Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Лаборатория воспитания стабильной мух и других Muscoid Diptera

Published: August 3, 2018 doi: 10.3791/57341

Summary

Приводится процедура для выращивания стабильной мух (Stomoxys calcitrans). В процедуре используется локально доступных материалов для диеты компонентов, оборудования и предметов снабжения.

Abstract

Стабильные мухи, Stomoxys calcitrans, являются серьезных вредителей животных, людей, компаньон животных и дикой природы во всем мире. В течение последних 20 + лет изменения в агрономической практики привели к серьезной вспышки стабильной мух в нескольких странах. Эти вспышки сорвали животноводческого производства и человека отдыха в результате общественных потребностей для расширения научных исследований и управления усилия для этого вредителя. Представлен простой и недорогой процедурой для выращивания стабильной мух для лабораторных исследований. В процедуре используется локально доступных диетические компоненты, оборудование и материалы. Процедура может быть приспособлен для выращивания других muscoid мух, включая лицо Муха (Осенняя Муха), рога fly (Haematobia irritans) и дом fly (Муха domestica). Процедура производит стабильной летать puparia среднем 12,5 мг и ~ 35% яйцо для взрослых выживания. Примерно 3000 мух производятся в каждый лоток.

Introduction

Стабильные мух, Stomoxys calcitrans (L.), являются мухи hematophagous чьи болезненные укусы нарушить поведение выпаса скота, причинять боль и страдания компаньон животных и нарушить рекреационной деятельности человека во всем мире. Незрелые стабильной мух развиваются в заквашивать растительного вещества, часто загрязненные отходы животноводства. Изменение агрономической практики и культуры подготовили серьезные вспышки стабильной мух в пожнивных остатков, овощи в Австралии1, сахарного тростника в Бразилии2и ананас в Коста-Рика3. Хотя только 14 стабильной мух на животное, считаются экономического порога4, во время недавних вспышек5были сделаны замечания более чем 2000 мух на животное. Такие уровни заражения снизить производительность хоста практически до нуля и может привести к смертности6. В результате агрономически связаны вспышки стабильной мух получают повышенный интерес и резко возрос спрос на лабораторные колонии.

Что касается всех holometamorphic насекомых стабильной мух получить все питательные вещества, необходимые для роста незрелых или личиночной стадии. Таким образом важным компонентом системы воспитания является личиночной диеты или субстрат. Стабильные летать личинок наблюдается развивающихся в широком диапазоне субстратов в поле7 и они зависят от микробной сообщество субстрат8,9. Природные личиночной субстратов в основном состоят из разлагающихся или брожения растительных материалов, часто загрязненные азотистые отходы.

Для лабораторных воспитания, fly недеформирующихся личинок обычно состоят из растительного материала и источник добавлен азота. Многочисленные материалы были использованы для стабильной летать личиночной диеты. Первая личиночная диеты передразнил природных субстратов и включены заквашивать овсяной соломы и лошадь или коровьего навоза10,11. Источники углеводов включают пшеничные отруби12,13,14, люцерны еды12,13,14 и коммерческой разработке разработанных химических специальностей Производители ассоциации (CSMA, 33% пшеничных отрубей, 27% люцерны еды, 40% пивные дрожжи гранулы)13,14,,1516. Азота источники включают дрожжи подвеска12, рыбной муки и бикарбонат аммония17. Инертные наполнители материалы часто включаются в диеты, включая Овсяная шелуха12, жома13, вермикулит16, щепы13,18 и гранулированных арахис корпусов14.

Основная цель воспитания Лаборатория является производить продукт, который как физиологически похож на «дикого типа «как можно скорее, с тем, что лабораторные эксперименты принесет результаты, отражающие те поля населения. Это требует свернут в-для выведения и селекции для сохранения генетического разнообразия и пищевые ресурсы быть сопоставимы в поле. Вторичные цели заключаются в том, чтобы свести к минимуму расходы и труда. Одним из основных компонентов минимизации расходов является использование имеющихся на местах диетические компоненты. Осенняя жигалка воспитания представлена система была разработана для достижения этих целей.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. яичные сбора (рис. 1)

  1. Подготовить то Кубок, один конец полотна в ~ 500 мл стакан с водой теплой (~ 40 ° C). Перекрытие стороны Кубка и исправить с резинкой. Сложите свободный конец полотнища обратно в верхней части чаши.
  2. Место, где то Кубок в клетке, 8-10 день старого мух для ~ 2 h. беременных женщин стабильной мухи будут разведению на ткани.
  3. Удалите то Кубок из клетки и промойте яйца офф egging ткань в маленькой кастрюле с мыть бутыль.

2. подготовить личиночной воспитания Пан

  1. Подготовка среднего (количества для выращивания 1 Пан)
    1. Объединить пшеничные отруби (500 g), стружки (200 г) и рыбной муки (115 g) в 10 Л пластиковых блюдо Пан и хорошо перемешайте.
    2. Добавить бикарбонат аммония (50 g) к воде (~ 25 ° C, 1600 мл) и перемешать до растворения.
    3. Водный раствор добавьте сухие ингредиенты и перемешать, чтобы не unwetted материал. Уровень среднего в кастрюлю, но не сжимать.
  2. Добавить стабильной летают яйца
    1. Сделайте неглубокие борозды в средне Длина лотка.
    2. Депозит 1 мл стабильных летать яиц (~ 8000 яйца) в борозду с пипеткой яйцо (рис. 2).
      Примечание: Яйцо пипетки, сделанные резки пластиковых окончил пипетки в нужный момент, вставка 100 сетки экрана и склеивания пипеткой обратно вместе.
    3. Обложка яйца с тонким слоем среднего для предотвращения высыхания.
    4. Обложка кастрюлю с наволочку, рядом с резинкой и метки. Место кастрюли в личиночной комнате (23 ± 2 ° C, 30 – 50% RH и 12:12 [L:D] h фотопериода).
      Примечание: Развития личинок занимает 10-14 дней с момента откладки яиц.

3. куколки обработки, личинки двигаться к краю среды 7-9 дней после откладки яиц и Pupariate на 13 или 14 дней

  1. Совок puparia, главным образом расположенных вокруг краев Пан под корочкой, которая образует на поверхности среды, вне и помещены в чистую кастрюлю.
  2. Заполните кастрюлю, с puparia, ½ до ¾ полной воды. Разбейте комки puparia и среднего. Пшеничные отруби и белковые компоненты среды раковина во время puparia > 1 день старый поплавок19.
  3. Удаление плавучих материалов, puparia и некоторых компонентов среды с дуршлаг и мыть через серию сита (#5, #7, #12, #20) для удаления оставшихся среднего. #12 сито собирает puparia и #20 держит твердых отходов въезд в канализацию. Мойка puparia между сита с раковины опрыскиватель.
  4. Промывайте puparia, в сито #12, в чистую кастрюлю. Заполните кастрюлю ½ полной воды. Налить плавающей puparia в дуршлаг и позволить лишнюю воду слить.
  5. Передача осушенных puparia сушки экран с вентилятором и оставить до полного высыхания (рис. 3).

4. куколки полка, альтернативный метод для сбора Puparia-куколки полка18

Примечание: Полка изготовлена из куска пластиковой вырезать из конца сковороде блюдо 10 Л (10,2 см высота x 10,2 см Ширина x 31,9 см длиной).

  1. Подготовка среднего, как описано в пункте 2.1. Конические среднего в сковороду с ~2.5 см глубоко на один конец ~7.5 см глубоко на другой.
  2. Место полка на носителе в мелкой воспитания Пан и лентой, чтобы предотвратить личинок от сканирования вместе с полки (рис. 4).
    1. Пропитать губку (~14.5 x 9.0 x 4.5 см3, регенерированной целлюлозы) и оберните его в воды пропитанной ткани (30,5 x 42 см2, хлопок) и место на полке около половины дюйма от носителя.
  3. Добавить яйца, как описано в 2,2 и приступить, как раньше.
    1. Проверьте посуду ежедневно для обеспечения влажной губкой.
  4. Промыть puparia от шельфа, губки и ткани в чистую посуду кастрюлю и налить в дуршлаг через 14 дней после откладки яиц.

5. контроль качества

  1. Взвесьте все из puparia, производимых в Пан (общий вес.).
  2. Изолировать 100 puparia, весят и помещены в 9 см Петри.
  3. Фото и секс взрослых ~ 5-8 дней, чтобы определить скорость появления и соотношение полов. Хранить Петри с возникшей взрослых в морозильник для подсчета на более поздний срок, если необходимо. Мухи являются сексуальны, форма их глаз и ширину лобно орбитальных пластины20 или гениталии под низким увеличением.
  4. Запись общий вес, вес 100 puparia, и количество образовавшихся взрослых мужчин и женщин.

6. Подготовка крови

  1. Соберите свежей крови крупного рогатого скота от местных скотобойни в 19 Л ведра, содержащие 70 g tribasic натрия цитрат дигидрат в 500 мл воды. Движение крови энергично для 5-10 мин и вернулся в лабораторию.
  2. Штамм крови через дуршлаг для удаления сгустки и разделена на 2 Л контейнеров, этикетка с указанием даты сбора и хранить в холодильнике (-20 ° C).
  3. Удаление контейнера из морозильника и места в холодильнике 2 дней до необходимости. Кровь может использоваться для ~ 2 недели после размораживания и хранить в морозильной камере на срок до 1 года.

7. Взрослый содержание

  1. Подготовка клетки, линия клетке дно с мясник бумаги для облегчения очистки.
  2. Место 50 г сухих стабильной летать куколки (~ 3,500) в каждой клетке. Взрослые Эклоз несколько часов, чтобы пару дней после обработки куколки.
  3. Место свежая кровь пропитанной женское салфетку на вершине каждой клетке для кормления. Начало кормления в течение 24 ч взрослых eclosion и повторять ежедневно до за день до откладки яиц (9 – 10 дней после появления).
  4. После откладки яиц (раздел 1) место Кейдж в морозильник для 4-8 ч, а затем очистить путем удаления бумаги, ополаскивание экскременты от стенки и пол с горячей водой и очистки всех поверхностей с стиральный порошок и хлорного отбеливателя. Промойте клетки с горячей водой и дайте высохнуть.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Личинки pupariate 10 – 14 дней и взрослых выйти 14 – 16 дней после откладки яиц. Время генерации, яйцо в яйцо, составляет ~ 24 дней. Воспитание данные за Май 2013 до января 2017 с тремя различными ссыпая агентами и две колонии представлены на рисунке 5. Коттонвуд дал лучший выход, 3867 ±1442 (Equation ± стандартное отклонение) куколок, весом 12,5 мг ±1.6 с 74% ±19 eclosion производство 2872 ±1294 взрослого летит для установленных лабораторные колонии. Соотношение полов было немного смещены в сторону 0.97:1 женщин (мужчины: женщины, 77,141 мух, сексуальны из 1184 кастрюли). Яйцо на выживание взрослых особей составляет примерно 36%. К сожалению Коттонвуд стружка стали более трудно получить, заставляя нас часто использовать сосновые стружки. Хотя производство с хвойными ниже, ~ 1,700 взрослых в сковороду, размер это немного больше, 13 мг.

С помощью метода куколки полка, около 85% личинки мигрируют на полку, puparia чище, и большую часть среднего, собранные на полке, это легко удалить методом флотации. Этот метод может также использоваться для мониторинга темпы развития личинок, при сравнении методы воспитания. Недостатком является, что кастрюли должно контролироваться ежедневно заверить, что губки остаются влажными.

Текущая стоимость для средних компонентов является $ 1,17/Пан или $ 0,39/1000 стабильной мух производства (Таблица 1).

Компонент Количество Стоимость/Пан
Отруби пшеничные 500 g $0.35
Стружки 200 г $0,06
Рыбной муки 115 g $0,27
Вода (25 ° C) 1600 мл
Бикарбонат аммония 50 г 0,48 $

Таблица 1: стабильный летать личиночной диетические. Смешайте сухие ингредиенты, за исключением бикарбонат аммония и тщательно перемешать. Добавить бикарбонат аммония воды и перемешать до растворения. Добавьте решение бикарбонат аммония в сухие ингредиенты и перемешать для обеспечения нет unwetted материала. Количество одна сковородка.

Figure 1
Рисунок 1: материалы, используемые для сбора стабильной летают яйца. Толкая Кубок, сожмите мыть бутылки и маленькой кастрюле для получения яиц. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2: яйца, применяются к подготовленной среде в Пана. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3: аппарат используется для сушки puparia. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4: личиночной воспитания сковороду с куколки шельфа. Обратите внимание на накопление puparia на верхней части и вокруг ткани. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5: резюме воспитания данных. Среднее число puparia на сковороде (A), вес puparia (B) и количество взрослых в сковороду (C) для выращивания от мая 2013 года до января 2017, используя три ссыпая агентов, стружка Коттонвуд, сосновые стружки и вермикулита и две колонии Осенняя жигалка . Колонии лаборатории постоянно выращены в нашей лаборатории около 10 лет. PL колонии была создана из диких мух, собранные на молокозаводе в Ланкастер Co., NE, США осенью 2014 года. Планки погрешностей представляют стандартных отклонений. N представляет количество кастрюли, на которых основаны данные. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Стабильные мух можно найти в широкий спектр субстратов в природе и может воспитываться во многих типах СМИ в лаборатории. Мы использовали стружки и вермикулит как наполнитель агентов. Вермикулит работал хорошо, но сделал отделения puparia от воспитания среднего трудным и был дорогим (~$0.60/pan). Возможно из-за добавлен строгости отделения puparia от среднего, eclosion был также ниже, с вермикулитом, 57% против 75% для стружки. Коттонвуд стружки были сопоставимы с вермикулитом, но порой трудно приобрести. Наиболее важными компонентами, как представляется, растительного или целлюлозных материалов брожение и поддерживать «открыть» или проветриваемая средних и аммиачный азот21,22. Стабильные летать личинки не найден в чистой навоз, предпочитая возрасте навоз смешивают с растительные вещества. С этими мыслями в виду воспитание процедуры, изложенные здесь могут быть адаптированы к локально доступных материалов для разработки недорогих процедур для выращивания стабильной мух.

Мух, выращенные с использованием этих методов сопоставимы по размеру поля собраны мух. Длина крыла соотносится с стабильной летать тела вес23. Потому что крылья диких мух часто изношен, мы используем длина дискальной медиальной ячейки как индикатор длины крыла. Средняя длина ячейки дискальной медиальной 249 мух, выращенные с помощью этого метода был 2.49 ±0, 15 мм (диапазон 1,96 – 2.81) а что 3713 мух, собранные на липкие ловушки в течение лета 2011 и 2012 вблизи Итаки, NE 2,52 ±0.21 мм (диапазон 1,80-3,58) (данные по unpubl.). Вес puparia, выращенные с помощью этого метода выше, чем за предыдущие воспитания протоколы14,24 и выживания, яйца до имаго, выше, чем на 5%, наблюдается в поле25.

Подобные методы могут использоваться для выращивания других muscoid мух, включая лицо мух, рога мух и мух дома. Личинки муха и рога fly лица требуют среднего свежий навоз крупного рогатого скота. Дом летать средний изготовлен из корма теленка 470 г, 500 г пшеничных отрубей и 1600 мл воды (~ 25 ° C). Как стабильная мухи рога fly взрослых питаются кровью. Летать и дом летать можно кормить взрослых сухая смесь сухого молока и сахара. Летать и дом летать взрослых также нужен источник воды. Мы используем пластиковые бутылки 100 мл с зубной фитиль, проходя через крышку.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Мы хотели бы поблагодарить Энтони Weinhold и многочисленных студентов, которые работали с нами за годы для технической поддержки, а также предложения по улучшению нашего насекомых, воспитание процедур.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Diamalt Premier Malt Products, Inc., Saddle Brook, NJ 2540
CSMA Fly media Purina Animal Nutrition, Arden Hills, MN 5S6Z
Thin Maxi Pad The Tranzonic Co., Cleveland, OH, USA 5001M
Calf Manna MannaPro, Chesterfield, MO, USA Manna Pro
Ammonium Bicarbonate Spectrum Chemical Manufacturing Corp, Gardena, CA A1125
Wheat bran, Coarse Siemer Milling Company, Teutopolis, IL
Wood shavings Tractor Supply Company, Brentwood, TN 502770699
Fishmeal Consumer Supply Distributing, North Sioux City, SD F1550
Adult cages All Aluminum Window Company, Lincoln, Ne Custom 45 × 45 × 45 cm, 18 × 16 mesh aluminum screen, stockinette access
9 × 28 cm black cotton cloth Robert Kaufman Fabrics, Los Angeles, CA K040-114 Egging cloth
10 L plastic dish pans Rubbermaid, Saratoga Springs, NY FG2951ARWHT Larval pans
Stockinette, Cotton, 12 inch x 25 yard roll Tex-Care Medical Company, Burlington, NC 91311-225

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cook, D. F., Dadour, I. R., Keals, N. J. Stable fly, house fly (Diptera: Muscidae), and other nuisance fly development in poultry litter associated with horticultural crop production. J. Econ. Entomol. 92 (6), 1352-1357 (1999).
  2. Dominghetti, T. F., de Barros, A. T., Soares, C. O., Cançado, P. H. Stomoxys calcitrans (Diptera: Muscidae) outbreaks: current situation and future outlook with emphasis on Brazil. Rev. Bras. Parasitol. Vet. 24 (4), 387-395 (2015).
  3. Solórzano, J. -A., Guilles, J., Bravo, O., Vargas, C., Gomez-Bonilla, Y., Bingham, G., Taylor, D. B. Biology and trapping of stable flies (Diptera: Muscidae) developing in pineapple residues (Ananas comosus) in Costa Rica. J. Insect Sci. 15 (1), 145 (2015).
  4. Berry, I. L., Stage, D. A., Campbell, J. B. Populations and economic impacts of stable flies on cattle. Trans. Am. Soc. Agric. Eng. 26, 873-877 (1983).
  5. Taylor, D. B. Area-wide management of stable flies. Area-wide management of insect pests. Vreysen, J., Hendrichs, R., Cardoso Pereira, R. , in press (2017).
  6. Bishopp, F. C. The stable fly (Stomoxys calcitrans L.), an important live stock pest. J.Econ. Entomol. 6 (1), 112-126 (1913).
  7. Hogsette, J. A., Ruff, J. P., Jones, C. J. Stable fly biology and control in northwest Florida. J. Agric. Entomol. 4 (1), 1-11 (1987).
  8. Lysyk, T., Kalischuk-Tymensen, L., Selinger, L., Lancaster, R., Wever, L., Cheng, K. Rearing stable fly larvae (Diptera: Muscidae) on an egg yolk medium. J. Med. Entomol. 38, 382-388 (1999).
  9. Romero, A., Broce, A., Zurek, L. Role of bacteria in the oviposition behaviour and larval development of stable flies. Med. Vet. Entomol. 20, 115-121 (2006).
  10. Glaser, R. W. Rearing flies for experimental purposes with biological notes. J. Econ. Entomol. 17 (4), 486-496 (1924).
  11. Melvin, R. Physiological studies on the effect of flies and fly sprays on cattle. J. Econ. Entomol. 25 (6), 1151-1164 (1932).
  12. Doty, A. E. Convenient method of rearing the stable fly. J. Econ. Entomol. 30 (2), 367-369 (1937).
  13. Bridges, A. C., Spates, G. E. Larval medium for the stable fly Stomoxys calcitrans (L.). Southwest. Entomol. 8 (1), 6-10 (1983).
  14. Hogsette, J. A. New diets for production of house flies and stable flies (Diptera: Muscidae) in the laboratory. J. Econ. Entomol. 85 (6), 2291-2294 (1992).
  15. McGregor, W. S., Dreiss, J. M. Rearing stable flies in the laboratory. J. Econ. Entomol. 48 (3), 327-328 (1955).
  16. Goodhue, L. D., Cantrel, K. E. The use of vermiculite in medium for stable fly larvae. J. Econ. Entomol. 51 (2), 250 (1958).
  17. Friesen, K., Berkebile, D. R., Zhu, J. J., Taylor, D. B. Augmenting laboratory rearing of stable fly (Diptera: Muscidae) larvae with ammoniacal salts. J. Insect Sci. 17 (1), 1-6 (2017).
  18. Berkebile, D. R., Weinhold, A. P., Taylor, D. B. A new method for collecting clean stable fly (Diptera:Muscidae) pupae of known age. Southwest. Entomol. 34 (4), 469-476 (2009).
  19. Champlain, R. A., Fisk, F. W., Dowdy, A. C. Some improvements in rearing stable flies. J. Econ. Entomol. 47 (5), 940-941 (1954).
  20. Zumpt, F. The stomoxyine biting flies of the world. , Gustav Fischer Verlag. Stuttgart. (1973).
  21. Wienhold, B. J., Taylor, D. B. Substrate properties of stable fly (Diptera: Muscidae) developmental sites associated with round bale hay feeding sites in eastern Nebraska. Environ. Entomol. 41 (2), 213-221 (2012).
  22. Friesen, K., Berkebile, D. R., Wienhold, B. J., Durso, L., Zhu, J., Taylor, D. B. Environmental parameters associated with stable fly (Diptera: Muscidae) development at hay feeding sites. Environ. Entomol. 45 (3), 570-576 (2016).
  23. Albuquerque, T. A., Zurek, L. Temporal changes in the bacterial community of animal feces and their correlation with stable fly oviposition, larval development, and adult fitness. Front. Microbiol. 5 (590), 1-9 (2014).
  24. Bailey, D. L., Whitfield, T. L., LaBrecque, G. C. Laboratory biology and techniques for mass producing the stable fly, Stomoxys calcitrans (L.) (Diptera: Muscidae). J. Med. Entomol. 12 (2), 189-193 (1975).
  25. Smith, J. P., Hall, R. D., Thomas, G. D. Field studies on mortality of the immature stages of the stable fly (Diptera: Muscidae). Environ. Entomol. 14 (6), 881-890 (1985).

Tags

Биология настоящие мухи мухи Stomoxys calcitrans выпуск 138 Муха domestica двукрылых выращивание
Лаборатория воспитания стабильной мух и других Muscoid Diptera
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Friesen, K., Berkebile, D. R., Zhu,More

Friesen, K., Berkebile, D. R., Zhu, J. J., Taylor, D. B. Laboratory Rearing of Stable Flies and Other Muscoid Diptera. J. Vis. Exp. (138), e57341, doi:10.3791/57341 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter