استخراج Anastrepha suspensa المبكر والمتأخر من الفاكهة التي تم جمعها في الحقل
في هذه التجربة ، قمنا بمقارنة طرق تقطيع الفاكهة وطرق الهرس والغربلة والطفو (MSF) فيما يتعلق بنسبة اليرقات المكتشفة ومتوسط الوقت اللازم لاكتشافها. تم جمع الجوافة ، الموبوءة بشدة بيرقات Anastrepha suspensa ، من نبات يقع في جامعة فلوريدا ، معهد علوم الأغذية والزراعة ، مركز البحوث والتعليم الاستوائي ، هومستيد ، فلوريدا. تم فرز الثمار عشوائيا إلى مجموعات من 5 وتخصيصها لطريقة واحدة من طريقتين لاستخراج اليرقات: 1) القطع اليدوي أو 2) طريقة أطباء بلا حدود. تم تسجيل الوقت لجمع كل اليرقات المرئية للعين المجردة باستخدام كل طريقة استخراج.
اتبعت طريقة القطع اليدوي الطريقة المستخدمة حاليا في برنامج الاستئصال. تم تخصيص 5 فواكه لكل من العمال الخمسة (ن = 5) للبحث عن جميع مراحل اليرقات عن طريق تقطيع الثمار إلى قطع أصغر وفحص اللب بصريا. لتحديد ما إذا كانت اليرقات قد فاتتها في الفحص البصري ، تم إعادة فحص قطع الفاكهة المقطوعة يدويا باستخدام مجهر تشريح (10x).
بالنسبة لطريقة منظمة أطباء بلا حدود، تم تقطيع 5 فواكه إلى قطع كبيرة (50-80 سم)، ووضعها في أكياس بسحاب، وعصرها برفق باليد حتى يتم إزاحة كل اللب من القشرة ويكون اللب ناعما (أي لا توجد قطع كبيرة). تم تصفية الفاكهة المهروسة من خلال سلسلة من المناخل النحاسية الكبيرة (45.7 سم). تم تكديس أكبر شبكة (رقم 8) في الأعلى ، متبوعة برقم 20 وغربال شبكي رقم 45. قام الموظفون المكلفون بهذا العلاج بغسل اللب من خلال الشبكة باستخدام الماء من خرطوم متصل بصنبور الحوض. كانت اليرقات المتأخرة واضحة في المناخل. تم خلط النجوم الأصغر مع اللب ، مما يجعل من الصعب رؤيتها وإزالتها. لذلك ، تم وضع خليط اللب / اليرقات من المناخل في دلاء مع 1 لتر من محلول ماء السكر البني. تطفو اليرقات على الفور على السطح. تم تحريك المحلول بلطف ، وبعد 5 دقائق ، تمت إزالة اليرقات من الدلاء وحسابها. كان وقت معالجة الفاكهة مزيجا من الهريسة والغربلة وإزالة اليرقات من محلول ماء السكر. تم تحليل بيانات عدد اليرقات التي تم العثور عليها من خلال طرق القطع اليدوي أو الغربلة والطفو باستخدام اختبار كروسكال-واليس غير المعلمية (p = 0.05)16.
أسفرت طريقة منظمة أطباء بلا حدود عن أعداد أكبر من اليرقات (الشكل 2 أ) وأعداد أكبر من اليرقات في الدقيقة (الشكل 2 ب) مقارنة بالقطع اليدوي. على الرغم من أن الكشف عن النجوم المختلفة لم يتم تحديده كميا في هذه الدراسة ، فقد لاحظنا أنه تم العثور على جميع النجوم (الأولى والثانية والثالثة) باستخدام المناخل ، بينما شوهدت النجوم اللاحقة فقط (الثانية والثالثة) باستخدام القطع اليدوي. عندما تم إعادة فحص العينات المقطوعة سابقا وفحصها بصريا باستخدام منظار مجهر تشريح ، تم تفويت 40٪ من اليرقات المتأخرة التي تصيب الثمار. ومع ذلك ، تم العثور على instars في وقت سابق في المقام الأول مع إعادة الفحص.
أظهرت هذه التجربة أن استخدام طريقة أطباء بلا حدود أكثر فعالية وكفاءة للعثور على اليرقات في الفاكهة شديدة العدوى. ومع ذلك ، من المرجح أن تصادف الفاكهة الموبوءة بأعداد أقل من اليرقات في برنامج الاستئصال ، حيث تكون الأنواع الغازية نادرة جدا. لذلك ، أجرينا دراسة مخبرية كانت فيها الفاكهة المضيفة موبوءة بعدد قليل معروف من اليرقات.
الإصابة اليدوية بالمانجو والبابايا لمحاكاة الإصابة المنخفضة ب Bactrocera dorsalis
قارنت هذه التجربة بين طرق تقطيع الثمار ومنظمة أطباء بلا حدود فيما يتعلق بنسبة اليرقات المكتشفة والوقت اللازم لاكتشافها عندما كانت الإصابة منخفضة نسبيا. تم استخدام الإصابة اليدوية كأداة تجريبية لتقييم فعالية كل طريقة ، حيث كان عدد اليرقات الموجودة معروفا على وجه اليقين.
تم استخدام حفار الفلين (قطره 1.0 سم) لعمل 5 ثقوب في ثمار المانجو والبابايا الفردية الخالية من يرقات ذبابة الفاكهة. تم وضع يرقة واحدة متأخرة من الثانية إلى أوائل الثالثة من B. dorsalis في كل من الثقوب ال 5 لمجموعة فرعية من الفاكهة. تم تغطية الثقوب باستخدام القطعة التي تم التخلص منها من الفاكهة وتم تغطية الفاكهة المتبقية دون إدخال اليرقة لمحاكاة الإصابة اليدوية بصريا. تم الاحتفاظ بالثمار عند 27 درجة مئوية لمدة 48 ساعة للسماح بنمو اليرقات. أجريت التجربة في مختبر ARS في هيلو ، جزيرة هاواي (ن = 5 عمال) ومختبر APHIS-PPQ في جزيرة أواهو ، هاواي (ن = 4 عمال).
بالنسبة لقطع الفاكهة ، تم إعطاء كل عامل 5 مانجو (1 موبوء يرقات واحدة و 4 غير مصابة) و 4 بابايا (واحدة موبوءة و 3 غير موبوءة). قام عامل بتقطيع كل فاكهة على حدة إلى قطع أصغر وأصغر وفحص اللب باستمرار بحثا عن أي ذباب فاكهة غير ناضج. تم إيقاف البحث عندما تم فحص اللب بدقة. تم تسجيل العدد الإجمالي لليرقات التي تم العثور عليها والوقت الذي يقضيه كل عامل في معالجة جميع الثمار عن طريق القطع (الشكل 3) و (الشكل 4).
تلقى كل عامل مجموعة أخرى مماثلة من الفواكه (5 مانجو و 4 بابايا) للهرس أو الغربلة (دون قطع الفاكهة) ، مع 2 قطعة موبوءة كما هو موضح سابقا. تم سكب اللب في الغربال العلوي وغسله من خلال كومة المناخل باستخدام الماء من صنبور وإزالة اليرقات ، كما هو موضح في البروتوكول. أجريت التجربة مرتين ، مع تعويم السكر وبدون تعويم السكر ، لتحديد ما إذا كانت إزالة خطوة الطفو ستزيد من سرعة العملية دون فقدان الحساسية (أي تم العثور على كل أو معظم اليرقات) (الشكل 3). تم تسجيل عدد اليرقات التي تم العثور عليها والوقت الذي يقضيه كل عامل في معالجة الفاكهة من خلال طريقة القطع أو MSF أو MS.
بالنسبة لكل من المانجو والبابايا، أدت طريقة أطباء بلا حدود الكاملة (بما في ذلك الطفو) إلى اكتشاف أعداد أكبر من اليرقات وكانت أسرع من قطع الفاكهة (الجدول 1). غاب العمال الذين يستخدمون طريقة تقطيع الفاكهة التقليدية عن 32٪ و 35٪ من اليرقات الموضوعة في المانجو والبابايا ، على التوالي (الجدول 1). تتطلب معالجة الفواكه بكميات كبيرة باستخدام تقنية أطباء بلا حدود وقتا أقل بنسبة 30٪ من تقطيع المانجو الفردية ووقتا أقل بنسبة 35٪ من تقطيع البابايا الفردية (الشكل 3). تم العثور على المزيد من اليرقات في الدقيقة باستخدام طريقة MSF للبابايا (الشكل 3C) والمانجو (الشكل 3D) بالمقارنة مع طريقة قطع الفاكهة. جميع اليرقات التي تم العثور عليها كانت حية.
التعرف المورفولوجي لليرقات ممكن فقط للنجوم المتأخرة. كررنا التجربة المذكورة أعلاه ولكننا حذفنا إجراء الطفو لتحديد ما إذا كان انتعاش اليرقات لا يزال مرتفعا وزادت سرعة معالجة الفاكهة. أدت طريقة MS (مع حذف الطفو) إلى المزيد من الكشف عن اليرقات للبابايا (الشكل 4 أ) والمانجو (الشكل 4 ب) مقارنة بالقطع والفحص البصري. بالإضافة إلى ذلك ، كانت التقنية أسرع من قطع البابايا وفحصها بصريا (الشكل 4C) والمانجو (الشكل 4D). أدت إزالة خطوة الطفو من طريقة أطباء بلا حدود إلى تقليل الوقت اللازم للعثور على اليرقات المتأخرة بنسبة 90٪ للبابايا وبنسبة 48٪ للمانجو (الجدول 2). كانت النسبة المئوية لليرقات التي تم العثور عليها عالية لكلتا الطريقتين وكانت أعلى باستمرار بالنسبة لمرض التصلب العصبي المتعدد (تم حذف الطفو). بالنسبة للبابايا ، تم استرداد 80٪ و 85٪ من اليرقات من طرق MSF و MS ، على التوالي (الجدول 1 والجدول 2). بالنسبة للمانجو، تم استرداد 88٪ و 95٪ من طرق MSF و MS ، على التوالي (الجدول 1 والجدول 2).
مقارنة ميدانية بين طرق تقطيع الفاكهة وأطباء بلا حدود
كان الهدف من هذه التجربة هو مقارنة طرق تقطيع الفاكهة وطرق منظمة أطباء بلا حدود في ظل الظروف الحقلية، ومحاكاة برنامج ذبابة الفاكهة في حالات الطوارئ. تم إجراء معالجة الفاكهة دون راحة وبنية تحتية من المختبر لاختبار الاستعداد الميداني لطريقتي استخراج اليرقات. تم إجراء العمل في بستان الجوافة الموجود في وحدة الموارد الوراثية النباتية الاستوائية وأبحاث الأمراض التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية بالقرب من هيلو. تم جمع ما مجموعه 40 جوافة تظهر عليها علامات الإصابة وتقسيمها إلى مجموعات 2. وقد خضع ما مجموعه 20 جوافة للقطع/الفحص البصري تلتها منظمة أطباء بلا حدود (بما في ذلك الطفو)، مما سمح بتقييم حساسية طريقة القطع مقارنة بطريقة منظمة أطباء بلا حدود. استمر التشريح كما هو موضح أعلاه. عند اكتشافها ، تمت إزالة اليرقات وعدها. قام أربعة عمال بتشريح 5 جوافة لكل منهم ، وتم تسجيل الوقت اللازم للقطع والتفتيش لكل عامل. تم إجراء عمليات ما بعد القطع على النحو الوارد أعلاه، باستثناء استخدام غربال شبكي ثالث أصغر (رقم 40، 0.420 مم) بالإضافة إلى المناخل رقم 8 ورقم 20 لجمع اليرقات الصغيرة. أما المجموعة الثانية المكونة من 20 جوافة فقد وضعت في كيسين بسحاب (10 فواكه لكل كيس) وخضعت لمنظمة أطباء بلا حدود فقط (أي بدون تقطيع)، مما سمح بمقارنة الوقت اللازم لتقطيع الفاكهة مقابل منظمة أطباء بلا حدود. على النحو الوارد أعلاه ، تم استخدام ثلاثة مناخل في هذا الإجراء. تم تسجيل عدد اليرقات التي تم العثور عليها والوقت الإجمالي لمعالجة الفاكهة (هرس الثمار والاحتفاظ بها لمدة 5 دقائق في الكيس / الغربلة / الطفو في محلول السكر).
وكما وجد في المختبر، فإن قطع الثمار قلل من شأن الإصابة بالفاكهة وكان متغيرا للغاية، حيث اكتشف يرقات أقل بنسبة 25٪ -83٪ مما يمكن استعادته باستخدام طرق منظمة أطباء بلا حدود (الجدول 3). علاوة على ذلك، في العينة التي تحتوي على أعداد منخفضة من اليرقات، استعادت منظمة أطباء بلا حدود يرقات أكثر بنسبة 500٪، مما وفر حساسية أعلى للمقايسة وفرصة أكبر لتحديد الكائن الحي المصاب. تمت معالجة الفواكه بشكل أسرع بكثير باستخدام طريقة أطباء بلا حدود مقارنة بالتقطيع. يتطلب تقطيع وفحص 5 فواكه نفس الوقت تقريبا لمعالجة 10 فواكه عبر منظمة أطباء بلا حدود.

الشكل 1: خطوات بروتوكول استخراج يرقات ذبابة الفاكهة. (أ) معالجة حوالي 2 لتر من حجم الفاكهة دفعة واحدة (على سبيل المثال ، تشكل 5 جوافة أو 5 مانجو متوسطة الحجم عينات كافية لهذه الطريقة). (ب) قطع الفاكهة إلى قطع كبيرة ووضعها في كيس تخزين بسحاب 4 لتر. (ج) أضف الماء إلى الكيس حتى يغطي الماء الفاكهة المفرومة بمقدار 25-50 مم. (د) اعصر الفاكهة برفق باليد حتى ينفصل كل اللب من القشرة ويكون قوامه سلسا (أي بدون قطع كبيرة). (ه) رص المنخل بالشبكة الكبيرة (رقم 8؛ 2.36 مم) فوقه متبوعا بالشبكة الصغيرة (رقم 20؛ 0.85 مم). بالنسبة للنجوم المبكرة ، ضع غربالا ثالثا (رقم 45 ؛ 0.35 مم) في الجزء السفلي من المكدس. (و) صب اللب في الغربال العلوي. (ز) اغسل اللب جيدا من خلال كومة المناخل باستخدام الماء من صنبور أو خرطوم أو زجاجة حتى يمر اللب الناعم عبر الغربال الأول. (H) مسح المناخل العلوية بصريا بحثا عن اليرقات المتأخرة التي ربما تم الاحتفاظ بها مع القشر أو أي قطع كبيرة من الفاكهة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: استخراج Anastrepha suspensa المبكر والمتأخر من الفاكهة التي تم جمعها في الحقل. متوسط عدد (± خطأ معياري للمتوسط [SE]) ليرقات Anastrepha suspensa من خمس ثمار جوافة تم جمعها عن طريق القطع والفحص البصري (القطع: 70.4 ± 11.9) أو غسل اللب من خلال سلسلة من ثلاثة غربال متبوعة بنقع اللب في محلول ماء السكر (أطباء بلا حدود: 175.6 ± 21.91) (أ). متوسط عدد اليرقات (±SE) التي يتم جمعها في الدقيقة من 5 جوافة تمت معالجتها عن طريق القطع (1.21 ± 0.16) وبواسطة منظمة أطباء بلا حدود (3.71 ± 0.50) (B). تم تكرار كل طريقة 5 مرات ، وتشير العلامات النجمية فوق القضبان إلى اختلافات كبيرة في عدد اليرقات (χ 2 = 6.81 ، p < 0.01) ووقت المعالجة (χ2 = 6.80 ، p < 0.01) بناء على اختبار Kruskal-Wallis. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: التحقق من صحة طريقة التعويم الكامل للنهبل باستخدام الإصابة اليدوية للمانجو والبابايا لمحاكاة الإصابة المنخفضة ب Bactrocera dorsalis. متوسط عدد يرقات باكتروسيرا الظهرية (±SE) الموجودة في البابايا (القطع: 3.25 ± 0.51 ، أطباء بلا حدود: 4.0 ± 0.4) (أ) والمانجو (القطع: 3.4 ± 0.51 ، أطباء بلا حدود: 4.4 ± 0.4) (ب) الثمار ومتوسط عدد اليرقات (±SE) التي يتم جمعها في الدقيقة من البابايا (القطع: 0.21 ± 0.1 ، أطباء بلا حدود: 0.4 ± 0.15) (C) والمانجو (القطع: 0.14 ± 0.01 ، أطباء بلا حدود: 0.21 ± 0.03) (D). الثمار التي تمت معالجتها باستخدام طرق القطع أو طرق MSF (بما في ذلك الطفو ، ن = 5) موبوءة يدويا ب 5 يرقات ثالثة. تشير العلامات النجمية فوق القضبان إلى اختلافات كبيرة في عدد اليرقات الموجودة في البابايا (χ 2 = 5.39 ، p = 0.02) والمانجو (χ2 = 3.94 ، p = 0.05) عند مقارنتها بقطع الفاكهة بناء على اختبارات Kruskal-Wallis. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: التحقق من صحة طريقة غربلة الهريسة (إزالة الطفو) باستخدام الإصابة اليدوية للمانجو والبابايا لمحاكاة الإصابة المنخفضة ب Bactrocera dorsalis. متوسط عدد اليرقات (±SE) الموجودة في البابايا (القطع: 1.25 ± 0.48 ، MS: 4.25 ± 0.48) (A) والمانجو (القطع: 2.5 ± 0.5 ، MS: 4.75 ± 0.25) (B) الثمار ومتوسط عدد اليرقات التي يتم جمعها في الدقيقة (±SE) في البابايا (القطع: 0.15 ± 0.05 ، MS: 0.76 ± 0.15) (C) والمانجو (القطع: 0.16 ± 0.04 ، MS: 0.44 ± 0.04) (D). تم إصابة الثمار يدويا ب 5 يرقات Bactrocera dorsalis ثالثة ومعالجتها عن طريق القطع والفحص البصري (القطع) أو المهروسة في كيس وغسلها من خلال المناخل (فقط الهريسة والغربلة ، بدون تعويم ، ن = 4). تشير العلامات النجمية فوق القضبان إلى اختلافات كبيرة في عدد اليرقات الموجودة في البابايا (χ 2 = 5.46 ، p = 0.02) والمانجو (χ 2 = 5.25 ، p = 0.02) ووقت معالجة البابايا (χ 2 = 5.39 ، p = 0.02) والمانجو (χ 2 = 5.39 ، p = 0.02) مقارنة بقطع الفاكهة ، بناء على اختبارات Kruskal-Wallis. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| فاكهة | # الفاكهة المصنعة | #Larvae المضافة | طريقة المعالجة | #Larvae موجود | وقت المعالجة (دقيقة)* | ٪ الانتعاش |
| أنبج | 25 | 25 | قطع | 17 | 158 | 68% |
| أنبج | 25 | 25 | أطباء بلا حدود | 22 | 113 | 88% |
| بابايا | 16 | 20 | قطع | 13 | 62 | 65% |
| بابايا | 16 | 20 | أطباء بلا حدود | 16 | 40 | 80% |
| * مجموع الوقت لخص أكثر من 5 عمال. | | | | |
الجدول 1: عدد اليرقات المستعادة ووقت معالجة الفاكهة عن طريق التقطيع والفحص البصري (القطع) أو طريقة الهرس الكامل والغربلة والطفو (MSF). كانت فاكهة الاختبار موبوءة يدويا ب 5 يرقات ثالثة ممزوجة بالفاكهة المملة والمغطاة فقط (1 من 5 مانجو ، 1 من 4 بابايا).
| فاكهة | # الفاكهة المصنعة | #Larvae المضافة | طريقة المعالجة | #Larvae موجود | وقت المعالجة (دقيقة)* | ٪ الانتعاش |
| أنبج | 20 | 20 | قطع | 10 | 66 | 50% |
| أنبج | 20 | 20 | مللي ثانية | 19 | 44 | 95% |
| بابايا | 16 | 20 | قطع | 5 | 38 | 25% |
| بابايا | 16 | 20 | مللي ثانية | 17 | 25 | 85% |
| * مجموع الوقت لخص أكثر من 4 عمال. | | | | |
الجدول 2: عدد اليرقات المستعادة والوقت اللازم لمعالجة الفاكهة عن طريق القطع أو الهرس والغربلة فقط ، تم حذف الطفو (MS). تم إصابة ثمار الاختبار يدويا بخمس يرقات ثالثة ممزوجة بالملل والفاكهة فقط (1 من كل 5 مانجو ، 1 من كل 4 بابايا).
| العامل / الطريقة | #Fruit معالجتها | وقت المعالجة (دقيقة) | #Larvae العثور على قطع | #Larvae وجدت أطباء بلا حدود* | ٪ من إجمالي عدد اليرقات التي تم العثور عليها عن طريق القطع |
| العامل 1: القطع | 5 | 18 | 33 | 14 | 70% |
| العامل 2: القطع | 5 | 18 | 1 | 5 | 17% |
| العامل 3: القطع | 5 | 26 | 9 | 11** | 75% |
| العامل 4: القطع | 5 | 20 | 24 |
| العامل 5: أطباء بلا حدود | 10 | 22 | غير متوفر | 22 | غير متوفر |
| العامل 6: أطباء بلا حدود | 10 | 18 | غير متوفر | 37 | غير متوفر |
| * تمت معالجة اللب من القطع والفحص البصري مرة أخرى باستخدام طريقة MSF لتحديد عدد اليرقات المتأخرة 2nd-3 rd instar المفقودة |
| ** لب العمال 2 و 3 الفاكهة المجمعة قبل المعالجة باستخدام طريقة أطباء بلا حدود |
الجدول 3: عدد اليرقات الموجودة في الجوافة التي يتم جمعها ميدانيا عن طريق قطع الفاكهة وفحصها بصريا (تقطيعها) أو عن طريق هرس الفاكهة وغربلتها وتعويمها (MSF).