2 juli 2011
Fopius arisanus is een ei-larve-parasiet van Tephritid fruitvliegen die met succes wordt toegepast in de biologische bestrijding van deze belangrijke tropische ongedierte. We beschrijven hier een geoptimaliseerd protocol voor het kweken van F. arisanus op kleine schaal met behulp van gemakkelijk beschikbare materialen.
FOIA Aus is een belangrijk biologisch bestrijdingsmiddel in Hawaï omdat het de fruitvliegen aanvalt, die ernstige economische plagen vormen in de tropen en in het bijzonder hier in Hawaï. Het voordeel van FOIA Aus is dat het de eifase van het plaaginsect aanvalt, waardoor het insect in een vroeg stadium wordt bestreden. In de volgende fragmenten ziet u close-ups van hoe we FOIA Aus kweekten in een laboratoriumomgeving.
Aan het einde van dit programma volgt een bespreking over hoe dit specifieke parasitoïde is ingezet in een succesvol uitzettingsprogramma in Frans-Polynesië. We beginnen ons protocol met volwassen parasieten die klaar zijn om eitjes van een waardvlieg te parasiteren. De eerste stap is het voorbereiden van de vliegeneitjes om deze aan de parasiet aan te bieden.
Vervolgens krijgen de fruitvliegenlarven de kans om uit te komen, zich te ontwikkelen en te verpoppen. Zodra de fruitvliegen het popstadium bereiken, worden ze op grootte gesorteerd om de concentratie parasieten te verhogen. Ten slotte komen de parasieten tevoorschijn en worden ze in stand gehouden tot ze volgroeid zijn.
Vervolgens komen ze samen en zijn ze weer klaar om eitjes te leggen in een nieuwe batch fruit. Dit voltooit de cyclus.
Bereid een substraat voor de fruitvliegeieren door agarblokken te maken van ongeveer 10 centimeter per zijde. De agar wordt bereid in een concentratie van negen gram agarpoeder per liter water.
Vul de schaaltjes op een vlak oppervlak tot aan de rand met vloeibare auger en laat dit gedurende ten minste 45 minuten stollen. Zodra de augerblokken gestold zijn, brengt u een enkele laag vloeipapier aan over de bovenkant van elk augerblok. Door het oppervlaktevocht zou het vloeipapier gemakkelijk aan de auger moeten hechten.
Een tweede keer rollen. Breng de fruitvliegen-eieren aan op het met weefsel bedekte oppervlak van de boorblokken. Een volume van 0,5 milliliter fruitvliegen-eieren in suspensie levert ongeveer 6 000 eieren per blok op.
Een 2,5 centimeter brede kwast gedoopt in water wordt gebruikt om de fruitvliegen-eieren gelijkmatig over het weefseloppervlak te verspreiden. De fruitvliegen-eieren worden nu onder het onderste scherm van de parasietkooien geplaatst zodat de parasieten deze kunnen overnemen; door tegen de onderkant van het scherm te tikken, worden dode parasieten verwijderd die de fruitvliegen-eieren zouden kunnen blokkeren. De fruitvliegen-eieren stellen de parasieten in staat om gedurende de nacht over te poseren.
Ongeveer 21 uur is voldoende om een hoog percentage van de fruitvliegeieren te laten parasiteren. Een langere blootstelling brengt het risico op superparasitering met zich mee. De belangrijkste componenten die nodig zijn voor het opkweken van de eieren na blootstelling aan parasieten zijn fruitvliegenlarvenvoeding, containers voor larvenvoeding en poppingscontainers.
Plaats drie tot drie en een halve voorbereide auger-blokken met geparasiteerde eieren op één en een kwart liter fruitvliegenlarvenvoedsel. Plaats de beker met voedsel en eieren op een verhoging en plaats een verpoppingsbeker over een anderhalve centimeter dikke laag fijnmazige vermiculiet of gewassen zand.
Plak de randen van de verpopingscontainer af met schilderstape. Zorg ervoor dat er voldoende ruimte is tussen de bovenkant van de voedingscontainer en het deksel van de verpopingscontainer, zodat de larven eruit kunnen kruipen en in de onderliggende vermiculiet kunnen vallen. Verplaats de verpopingscontainers gedurende één week naar een ruimte bij 27 °C en 80% relatieve vochtigheid.
Bedek de containers gedurende de eerste vier dagen na één week met een zware doek. Open de verpoppingscontainers en verwijder het larvenvoeding. Wij gebruiken Bre Dorsals als de gastvruchtvlieg voor de kweek van foia Airis.
Andere soorten in de genera Asfa en Sitis zijn ook potentiële gastheren. Als er onverpopte larven in de vermiculiet zitten, laat deze dan gedurende de nacht verpoppen. Zeef de poppen uit de vermiculiet door te beginnen met een grove zeef en een grote container.
Gebruik vervolgens een handsieve om eventuele resterende klonten vermiculiet die containing opia bevatten te verwijderen. Ais kunnen gedeeltelijk worden gescheiden van niet-geparasiteerde fruitvliegen. Op basis van eerder onderzoek verzamelen we daarom alleen de aria met een diameter tussen 1,65 en 2,26 millimeter; exemplaren die kleiner zijn, bevatten voornamelijk ondermaatse parasitoïden.
Grotere areia bevatten voornamelijk vliegen. Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om de poppen op grootte te sorteren. Wij beschrijven een mechanische methode waarbij een op maat gemaakte groottesorteerder wordt gebruikt voor de verzamelde geparasiteerde areia.
Het percentage vrouwtjes neemt toe met de grootte. Plaats de puy in de trechter aan de bovenzijde van de mechanische groottesorteerder. Een trilvoeder verplaatst ze naar de bovenkant van een paar licht uiteenlopende rollende staven onder een hoek van 30 graden. De aria vallen individueel in een reeks sleuven die via trechters in 10 afzonderlijke containers lopen.
Plaats de poppen met een diameter tussen 1,65 millimeters en 2,26 millimeters gedurende nog zeven dagen in een uitkomstkooi, totdat de meeste vliegen uit de geparasiteerde poppen zijn uitgekomen. Gebruik vervolgens een ventilator om de lege vliegenhuiden te scheiden van die waarin nog levende parasitoïden zitten. Om de kolonie van Opia Aus in stand te houden, wordt een kooi voor parasieten gebruikt met een afneembaar glazen voorpaneel en een zijdelengte van ongeveer 25 centimeters.
De kooi is aan de bovenzijde en aan twee van de zijkanten voorzien van een gaas met een maaswijdte van één vierkante millimeter. De achterzijde van de kooi is bedekt met een rubberen vel met een gat van negen centimeter voor toegang. De onderzijde van de kooi heeft een uitsparing die aan de binnenzijde is afgedekt met een gaas van één tot twee vierkante millimeter.
Groot genoeg om de plaatsing van twee boorblokken met fruit en vliegeneieren voor de positie van de parasiet mogelijk te maken. De kooien moeten ook een getint gedeelte hebben langs het onderste kwart van de glazen voorkant om parasietendichtheid langs de voorkant van de kooi te minimaliseren. Plaats ongeveer 11 gram van het geselecteerde medium in plastic bakjes met een diameter van ongeveer negen centimeter.
Dit zou ongeveer 600 tot 700 parasieten per kooi moeten opleveren. Grootteselectie zou moeten resulteren in ongeveer 60% vrouwtjes. Bevestig zeefdeksels op de containers. De deksels moeten zijn bedekt met een gaas van twee vierkante millimeter, waardoor de volwassen vliegen de containers bij het uitkomen kunnen verlaten, maar eventuele overgebleven fruitvliegen worden tegengehouden.
Houd de parasieten bij 24 °C en een relatieve vochtigheid van ongeveer 45% met een fotoperiode van 12:12 en een goede ventilatie; breng ten minste drie keer per week stroken gesponnen honing aan langs de bovenkant van de kooien. Of, telkens wanneer de aanwezige honing is uitgedroogd, breng de gesponnen honing in smalle strepen aan met een vingertop. Let op dat de honing in de kooi zal druppelen als de strepen te dik zijn. Als de strepen te dun zijn, droogt de honing snel uit en is frequente aanbrenging nodig. Plaats auger-blokken van 10 cm bij 10 cm en 4 cm diep op de bovenkant van de kooien om de parasieten van vocht te voorzien.
Deze blokken moeten twee keer per week worden gewisseld. In 2001 ontvingen we een kleine startbeurs om te onderzoeken of we biologische bestrijdingsmiddelen konden introduceren in Frans-Polynesië om de situatie te helpen verlichten, omdat de oosterse fruitvlieg op dat moment een ongelooflijke plaag veroorzaakte van alle tropische vruchten. Vanuit het laboratorium hier in Hawaii hebben we 10 zendingen verstuurd.
Elk van deze zendingen bestond gewoonlijk uit ongeveer honderdduizend Fopius arisanus; eigenlijk waren het er een stuk meer, maar we verzonden de puparia van de oriëntaalse fruitvlieg met de parasitoïde erin, en daarna lieten we ze uitkomen. We richtten een klein laboratorium in op Tahiti waar we deze zendingen ontvingen en vervolgens de Fopius arisanus lieten uitkomen. Over een periode van ongeveer een jaar hebben we bijna een miljoen Fopius arisanus uitgezet.
Over het algemeen is dit de meest succesvolle aanpak buiten Hawaï. Toen FOIA Aus aanvankelijk in Hawaï werd geïntroduceerd, was het het beste voorbeeld van biologische bestrijding van fruitvliegen in de gehele Pacific. In de afgelopen 10 jaar is er wereldwijd een enorme verspreiding geweest van het Bactrocera dorsalis-complex.
Zo is Bactrocera Carbo verspreid naar Zuid-Amerika, Suriname, en bevindt het zich nu in Noord-Brazilië. Daarnaast is er een andere soort genaamd Bacter Inance, die zich over heel Afrika heeft verspreid en daar voor grote schade zorgt. Ook is er sprake geweest van de verspreiding van bacter papaya.
Dit succes opent nu mogelijkheden om deze FOIA Aus uit te brengen in Zuid-Amerika, Afrika en in andere delen van Azië.
Fopius arisanus is een parasitoïde wesp die zich richt op het ei-larvenstadium van Tephritidae-vruchtenvliegen, die belangrijke landbougschadelijke organismen zijn in tropische regio's. Dit artikel beschrijft een geoptimaliseerd protocol voor de kleinschalige kweek van F. arisanus met behulp van toegankelijke materialen.
Het vestigen van betrouwbare laboratoriumkolonies van parasitoïde wespen zoals Fopius arisanus is essentieel voor het bevorderen van biologische bestrijdingsprogramma's tegen economisch schadelijke Tephritidae-fruitvliegen. Geoptimaliseerde kweekprotocollen vergroten de voorspellende betrouwbaarheid bij de validatie van doelwitten door een consistente productie van biologische agentia mogelijk te maken voor het mechanisch minimaliseren van risico's bij ongediertebestrijdingsstrategieën. Dit ondersteunt de translationele continuïteit van ontdekking tot preklinische evaluatie in biotechnologische pijplijnen voor de landbouw.
De kweekmethode integreert in het ontdekkingscontinuüm door hypothesetoetsing in de vroege ontdekkingsfase te ondersteunen, assayontwikkeling mogelijk te maken via gestandaardiseerde productie van parasitoïden en translationeel onderzoek te informeren via validatie van het gastheerbereik.