כאן, אנו מציגים פרוטוקול להקמה ותחזוקה של תרביות מעבדה של קרדית פורטית הקשורה לחרקים משעממי עץ, כולל מינים טורפים ואוכלי פטריות, תוך שימוש ביחידת גידול עם מקורות מזון הניתנים להתאמה אישית ושיטות ניתנות להרחבה למחקר ניסיוני או יישומי.
כאן, אנו מציגים פרוטוקול להקמה ותחזוקה של תרביות מעבדה של קרדית פורטית הקשורה לחרקים משעממי עץ, כולל מינים טורפים ואוכלי פטריות, תוך שימוש ביחידת גידול עם מקורות מזון הניתנים להתאמה אישית ושיטות ניתנות להרחבה למחקר ניסיוני או יישומי.
קרדית פורטית היא שותפה נפוצה למגוון רחב של חרקים משעממי עץ, כגון Coleoptera: Curculionidae ו-Cerambycidae. קרדית פורטית היא בין קבוצות האורגניזמים הבודדות המסוגלות לגשת לאתרי הרבייה של המארחים שלהם. אורגניזמים אלה הם זעירים, ויוצרים אסוציאציות קרובות וזיקה לתנאים ביוטיים וא-ביוטיים בגלריות של חרקים משעממי עץ. נוכחותם בגלריות עשויה להשפיע באופן משמעותי על התנהגות החיפושיות ועל רבייתן. מינים מסוימים עשויים לפעול כאנטגוניסטים טבעיים של החיפושיות והפטריות ההדדיות שלהן, ולשבש את היחסים הסימביוטיים המבטיחים את הצלחתן. מאפיינים אלה הופכים את הקרדית הפורטית למועמדת מבטיחה לתוכניות הדברה ביולוגיות המכוונות למזיקים משעממי עץ. עם זאת, יש צורך בשיטות הניתנות לשחזור לגידול קרדיות אלה כדי לחקור את הביולוגיה והאקולוגיה הבסיסית שלהן ולהעריך את הפוטנציאל שלהן כסוכני הדברה ביולוגית. למרות חשיבותם, אין כיום פרוטוקולים מפורטים לשמירה על אוכלוסיות קרדית פורטית בשבי. מחקר זה מציג גישה מעשית ונגישה לגידול שתי קבוצות של קרדית פורטית, אוכלי פטריות/דטריטיבורים (Acari: Astigmata) (כלומר, Histiogaster arborsignis) וטורפים (Acari: Mesostigmata) (כלומר, Proctolaelaps spp.). אנו מציעים להשתמש בגרגרי שעורה מגולגלים ובנמטודות כמקורות תזונתיים לקרדית אלו, בהתאמה. מקורות מזון אלה הם פרקטיים ונגישים באופן נרחב, דורשים תחזוקה מינימלית תוך הצעת תזונה סטנדרטית המותאמת לדרישות התזונתיות של קבוצות היעד. מצע על בסיס פחם גבס משמש כמטריצה לוויסות לחות. שילוב זה מספק גם משאבי מזון וגם מיקרו-בית גידול מתאים לתחזוקה ורבייה ארוכת טווח של קרדיות אלה. השיטה המתוארת ניתנת להרחבה, ומאפשרת לחוקרים להרחיב את יחידות הגידול ביחס לגודל המושבה ולדרישות הניסוי. פרוטוקול זה מציע כלי קריטי לקידום המחקר על התפקידים האקולוגיים של קרדית פורטית. מערכת מאומתת ניסויית זו מבטיחה כדאיות מושבה לטווח ארוך למשך מספר חודשים ומספר דורות, תוך שהיא נשארת ניתנת להתאמה לגידול טקסונים אחרים של קרדית בתנאי מעבדה.
חרקים משעממי עץ רבים משלימים את רוב מחזור חייהם בתוך עצים, שם הם ניזונים ולעתים קרובות פועלים כווקטורים של פתוגנים צמחיים, ומהווים סיכונים רציניים לחקלאות ולמערכות אקולוגיות של יערות 1,2. בין הקבוצות המזיקות ביותר נמצאות חיפושיות פולשות מהמשפחות Buprestidae, Cerambycidae, Bostrichidae ו-Curculionidae, שנקשרו לתמותת עצים נרחבת ולהפסדים כלכלייםברחבי העולם. פלורידה מארחת למעלה מ-35 מיני חיפושיות אמברוסיה (Coleoptera: Curculionidae), כאשר לפחות 15 ידועים כתוקפים עצי אבוקדו 4,5. מינים נפוצים במטעים כוללים את Xyleborinus saxesenii Ratzeburg, Xyleborus affinis (Eichhoff), X. bispinatus Eichhoff, X. ferrugineus (Fabricius), X. volvulus (Fabricius), X. gracilis (Eichhoff) ו-Xylosandrus crassiusculus (Motschulsky), לעתים קרובות במקביל באותו עץ 4,6. חיפושיות אלה מזיקות בעיקר מכיוון שהן נושאות פטריות סימביוטיות, שחלקן פתוגניות לצמחים7. הפתוגן החמור ביותר הוא Harringtonia lauricola, הגורם הסיבתי לנבילת דפנה, שהובא לארה"ב עם הווקטור העיקרי שלו, Xyleborus glabratus Eichhoff, בסביבות 2002 8,9. נבילת הדפנה הרסה את תעשיית האבוקדו של פלורידה ואת ילידי Lauraceae, והרגה למעלה מחצי מיליארד עצים10,11. יתר על כן, H. lauricola מופיע כעת בשילוב עם מינים רבים של חיפושיות אמברוזיה, המתפקדים כווקטורים חלופיים במערכות אבוקדו שבהן X. glabratus נדיר 4,12.
קרדית (Acari) הם פרוקי רגליים מגוונים מאוד התופסים מגוון רחב של נישות אקולוגיות. ביניהם, מספר קבוצות מוכרות יותר ויותר בפוטנציאל שלהן כסוכני הדברה ביולוגית בשל התנהגותן הטורפת, שיעורי הרבייה הגבוהים ויכולתן לשגשג בסביבות שונות, כולל אדמה, משטחי צמחים ומוצרים מאוחסנים. יכולתם לדכא התפרצויות מזיקים בחממות, משתלות ושדות חקלאיים מדגישה את חשיבותם בתוכניות הדברה משולבות (IPM)13,14. לדוגמה, משפחת Phytoseiidae כוללת מספר מינים בעלי חשיבות ניכרת בהדברה ביולוגית, בעיקר Neoseiulus californicus Berlese ו-Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot, המשמשים באופן נרחב לדיכוי קרדית העכביש (Acari: Tetranychidae) ותריפסים בגידולי חממה ושדה15. כמו כן, קרדית ה-laelapid Stratiolaelaps scimitus היא חומר הדברה ביולוגי המכוון למזיקים שוכני קרקע כגון פטריות, זחלי יתוש וגלמים תריפסים ומשולב באופן נרחב בתוכניות הדברה משולבות16. קרדית פורטית מייצגת קבוצה מבטיחה בהקשר זה. קרדיות אלה מסתמכות על אסוציאציות זמניות עם הפונדקאים שלהן לצורך פיזורן ונמצאות לעתים קרובות בגלריות או בתאי הדגירה של חרקים משעממי עץ כגון חיפושיות קליפה ואמברוסיה 17,18,19.
המגוון של קרדית פורטית משתרע הן על מורפולוגיה והן על אקולוגיה. חלקם מפגינים התנהגות אכילה פטרייתית ומזיקה, בעוד שאחרים טורפים. בהתחשב בקרבתם לפונדקאים שלהם, לקרדית הפורטית יש פוטנציאל לדכא אוכלוסיות חרקים ישירות על ידי הקדמת ביצים וזחלים, על ידי פגיעה פיזית בהם, או בעקיפין, על ידי שיבוש אסוציאציות סימביוטיות של חרקים משעממי עץ 20,21,22,23.
למרות העניין הגובר בקרדית ובחומרי ההדברה הביולוגיים הפוטנציאליים שלה, הפיתוח של פרוטוקולי גידול עבורן נותר מוגבל. כמה מחקרים דיווחו על שיטות לגידול קרדיות טורפות חופשיות (Acari: Mesostigmata)24,25; עם זאת, לעתים קרובות התיאורים חסרים הוראות להקמה ראשונית של מושבות קרדית, מה שמציב אתגר לאקרולוגים חדשים. נכון לעכשיו, אין פרוטוקולים מבוססים זמינים לשמירה על מושבות מעבדה לטווח ארוך או לגידול קרדית פורטית לשימוש ניסיוני. הפרוטוקול המוצג במחקר זה מתייחס לפער זה על ידי הצעת שיטה מעשית, ניתנת להרחבה וניתנת לשחזור לגידול קרדית טורפת (כלומר, מזוסטיגמטה) וקרדית פטרייה/דטריטיבור (כלומר, אסטיגמטה). למרות שהפרוטוקול מתואר בהקשר של קרדית פורטית, הוא ישים באופן נרחב לקרדיות אחרות וניתן להתאים אותו בקלות למטרות מחקר מגוונות. לדוגמה, קרדית אסטיגמטה שגודלה בשיטה זו יכולה לשמש כטרף עובדתי לקרדית טורפת26,27.
מחקר זה נועד לפתח ולהעריך פרוטוקול גידול סטנדרטי לקרדית פורטית, תחת ההשערה ששילוב של מצע ותזונה ישים באופן נרחב יכול לתמוך בהישרדות ורבייה מתמשכת על פני טקסוני קרדית מגוונים (Mesostigmata ו-Astigmata).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול המתואר כאן הוא התאמה משודרגת של תיאורים קודמים של טכניקות גידול המוני עבור פרוקי רגליים בקרקע24,25. הוא כולל גם שיטה חדשה לגידול המוני של קרדית פורטית פטרייתית/דטריטיבור (כלומר, אסטיגמטה) באמצעות שקיות ניילון הניתנות לחיטוי. הריאגנטים והציוד המשמש מפורטים בטבלת החומרים.
1. הכנת מצע יחידת הגידול
2. הכנת מכסה מאוורר
3. מקור מזון והעברת קרדית פורטית
4. אוסף מארח וקרדית פורטית
5. תחזוקת תרבות
6. הרחבת תרבויות קרדית פורטית טורפות
7. הרחבת תרביות אוכלי פטריות/משחיתות לגידול המוני של שקיות ניילון
הערה: כאשר קרדית פטריות/משחיתות צורכת את הדגנים, החומר האורגני הנרקב והחומר האורגני הנרקב שלהם עלולים לפגוע במהירות במצע הגידול, מה שהופך את התנאים למזיקים לקרדית. לכן, יחידות גידול קטנות, עד צנצנת של 120 מ"ל, מומלצות לשמירה על מושבות קטנות של קרדית אוכלי פטריות. להגדלה או גידול המוני של קרדית אוכלת פטריות, מומלץ שקיות לחיטוי עם שעורה מגולגלת.
8. תחזוקת תרבית אוכלי פטריות/מזיקים בשקיות ניילון
9. בדיקת מושבה חודשית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הפרוטוקול המתואר בכתב יד זה תמך ביעילות בצמיחה וברבייה של שני מיני קרדית טורפים, Lasioseius safroi (Mesostigmata: Blattisociidae) ו-Proctolaelaps sp. (Mesostigmata: Melicharidae), ומין פטרייתי/דטריטיבור, Histiogaster arborsignis (Astigmata: Acaridae), בתנאי מעבדה. עשר מושבות הוכנו לכל מין קרדית. כל מושבה הוקמה עם חמישה פרטים שהוחזקו בזירות של 5 מ"ל (כמתואר בשלבים 2, 3, 4 ו-5) במשך 7 הימים הראשונים, ולאחר מכן הועברו לזירות גדולות יותר של 120 מ"ל כדי לתמוך בצמיחה נוספת (כמתואר בשלב 6). הזירות נשמ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר הנוכחי מדגים כי פרוטוקול הגידול המוצע תמך ביעילות בהישרדות וברבייה של קרדית טורפת (Lasioseius safroi ו-Proctolaelaps sp.) ומין אוכל-פטרייתי/מזיק (Histiogaster arborsignis) בתנאי מעבדה מבוקרים. גידול משמעותי באוכלוסייה נרשם במהלך תקופה של 14 יום, כאשר גודל המושבה הממוצע עלה על 200 פרטים לאחר המעבר מזירות מ"ל ל-120 מ"ל. תוצאות אלו מאשרות את חוסנו של הפרוטוקול ומדגישות את יכולת ההסתגלות שלו לשמירה על טקסוני קרדית מגוונים. יתר על כן, יכולת ההרחבה שנצפתה מדגיש...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
בחלקו, מחקר זה נתמך על ידי המערכת הלאומית להתאוששות ממחלות צמחים במסגרת פרויקט פנימי של USDA (5010-22410-024-00-D) ומענק NIFA של USDA 2024-51181-43302.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מיכלים שקופים 5 מ"ל עם מכסה | אמזון - Medsuo | י-ז-11-299 | |
| סט מברשות צבע דק פרט 6 יחידות | אמזון - Transon | SJGGX6 | |
| רדיד אלומיניום יומיומי | עטיפת ריינולדס | https://www.reynoldsbrands.com/products/aluminum-foil/standard-foil?gad_source=1&gad_campaignid=19 457576830 & gbraid=0AAAAADmFV MecGX9nzTc8tAkfL1_tRwqyv& gclid=Cj0KCQjwhafEBhCcARIs AEGZEKLB5fdLiDNOqPXlxtZA -ZlGEYQjzLX5w7KmrTzF6-_ q8sabcwroobIaAlmPEALw_wcB | |
| אוטם שקיות חום אימפולס | אמזון - runruii | 619438296390 | |
| רצועות רב פילטר תיק הניתן לחיטוי | אמזון - שקיות מיקרוסק | B076C2KTMD | |
| פחם פעיל קוקוס אורגני (אבקה) באיכות מזון | אמזון - בל כימיקל | מזגן - 01 | |
| טיח פריז (אבקה) | DAP | 10318 | |
| קליפת רפטי | גן החיות מד | ר.ב4 | |
| פתיתי שעורה מגולגלים | אמזון - חוות מולברי ליין | B015EURFTY | |
| שיבולת שועל מגולגלת | קווייקר | 30000562314 | |
| ספגנום מוס | אמזון - ריארה | B0B1TCJQ6R | |
| חוט ארוג נירוסטה 200 רשת | סט זמן | TXJ-484-ארה"ב | |
| מעבדת סטריס אמסקו 250 | סטריס | RSLAB250 | |
| תולעת וולטר - Panagrellus silusioides Culture | אמזון - הצפרדעים של ג'וש | B08XY3LM46 | |
| צנצנות פלסטיק עם פה רחב עגולות שקופות עם מכסים שחורים | אמזון - רגע נצחי | 734172973182 | 30 עד 250 מ"ל זמינים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה