Un protocolo optimizado para cría Fopius arisanus, Un parasitoide de moscas de fruta tefrítidas
2 de julio de 2011
Fopius arisanus es un parasitoide de huevos de larvas de moscas de la fruta tefrítidas que se utiliza con éxito en el control biológico de estas plagas tropicales importantes. Se describe aquí un protocolo optimizado para la cría de F. arisanus a pequeña escala, utilizando materiales fácilmente disponibles.
FOIA Aus es un agente importante de control biológico en Hawái porque ataca a las moscas de la fruta rayadas, que son plagas económicas graves en todo el trópico y especialmente aquí en Hawái. La ventaja de FOIA Aus es que ataca la etapa de huevo del insecto plaga, controlando así al insecto en una etapa temprana. En los siguientes clips, podrá observar primeros planos de cómo criamos FOIA Aus en un entorno de laboratorio.
Y al final de este programa, verá algunas discusiones sobre cómo este parasitoide en particular se ha utilizado en un programa exitoso de liberación en la Polinesia Francesa. Comenzaremos nuestro protocolo con parásitos adultos que están listos para ovipositar en huevos de una mosca de la fruta huésped. El primer paso consiste en preparar los huevos de la mosca de la fruta para presentarlos al parásito.
A continuación, se permite que las larvas de mosca de la fruta eclosionen, se desarrollen y se transformen en pupas. Una vez que las moscas de la fruta alcanzan la etapa de pupa, se clasifican por tamaño para enriquecer la población de parásitos. Finalmente, los parásitos emergen y se mantienen hasta su maduración.
Luego se encuentran y están nuevamente listos para ingresar al OSI en un nuevo lote de fruta. Huevos de mosca. Esto completa el ciclo.
Prepare un sustrato para la fruta. Huevos de mosca mediante la elaboración de bloques de auger de aproximadamente 10 centímetros por lado. El auger se prepara a una concentración de nueve gramos de polvo de auger por litro de agua.
Utilizando una superficie nivelada, llene los recipientes hasta el borde con el medio de auger líquido y déjelo solidificar durante al menos 45 minutos. Una vez que los bloques de auger estén sólidos, coloque una sola capa de papel de tissue cubriendo la parte superior de cada bloque. El papel debe adherirse fácilmente al auger debido a la humedad superficial.
Una segunda vez enrollando. Aplique los huevos de mosca de la fruta sobre la superficie cubierta con tejido de los bloques helicoidales. Un volumen de 0,5 mililitros de huevos de mosca de la fruta en suspensión produce aproximadamente 6.000 huevos por bloque.
Se utiliza un pincel de 2,5 centímetros de ancho, mojado en agua, para distribuir uniformemente los huevos de mosca de la fruta sobre la superficie del tejido. Ahora se colocan los huevos de mosca de la fruta debajo de la pantalla inferior de las jaulas de parásitos para permitir la oviposición por parte de los parásitos; golpear suavemente el reverso de la pantalla elimina los parásitos muertos, que podrían obstruir la fruta. Los huevos de mosca permiten que los parásitos realicen la oviposición durante la noche.
Aproximadamente 21 horas son suficientes para que un alto porcentaje de los huevos de mosca de la fruta sean parasitados. Una exposición más prolongada conlleva el riesgo de superparasitismo. Los componentes principales necesarios para criar los huevos después de la exposición a parásitos son la dieta larval de mosca de la fruta, los recipientes para la dieta larval y los recipientes para la pupación.
Coloque de tres a tres y medio bloques preparados de sacabocados con huevos parasitados sobre un litro y cuarto de fruta. Dieta para larvas de mosca. Coloque el recipiente con la dieta y los huevos sobre un elevador y un recipiente de pupación encima de una capa de vermiculita de grano fino o arena lavada de un centímetro y medio de profundidad.
Cubra los bordes del recipiente de pupación con cinta adhesiva. Asegúrese de que haya suficiente espacio entre la parte superior del recipiente de alimento y la tapa del recipiente de pupación para que las larvas puedan salir y caer en la vermiculita que se encuentra debajo. Coloque los recipientes de pupación en una habitación a 27 grados centígrados y 80 % de humedad relativa durante una semana.
Cubra los recipientes con un paño pesado durante los primeros cuatro días después de una semana. Abra los recipientes de pupación y retire la dieta larval. Utilizamos Bre Dorsals como mosca de la fruta huésped para criar foia Airis.
Otras especies de los géneros Asfa y sitis también son huéspedes potenciales. Si hay larvas no emergidas en la vermiculita, déjelas pupar durante la noche en un tamiz. Recolecte las pupas de la vermiculita comenzando con un tamiz grueso y un recipiente grande.
A continuación, utilice un tamiz manual para eliminar cualquier grumo restante de vermiculita Eria que contenga opia. Los Ais se pueden separar parcialmente de las moscas de la fruta no parasitadas mediante. Así, basándose en investigaciones previas, recolectamos únicamente las aria con un diámetro entre 1,65 y 2,26 milímetros er, que son más pequeñas y contienen principalmente parasitoides de tamaño reducido.
Las áreas más grandes contienen principalmente moscas. Puede emplearse una variedad de métodos para clasificar por tamaño las pupas. Describiremos un método mecánico que utiliza un clasificador de tamaño personalizado para las aristas parasitadas recolectadas.
El porcentaje de hembras aumenta con el tamaño. Coloque el puy en el embudo en la parte superior del clasificador mecánico por tamaño. Un alimentador vibratorio los mueve hacia la parte superior de un par de barras rodantes ligeramente divergentes con un ángulo de 30 grados. Las aria caen individualmente en una serie de ranuras que desembocan a través de embudos en 10 recipientes separados.
Coloque pupas en el rango de tamaño de 1,65 milímetros a 2,26 milímetros en una jaula de emergencia durante siete días más hasta que la mayoría de las moscas hayan emergido de las pupas parasitadas. A continuación, use un ventilador para separar las pupas vacías de aquellas que aún contienen parasitoides vivos. Para mantener la colonia de Opia Aus, utilice una jaula de contención para parásitos con un frente de vidrio extraíble, de aproximadamente 25 centímetros de largo por lado.
La jaula tiene una malla de un milímetro cuadrado en la parte superior y en dos de los lados. La parte trasera de la jaula está cubierta con una lámina de goma que tiene un orificio de nueve centímetros para el acceso. La base de la jaula tiene una abertura recortada, cubierta en el interior con una malla de uno a dos milímetros cuadrados.
Lo suficientemente grande como para permitir la colocación de dos bloques de tornillo con fruta y huevos de mosca para que el parásito se sitúe encima. Las jaulas de contención también deben tener una sección tintada a lo largo del cuarto inferior del frente de vidrio para minimizar el apiñamiento del parásito a lo largo del frente de la jaula. Coloque aproximadamente 11 gramos del aria seleccionado en recipientes de plástico, de aproximadamente nueve centímetros de diámetro.
Esto debería producir aproximadamente de 600 a 700 parásitos por jaula. La selección por tamaño debería dar como resultado alrededor de 60% hembras. Coloque las tapas con malla en los recipientes. Las tapas deben estar cubiertas con una malla de dos milímetros cuadrados, lo que permitirá que los adultos emergidos abandonen los recipientes, pero retendrá cualquier mosca de la fruta restante.
Mantenga los parásitos a 24 grados centígrados y aproximadamente 45 % de humedad relativa, con un fotoperiodo de 12:12 y buena ventilación. Aplique miel hilada a lo largo de la parte superior de las jaulas al menos tres veces por semana, o siempre que la miel disponible esté seca. Aplique la miel hilada en estrías estrechas utilizando la yema del dedo. Tenga en cuenta que si las estrías son demasiado gruesas, la miel goteará dentro de la jaula; si son demasiado finas, la miel se secará rápidamente y requerirá aplicaciones frecuentes. Coloque bloques de tornillo sinfín, de 10 centímetros cuadrados y cuatro centímetros de profundidad, en la parte superior de las jaulas para proporcionar humedad a los parásitos.
Estos bloques deben cambiarse dos veces por semana. En 2001, recibimos una pequeña subvención inicial para ver si podíamos introducir controles biológicos en la Polinesia Francesa para ayudar a aliviar la situación, ya que en ese momento la mosca de la fruta oriental estaba causando una infestación increíble de todas las frutas tropicales. El laboratorio aquí en Hawái, nosotros, hicimos 10 envíos.
Entonces, cada uno de estos envíos solía ascender a cerca de cien mil Opia air sayings, aunque en realidad eran bastantes más, pero enviábamos el equipo de protección personal contra la mosca de la fruta oriental con el parasitoide en su interior, y luego los hacíamos emerger. Así que establecimos un pequeño laboratorio en Tahití, donde recibíamos estos ejemplares y luego hacíamos emerger el FOIA Air Sanus. De este modo, durante un período de aproximadamente un año, liberamos cerca de un millón de FOIA Aans.
En general, este es el más exitoso fuera de Hawái. Cuando FOIA Aus se liberó inicialmente en Hawái, fue el mejor ejemplo de control biológico de moscas de la fruta en todo el Pacífico. Durante los últimos 10 años, ha habido una expansión tremenda del complejo Bactrocera Dorsals alrededor del mundo.
Entonces, Bactrocera Carbo se ha extendido a América del Sur, Surinam, y actualmente está presente en el norte de Brasil. Luego, ha habido otra especie llamada Bacter Inance, que se ha propagado por toda África y está causando todo tipo de estragos. Y también se ha producido la propagación de bacter papaya.
Este éxito abre ahora oportunidades para liberar estos FOIA Aus en América del Sur, África y otras partes de Asia.
Resumen
Fopius arisanus es una avispa parasitoide que ataca la etapa huevo-larva de las moscas de la fruta tefrítidas, que son plagas agrícolas importantes en regiones tropicales. Este artículo describe un protocolo optimizado para la cría de F. arisanus a pequeña escala utilizando materiales accesibles.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Control biológico
- Entomología
- Manejo de plagas agrícolas
Antecedentes
- F. arisanus se utiliza para controlar poblaciones de moscas de la fruta.
- Las moscas de la fruta representan una amenaza económica para la agricultura en las zonas tropicales.
- La avispa ataca la etapa de huevo de la mosca de la fruta, impidiendo su desarrollo posterior.
- Los protocolos exitosos de cría son esenciales para programas efectivos de control biológico.
Objetivo del estudio
- Proporcionar un protocolo detallado para la cría de F. arisanus.
- Mejorar la eficiencia de los métodos de control biológico contra las moscas de la fruta.
- Facilitar el uso de F. arisanus en estrategias de manejo de plagas.
Métodos Utilizados
- Preparación de huevos de mosca de la fruta en bloques de agar para la parasitización.
- Uso de dietas larvales específicas y recipientes para la pupación durante el desarrollo.
- Clasificación de pupas por tamaño para optimizar la emergencia de hembras parasitoides.
- Mantenimiento de colonias de parasitoides bajo condiciones ambientales controladas.
Resultados Principales
- Parasitización exitosa de huevos de mosca de la fruta por F. arisanus.
- Métodos eficientes de cría producen un alto porcentaje de parasitoides hembras.
- Establecimiento de una colonia sostenible para esfuerzos continuos de control biológico.
- Demuestra la efectividad del protocolo en condiciones de laboratorio.
Conclusiones
- El protocolo optimizado de cría puede contribuir significativamente a los programas de control biológico.
- F. arisanus muestra potencial como una solución sostenible para el manejo de poblaciones de moscas de la fruta.
- Investigaciones futuras podrían mejorar la aplicación de este parasitoide en diversas regiones.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
El establecimiento de colonias de laboratorio confiables de avispas parasitoides como Fopius arisanus es fundamental para avanzar en programas de control biológico contra moscas de la fruta tefrítidas que causan daños económicos. Los protocolos de cría optimizados aumentan la confianza predictiva en la validación de objetivos al permitir la producción constante de agentes biológicos para la reducción mecanicista de riesgos en estrategias de manejo de plagas. Esto favorece la continuidad traslacional desde el descubrimiento hasta la evaluación preclínica en las líneas de biotecnología agrícola.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la investigación de las interacciones huésped-parásito en la etapa de huevo para la validación de objetivos en vías de control de plagas.
- Valor operativo: Proporciona un sistema reproducible para la validación funcional de objetivos utilizando la parasitación en la etapa de huevo como un fenotipo medible.
- Valor predictivo: Apoya la confianza predictiva en la eficacia del agente biológico mediante métricas estandarizadas de cría y emergencia.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Valor científico: Genera poblaciones validadas de parasitoides para el cribado posterior de la susceptibilidad del hospedador y el estado físico del parasitoide.
- Valor operativo: Proporciona material biológico estandarizado con tasas de emergencia cuantificadas para disponibilidad en ensayos y reproducibilidad.
- Escalabilidad: Permite la reutilización de la plataforma en múltiples especies hospedadoras de Tephritidae mediante el aislamiento de pupas clasificadas por tamaño.
Investigación Translacional y Preclínica
- Continuidad Translacional: Conecta la cría en laboratorio con la implementación en campo mediante el éxito documentado en programas de liberación en la Polinesia Francesa.
- Sistema Relevante para Enfermedades: Utiliza Bactrocera dorsalis y especies relacionadas como modelos preclínicos para evaluar el establecimiento y dispersión de parasitoides.
- Avance Ajustado al Riesgo: Orienta las decisiones de avance o no para la implementación regional basándose en datos de estabilidad de colonias y rango de hospedadores.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
El método de cría se integra en el continuo del descubrimiento al apoyar la prueba de hipótesis en las primeras etapas del descubrimiento, permitir el desarrollo de ensayos mediante la producción estandarizada de parasitoides e informar la investigación traslacional mediante la validación del rango de hospedadores.
- Biología del Descubrimiento: Facilita la comprobación de hipótesis sobre la selección de hospedadores por parasitoides y los mecanismos de infección en la etapa de huevo.
- Selección: Garantiza la disponibilidad del ensayo mediante la producción constante de pupas parasitadas dentro del rango de tamaño de 1,65 a 2,26 mm.
- Análisis: Proporciona resultados cuantitativos que incluyen tasas de emergencia, incremento del porcentaje de hembras con el tamaño, y eficiencia de parasitación tras una exposición de 21 horas.
- Investigación Traducida: Conecta el mantenimiento de colonias en laboratorio con la validación preclínica mediante liberaciones documentadas en campo en regiones tropicales.
- Reutilización Empresarial: Establece una línea de producción de parasitoides reutilizable que emplea materiales accesibles a nivel mundial, como agar y vermiculita.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Confianza predictiva en la expansión del rango de hospedadores y reducción mecanicista de riesgos en la eficacia del control biológico.
- Valor operativo: Normalización, reproducibilidad y bajos requisitos de mano de obra para el mantenimiento sostenido de colonias.
- Valor estratégico: Mejora en las decisiones de implementación o no implementación para despliegues regionales y reducción de riesgos en programas de control biológico.
- Impacto en la cartera: Priorización ajustada al riesgo de F. arisanus para el manejo de Tephritidae en regiones emergentes infestadas por Bactrocera.
Consideraciones de Implementación
- Experiencia en cría de insectos, técnicas de parasitación y clasificación por tamaño de las pupas.
- Instrumentación que incluye clasificadores mecánicos por tamaño, alimentadores vibratorios y cámaras ambientales.
- Normalización entre equipos de los protocolos de preparación de bloques de agar, aplicación de huevos y alimentación con miel.
- Consideraciones de adaptación para distintas especies huésped de tefrítidos y condiciones ambientales regionales.
- Las limitaciones prácticas incluyen la dependencia de la disponibilidad de huevos del huésped y la necesidad de un momento preciso de parasitación de 21 horas para evitar la superparasitación.
