com implantação regional com base em dados de estabilidade da colônia e amplitude de hospedeiros.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método de criação integra-se ao continuum de descoberta ao apoiar a verificação de hipóteses no estágio inicial de descoberta, permitindo o desenvolvimento de ensaios por meio da produção padronizada de parasitoides e orientando pesquisas translacionais mediante a validação do espectro de hospedeiros.
- Biologia da Descoberta: Facilita testes de hipóteses sobre a seleção de hospedeiros por parasitoides e mecanismos de infecção na fase de ovo.
- Triagem: Garante a prontidão do ensaio mediante a produção consistente de pupas parasitadas dentro da faixa de tamanho de 1,65–2,26 mm.
- Análise: Fornece resultados quantitativos, incluindo taxas de emergência, aumento percentual de fêmeas com o tamanho e eficiência de parasitização após exposição de 21 horas.
- Pesquisa Translacional: Conecta a manutenção de colônias em laboratório à validação pré-clínica por meio de liberações documentadas em campo em regiões tropicais.
- Reutilização Empresarial: Estabelece um fluxo de produção reutilizável de parasitoides utilizando materiais de acesso global, como ágar e vermiculita.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Confiança preditiva na expansão do espectro de hospedeiros e redução mecanicista de riscos na eficácia do controle biológico.
- Valor Operacional: Padronização, reprodutibilidade e baixos requisitos de mão de obra para a manutenção sustentada de colônias.
- Valor Estratégico: Melhoria nas decisões de implementação ou não implementação do agente em nível regional e redução de riscos em programas de controle biológico.
- Impacto no Portfólio: Priorização ajustada ao risco de F. arisanus para o manejo de Tephritidae em regiões emergentes infestadas por Bactrocera.
Considerações sobre a Implementação
- Experiência em criação de insetos, técnicas de parasitização e separação por tamanho de pupas.
- Instrumentação incluindo separadores mecânicos por tamanho, alimentadores por vibração e câmaras ambientais.
- Padronização entre equipes dos protocolos de preparação de blocos de ágar, aplicação de ovos e alimentação com mel.
- Considerações de adaptação para diferentes espécies hospedeiras de Tephritidae e condições ambientais regionais.
- Limitações práticas incluem a dependência da disponibilidade de ovos do hospedeiro e a necessidade de um tempo preciso de parasitização de 21 horas para evitar superparasitismo.
