2 lipca 2011
Fopius arisanus jest parasitoidem jaj i larw muszek owocówek z rodziny Tephritidae, który jest z sukcesem wykorzystywany w biologicznej kontroli tych istotnych tropikalnych szkodników. Opisujemy tutaj zoptymalizowany protokół hodowli F. arisanus na małą skalę z wykorzystaniem łatwo dostępnych materiałów.
FOIA Aus jest ważnym biologicznym czynnikiem kontrolnym na Hawajach, ponieważ atakuje owocówki, które są poważnymi szkodnikami gospodarczymi w całych tropikach, a zwłaszcza tutaj, na Hawajach. Zaletą FOIA Aus jest to, że atakuje ona stadium jaja owada szkodnika, kontrolując go tym samym na wczesnym etapie. W następujących klipach będzie można zobaczyć zbliżenia przedstawiające sposób hodowli FOAs Aus w warunkach laboratoryjnych.
Na koniec programu zaprezentujemy dyskusję na temat wykorzystania tego konkretnego parasitoida w udanym programie uwolnienia w Polinezji Francuskiej. Protokół rozpoczniemy od dorosłych pasożytów gotowych do zapasożytowania jaj gospodarza, czyli muszki owocówki. Pierwszym krokiem jest przygotowanie jaj muszki owocówki do podania pasożytowi.
Następnie pozwala się larwom muszek owocówek na wyklucie, rozwój i przepocieranie. Gdy muszki owocówki osiągną stadium poczwarki, są one sortowane według wielkości w celu wzbogacenia populacji pasożytów. Na koniec pasożyty wykluwają się i są utrzymywane aż do osiągnięcia dojrzałości.
Następnie się spotykają i ponownie są gotowe do złożenia jaj w nowej partii owoców. Cykl zostaje tym samym domknięty.
Przygotuj podłoże dla jaj muszki owocowej, tworząc bloki agarowe o bokach około 10 centymetrów. Agar przygotowuje się w stężeniu dziewięciu gramów proszku agarowego na litr wody.
Używając poziomej powierzchni, napełnij szalki płynnym augerem aż do krawędzi i pozostaw go do zestalenia na co najmniej 45 minut. Gdy bloki augeru stwardnieją, nałóż pojedynczą warstwę papieru chłonnego, pokrywając górną powierzchnię każdego bloku. Papier powinien łatwo przylgnąć do augeru dzięki wilgoci powierzchniowej.
Powtórz proces toczenia po raz drugi. Nanieś jaja muchowców na powierzchnię bloków świdrowych pokrytą tkanką. Objętość 0,5 ml zawiesiny jaj muchowców dostarcza około 6 000 jaj na blok.
Do równomiernego rozprowadzenia jaj muszek owocówek na powierzchni tkanki używa się pędzla o szerokości 2,5 centymetra namoczonego w wodzie. Jaja muszek owocówek umieszcza się następnie pod dolnym sitem klatek z pasożytami, aby umożliwić pasożytom ich zapłodnienie; opukiwanie dolnej strony sita pozwala usunąć martwe pasożyty, które mogłyby utrudnić dostęp do jaj. Jaja muszek owocówek umożliwiają pasożytom zapłodnienie w ciągu nocy.
Około 21 godzin wystarcza, aby wysoki odsetek jaj muszek owocówek został sparazytowany. Dłuższa ekspozycja niesie ryzyko superparazytozy. Głównymi komponentami potrzebnymi do hodowli jaj po ekspozycji na pasożyty są pożywka dla larw muszek owocówek, pojemniki na pożywkę dla larw oraz pojemniki do pupacji.
Umieść od trzech do trzech i pół przygotowanych bloków agarowych z zapasożytowanymi jajami na jeden i jedną czwartą litra pożywki dla larw muchy owocówki. Pojemnik z pożywką i jajami ustaw na podkładce, a nad nim umieść pojemnik do przepoczwarzenia na warstwie drobnoziarnistego wermikulitu lub płukanego piasku o grubości 1,5 cm.
Oklej krawędzie pojemnika do przepoczwarczenia taśmą maskującą. Upewnij się, że między górną częścią pojemnika z pożywką a pokrywą pojemnika do przepoczwarczenia znajduje się wystarczająca przestrzeń, aby larwy mogły wypełznąć i wpaść do znajdującego się poniżej wermikulitu. Przenieś pojemniki do przepoczwarczenia do pomieszczenia o temperaturze 27 °C i wilgotności względnej 80% na jeden tydzień.
Przykryć pojemniki grubą tkaniną przez pierwsze cztery dni po upływie jednego tygodnia. Otworzyć pojemniki do przepoczwarzenia i usunąć pożywkę dla larw. Jako muchy owocówki gospodarza do hodowli foia Airis wykorzystujemy Bre Dorsals.
Potencjalnymi gospodarzami są również inne gatunki z rodzajów Asfa i sitis. Jeśli w wermikulicie znajdują się nieprzeprzędzone larwy, należy pozwolić im przejść w stadium poczwarki przez noc. Poczwarki oddziela się od wermikulitu, zaczynając od sita o dużych oczkach i używając dużego pojemnika.
Następnie należy użyć sita ręcznego, aby usunąć wszelkie pozostałe grudki wermikulitu zawierające opia. Można je częściowo oddzielić od niepasożytniczych muszek owocówek. Opierając się na wcześniejszych badaniach, zbieramy tylko te osobniki o średnicy od 1,65 do 2,26 mm, ponieważ mniejsze zawierają głównie niedorozwinięte pasożyty.
W większych obszarach znajdują się głównie muchy. Do sortowania poclenek według rozmiaru można zastosować różne metody. Opiszemy metodę mechaniczną z wykorzystaniem specjalnie dostosowanego sortera dla zebranych obszarów z pasożytami.
Odsetek samic wzrasta wraz z rozmiarem. Umieść puy w lejku na górze mechanicznego sortera wielkości. Podajnik wibracyjny przesuwa je na górę pary lekko rozbieżnych wałków obrotowych ustawionych pod kątem 30 stopni. Osobniki wpadają pojedynczo do szeregu szczelin, które poprzez lejki opróżniają się do 10 oddzielnych pojemników.
Umieść poczwarki o rozmiarze od 1,65 milimetra do 2,26 milimetra w klatce do wykluwania na kolejne siedem dni, aż większość much wykluje się z zapasożyczonych poczwarek. Następnie użyj wentylatora, aby oddzielić puste poczwarki od tych, w których nadal znajdują się żywe pasożyty. W celu utrzymania kolonii Opia aus należy użyć klatki do hodowli pasożytów z wyjmowaną szklaną przednią ścianką, o długości około 25 centymetrów na bok.
Klatka posiada siatkę o oczkach o wymiarach jednego milimetra kwadratowego na górze oraz na dwóch z boków. Tył klatki jest pokryty gumową płachtą z otworem o średnicy dziewięciu centymetrów, służącym do dostępu. Dno klatki posiada wycięcie, które od wewnątrz jest zakryte siatką o oczkach od jednego do dwóch milimetrów kwadratowych.
Wystarczająco duże, aby umożliwić umieszczenie dwóch bloków świdra z owocami oraz jaj much w celu rozmieszczenia pasożytów nad nimi. Klatki hodowlane powinny również posiadać przyciemnioną część wzdłuż dolnej ćwiartki szklanego frontu, aby zminimalizować gromadzenie się pasożytów przy przedniej ściance klatki. Umieść około 11 gramów wybranej pożywki w plastikowych pojemnikach o średnicy około dziewięciu centymetrów.
Powinno to dać około 600 do 700 pasożytów na klatkę. Selekcja wielkości powinna skutkować w około 60% samicami. Do pojemników należy przymocować sitowe pokrywki. Pokrywki powinny być przykryte siatką o oczkach o wielkości dwóch milimetrów kwadratowych, co pozwoli na opuszczenie pojemników przez muszki po ich wykluciu, a jednocześnie zatrzyma pozostałe muszki owocówki.
Utrzymuj pasożyty w temperaturze 24 °C i wilgotności względnej około 45% przy fotoperiodzie 12/12 i dobrej wentylacji. Nakładaj pasma wirówki miodowej wzdłuż górnej części klatek przynajmniej trzy razy w tygodniu lub zawsze, gdy dostępny miód wyschnie, nakładając go cienkimi smugami za pomocą opuszka palca. Należy pamiętać, że jeśli pasma będą zbyt grube, miód będzie ściekać do wnętrza klatki. Jeśli pasma będą zbyt cienkie, miód szybko wyschnie i będzie wymagał częstego nakładania. Na górnych powierzchniach klatek umieść bloki agarowe o wymiarach 10 cm x 10 cm i głębokości 4 cm, aby zapewnić pasożytom wilgoć.
Bloki te należy wymieniać dwa razy w tygodniu. W 2001 roku otrzymaliśmy niewielki grant zalążkowy, aby sprawdzić, czy możemy wprowadzić metody biologicznej kontroli w Polinezji Francuskiej, aby pomóc w opanowaniu sytuacji, ponieważ muszka owocówka orientalna powodowała wówczas niewiarygodną infestację wszystkich owoców tropikalnych. Laboratorium tutaj na Hawajach przygotowało 10 przesyłek.
Każda z tych przesyłek składała się zazwyczaj z około stu tysięcy osobników F. orientalis; w rzeczywistości było ich znacznie więcej, ale transportowaliśmy pupy muchy owocowej z wewnątrz znajdującym się parasitoidem, a następnie doprowadzaliśmy do ich wylęgnięcia. Utworzyliśmy więc małe laboratorium na Tahiti, gdzie otrzymywaliśmy przesyłki i przeprowadzaliśmy wylęg F. orientalis. W ciągu okresu około roku wypuściliśmy blisko milion osobników F. orientalis.
Ogólnie rzecz biorąc, jest to najskuteczniejsza metoda poza Hawajami. Kiedy FOIA Aus został początkowo wprowadzony na Hawajach, stał się najlepszym przykładem biologicznej kontroli muszek owocówek na całym Pacyfiku. W ciągu ostatnich 10 lat odnotowano ogromne rozprzestrzenienie się kompleksu Bactrocera dorsalis na całym świecie.
Zatem Bactrocera Carbo rozprzestrzeniła się do Ameryki Południowej, do Surinamu i obecnie występuje w północnej Brazylii. Pojawił się również inny gatunek, Bacter Inance, który rozprzestrzenił się w całej Afryce i sieje ogromne spustoszenie. Odnotowano także rozprzestrzenianie się bacter papaya.
Ten sukces otwiera teraz możliwości wprowadzenia tych jednostek FOIA w Ameryce Południowej, Afryce oraz w innych częściach Azji.
Fopius arisanus to osa pasożytnicza, która atakuje stadium jaj i larw muszek owocówek z rodziny Tephritidae, stanowiących istotne szkodniki rolnicze w regionach tropikalnych. Niniejszy artykuł przedstawia zoptymalizowany protokół hodowli F. arisanus na małą skalę z wykorzystaniem ogólnodostępnych materiałów.
Ustanowienie niezawodnych kolonii laboratoryjnych osowatych pasożytniczych, takich jak Fopius arisanus, ma kluczowe znaczenie dla rozwoju programów biologicznego zwalczania szkodników z rodziny Tephritidae, powodujących straty gospodarcze w uprawach owoców. Zoptymalizowane protokoły hodowlane zwiększają pewność przewidywań w walidacji celów, umożliwiając spójną produkcję czynników biologicznych służących do mechanistycznej redukcji ryzyka strategii zarządzania szkodnikami. Wspiera to ciągłość translacyjną od etapu odkryć po ocenę przedkliniczną w procesach biotechnologii rolniczej.
Metoda hodowli wpisuje się w proces odkryć naukowych, wspierając weryfikację hipotez na wczesnym etapie badań, umożliwiając opracowanie testów dzięki standaryzowanej produkcji parazytoidów oraz dostarczając danych do badań translacyjnych poprzez walidację zakresu gospodarzy.