Ganaspis brasiliensis - טפיל זחל של Drosophila suzukii (מזיק גידולי פירות פולש עולמי) - אושר או נחשב להכנסתו לאירופה ולארצות הברית להדברה ביולוגית של מזיק זה. מאמר זה מספק פרוטוקולים הן לגידול בקנה מידה קטן והן בקנה מידה גדול של טפיל זה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
Ganaspis brasiliensis - טפיל זחל של Drosophila suzukii (מזיק גידולי פירות פולש עולמי) - אושר או נחשב להכנסתו לאירופה ולארצות הברית להדברה ביולוגית של מזיק זה. מאמר זה מספק פרוטוקולים הן לגידול בקנה מידה קטן והן בקנה מידה גדול של טפיל זה.
הדרוזופילה בעלת הכנפיים המנומרות, Drosophila suzukii (Matsumura) (דיפטרה: Drosophilidae) בעלת הכנפיים המנומרות, התבססה באופן נרחב ביבשת אמריקה, אירופה וחלקים מאפריקה בעשור האחרון, והפכה למזיק הרסני של פירות רכים שונים באזורים הפולשים אליה. הדברה ביולוגית, במיוחד באמצעות טפילים המנציחים את עצמם ומתמחים, צפויה להיות אפשרות בת קיימא לניהול בר קיימא בכל האזור של מזיק נייד ופוליפגוטי זה. גנאספיס ברזילינזיס איהרינג (שם מדעי: Hymenoptera: Figitidae) הוא טפיל זחלי הנפוץ באופן נרחב במזרח אסיה, ונמצא כאחד הטפילים היעילים ביותר של ד. סוזוקי.
לאחר הערכות קפדניות לפני ההקדמה של יעילותו וסיכוניו הפוטנציאליים שאינם ממוקדי מטרה, אחת הקבוצות הגנטיות הספציפיות יותר למארח של מין זה (G1 G. brasiliensis) אושרה לאחרונה להכנסתו ולשחרור שדה בארצות הברית ובאיטליה. קבוצה גנטית נוספת (G3 G. brasiliensis), שנמצאה גם היא בדרך כלל תוקפת את D. suzukii במזרח אסיה, עשויה להיחשב להכנסתה בעתיד הקרוב. כיום יש עניין עצום בגידול G. brasiliensis למחקר או בייצור המוני לשחרור שדה נגד D. suzukii. פרוטוקול זה ומאמר וידאו נלווה מתארים שיטות גידול יעילות עבור טפילות זו, הן בקנה מידה קטן למחקר והן בקנה מידה גדול לייצור המוני ולשחרור שדה. שיטות אלה עשויות להועיל למחקר ארוך טווח נוסף ולשימוש בטרזיטואיד זה שמקורו באסיה כסוכן הדברה ביולוגי מבטיח למזיק הפולשני העולמי הזה.
ילידת מזרח אסיה, דרוזופילה בעלת הכנפיים המנומרות, Drosophila suzukii (Matsumura) (דיפטרה: Drosophilidae), התבססה באופן נרחב ביבשת אמריקה, אירופה וחלקים מאפריקה 1,2. הזבוב הוא פוליפגוטי ביותר, בהיותו מסוגל להשתמש בפירות פרא מעובדים ופראיים שונים עם קליפות רכות ודקות באזורי מולדתו ופלשו 1,2,3. אסטרטגיות הניהול הנוכחיות של מזיק זה מסתמכות במידה רבה על שימוש תכוף בקוטלי חרקים המכוונים לזבובים בוגרים בשדות יבול כאשר פירות רגישים מבשילים. לעתים קרובות נעשה שימוש בריסוסים חוזרים ונשנים, אולי בשל זליגה עקבית של אוכלוסיות זבובים ממאגרים מבתי גידול שאינם יבולים והיעדר אויבים טבעיים יעילים המתגוררים באזורים הפולשים 1,4. הדברה ביולוגית, במיוחד באמצעות הנצחה עצמית של טפילים מיוחדים, עשויה לסייע בדיכוי אוכלוסיות זבובים ברמת הנוף ולמלא תפקיד קריטי לניהול בר-קיימא בכל האזור של המזיק הנייד והפוליפגוטי הזה 4,5,6.
במהלך העשור האחרון, חוקרים מיקדו מאמצים כדי לגלות טפילים שהתפתחו במשותף של Drosophila suzukii בטווחים הטבעיים של הזבוב במזרח אסיה 7,8,9, כמו גם טפילים יעילים אך חדשים הקשורים באזורים הפולשים של הזבוב ביבשת אמריקה ובאירופה 4,5,6. באזורים שזה עתה פלשו לזבוב, טפילים זחליים נפוצים של דרוזופילה, כגון Asobara c.f. tabida (Nees) (Hymenoptera: Braconidae), Leptopilina boulardi (Barbotin et al.), ו-L. heterotoma (Thompson) (Hymenoptera: Figitidae), אינם מסוגלים להתפתח או להיות בעלי רמות טפילות נמוכות ב-D. suzukii בשל ההתנגדות החיסונית החזקה של הזבוב10. רק כמה טפילים פופאליים קוסמופוליטיים וכלליים כגון Pachycrepoideus vindemiae (רונדאני) (Hymenoptera: Pteromalidae) ו- Trichopria drosophilae (פרקינס) (Hymenoptera: Diapriidae) בצפון אמריקה ובאירופה, ו- Trichopria anastrephae Lima בדרום אמריקה יכולים להתפתח בקלות מזבוב זה4. לעומת זאת, חוקרים במזרח אסיה גילו מספר טפילים זחליים מ-D. suzukii 4,5,6. ביניהם, Asobara japonica Belokobylskij, Ganaspis brasiliensis Ihering, ו Leptopilina japonica Novković &Kimura הם טפילי הזחל הדומיננטיים 7,8,9,11. בפרט, שני הפיגיטידים (L. japonica ו- G. brasiliensis) היו הטפילים העיקריים שנמצאו בעיקר בפירות טריים שורצי D. suzukii ו/או דרוזופילים קרובים אחרים בצמחייה טבעית 7,8,9. שלושת הטפילים האסיאתיים הללו יובאו למתקני הסגר בארה"ב ובאירופה, והוערכו ביעילותם היחסית 12,13,14,15,16,17, יכולת הסתגלות אקלימית18, אינטראקציות תחרותיות בין-ספציפיות פוטנציאליות 19, והכי חשוב, ספציפיות המארח 8,20,21 ,22.
הערכות הסגר הראו כי Ganaspis brasiliensis היה ספציפי יותר לפונדקאי ל-Drosophila suzukii מאשר טפילים אחרים של הזחלים האסיאתיים שנבדקו, אם כי סביר להניח שהוא מורכב מביוטיפים שונים או ממינים קריפטיים שונים עם ספציפיות פונדקאית משתנהשל 8,21,22,23,24. Nomano et al.22 קיבצו את פרטי גנאספיס מאזורים גיאוגרפיים שונים לחמש קבוצות גנטיות (הנקראות G1-G5) בהתבסס על ניתוחים מולקולריים של שבר הגן ציטוכונדריאלי ציטוכרום אוקסידאז I. קבוצות ה-G2 וה-G4 מדווחות רק מכמה מקומות טרופיים בדרום אסיה, וקבוצת ה-G5 דווחה מאסיה ומאזורים אחרים (למשל, ארגנטינה, ברזיל, הוואי ומקסיקו) ממארחים לא ידועים (Buffington, תצפית אישית). אוספי שדה של פירות בר שורצי D. suzukii בדרום קוריאה7, סין8 ויפן 9,23,25 מצאו G1 לבדו או תערובת של דגימות המייצגות קבוצות G1 ו- G3. נראה ששתי הקבוצות סימטריות ומתקיימות יחד על אותם צמחים מארחים המאוכלסים על ידי D. suzukii וזבובים מארחים קרובים אחרים. עם זאת, נצפו כמה הבדלים בין שתי הקבוצות, כאשר נראה כי ל-G1 יש רמה גבוהה יותר של ספציפיות של בית גידול מארח או מארח ל-D. suzukii מאשר ל-G3, למרות ששניהם תוקפים מספר מינים קרובים במבחני ההסגר21,22. ניתוחים מולקולריים מפורטים נוספים עשויים לסייע בקביעת מצב המינים, במיוחד עבור קבוצות G1 ו-G3. מחקר זה מתייחס אליהם כ- G1 G. brasiliensis ו- G3 G. brasiliensis. כמה מחקרים מוקדמים גם כינו את G1 G. brasiliensis כ-G. cf. brasiliensis 14,21,22. ה- G1 G. brasiliensis אושר לאחרונה לשחרור שדה נגד D. suzukii בארה"ב ובאיטליה (מספר מדינות אירופיות אחרות שוקלות גם הן כעת את הצגתו), בעוד שה- G3 G. brasiliensis עשוי להיחשב לשחרור שדה בעתיד הקרוב. סקרים אחרונים מצאו גם אוכלוסיות אדוונטיות של L. japonica ו- G1 G. brasiliensis בקולומביה הבריטית, קנדה26, ומדינת וושינגטון, ארה"ב (Beers et al., נתונים שלא פורסמו), ואוכלוסיות L. japonica הרפתקניות במחוז טרנטו, איטליה27.
בהתחשב בעניין המשמעותי בפיתוח תוכניות הדברה ביולוגית לניהול Drosophila suzukii ופוטנציאל ההדברה הביולוגית המשמעותי של הקדמה הרפתקנית ומכוונת של Ganaspis brasiliensis, יש צורך לפתח שיטות גידול יעילות עבור טפילות זחל זו עבור מחקר ארוך טווח עתידי ו / או שחרור שדה. פרוטוקול זה ומאמר וידאו נלווה מתארים שתי קבוצות של שיטות גידול עבור טפיל זה: (1) גידול מעבדה בקנה מידה קטן בצלוחיות באמצעות תערובת של פירות מארחים (אוכמניות) ותזונה מלאכותית לתרבית של D. suzukii. השיטות פותחו באמצעות חומר G3 שנאסף במקור מקונמינג, סין8. (2) גידול המוני לשחרור שדה בכלובים גדולים באמצעות פרי מארח (אוכמניות) לתרבית של D. suzukii. הקבוצה הגנטית ששימשה לגידול בקנה מידה גדול הייתה מלאי G1 שמקורו בטוקיו, יפן 9,22. קשקשים אחרים של שיטות גידול, כגון שימוש בבקבוקונים או במיכלים קטנים עבור שתי הקבוצות, נדונים גם הם בקצרה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. שיטות לגידול מעבדה בקנה מידה קטן של G3 Ganaspis brasiliensis
2. שיטות לגידול בקנה מידה גדול של G1 Ganaspis brasiliensis
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 4 מראה תוצאות מייצגות של גידול מעבדה בקנה מידה קטן של G3 Ganaspis brasiliensis באמצעות שתי צפיפויות טפיליות שונות (שישה או 10 זוגות) ושני זמני חשיפה שונים (5 או 10 ימים) במתקן ההסגר של יחידת ההחדרה לחרקים מועילים של USDA-ARS (ניוארק, דלאוור). היו 14 שכפולים לכל שילוב של צפיפות טפילים וזמן חשיפה. בסך הכל, 64 הצלוחיות ייצרו 4,018 צרעות (71.7 ± 4.9 צאצאים לבקבוק) עם 49.5% ± 1.9% צאצאים נקבות. בטמפרטורה של 21 מעלות צלזיוס, טפילים בוגרים הופיעו בערך 30-35 יום לאחר ההטלה. צפיפות הטפי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר ארוך טווח ושחרור שדה לאחר מכן של חומר הדברה ביולוגית תלויים בזמינות של טכניקות גידול יעילות וחסכוניות. השיטות המתוארות במחקר זה הוכחו כפרוטוקולים יעילים הן לגידול בקנה מידה קטן והן לגידול בקנה מידה גדול של Ganaspis brasiliensis. פרוטוקול הגידול בקנה מידה קטן פותח במשך מספר שנים כדי לייעל את כמות העבודה ולהפחית את הציוד המיוחד הדרוש לתחזוקת הטפילים והמושבות המארחות בו זמנית. הוא מתאים לתחזוקת מושבה למחקר מעבדה או לבדיקות ביולוגיות. שיטות דומות שימשו את המחברים כדי לגדל את הטפיל הזה להערכות הסגר של טפיל זה. פ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
המחברים מודים ללוקאס סיהאוזן ולמארק קניס (CABI, שוויץ) על שסיפקו בחביבות את G1 G. brasiliensis. המימון באיטליה ניתן על ידי Provincia Autonoma di Trento, טרנטו, איטליה, ובארה"ב על ידי המכון הלאומי למזון וחקלאות, פרס יוזמת המחקר של גידולים מיוחדים של USDA (#2020-5118-32140), שירות הפיקוח על בריאות בעלי חיים וצמחים של USDA (הצעת חוק החווה, קרן 14-8130-0463), וקרנות הבסיס של USDA ARS CRIS (פרויקט 8010-22000-033-00D). משרד החקלאות האמריקאי הוא ספק ומעסיק של שוויון הזדמנויות ואינו תומך במוצרים המוזכרים בפרסום זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שמרים יבשים | פעילים שמרי פליישמנס, סינסינטי, אוהיו, ארה"ב | אף אחד לא | משמש לכיסוי פרי כדי להפחית את צמיחת העובש ולהגביר את משיכת הפרוי לזבובים |
| אגר בקטריולוגי | Merk Life Science S.r.l., מילאנו, איטליה | A1296 - 5 ק"ג | הבינונית הסטנדרטית של דרוזופילה |
| חברת קלורוקס, אוקלנד, קליפורניה, ארה"ב | אף אחד לא | משמש לחיטוי פירות בשר | |
| פקק כחול | Azer Scientific, מורגנטאון, פנסילבניה, ארה"ב | ES3837 | משמש לאיטום הצינור תוך מתן אוורור לחרקים |
| אוכמניות | , ניוארק, DE, ארה"ב | אף אחד לא | מסופק כפרי מארח לזבובים (ניתן להשתמש גם בפירות שונים אחרים) |
| כלוב גידול חרקים BugDorm (W24.5 x D24.5 x H63.0 ס"מ) | Mega View Science Co. Ltd., טאיצ'ונג, טייוואן | 4E3030 | משמש לגידול טפילים (כלוב טפילים) |
| כלוב גידול חרקים BugDorm (W32.5 x D32.5 x H32.5 ס"מ) | Mega View Science Co. Ltd., טאיצ'ונג, טייוואן | 4E4590 | משמש לגידול זבובים |
| כלוב גידול חרקים BugDorm (W32.5 x D32.5 x H32.5 ס"מ) | Mega View Science Co. Ltd., טאיצ'ונג, טייוואן | 4E4545 | משמש לגידול טפילים (כלוב אקלוזיון) |
| חוט עוף (0.64 ס"מ, 19 מד) | Everbilt, OH, ארה"ב | 308231EB | משמש להרמת הפרי כדי לאפשר הטלה מקסימלית |
| קמח תירס | מכולת, טרנטו, טנסי, איטליה | אף אחד לא | משמש להכנת גליל הכותנה הדנטלי הסטנדרטי של Drosophila |
| Medium (1 x 3.8 ס"מ) | Gima S.p.A., Gessate, MI, Italy | 35000 | משמש לאספקת מים לטפילים בתוך מיכל האחסון |
| דיאטת | DrosophilaFrontier Scientific, ניוארק, DE, ארה"ב | TF1003 | תזונה מותאמת אישית המשמשת לגידול זבובים |
| בקבוקון דרוזופילה צר, פוליסטירן (2.5 x 9.5 ס"מ) | VWR International, LLC., Radnor, PA, US | 75813-160 | משמש לאספקת מים לטפילים בתוך הכלוב |
| פקקי בקבוקון דרוזופילה, אצטט תאית (2.5 ס"מ) | VWR International, LLC., Radnor, PA, US | 89168-886 | משמש לאספקת מים לטפילים בתוך הכלוב |
| בקבוק ארלנמאייר (250 מ"ל) | קרולינה ביולוגית, ברלינגטון, קרוליינה הצפונית, ארה"ב | 731029 | משמש לגידול זבובים וטפילים |
| צינור צנטריפוגה בסגנון פלקון (50 מ"ל) | VWR International, LLC., Radnor, PA, US | VWRI525-0611 | שונה למשלוח טפילים בוגרים |
| פקק קצף | Jaece Industries, North Tanawanda, NY, USA | L800-C | משמש לאיטום הצלוחיות תוך מתן אוורור לחרקים |
| דבש | , ניוארק, DE, ארה"ב | אף אחד לא | מסופק כמזון לטפילים |
| פקק קצף פלסטיק Identi-Plug | Fisher Scientific Company, L.L.C., פיטסבורג, פנסילבניה, ארה" | 14-127-40E | משמש כמזין לטפילים ולאיטום מיכל האחסון |
| מגבת נייר תעשייתית | מכולת, ניוארק, DE, ארה"ב | אף אחד לא | מסופק כמצע גלם לגלמים ולחות מופחתת |
| בד רשת מיקרון (250 מ"ל) | רשת תעשייתית, מייפל גרוב, מינסוטה, ארה"ב | WN0250-72 | משמש להכנת מכסה אוורור לחרקים |
| שמרים תזונתיים (פתיתים) | מכולת, טרנטו, טנסי, איטליה | אף אחד לא | משמש להכנת רכבת הנייר הבינונית הסטנדרטית של דרוזופילה |
| (10.2 ס"מ) | הופמאסטר, ויסקונסין, ארה"ב | 35NG26 | נקבוב כמצע גולם לזבובים וגלמים |
| מנותחיםפלסטיק (Ø 13.3 ס"מ, 800 מ"ל) | Berry Superfos, Taastrup, דנמרק | Unipak 5134 | שונה לאחסון טפילים בוגרים |
| מכסה פלסטיק (Ø 13.3 ס"מ) | Berry Superfos, Taastrup, דנמרק | PP 2830 | שונה לאחסון טפילים בוגרים |
| חומצה פרופיונית | Merk Life Science S.r.l., מילאנו, איטליה | P1386 - 1L | משמש להכנת סכרוז |
| בינוני סטנדרטי של Drosophilaמכולת, טרנטו, טנסי, איטליה | אף אחד לא | שימש להכנת המרק הסטנדרטית של Drosophila Medium | |
| עם מכסה (475 מ"ל) | StackMan, וייטנאם | DC1648 | משמש לזחלים טפיליים לגולם |
| קמח סויה | מכולת, טרנטו, טנסי, איטליה | אף אחד לא | שימש להכנת מכונת הכביסה הסטנדרטית Drosophila |
| Medium White Felt (עובי 0.64 ס"מ, 5 מ"מ ID x 20 מ"מ OD) | Quiklok, לינקולן, ניו המפשייר ארה"ב | WFW/.25 x 5 x 20 מ"מ | משמש כטבעת הזנה לטפילים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.