Informácie

Ako je účinná kontrola populácie (hmyzu) prostredníctvom mužskej sterilizácie

Ako je účinná kontrola populácie (hmyzu) prostredníctvom mužskej sterilizácie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Toto je bezpochyby jednoduchá otázka.

Čítal som o technike sterilného hmyzu, kde sterilní samci prevažujú nad nesterilnými o párenie so samicami, čím sa znižuje populácia.

Moja otázka znie - prečo sa samice znova nepária potom, čo sa nereprodukujú?

Predpokladám, že počet sterilných samcov bude oveľa menší ako existujúca mužská populácia.

Je to preto, že môj predpoklad je nesprávny a existuje viac sterilných samcov? Alebo je moja domnienka správna a vzhľadom na životný cyklus organizmu majú samice len raz šancu na párenie? Alebo niečo iné?


Sterilný hmyz je typicky produkovaný žiarením. Používa sa dostatočná dávka na to, aby spôsobila značné poškodenie DNA v gamétach samcov. To však neznamená, že spermie sú úplne nefunkčné.

V skutočnosti je dôležité, aby spermie funkčné a jednoducho obsahujú dominantne smrtiace mutácie s dostatočnou pravdepodobnosťou (Robinson, 2005 to podrobne opisuje, ako aj stratégie dávkovania na optimalizáciu požadovaného výsledku).

Samce sa stále pária a oplodňujú vajíčka samice; Až neskôr sa vajíčka nakoniec nedokážu vyvinúť, ale neexistuje žiadny spôsob, ako by si to ženy mohli uvedomiť (ani sa toho veľa nedá urobiť, aj keby boli - akonáhle sú vajíčka oplodnené, nemôžu byť oplodnené znova).

Je tiež dôležité uvoľniť dostatočnú populáciu sterilných samcov, aby mala vplyv na populáciu. V závislosti od druhu môže alebo nemusí byť potrebné úplne premôcť existujúcu populáciu, ale zdá sa, že typickým cieľom je 10-100-násobok pôvodnej populácie. Vychovaním samcov v laboratórnych podmienkach môže byť možné vyprodukovať väčšiu populáciu, ako by typicky prežila vo voľnej prírode párenie.


Referencie:

Cockburn, A.F., Howells, A.J., & Whitten, M.J. (1984). Technológia rekombinantnej DNA a genetická kontrola škodlivého hmyzu. Recenzie biotechnológie a genetického inžinierstva, 2 (1), 68-99.

Klassen, W. a Curtis, C. F. (2005). História techniky sterilného hmyzu. V technike sterilného hmyzu (s. 3-36). Springer, Holandsko.

Robinson, A. S. (2005). Genetický základ techniky sterilného hmyzu. V technike sterilného hmyzu (str. 95-114). Springer, Dordrecht.


Technika sterilného hmyzu

The sterilná hmyzia technika (SEDENIE) [1] [2] je metóda biologickej kontroly hmyzu, pri ktorej sa do voľnej prírody vypúšťa drvivá väčšina sterilného hmyzu. Uvoľnený hmyz sú prednostne samčekovia, pretože je to cenovo výhodnejšie a samičky môžu v niektorých situáciách spôsobiť škody nakladaním vajíčok do úrody alebo, v prípade komárov, odberom krvi ľuďom. Sterilné samce súťažia s voľne žijúcimi samcami o párenie so samičkami. Samice, ktoré sa pária so sterilným samcom, nerodia potomstvo, čím sa zníži populácia ďalšej generácie. Sterilný hmyz sa nereplikuje sám, a preto sa nemôže usadiť v životnom prostredí. Opakované uvoľňovanie sterilných samcov pri nízkych hustotách populácie môže ďalej znižovať a v prípadoch izolácie eliminovať populácie škodcov, hoci nákladovo efektívna kontrola s hustými cieľovými populáciami je pred uvoľnením sterilných samcov podrobená potlačeniu populácie.

Táto metóda sa úspešne použila na eradikáciu muchy červotoče (Cochliomyia hominivorax) zo Severnej a Strednej Ameriky. Pri kontrole škodcov ovocných mušiek, najmä stredomorskej ovocnej mušky, sa dosiahlo mnoho úspechov (Ceratitis capitata) a mexická ovocná muška (Anastrepha ludens). Vykonáva sa aktívny výskum s cieľom určiť účinnosť tejto techniky v boji proti ovocnej muške Queensland (Bactrocera tyroni).

Sterilizácia je indukovaná účinkami ožiarenia na reprodukčné bunky hmyzu. SIT nezahŕňa uvoľňovanie hmyzu modifikovaného prostredníctvom transgénnych procesov (genetické inžinierstvo). [3] SIT navyše nezavádza nepôvodné druhy do ekosystému.


Populácia komárov bola úspešne potlačená pilotnou štúdiou s využitím jadrovej techniky v Číne

Ak sa chcete dozvedieť viac o práci MAAE, zaregistrujte sa na odber našich týždenných aktualizácií obsahujúcich naše najdôležitejšie správy, multimédiá a ďalšie.

The Aedes albopictus je najinvazívnejším druhom komárov na svete. Úspešná pilotná štúdia na kontrolu tohto hmyzieho škodcu bola nedávno ukončená a výsledky boli publikované v Príroda 17. júla 2019. (Foto: N. Culbert/MAAE)

Kombinácia nukleárnej sterilnej hmyzej techniky (SIT) s nekompatibilnou hmyzovou technikou (IIT) po prvýkrát viedla k úspešnému potlačeniu populácií komárov, čo je sľubný krok v boji proti komárom prenášajúcim dengue, vírus Zika a mnoho ďalších ničivých chorôb. Výsledky nedávneho pilotného pokusu v čínskom Guangzhou, ktorý sa uskutočnil s podporou MAAE v spolupráci s Organizáciou OSN pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO), boli zverejnené v Príroda 17. júla 2019.

SIT je metóda kontroly hmyzích škodcov, ktorá je šetrná k životnému prostrediu a zahŕňa hromadný chov a sterilizáciu cieľového škodcu pomocou žiarenia, po ktorej nasleduje systematické celoplošné uvoľňovanie sterilných samcov vzduchom cez vymedzené oblasti. Sterilné samce sa pária s divými samicami, čo má za následok žiadne potomstvo a v priebehu času klesá populácia škodcov. IIT zahŕňa vystavenie komárov Wolbachia baktérie. Baktérie čiastočne sterilizujú komáre, čo znamená, že na úplnú sterilizáciu je potrebné menšie žiarenie. To zase lepšie zachováva konkurencieschopnosť sterilizovaných samcov pri párení.

Zatiaľ čo SIT ako súčasť celoplošných stratégií riadenia hmyzu sa úspešne používa na kontrolu rôznych škodcov rastlín a hospodárskych zvierat, ako sú ovocné mušky a mole, kontrola komárov sa ešte musela preukázať.

Hlavnou prekážkou rozšírenia používania SIT proti rôznym druhom komárov bolo prekonanie niekoľkých technických problémov s produkciou a uvoľnením dostatku sterilných samcov na zaplavenie voľne žijúcej populácie. Výskumníci na Sun Yat-sen University a jej partneri v Číne teraz úspešne riešili tieto výzvy s podporou Spoločnej divízie FAO/IAEA pre jadrové techniky v potravinárstve a poľnohospodárstve, ktorá vedie a koordinuje globálny výskum v oblasti SIT.

Napríklad výskumníci použili stojany na chov viac ako 500 000 komárov týždenne, ktoré boli skonštruované na základe modelov vyvinutých v laboratóriách Spoločnej divízie FAO/IAEA neďaleko Viedne v Rakúsku. Bol tiež vyvinutý a validovaný špecializovaný žiarič na ošetrenie šarží 150 000 kukiel komárov v úzkej spolupráci medzi spoločnou divíziou FAO/MAAE a výskumníkmi.

Stojany na chov lariev komárov v zariadení na masový chov komárov v spoločnosti Wolbaki Biotech Company v čínskom Guangzhou v máji 2019. Spoločnosť používa najmodernejšiu technológiu hromadného chovu komárov. Tieto stojany vychádzajú z modelov vyvinutých spoločným laboratóriom na kontrolu hmyzu FAO/MAAE. Každý z nich má kapacitu produkovať asi 500 000 samcov týždenne. (Foto: J. Bouyer/MAAE)

Výsledky tejto pilotnej štúdie s použitím SIT v kombinácii s IIT demonštrujú úspešnú takmer elimináciu terénnych populácií najinvazívnejších druhov komárov na svete., Aedes albopictus (Komár ázijský tiger). Dvojročný pokus (2016 – 2017) sa týkal územia s rozlohou 32,5 hektára na dvoch relatívne izolovaných ostrovoch v Perlovej rieke v Guangzhou. Zahŕňalo vypustenie asi 200 miliónov ožiarených dospelých samcov komárov chovaných v masovom chove Wolbachia baktérie.

Štúdia tiež ukázala dôležitosť socioekonomických aspektov pre úspešné používanie prístupu IIT/SIT. Sociálna akceptácia sa napríklad počas štúdie zvýšila, pretože podpora miestnej komunity sa zvýšila po vypustení komárov a výsledný pokles obťažujúceho štípania, aby bol prístup IIT/SIT úspešný, miestna komunita musí byť na palube a spolupracovať na zabezpečiť konzistentné a integrované používanie prístupu v celej oblasti s cieľom účinne pôsobiť proti pohybu hmyzu a kontrolovať ho. Ďalším aspektom je nákladová efektívnosť, celkové budúce náklady na plne funkčnú intervenciu sa odhadujú na 108 – 163 USD na hektár za rok, čo sa považuje za nákladovo efektívne v porovnaní s inými stratégiami kontroly.

Čínski experti plánujú v blízkej budúcnosti testovať technológiu vo väčších mestských oblastiach pomocou sterilných mužských komárov zo zariadenia na hromadný chov v Kantone, povedal Zhiyong Xi, riaditeľ spoločného centra vektorovej kontroly Štátnej univerzity Sun Yat-sen a Michiganskej štátnej univerzity. Tropické choroby a profesor na Michiganskej štátnej univerzite v Spojených štátoch. Spoločnosť prevádzkujúca zariadenie používa pokročilé zariadenia na hromadný chov a ožarovanie komárov, ktoré boli vyvinuté v spolupráci so spoločnou divíziou FAO/IAEA.

Globálna spolupráca na vývoji SIT na kontrolu komárov sa zintenzívnila po epidémii Zika v rokoch 2015 až 2016. Výskyt dengue je na vzostupe, pričom počet prípadov hlásených Svetovej zdravotníckej organizácii (WHO) sa zvyšuje z 2,2 milióna v roku 2010 na viac ako 3,3 milióna v roku 2016. Skutočný výskyt je oveľa vyšší a jeden odhad podľa WHO uvádza 390 miliónov nových infekcií každý rok.


Techniky genetického pohlavia

V mnohých aplikáciách autocídnej kontroly by bolo účinné oddeliť samce a samice pred prepustením. Možnými dôvodmi pre takéto oddelenie je vyhnúť sa rôznemu páreniu, aby sa predišlo akémukoľvek zvýšeniu veľkosti divej populácie počas postupu genetickej kontroly na elimináciu samíc, ktoré môžu byť prenášačmi chorôb, sú extrémne nepríjemné alebo ktoré spôsobujú škody na produkcii alebo dobytku. Ďalším dôvodom na použitie postupu genetického rozdeľovania pohlavia je priniesť úsporu nákladov v procese odchovu, ak by sa jedno pohlavie dalo eliminovať v štádiu vajíčka (predzygotické pohlavie). V tomto prípade by bolo možné pri danom výdaji na diétu a prácu vyprodukovať dvakrát toľko hmyzu (jedného pohlavia).

Odstránenie samíc počas procesu odchovu bolo teda cieľom výskumu autocídnej kontroly mnohých škodcov. Najúspešnejšie boli komáre, Anopheles albimanus, medfucha, Ceratitis capitata, a stabilná muška, Stomoxys calcitrans. Dva z týchto prístupov ukazujú, čo sa dá urobiť. Kombinácia mechanického oddelenia pohlaví a genetickej manipulácie bola použitá v medfly. Farba kukly divokého typu je hnedá. Mutanty zahŕňajúce buď čierne kukly alebo biele kukly boli spojené s pohlavnými chromozómami pomocou jednej alebo viacerých chromozomálnych translokácií. To znamená, že sa vyrábajú kmene, v ktorých sú samčie kukly čierne a samičie kukly sú hnedé. Kukly sa potom oddelia elektronickým obvodom na rozpoznávanie farieb v mechanickom alebo vzduchom poháňanom triediči. Určitými nevýhodami tejto techniky je možný rozpad translokačných zásob v dôsledku kríženia, kontaminácia kmeňa jedincami divokého typu a čiastočná sterilita kmeňa v dôsledku translokácie.

Ak chované samice nenájdu žiadne využitie, potom by stálo za to ich odstrániť skôr, ako začnú konzumovať drahú diétu. Bolo navrhnutých niekoľko schém na dosiahnutie odstránenia samíc vo vajíčku alebo v ranom štádiu lariev. U niektorých druhov boli vybrané alely odolné voči špecifickým toxickým chemikáliám, ako je etylalkohol, endrín, purín, sorban draselný, dieldrín, cyromazín a propoxur. Potom sa indukujú translokácie medzi jedným z pohlavných chromozómov (zvyčajne chromozóm Y) a chromozómom nesúcim lokus rezistencie. Keď sa toxická látka zavedie do kolónie, prežije iba pohlavie nesúce rezistentnú alelu. Táto metóda bola úspešná pre tri druhy komárov a aktívne sa skúma pre motýľa.


Úvod

Ochorenia prenášané komármi vrátane horúčky dengue, lymfatickej filariázy (elefantiázy), žltej zimnice a malárie predstavujú 16% celosvetového zaťaženia chorobami, obzvlášť v rozvojovom svete [1]. Z nich malária predstavuje 18% detských úmrtí v subsaharskej Afrike [2] a v roku 2010 postihla 219 miliónov ľudí a mala za následok 660 000 úmrtí [3]. Malária bola úspešne kontrolovaná v mnohých oblastiach prostredníctvom intervencií zameraných na vektory, ako sú posteľové siete ošetrené insekticídmi (ITN) a vnútorné zvyškové spreje (IRS). Tieto zásahy však nedokážu eliminovať maláriu v regiónoch s extrémne vysokou mierou prenosu parazitov a v oblastiach, kde vektory komárov nie sú citlivé na existujúce kontrolné techniky (ako je exofília alebo rezistencia na insekticídy) [4].

Technika sterilného hmyzu (SIT) je jednou z kontrolných stratégií, ktoré získavajú nový záujem o kontrolu populácií komárov [5-7]. Táto technika zahŕňa hromadné uvoľňovanie samcov sterilizovaných rádiologickými alebo chemickými prostriedkami. Tieto sa pária s divokou populáciou tým, že konkurujú nesterilným divokým samcom [8]. Samice komárov (spravidla) sa pária iba raz, takže úspešné párenie so sterilným samcom zabráni vývoju akéhokoľvek potomstva z inseminovanej samice [9,10]. U niektorých hmyzích škodcov, ako sú muchy tsetse [11], motýľ [12] a melón [13], sa SIT ukázal ako mimoriadne úspešný pri dosahovaní lokálnej kontroly alebo eliminácie vrátane eradikácie červov z celej Severnej Ameriky [14]. Na komároch bolo zaznamenaných viac ako dve desiatky pokusov SIT, ale problémy, ako je slabá konkurencia s voľne žijúcimi samcami, polosterilita alebo zníženie konečnej populácie dospelých - dokonca aj napriek úspešnému sterilnému páreniu, boli preskúmané v Benedict a Robinson 2003 [15 ].

Sľubné nové pokroky v kontrole populácie komárov pomocou uvoľňovania transgénnych, namiesto chemicky alebo rádioaktívne sterilizovaných komárov, v súčasnosti získavajú značný záujem [6]. Tieto transgénne implementácie sú rozšírením SIT v tom, že uvoľnení samci sa pária so samicami divokého typu k abnormálnym výsledkom v dôsledku samcov nesúcich bunkovo ​​letálny transgén. Tieto implementácie môžu umožniť priamy hromadný chov populácie výlučne samcov na uvoľnenie, udržiavanie konkurencie lariev s komármi divokého typu, predĺžiť „životnosť“ zásahu prostredníctvom šírenia transgénu v populácii a/alebo umožniť schopnosť vyvolať alebo potlačiť letálnu vlastnosť prostredníctvom vystavenia chemikáliám lariev [16-19]. Tento dokument vo všeobecnosti zaraďuje tieto implementácie transgénnych SIT do jednej zo štyroch kategórií:

Včasne pôsobiaci bisex (EBS), ktorý je najviac podobný klasickej SIT, pričom samice divokého typu páriace sa s vypustenými samcami neprodukujú žiadne potomstvo. Na účely modelovania je EBS opísaná ako akákoľvek implementácia, ktorá zahŕňa uvoľnenie samcov komárov upravených tak, aby sa nevytváralo žiadne životaschopné potomstvo (vrátane lariev).

Včasne pôsobiace samičie zabíjanie (EFK), pri ktorom samice divokého typu, ktoré sa pária s prepustenými samcami, neprinesú žiadne samičie potomstvo, ale transgén je možné prenášať prostredníctvom mužského potomstva.

Neskoro pôsobiaci bisex (LBS), pričom samice divokého typu, ktoré sa pária s uvoľnenými samcami, prinesú potomstvo, ktoré prežije iba vo vodnom štádiu a uhynie krátko pred alebo po vynorení. Transgénne larvy, ktoré nakoniec uhynú pred dospelosťou, poskytujú konkurenciu lariev, čo znižuje šance lariev divokého typu na prežitie.

Neskoršie pôsobiace samice (LFK), pri ktorých samice divokého typu, ktoré sa pária s uvoľnenými samcami, prinesú potomstvo, ale iba mužské potomstvo prežije do dospelosti, kde môže množiť transgén svojmu potomstvu. Transgénne samice lariev, ktoré nakoniec uhynú pred dospelosťou, poskytujú larvám konkurenciu voči larvám divokého typu.

Uvoľnenie hmyzu nesúceho dominantný letálny gén (RIDL) je transgénna implementácia, ktorej sa dostalo najnovšej pozornosti. Thomas a kol. a Heinrich a kol., [20,21] uviedli skorý úspech vo vývoji RIDL, generovaní kmeňov Drosophila s bunkovo ​​letálnymi génovými produktmi pod chemicky potlačiteľnými promótormi exprimovanými buď len u samíc, alebo so špecifickou toxicitou pre samice. Od tej doby generácia dvoch neskoro pôsobiacich kmeňov RIDL komára horúčky dengue, Aedes aegypti, bolo nahlásené. To zahŕňa implementáciu EBS s represívnym kmeňom, ktorý zabije všetky larvy a nezanechá žiadne životaschopné potomstvo [22]. Ukázalo sa, že tento kmeň primerane dobre konkuruje divokému typu, iba s 5% znížením prežitia, so skrátením priemernej dĺžky života o 4 dni a (možno prospešným) s jednodňovým skorším výskytom v dospelosti [23]. Druhým kmeňom RIDL je implementácia LFK, kde dospelé ženy okamžite zomrú kvôli svojej neschopnosti lietať, zatiaľ čo samce zostávajú na šírenie transgénu [24]. Kmene RIDL sú v súčasnej dobe v pokusoch, pričom včasný úspech bol zaznamenaný ako vo veľkých klietkach [25], tak v terénnych pokusoch [26-28].

Úspech implementácie SIT závisí od toho, či sa komáre voľne žijúceho druhu a masovo chované rýchlo pária [29], hoci skúsenosti z kampaní na masový chov poľnohospodárskych škodcov, ako je napríklad červotoč, ukázali, že pri masovom chove môže dôjsť k významnej strate konkurencieschopnosti párenia populácie [30]. Niektoré procesy sterilizácie komárov (napr. ožarovanie) môžu vyvolať zníženie konkurencieschopnosti párenia [31], ale transgénne techniky môžu vytvoriť rad sterilných komárov bez straty konkurencieschopnosti párenia. Toto sa ukázalo v Anopheles stephensi, Anopheles arabiensisa Ae. aegypti pri porovnaní s rodičovskými (netransgénnymi) laboratórnymi kolóniami [32-34]. Avšak, keď laboratórne chované transgénne Anopheles gambiae komáre boli porovnávané v poľných pokusoch s veľkými klietkami proti voľne žijúcim komárom, skutočne bolo zaznamenané zníženie konkurencieschopnosti párenia, aj keď konkurencieschopnosť bola stále lepšia, ako sa dosiahlo a akceptovalo na použitie v programoch na kontrolu motýľov [35]. Zohľadnenie konkurencieschopnosti párenia komárov chovaných v transgénnom mase je preto ďalšou dôležitou úvahou, ktorú treba vziať do úvahy pri plánovaní alebo zvažovaní implementácie kampane SIT, najmä pri určovaní veľkosti vypustenia komárov, ktorú možno bude potrebné zvýšiť, aby sa pôsobilo proti zníženej konkurencieschopnosti.

Veľa práce na maláriu, An. gambie, ešte treba urobiť. Existujú však skoré a sľubné úspechy. Nedávna práca na vývoji komárov nesúcich navádzajúce endonukleázy (HEG) ukázala pokrok [17,36].Rôzne implementácie homingových endonukleáz fungujú selektívnou deštrukciou chromozómu X - prevencie ženských potomkov (implementácia EFK) alebo génov životne dôležitých pre mužov a/alebo ženy. Okrem toho Thailayil a kol., [37], úspešne demonštroval implementáciu EBS pomocou RNAi na potlačenie produkcie spermií.

Tento rukopis uvádza prvé použitie modelovania na základe agentov na vyhodnotenie štyroch implementácií na kontrolu An. gambie populácií prostredníctvom uvoľňovania transgénnych samcov komárov v rôznych pomeroch uvoľňovania a miery konkurencieschopnosti párenia. Táto práca dopĺňa predchádzajúce snahy modelovať implementácie SIT, ktoré sú zhrnuté v tabuľke 1. Na simulovanie častého uvoľňovania samčích transgénnych komárov homozygotných pre bunkovo-smrtiaci transgén sa používa agentovo založené modelovanie. Transgén výlučne zabíja zamýšľaných jedincov 100 % času (t.j. LFK nezabije žiadneho samca, nezabije všetky samice a žiadne skoré larvy neuhynú). Výsledky poskytujú ďalší dôkaz, že transgénne implementácie SIT by bolo možné úspešne použiť na elimináciu An. gambie vektorových populácií a odhadnúť relatívny úspech rôznych implementačných stratégií.


Informácie o autorovi

Títo autori prispeli rovnakým dielom: Xiaoying Zheng, Dongjing Zhang, Yongjun Li, Cui Yang, Yu Wu

Príslušnosti

Kľúčové laboratórium kontroly tropických chorôb ministerstva školstva, Univerzita Sun Yat-sen – Michigan State University Spoločné centrum vektorovej kontroly tropických chorôb, Lekárska fakulta Zhongshan, Univerzita Sun Yat-sen, Guangzhou, Čína

Xiaoying Zheng, Dongjing Zhang, Yongjun Li, Cui Yang, Yu Wu, Yongkang Liang, Linchao Hu, Qiang Sun, Jiajia Zhuang, Meichun Zhang, Zhongdao Wu & amp Zhiyong Xi

Laboratórium boja proti hmyzu, Spoločný program jadrových techník v potravinách a poľnohospodárstve FAO/MAAE, Viedenské medzinárodné centrum, Viedeň, Rakúsko

Dongjing Zhang, Andrew G. Parker, Jeremie R. L. Gilles, Kostas Bourtzis a Jérémy Bouyer

Guangzhou Wolbaki Biotech Co., Ltd, Guangzhou, Čína

Yongjun Li, Cui Yang, Yongkang Liang, Xiaohua Wang, Yingyang Wei, Jian Zhu, Wei Qian, Julian Liu & amp Zhiyong Xi

Katedra mikrobiológie a molekulárnej genetiky, Michiganská štátna univerzita, East Lansing, MI, USA

Xiao Liang, Xiaoling Pan, Qiang Sun, Luke Anthony Baton & amp; Zhiyong Xi

Lekárska fakulta, Hunan Normal University, Changsha, Čína

Guangzhou Center for Disease Control and Prevention, Guangzhou, China

Ziqiang Yan, Zhigang Hu a Zhoubing Zhang

Katedra matematiky, Michiganská štátna univerzita, East Lansing, MI, USA

Centrum pre aplikovanú matematiku, Vysoká škola matematiky a informačných vied, Univerzita Guangzhou, Guangzhou, Čína

Katedra entomológie, Nanjingská poľnohospodárska univerzita, Nanjing, Čína

Jun-Tao Gong a Xiao-Yue Hong

Provinčné centrum Guangdong pre kontrolu a prevenciu chorôb, Guangzhou, Čína

Štátne kľúčové laboratórium prevencie a kontroly infekčných chorôb, Centrum kolaboratívnej inovácie pre diagnostiku a liečbu infekčných chorôb, Národný ústav pre kontrolu a prevenciu prenosných chorôb, Čínske centrum pre kontrolu a prevenciu chorôb, Peking, Čína

Lingnan Statistical Science Research Institute, Guangzhou University, Guangzhou, Čína

Bio21 Institute, School of BioSciences, University of Melbourne, Melbourne, Victoria, Austrália

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Tento autor môžete tiež vyhľadať v službe PubMed Google Scholar

Príspevky

Z.X., X.Z., D.Z., Y. Li, C.Y., Y. Wu, A.G.P., J.R.L.G., K.B., Z.W., L.A.B. a A.A.H. vyvinul koncept a metodiku D.Z. vykonal test žiarenia a mužskej konkurencieschopnosti párenia Y. Liang a C.Y. vykonal potlačenie populácie a nahradenie populácie v laboratórnych klietkach Y. Li a X.Z. vykonal test pristátia človeka C.Y. vykonal kontrolu kvality komárov Y. Li, Y. Wu, X.L. a X.P. vykonal testy vektorovej kompetencie A.G.P navrhol röntgenový ožarovač D.Z., K.B. a J.R.L.G. vykonali experiment na potlačenie populácie v polopolných klietkach X.Z., Z.Y., Y. Wu a J. Zhuang vykonali zapojenie komunity X.L., X.P., Q.S., J.-T.G. a M.Z. vykonaná kultivácia buniek, titrácia vírusu a Wolbachia kvantifikácia hustoty Z.Y., Zhigang Hu, Z.Z., L.L. a Q.L. identifikovali terénne lokality B.Z., L.H. M.T. a J.Y. vyvinul matematický model a vykonal priestorové analýzy X.W. a J. Zhu vykonávali chov komárov Y. Wei a W.Q. vykonali uvoľnenie a sledovanie v teréne J. Zhu, W.Q., X.-Y.H., Zhiyong Hu a Z.W. vykonala koordináciu pre projekt W.Q. získal regulačné schválenie pre úniky komárov J. L. vykonal kríženie komárov a údržbu komárích línií J. B. a Z. X. vykonala analýzu nákladovej efektívnosti Z.X. poskytla dohľad nad projektom a prispela ku všetkým experimentálnym návrhom, analýze údajov a interpretácii údajov Z.X., L.A.B., X.Z., D.Z., Y.L. a A.A.H. napísal rukopis. Všetci autori sa podieľali na úprave rukopisu a konečnom schválení.

Zodpovedajúci Autor


Metódy

Etické vyhlásenie

Ľudská etika bola hľadaná prostredníctvom CSIRO Sociálna a interdisciplinárna veda a výbor pre výskum a etiku ľudí (CSSHREC) a schválená v rámci projektu 026/16 s názvom „Vývoj technológie sterilného hmyzu pre Aedes aegypti “. Ako súčasť tohto súhlasu všetci obyvatelia v oblastiach uvoľnenia poskytli vedcom písomný súhlas na prácu v ich majetku a dostali informačný list s podrobnosťami o tom, ako, prečo, kde a kedy sa mal výskum vykonať, ao financujúcich orgánoch. Všetci obyvatelia boli informovaní o rizikách a výhodách, vrátane potenciálu zvýšenia počtu komárov počas vypúšťania samcov. Na zlepšenie komunikácie boli majiteľom domov distribuované brožúry, články boli uverejňované v miestnych novinách, bola vytvorená webová stránka pre otázky a obyvatelia boli zapojení do projektovej poradnej skupiny zloženej z členov miestnej komunity.

Študijné stránky

V Severnom Queenslande v Austrálii sa uskutočnilo šesť experimentov s uvoľnením a znovuzachytením značky počas dvoch sezónnych období, ktoré predstavovali obdobie sucha a mokra. Experimenty 1 – 3 (sezóna 1) sa uskutočnili koncom obdobia sucha, medzi 18. novembrom a 13. decembrom 2016, zatiaľ čo experimenty MRR 4 – 6 (sezóna 2) sa uskutočnili počas obdobia mokra, medzi 7. a 27. februárom 2017. Študijné miesto v South Innisfail (17,5435° j. š., 146,0529° východnej dĺžky) sa nachádzalo v obytnej oblasti s rozlohou 0,18 km 2 juhovýchodne od Innisfail, vidieckeho mesta na hlavnej ceste 88 km južne od Cairns. Areál obsahoval 95 obytných priestorov ohraničených riekou Johnson na západe a trávnatými športoviskami a lesom na východe. Stránka obsahovala aj základnú školu na severe a niekoľko malých komerčných budov (obr. 1). Región Innisfail je jedným z najmokrejších v Austrálii, kde v priemere ročne padne 3 547 mm zrážok, pričom počas leta a jesene sa vyskytujú tropické cyklóny [36]. Mestská krajina Innisfail je pre severnú Austráliu nezvyčajná, obydlia v meste sú zmesou queenslandských (vyrobených z dreva s plechovými strechami a zvyčajne zdvihnutých nad zemou o 1,5–2 m), jednopodlažných drevovláknitých dosiek, moderných tehlových jednopodlažných a Jednopodlažné konštrukcie v štýle „art deco“. Veľkosť obytného domu bola približne 800 m 2 s jednoduchým oplotením alebo živou zeleňou na hraniciach s otvoreným priestorom pod vyvýšenými budovami využívanými na sklady, práčovne a rekreačné oblasti. Cesty mali priemernú šírku 25 m (plot po plot).

Mapy označujú charakteristiky krajiny, ktoré zahŕňajú prírodné snímky (1A) a využitie krajiny (1B). Rodamín B označený Aedes aegypti boli uvoľnené v jednom bode (modrý trojuholník) a viacbodových miestach (fialové trojuholníky) a zachytené pomocou pascí Biogents Sentinel (červené kruhy). Snímky základnej vrstvy South Innisfail (1A) poskytnuté štátom Queensland [2018] na základe licencie [37] a základná mapa krajiny (1B) digitalizované ručne [38].

Odchov a uvoľnenie

Aedes aegypti kolónie boli novo založené s vajíčkami divokého typu odobratými z viacerých ovitraps v Innisfail pred každým experimentálnym obdobím. Kolónie komárov sa udržiavali pomocou štandardných laboratórnych protokolov chovu pri 28 ° C ± 1 ° C, 70% (± 10%) relatívnej vlhkosti a 12:12 hodinovom svetelnom cykle a súmraku. Divoký typ generácie F1-F3 Ae. aegypti larvy sa liahnu do roztoku 0,2 g/l kvasiniek vo vode, v ktorom sa nechajú 24 hodín kŕmiť. Päťsto lariev prvého a druhého instaru bolo pipetovaných do trojlitrového vedra na približnú hustotu jednej larvy na 6 ml vody. Larvy do každého vedra boli kŕmené mletými vločkami tropického rybieho tetramínu (Tetra, Nemecko) poskytovanými v množstve 0,45 g na 2. deň, 0,8 g na 5. deň a podľa potreby opäť 6. deň. Desať minút po usadení jedla sa vedierková voda miešala v pohybe „zo strany na stranu“, aby sa distribuovali mleté ​​rybie vločky. Samce kukly sa oddelili pipetou s objemom 1 ml podľa veľkosti a 20 osôb sa vložilo do 300 ml polystyrénových odchovných pohárov pokrytých sieťovinou. Po vynorení sa šálky vizuálne skontrolovali na prítomnosť žien a ak sa zistili, odstránili sa aspiráciou. Dospelí muži boli kŕmení 0,4% rodamínom B (hmotnosť na objem) v roztoku pozostávajúcom zo 160 mg rodamínu B rozpusteného v 40 ml 25% roztoku medu podľa metód Johnsona a kol. [31]. Samce boli v roztoku držané štyri dni, aby sa zabezpečilo dostatočné označenie telovej a semennej tekutiny [31]. Samce boli transportované na študijné miesta deň pred prepustením a prepustené, keď boli päť dní staré.

Počas každého zo šiestich experimentov MRR bolo vypustených približne 1 250 samcov, s oneskorením medzi vypusteniami a oddelenými odchytmi medzi siedmimi a deviatimi dňami. K uvoľneniu došlo o 6:00 pri dennom uvoľnení pre MRR 1–5 a o 19:00 pri nočnom uvoľnení (MRR 6). Poloha uvoľnenia sa líšila v závislosti od experimentálneho návrhu, pričom jednobodové uvoľnenia sa vyskytli na južnom konci študijného miesta (MRR 1, 2 a 6, obr. 1B). Pri viacbodových uvoľneniach boli muži rozdelení rovnomerne a uvoľnení v piatich bodoch pozdĺž východnej strany centrálnej cesty (MRR 3 a 5 obr. 1A). Recapture 4 (MRR 4) bolo jediné lineárne uvoľnenie samcov z prototypu mechanického zariadenia použitého v Crawford et al. [39], na východnej strane cesty, zo severu na juh (obr. 1A).

Zachytenie polí a opätovné zachytenie

Miesto štúdie obsahovalo 83 pascí Biogents Sentinel bez návnad (BGS Biogents GmbH, Regensburg, Nemecko) nastavených s cieľom rozlíšiť krajinné charakteristiky, ktoré ovplyvňovali pohyb samcov cez bloky a cez pohybové bariéry, ako sú cesty (obr. 1). Za týmto účelom bola jedna pasca umiestnená blízko každého vybraného obydlia, jedna na dvore a tam, kde to bolo možné, jedna v blízkosti zalesnenej oblasti susediacej s obytnou oblasťou. Ďalšie pasce boli umiestnené v bytoch cez cestu od miest uvoľnenia, aby sa monitoroval pohyb cez známu rozptýlenú bariéru. Pri MRR 1 a 2 boli pasce zapnuté po 24 hodinách, aby sa umožnilo zmiešanie označených samcov s divokou populáciou. Pri MRR 3–6 boli pasce zapnuté dve hodiny po uvoľnení.

Všetky pasce boli denne obsluhované počas každého experimentu MRR, kým vo vzorke neboli prítomní žiadni výrazní muži. Zajatý dospelý Ae. aegypti boli uložené v

4 °C na prenos do laboratória na identifikáciu, potom sa samce aj samice spracovali na prítomnosť rodamínu B podľa metód Johnsona a kol. [31]. Samice sa považovali za inseminované uvoľneným označeným samcom, ak bol rodamín B pozorovaný v burze, spermiách alebo oboch. Samice sa považovali za spárené s divokým, neoznačeným samcom, ak v burse, spermathecae alebo oboch boli v neprítomnosti rodamínu B prítomné spermie, vizualizované pomocou DAPI farbenia.

Stanovenie biologických parametrov, štatistická analýza a rámec disperzného jadra

Pre všetky experimenty bola pravdepodobnosť denného prežitia (PDS) odhadnutá pomocou regresného log10 (x+1) počet znovu odchytených samcov v porovnaní s dňami od vypustenia, kde bol antilog10 regresnej smernice bol PDS [40]. ALE sa vypočítal z PDS ako 1/-logePDS [41]. Na odhad veľkosti populácie bol použitý Lincoln Petersonov index s Chapmanovým modifikátorom [42]. Kde je veľkosť populácie, n1 je počet označených zvierat vypustených do populácie, n2 celkový počet odchytených jedincov (označených a neoznačených) a m2 celkový počet znovunadobudnutých označených osôb:

Aby sa zohľadnil predpoklad, že označený hmyz sa v miestnej populácii úplne zmiešal, na analýzu (MRR 4) boli vybraní iba samce z bloku uvoľňovania a z viacbodových (MRR 3 a 5) alebo lineárnych uvoľnení. Na vysvetlenie nízkeho prežitia prepustených Ae. aegypti muži, iba vybraní muži zachytení niekoľko dní pred ALE (zaokrúhlené na najbližšie celé číslo) každého experimentu boli vybraní [42]. Zvyšné predpoklady LPI [8] boli splnené s primeranou istotou, medzi ktoré patrí: 1) značka by nemala ovplyvňovať hmyz, 2) odber vzoriek je náhodný, pokiaľ ide o označený hmyz, 3) vzorky sa merajú v diskrétnych časových intervaloch vo vzťahu k celkovému počtu 4) populácia nebola počas štúdia neprimerane ovplyvnená imigráciou alebo emigráciou.

Tradičné metódy MDT boli vypočítané pomocou metód podľa Lillie et al [29] a Morris et al [28], kde sú okolo bodu uvoľnenia nakreslené letničky na odhad vzdialenosti rozptylu: a potom je aplikovaný korekčný faktor (CF) na prispôsobenie nerovnakému zachytávaniu. hustoty, kde:

Letový rozsah (FR) mužského pohybu bol odhadnutý z lineárnej regresie kumulatívnych ER pre každé prstenec (os x) v denníku10 (os y) ako hodnota osi y pri 50% (FR50) a 90% (FR90), s najväčšou hodnotou osi x [13]. Zavádzame koncept priemernej vzdialenosti inseminácie (MID) modifikáciou vyššie uvedených metód Lillie et al [29] a Morris et al [28] odhadom priemernej vzdialenosti, na ktorú boli počas každého experimentu zachytené ženy inseminované rodamínom B.

Potom sme porovnali tradičné odhady MDT s priestorovo a časovo sa vyvíjajúcim rámcom izotropného jadra (STEIK) vyvinutým Trewinom a kol. [19]. Rámec STEIK používa izotropný gaussovský difúzny model s jadrami definovanými ako dočasne sa vyvíjajúca funkcia hustoty pravdepodobnosti (PDF) v dvojrozmernom priestore [19]. Tu je pravdepodobnosť zachytenia komára na jednotku plochy funkciou vzdialenosti od miesta uvoľnenia a času od vypustenia [19]. Viacbodové uvoľnenia považujú intenzitu zachytávania na každom mieste ako konečnú zmes disperzných jadier z každého bodu uvoľnenia, takže neznáma latentná premenná miesta uvoľnenia pre každého odchyteného komára bola integrovaná z funkcie hustoty pravdepodobnosti použitej pre rovnicu pravdepodobnosti . Pri viacbodových vypúšťaniach sme rozdelili celkový počet komárov vypustených rovnomerne medzi body uvoľnenia. Pre odhady STEIK 50 % a 90 % FR sa kvartily simulovaných distribúcií jadra vypočítali z odhadov parametrov relevantných pre priemernú životnosť a štandardnú odchýlku izotropného jadra pre každý experiment. Aby sme experimentátorom uľahčili používanie nášho rámca STEIK, uložili sme údaje o opätovnom zachytení mužov a R kód na https://github.com/dpagendam/MRRk [43] a na CSIRO Software Collections pod licenciou Open Source Software [44] . Údaje o surových komároch a pasci sú k dispozícii v zbierkach údajov CSIRO pod licenciou Creative Commons 4.0 [45].

Konkurencieschopnosť párenia bola odhadnutá pomocou metód Reisena et al. [46] kde konkurencieschopnosť párenia (C) bola vypočítaná z počtu neoznačených samcov medzi všetkými samcami (w) a počtu neoznačených párení medzi všetkými určenými páreniami (f) kde:

Variácie a testy na významnosť medzi experimentmi boli prostredníctvom chí-kvadrát testu podľa Grover a kol. [47]. Aby sme preskúmali rozdiely v dennom podiele žien inseminovaných rodamínom B v celkovom počte párených samíc medzi sezónami, použili sme zmiešaný efekt, logistický regresný model s binomickou distribúciou a funkciou logitového prepojenia. Opravené efekty zahŕňali sezónu a typ vydania (viacbodové verzus bodové vydanie) s náhodným efektom čísla experimentu. Rovnaký modelový rámec bol použitý na skúmanie rozdielov v celkovom dennom podiele spárených samíc (rodamínu B a voľne žijúcich pár) medzi sezónami a denného podielu spárených samíc divokého typu s celkovým počtom odchytených samíc. Na výber najšetrnejšieho modelu bolo použité informačné kritérium Akaike (AIC).Pomery šancí (OR) boli vypočítané pre koeficienty vykazujúce významné rozdiely v pomeroch. Balík R „glmmTMB“ [48] sa použil pre všetky modely so zmiešanými efektmi a balíčky „DHARMa“ [49] sa použili na diagnostiku modelu a „ggplot2“ [50] na vizualizácie. Na hľadanie kolinearity v prediktoroch sa skúmali korelácie pomocou balíka R „corrplot“ [51]. Na porovnanie podobností medzi smerom vetra a uhlom opätovného zachytenia muža bol použitý súhrnný test uhlovej vzdialenosti podľa Wall-Raffovho balíka „kruhov“ z balíka R. [52]. Pre porovnanie či rodamín B a divých samcov a diviakov Ae. aegypti boli pravdepodobnejšie zachytené pascami BGS na určitých miestach (dom, dvor alebo les), použili sme analýzu kontingenčnej tabuľky s pomermi pravdepodobnosti vypočítanými pomocou balíka R „epitools“ [53]. Všetky analýzy boli uskutočnené pomocou R verzie 3.5.3 [54]. Všetky krajinné mapy boli digitalizované načrtnutím krajinných prvkov (domy, cesty, bloky, rieka) v Google Earth [55] a upravené v ArcGIS Desktop [56] a poskytnuté ako súbor vrstiev [38]. Dvojrozmerné jadrá boli výstupné ako obrazy z funkcie hustoty R, kde priemer bol rovný nule a rozpätie sa rovnal štandardnej odchýlke jadra závislej od času. Jadrá boli potom prekryté na mapách v mierke v štandardnom softvéri na úpravu obrázkov.


Invazívne ovocné mušky

Štúdia príťažlivosti necieľových organizmov k atraktivite ovocia a ženských návnad na Havaji.

Luc Leblanc, Daniel Rubinoff a Mike San-Jose

&emsp&emspHlavným účelom tohto projektu bolo posúdiť environmentálne riziká používania atraktantov ovocných mušiek (Tephritidae) na ich kontrolu alebo eradikáciu v havajskom prostredí. Špecifickejšie sa zameralo na používanie mužských návnad (cue-lure, metyl eugenol) a ženských syntetických potravinových atraktantov (BioLure, kvasinky torula a solulys).

Študijné stránky

& emsp & emspPasti s návnadami samíc a samcami vábničiek boli nasadené v pôvodných, zmiešaných pôvodných a nepôvodných lesoch, na poľnohospodárskych pôdach, v sadoch a v obytných oblastiach. Pasce sa udržiavali 10-24 týždňov a týždenne sa vyprázdňovali na 35 miestach na ostrove Hawaii (2005) (obrázok 1) a na 46 miestach na ostrove Maui (2006) (obrázok 2). Úlovky z pasce sa porovnávali s úlovkami z kontrolných pascí bez návnady. Na ostrove Havaj tvorilo 9 lokalít 20 km transekt pozdĺž Stainback Highway (138 – 1 045 m n. m.), 15 lokalít bolo udržiavaných v 35 km transekte pozdĺž Saddle Road (439 – 2 012 m), 6 lokalít bolo pozdĺž horný priekopový chodník Hamakua vo vlhkom pôvodnom lese (lesná rezervácia Severná Kohala) (906-1 019 m) a 5 miest bolo v poľnohospodárskej komunite Waimea (744-872 m). Na Maui sme udržiavali 14 sád pascí na 9 lokalitách v poľnohospodárskej komunite Kula (517 – 1 138 m), predovšetkým v tomelových a kávových sadoch a ich priľahlých nepôvodných lesoch, a 37 lokalít v prevažne endemických lesoch na severnom svahu Hora Haleakala (1 184 – 1 583 m) v rezerváciách Makawao, Waikamoi a Koolau Forest.

Obrázok 1: Odchytné miesta na ostrove Havaj

Obr. 2: Miesta odchytu na ostrove Maui

Príťažlivosť pre mužské návnady

& emsp & emspMužské návnady v kombinácii s insekticídmi sa bežne používajú v pasciach na sledovanie samcov Bactrocera populácie ovocných mušiek a zisťujú vpád exotických druhov. Predstavujú tiež účinný nástroj na potlačenie a eradikáciu ovocných mušiek prostredníctvom anihilácie mužov. Rozsiahle používanie samčích nástrah na kontrolu a eradikáciu vyvolalo obavy z možných necieľových vplyvov na hmyz iný ako ovocné mušky, obzvlášť prospešné druhy a početný endemický havajský hmyz.

& emsp & emspPredchádzajúce pokusy na Havaji charakterizovať rozsah necieľových lákadiel, ktoré lákajú samce, pomocou porovnania odchytov v pasciach na návnady s návnadou s nezabezpečenými kontrolnými pascami, priniesli pôsobivý zoznam 36 druhov hmyzu v 16 rodinách Diptera, Coleoptera, Hemiptera a Hymenoptera. , predpokladá sa, že je priťahovaný metyl eugenolom. Medzi nimi bolo 11 druhov endemických havajských Drosophilidae (obrázky 3 až 7), veľmi rôznorodá skupina s 559 opísanými druhmi, z ktorých 12 je americkými rybami a voľne žijúcimi zvieratami uznaných za ohrozené. Najmenej 26 z týchto údajne lákaných druhov láka lapače a autori varovali, že niektoré z nich mohli byť v skutočnosti sekundárne priťahované k rozpadajúcim sa ovocným muškám, ktoré nebolo možné vylúčiť zo vstupu do pascí na samce.

Obr Obr Obr Obr Obr
Obrázky 3 až 7: Rôzni zástupcovia endemických havajských Drosophilidae

& emsp & emspNaša štúdia bola zameraná na ďalšie skúmanie necieľových efektov mužskej návnady starostlivým rozlišovaním medzi skutočnou príťažlivosťou pre mužské návnady a sekundárnou príťažlivosťou pre rozkladajúci sa hmyz. Odchyt sa uskutočnil v celom rade prostredí, vrátane neporušeného pôvodného lesa, zmiešaného pôvodného/invázneho lesa, invázneho lesa, poľnohospodárskych a obytných oblastí.

&emsp&emsp Vedrové pasce vyrobené z pohárov na pitie a nastražené návnadou alebo metyleugenolom (ME) (zástrčky s návnadou Scentry) boli udržiavané a vyprázdňované týždenne na všetkých miestach na odchyt na Havaji a ostrovoch Maui. Na kontrolu možnej príťažlivosti mŕtveho hmyzu boli na všetkých miestach, okrem endemického lesa Maui, udržiavané vedrové pasce umelo navnadené rozpadajúcimi sa orientálnymi ovocnými muškami. Na všetkých miestach sa tiež udržiavali pasce na nezvedené vedrá, aby sa zabezpečil náhodný vstup hmyzu do pascí. Vo všetkých pasciach bola zahrnutá parná páska a 20% roztok propylénglykolu na usmrtenie a ochranu zachyteného hmyzu. Okrem pascí na vedrá boli udržiavané aj pasce MultiLure naplnené 3-zložkovým potravinovým atraktantom BioLure a v lese Maui lapače vedier s kvasenými hubami, aby sa zabezpečilo, že zjavný nedostatok príťažlivosti pre mužské nástrahy nie je spôsobený neprítomnosťou potenciálnych necieľových druhov na odchytových miestach.

&emsp&emsp Pasce so samčími návnadami a rozpadajúcimi sa muchami zachytili 401 známych druhov článkonožcov v 17 radoch a 93 čeľadiach, v ktorých dominovali dvojkrídlovce (94,9 % všetkých úlovkov, 248 druhov), predovšetkým z čeľadí Drosophilidae, Phoridae a Milichiidae.

& emsp & emspCue-lure výrazne neprilákal žiadny necieľový hmyz a melónové muchy spravidla neboli v pasciach dostatočne početné, aby spôsobili sekundárne zachytávače príťažlivosti. Tieto výsledky sú plne v súlade so závermi z predchádzajúcich štúdií.

& emsp & emspSedem necieľových druhov v piatich radoch hmyzu výrazne priťahovali pasce s návnadou ME, bez ohľadu na prítomnosť alebo neprítomnosť rozpadajúcich sa ovocných mušiek. Päť z nich je úzko spojených s kvetmi, ktoré sa živia peľom alebo nektárom. Včely (Apis mellifera L.) (Apidae) a kvet mucha Allograpta obliqua (Povedz) (Syrphidae) boli priťahované v pomerne malom počte (0,04-0,09 na pascu za deň). Príťažlivosť včiel medonosných na ME na Havaji bola predtým dokumentovaná v literatúre a včely orchideí (Apidae: Euglossinae) sú podobne ako ME v Južnej Amerike priťahované. Dva endemické druhy krambidských molí [Mestolobes minuscula (Butler) (Obrázok 8) a Orthomecyna exigua (Butler) (obrázok 9)] boli tiež pritiahnutí k ME v sadoch Kula (Maui). Napriek tomu, že sú tieto dva druhy endemické, sú na Maui bežné v nepôvodných biotopoch v nižšej nadmorskej výške. Predstavený chrobák miazgový Carpophilus marginellus Motsch. (Nitidulidae), bežného návštevníka kvetov, ktorý prispieva k opeľovaniu ovocných stromov v Japonsku, lákajú rozkladajúce sa ovocné mušky, ale aj ME v pasciach. Príťažlivosť kvetinového hmyzu nie je žiadnym prekvapením, pretože ME alebo niektoré z jej príbuzných zlúčenín boli zistené v kvetoch rôznych druhov rastlín.

& emsp & emspAj keď naše pasce zachytili obmedzený počet zelených čipiek (Chrysopidae), boli predtým hlásené ako priťahované k ME na Havaji, Filipínach a Taiwane. Dospelé chryzopidy sa v závislosti od druhu živia buď živým hmyzom, alebo peľom kvetov a nektárom a medovicou z Hemiptera. Najmenej z dvoch z troch druhov priťahovaných ME sú kŕmidlá kvetov, čo silne naznačuje príťažlivosť ME ako napodobňovanie kvetinových zlúčenín, ďalej podporované príťažlivosťou čipiek k prírodnej kvetinovej vonnej zlúčenine eugenol v malajskom dažďovom pralese.

& emsp & emspEndemická chyba rastlín Orthotylus coprosmae Polhemus (Hemiptera: Miridae) (obrázok 10) je priťahovaný ME v endemických lesoch Maui, čo je v súlade s predchádzajúcimi záznamami atrakcií ME troch ďalších endemických miridov na Kauai. Najmenej jedno z týchto krmív je hostiteľskou rastlinou, o ktorej je známe, že obsahuje ME. Podobný vzťah rastlinného kairomónu môže tiež vysvetliť publikované záznamy o príťažlivosti endemických anobiidných chrobákov k pasciam ME na Kauai.

& emsp & emspMetyl -eugenol láka samice endemických húb Bradysia setigera (Hardy) (Sciaridae) (obrázok 11). Samce rovnakého druhu a iné bežné sciaridy nie sú priťahované. V tomto prípade pravdepodobne pôsobí ako feromónový analóg ako kairomón.

Obr Obr. 9 Obr. 10 Obr
Obrázky 8 až 11: Endemický havajský necieľový hmyz priťahovaný metyl -eugenolom

& emsp & emsp Najmenej 56 druhov v 21 rodinách Diptera, Hymenoptera a Coleoptera bolo významne pritiahnutých skôr k rozpadajúcim sa ovocným muškám než k samčej nástrahe. Hojne sa nachádzali v pasciach s rozpadajúcimi sa muchami a zbierali ich do ME pascí, len keď sa nahromadilo dostatok mŕtvych odchytených múch. Ukázali sme, že 8 z 36 druhov, ktoré boli predtým hlásené ako priťahované k ME, je v skutočnosti priťahovaných k mŕtvym muchám a že väčšina ostatných druhov patrila do rodín priťahovaných rozpadajúcimi sa muchami, a nie ME, najčastejšie Drosophilidae, Phoridae, Chloropidae, Lonchaeidae, Milichiidae. , Neriidae, Otitidae, Psychodidae, Sphaeroceridae, Calliphoridae, Muscidae a Sarcophagidae. Väčšina druhov v týchto čeľadiach sú skutočne mrchožrútmi. Okrem ME-priťahovaných C. marginellus, ostatné endemické a introdukované Nitidulidae priťahovali iba rozpadavé muchy.

& emsp & emspDrosophilidae boli najpočetnejšími a najrozmanitejšími necieľmi, ktoré priťahovali rozpadajúce sa mušky na všetkých lokalitách. Naše výsledky potvrdzujú alebo silne podporujú to, že väčšina alebo všetky z 11 endemických a 5 zavedených drozofilidov uvádzaných v literatúre ako ME-priťahované boli skutočne priťahované k mŕtvym muchám. Takmer polovica (143 z 306) drozofilov, o ktorých sa predpokladá, že sa vyskytnú na miestach odchytu, sa zhromaždila pomocou lapačov BioLure a hubových návnad, ale nie v pasciach na samčie návnady. Získali sa neoceniteľné údaje o distribúcii drozofilov v endemických a narušených ekosystémoch na Havaji. Je to nepredvídaný mimoriadny prínos z tohto výskumného projektu, na ktorý sa zameriava publikácia, ktorá bude čoskoro predložená do časopisu zameraného na ochranu bezstavovcov. Voňavé listy z Cheirodendron trigynum (Gaud.) Heller (Araliaceae), najbežnejší druh hostiteľa lariev pre endemické drozofily, preukázal pomocou analýzy mikroextrakcie na pevnej fáze (SPME), že neobsahuje ME.

& emsp & emsp K rozpadajúcim sa muchám priťahovalo niekoľko druhov predátorov a parazitoidov. Takmer všetky sú spojené s rozpadajúcou sa hmotou (Staphylinidae) alebo parazitoidmi domácich múch (Encyrtidae, Braconidae, Pteromalidae).

&emsp&emspPreventívne opatrenia sú poskytnuté na minimalizáciu nežiadúceho necieľového vplyvu použitia ME na kontrolu alebo eradikáciu hmyzu súvisiaceho s kvetmi, endemických ploštice rastlín a hubových komárov a lapača hmyzu. V našej štúdii bol kvetinový hmyz priťahovaný v malom počte (0,03-0,15 na pascu za deň), čo je v súlade s predtým publikovanými údajmi, čo naznačuje, že príťažlivosť bude pravdepodobne krátka a bude možné ju ďalej minimalizovať, ak je zavesený pasca alebo dávkovač ME na strom, ktorý prešiel fázou kvitnutia. Potvrdili to oveľa nižšie včely medonosné a molice v nekvitnúcich tomelách, ktoré v priľahlých kvitnúcich kávovníkoch v Kule. Porovnanie odchytov endemického saprofágneho hmyzu v rozpadajúcich sa muškách a pascí BioLure v sadoch a na dvoroch, v pôvodnom lese a v ekotónovom lese ((<100 m)) k pôvodnému lesu ukazuje, že na nepôvodných lokalitách je zachytený veľmi malý počet niekoľkých endemických druhov. .

Obr. 12: Endemické havajské viviparózne muchy (Dyscritomyia)

&emsp&emspTo nie je prípad endemických lesov a ich priľahlých ekotónov, kde existuje široká škála endemických drozofilov a kaliforidov (larvovité Dyscritomyia) (Obrázok 12) sú zachytené. Na základe štúdií rozptylu 14 bežných severoamerických druhov Drosophilid od Donalda McInnisa (USDA-ARS), ktorý odhadol ich maximálnu vzdialenosť rozptylu maximálne na 300 metrov, sme dospeli k záveru, že použitie pascí najmenej 300 metrov od pôvodného lesa minimalizuje možné necieľové efekty, ak sa mŕtve cieľové mušky hromadia vo vnútri pascí.

Atrakcia na BioLure

& emsp & emsp Návnada na suché potraviny BioLure v lapači MultiLure (obrázok 13) bola vyvinutá ako alternatíva k tradične používaným tekutým proteínovým nástrahám v sklenených lapačoch McPhail (obrázok 14) identifikáciou a použitím jednotlivých prchavých látok z bakteriálneho rozkladu hydrolyzátu bielkovín, ktorých bolo najviac atraktívne pre ovocné mušky. 3-komponentný BioLure, použitý v našej štúdii, je zložený z octanu amónneho, trimetylamíniumchloridu a putrescínu. Hoci bol BioLure pôvodne vyvinutý ako monitorovací nástroj, stal sa bežným nástrojom na kontrolu stredomorskej ovocnej mušky [Ceratitis capitata (Wiedemann)] prostredníctvom hromadného odchytu v sadoch ovocných stromov v Španielsku a Izraeli. Na Havaji sa používa v kombinácii s proteínovými návnadovými sprejmi na potlačenie C. capitata v sadoch na Maui.

& emsp & emspNecieľová príťažlivosť pre BioLure, hlavne saprofágne Diptera, bola zaznamenaná v literatúre, ale nebola systematicky študovaná v rôznych biotopoch. Preto sme skúmali necieľovú príťažlivosť pre BioLure v celom rade endemických a poľnohospodárskych biotopov na Havaji, porovnávali sme necieľovú príťažlivosť jednotlivých zložiek BioLure a určili, či vynechanie prísady putrescínu má za následok zníženie necieľových úlovkov bez zníženia zachytenia cieľa. C. capitata.

Pasce &emsp&emspMultiLure nastražené 3-zložkovým BioLure, ako aj nenastražené kontroly, boli udržiavané nepretržite alebo prerušovane v endemických lesoch na každom mieste odchytu na Havaji a ostrovoch Maui. Do každej pasce bol pridaný roztok 20% propylénglykolu, aby sa zachovala a uľahčila identifikácia uloveného hmyzu. Obsah pasce sa vyprázdňoval každý týždeň. Tieto pasce slúžili na dvojaký účel charakterizácie necieľovej príťažlivosti pre BioLure a potvrdenia prítomnosti necieľových cieľov, ktoré môžu byť potenciálne priťahované k pasciam pre samce vábničiek, prítomným tiež na každom mieste. Okrem toho boli vybrané tri miesta, jedno v endemickom lese a dve v sadoch, na štúdium ovocných mušiek a necieľovej príťažlivosti k oddeleným jednotlivým zložkám BioLure. Na každom mieste v Kule (Maui) sa udržiavala aj tretia pasca, ktorá mala iba dve zložky, aby sa určilo, či vynechanie prísady putrescínu má za následok zníženie odchýlok necieľových cieľov bez kompromisov v zachytávaní C. capitata.

&emsp&emsp Odchytom v lapačoch BioLure početne dominovali dvojkrídlovce (94,3 %). Vo vzorkách endemických lesných lokalít dominovali endemické a introdukované Drosophilidae a endemické Calliphoridae, zatiaľ čo väčšina odchytených necieľových cieľov v nenarodených lokalitách bola z introdukovaných druhov. Väčšina necieľových druhov patrila k rodinám, ktorých larvy zachytávajú rozkladajúce sa rastlinné alebo živočíšne hmoty (Drosophilidae, Chloropidae, Lonchaeidae, Neriidae, Otitidae, Phoridae, Anthomyiidae, Calliphoridae, Muscidae, Sarcophagidae a Nitidulidae). Rovnaké rodiny a druhy boli tiež silne priťahované k pasci na vedrá nastražené rozpadajúcimi sa ovocnými muškami.

& emsp & emspBioLure prilákal niekoľko prospešných predátorov alebo parazitoidov, okrem niekoľkých parazitoidov domácich múch a mierneho počtu tachinidových múch. Opeľovače neboli priťahované k BioLure. Napriek tomu, že prilákal veľmi málo zelených čipiek (Chrysopidae), existujú dôkazy z literatúry, že proteínový hydrolyzát a BioLure môžu priťahovať druhy kŕmiace peľ a nektár.

Porovnanie príťažlivosti k komponentom v oddelených pasciach a troch zložkách spoločne vo vnútri pasce v randomizovanom blokovom dizajne ukázalo, že octan amónny alebo v menšej miere putrescín sú hlavnými komponentmi atraktívnymi pre necieľové ciele v závislosti od druhu. Tiež sa ukázalo, ako je to v prípade cieľových ovocných mušiek, že tieto tri zložky pôsobia synergicky a priťahujú k sebe do pasce väčšie množstvo necieľových cieľov než v troch pasciach nastražených s oddelenými komponentmi.

&emsp&emspOdstránenie zložky putrescínu z lapačov BioLure viedlo k významnému zníženiu odchytu u piatich necieľových druhov a celkovému 20 % zníženiu počtu priťahovaných necieľov bez zníženia cieľa. C. capitata zachytáva. Preto môžem byť z BioLure vynechaný, ak sa používa na monitorovanie alebo kontrolu stredomorských ovocných mušiek na Havaji.

Publikácie

& emsp & emspLeblanc, L., Rubinoff, D. a R. I. Vargas. 2009. Prilákanie necieľových druhov na samce ovocných mušiek (Diptera: Tephritidae) a rozkladajúce sa ovocné mušky na Havaji. Environ. Entomol. 38: 1446-1461.

& emsp & emspLeblanc, L., O & rsquoGrady, P.M., Rubinoff, D. a S.L. Montgomery. 2009. Nový prisťahovalec Drosophilidae na Havaji a kontrolný zoznam zavedených druhov prisťahovalcov. Zborník Hawaiian Entomological Society. 41: 121-127.

& emsp & emspLeblanc, L., Vargas, R.I. a D. Rubinoff. 2010. Príťažlivosť z Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) a endemický a zavlečený necieľový hmyz do návnady BioLure a jej jednotlivých zložiek na Havaji. Environ. Entomol. V TLAČI.

& emsp & emspLeblanc, L., Vargas, R.I. a D. Rubinoff. 2010. Porovnanie necieľovej príťažlivosti k BioLure a tekutým proteínovým potravinovým návnadám na Havaji. V PRÍPRAVE.

& emsp & emspVargas, R.I., Shelly, T.E., Leblanc, L. a J.C. Pi & ntildeero. 2010. Nedávne pokroky v technológiách metyl eugenolu a návnady na detekciu, monitorovanie a kontrolu ovocných mušiek. Vitamíny a hormóny. Sekcia: Feromóny, roč. 83. Akademická tlač. PREDLOŽENÉ.

Existujú štyri druhy škodcov ovocných mušiek (Tephritidae) na Havaji. Všetky sú invazívne a väčšina z nich pochádza z tropickej Ázie.
Ďalšie informácie o rozmanitosti a manažmente ovocných mušiek nájdete na webovej stránke Pacific Fruit Fly a na webe Programu starostlivosti o škodcov na pestovaní ovocných mušiek na Havaji.

Melónová muška (Bactrocera cucurbitae) bola prvou škodnou ovocnou muškou zistenou na Havaji v roku 1895. Jej larvy sa množia na pestovaných a divokých tekvicovitých, ako aj na papáje.

Stredomorská ovocná muška (Ceratitis capitata) je dominantným polyfágnym ovocným škodcom od jeho objavenia v roku 1907 až do zavedenia orientálnej ovocnej mušky.

Orientálna ovocná muška (Bactrocera dorsalis) bol zistený na Havaji v roku 1945 a stal sa hlavným ovocným škodcom jedlého a divého ovocia na Havaji.Po jeho zavedení vytlačilo stredomorské mušky, aby sa stali dominantnými druhmi, čo obmedzilo stredomorské mušky na útok na kávu a ovocie vo vyšších polohách.

Malajzijská ovocná muška (Bactrocera latifrons) je najnovší migrant, známy na Havaji od roku 1983. Jeho hostiteľský rozsah je obmedzený na kultivované a voľne rastúce solária. Nie je to vážny škodca plodín.

Fotografie sú s láskavým dovolením Jari Sugana (University of Hawai'i at Manoa)


Spoločný program FAO/MAAE - NAFA

Späť na začiatok

Muchy tse-tse

&býk Pokyny pre odber krvi, spracovanie a kontrolu kvality pre hmyz odchov tse-tse, verzia 2.0 [pdf]. Viedeň, Rakúsko (2019)[.pdf]. Tento dokument je určený na použitie v laboratóriách a inštitúciách, ktoré udržiavajú kolónie múch tse-tse. Popisuje postupy odberu zvieracej krvi na bitúnku, dekontamináciu ionizujúcim žiarením, konzerváciu a skladovanie, zabezpečenie kontroly kvality a spracovanie krvi na stravu na kŕmenie muchy tse-tse.
&býk Štandardné prevádzkové postupy na detekciu a identifikáciu druhov trypanozómov v muchách Tsetse, verzia 1.0 [.pdf]. Táto príručka ponúka ľahko použiteľný pracovný tok, ktorý kombinuje niekoľko rôznych metód založených na PCR, ktoré je možné použiť na detekciu a identifikáciu trypanozómov vo muchách tsetse a/alebo vzorkách krvi hostiteľa odobratých z hospodárskych zvierat a voľne žijúcich zvierat.
&býk Štandardné prevádzkové postupy na identifikáciu druhov Tsetse z voľne žijúcich populácií a laboratórnych kolónií [pdf]. Tento dokument poskytuje užitočné informácie na správnu identifikáciu vzoriek deviatich druhov/poddruhov mušiek tsetse pochádzajúcich z poľných zbierok alebo laboratórnych kolónií pomocou molekulárnych techník. Viedeň, Rakúsko (október 2018).
&býk Pokyny pre balenie sterilných mužských kukiel tse-tse pre zásielky na dlhé vzdialenosti [pdf]. Sekcia boja proti hmyzím škodcom Spoločného centra FAO/MAAE, Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu. Viedeň, Rakúsko (máj 2017).
&býk Štandardný návod na použitie sterilného uvoľnenia Tsetse. Táto príručka opisuje štandardné postupy pri príprave mušiek tsetse odchovaných v chovateľskom zariadení na uvoľnenie do terénu pre sterilnú hmyziu techniku ​​(SIT). Sekcia boja proti hmyzím škodcom Spoločného centra FAO/MAAE, Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu. Viedeň, Rakúsko (november 2016).
&býk Štandardné operačné postupy na detekciu a správu Glossina pallidipes Vírus slinnej žľazy Hypertrophy (GpSGHV) v „továrňach“ Tsetse Fly [pdf]. Viedeň, Rakúsko (2015).
&býk Zber entomologických základných údajov pre programy integrovanej ochrany proti škodcom v celej oblasti Tsetse [pdf]. Usmernenia FAO pre zdravie zvierat a zdravie a Spoločný program FAO/IAEA pre jadrové techniky v potravinárstve a poľnohospodárstve. FAO, Rím, Taliansko (2008). ISBN 978-92-5-106158-9.
&býk Štandardné prevádzkové postupy pre mušky Tsetse s hromadným odchovom [pdf]. Spoločný program FAO/IAEA pre jadrové techniky v potravinárstve a poľnohospodárstve. MAAE, Viedeň, Rakúsko (2006).
&býk Integrácia techniky sterilného hmyzu ako kľúčového komponentu celoplošnej intervencie proti tsetse a trypanosomiáze [pdf]. Technická a vedecká séria PAAT. Poľnohospodárstvo a ochrana spotrebiteľa FAO. FAO, Roma, Italy (2001). ISBN 92-5-104646-8.
&býk Terénna príručka diagnostiky, liečby a prevencie trypanosomózy afrických zvierat [pdf]. Organizácia OSN pre výživu a poľnohospodárstvo. FAO, Rím, Taliansko (1998). ISBN 92-5-104238-1.

Späť na začiatok

Moly

&býk Chov motýľa motýľa sterilného hmyzu [pdf]. FAO rastlinná výroba a ochrana a Spoločný program FAO/IAEA pre jadrové techniky v potravinárstve a poľnohospodárstve, FAO, Rím, Taliansko (2010). ISBN 978-92-5-106548-8.
&býk Cactoblastis cactorum. Biológia, história, hrozba, sledovanie a kontrola kaktusového motýľa [pdf]. Spoločný program jadrových techník v potravinách a poľnohospodárstve FAO/MAAE. MAAE, Viedeň, Rakúsko (2007).

Späť na začiatok

Skrutka

&býk Manuál na ovládanie mušky vretenice Cochliomyia hominivorax, Coquerel [pdf]. Organizácia Spojených národov pre výživu a poľnohospodárstvo. FAO, Rím (1990).
&býk Manuel de Lutte Contre la Lucilie Bouchére Cochliomyia hominivorax, Coquerel [pdf]. Organizácia OSN pre výživu a poľnohospodárstvo. FAO, Rím (1990).

Späť na začiatok

Komáre

&býk Pokyny pre ožarovanie kukiel komárov v programoch sterilnej techniky hmyzu [pdf]. Táto publikácia má slúžiť ako návod na ožarovanie pupočnej fázy Aedes aegypti, Aedes albopictus a Anopheles arabiensispre rutinné štúdie biologických účinkov vystavenia žiareniu, najmä ožiarením vyvolanej sterility u samcov (a samíc) komárov.
&býk Rámec usmernenia pre testovanie techniky sterilného hmyzu ako nástroja na kontrolu vektorov Aedes-nemorové choroby [pdf]. Tento dokument má byť komplexnou príručkou pre programových manažérov, ktorí majú za úlohu odporučiť rozhodnutie „ísť/nie“, pokiaľ ide o testovanie, úplné nasadenie a rozšírenie techniky sterilného hmyzu (SIT) v oblastiach sveta postihnutých prenosnými chorobami podľa Aedes komáre. Autori však dúfajú, že tu prezentovaný materiál bude použitý širšie - vedcami, tvorcami rozhodnutí, hodnotiacimi skupinami a ďalšími.
&býk Pokyny pre postupy označenia, uvoľnenia a opätovného získania z Aedes Mosquitoes_v1.0. [pdf]. Úspech akéhokoľvek programu celoplošnej integrovanej ochrany proti škodcom (AW-IPM) vrátane komponentu Sterile Insect Technique (SIT) závisí od schopnosti ožiarených sterilných samcov prežiť, rozptýliť sa a sexuálne súťažiť so svojimi divokými náprotivkami pri navodení sterility vo voľnej prírode. samice. Vo fázovom podmienenom prístupe k takémuto programu sa považuje za nevyhnutné odhadnúť tieto parametre kontroly kvality (prežitie, rozptýlenie a konkurencieschopnosť) v poľných podmienkach pomocou skúšok uvoľnenia a opätovného zachytenia značky (MRR) počas základnej fázy zberu údajov pred prechodom na pilotný pokus. Protokoly uvedené v tomto usmernení sú výsledkami poučení zo spolupráce s členskými štátmi, ktoré pripravujú pilotné skúšky SIT proti druhom Aedes.
&býk Pokyny pre hromadný chov Aedes mosquitoes_v1.0. [pdf]. Počet a výrobná kapacita hromadne chovaných insekticídov za Aedes počet komárov sa zvyšuje, pretože technológia SIT sa overuje v pilotných projektoch v teréne. Tieto usmernenia boli vyvinuté tak, aby poskytovali opis postupov, ktoré sú potrebné pre Aedes aegypti a Aedes albopictus hromadný chov. Je to súhrn nevyhnutných krokov hromadného odchovu lariev a dospelých jedincov, ktoré sa používajú vo FAO/IAEA. Táto príručka bude priebežne aktualizovaná vzhľadom na vylepšenia masového chovu komárov.
&býk Tabuľka pre navrhovanie Aedes Zariadenia na hromadný odchov a vypustenie komárov Verzia 1.0.[pdf]. Očakáva sa, že v nasledujúcich rokoch sa zvýši počet a výrobná kapacita hromadného chovu hmyzu pre komáre. Táto interaktívna tabuľka programu Excel FAO/MAAE bola vyvinutá s cieľom pomôcť pri technickom a ekonomickom rozhodovaní spojenom s návrhom, cenou, výstavbou, vybavením a prevádzkou zariadenia. Tabuľka je užívateľsky prívetivá, a teda do značnej miery samovysvetľujúca. Napriek tomu obsahuje základný návod na obsluhu, ktorý bol pripravený ako návod na obsluhu, a preto by sa mal používať spolu so softvérom.
&býk Pokyny pre kolonizáciu Aedes Druhy komárov – verzia 1.0. Cieľom tohto dokumentu je poskytnúť popis postupov potrebných na zriadenie Aedes aegypti a Ae. albopictus kolónie vo vašom hmyzu alebo laboratóriu. Predstavuje súhrn potrebných krokov, ako je zber materiálu z poľa, identifikácia druhov a prispôsobenie vašej divokej kolónie laboratórnym podmienkam a umelým odchovom. Sekcia boja proti hmyzím škodcom Spoločného centra FAO/MAAE, Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu. Viedeň, Rakúsko, (máj 2018).
&býk Komáre SIT trojnásobok [pdf]. Dokument obsahuje v skratke popis použitia SIT proti komárom od hromadného chovu až po sterilizáciu a vypustenie. Obsahuje tiež základné prvky nevyhnutné pre nákladovo efektívnu aplikáciu celoplošnej technológie SIT proti vektorom chorôb komárov. Viedeň, Rakúsko (apríl 2018).
&býk Pokyny pre rutinnú údržbu kolónií Aedes Mosquito Species Verzia 1.0. [pdf]. Cieľom tohto usmernenia je poskytnúť opis požadovaných postupov Ae. aegypti a Ae. albopictus rutinný chov kolónií. Je to súhrn potrebných krokov, ako je optimalizácia klimatických podmienok v oblasti hmyzu, liahnutia vajec, chovu lariev, triedenia kukiel a lariev, kŕmenia cukrom a krvou, zberu vajíčok, manipulácie s nimi a ich skladovania, ktoré sa používajú v Laboratóriu kontroly hmyzu FAO/MAA ( IPCL) vybudovať a udržiavať laboratórnu kolóniu. Sekcia boja proti hmyzím škodcom Spoločného centra FAO/MAAE, Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu. Viedeň, Rakúsko, (november 2017).
&býk Pokyny pre štandardizovaný hromadný chov Anopheles komáre Verzia 1.0 [pdf]. Tento návod poskytuje popis všetkých postupov potrebných pre hromadný chov An. arabiensis pomocou týchto novo navrhnutých jednotiek na chov klietok a lariev dospelých, s podrobným sprievodcom vytvorením, rozšírením a údržbou veľkého Anopheles vrátane všetkých štádií životného cyklu komárov. Sekcia kontroly hmyzích škodcov Spoločného centra FAO/IAEA, Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu. Viedeň, Rakúsko, (október 2017).

Späť na začiatok

Zmiešaný

&býk Mapovanie dávky skenovaním filmu Gafchromic® na meranie absorbovanej dávky hmyzu počas ich sterilizácie. Vývoj lepšieho systému na distribúciu dávky v ožarovacej nádobe a vytvorenie presnej krivky dávka-odozva pre cieľový hmyz pomocou presnej dozimetrie je nevyhnutným predpokladom akýchkoľvek programov vypúšťajúcich sterilný hmyz. Táto príručka popisuje prevádzkové postupy na vytvorenie máp dávok skenovaním Gafchromického filmu a kalibráciu systému, ktorý sa má použiť v procese ožarovania hmyzu pre programy SIT. Manuál je k dispozícii aj v španielčine/Español.
&býk Technická špecifikácia röntgenového systému na ožarovanie hmyzu sterilnou technikou hmyzu a inými príbuznými technológiami [pdf]. Spoločný program jadrových techník v potravinách a poľnohospodárstve FAO/MAAE. MAAE, Viedeň, Rakúsko (august 2017).
&býk Manuál na použitie stabilných izotopov v entomológii [pdf]. MAAE-SI. MAAE, Viedeň (2009). ISBN 978-92-0-102209-7.
&býk Modelový obchodný plán pre sterilné zariadenie na výrobu hmyzu. MAAE-MPB. MAAE, sekcia kontroly škodcov hmyzu Spoločného centra FAO/IAEA, Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu. Viedeň, Rakúsko (2008). ISBN 978-92-0-110007-8.
&býk Návrh a implementácia geografického informačného systému: Príručka pre manažérov celoplošných programov ochrany proti škodcom [pdf]. Spoločný program FAO/IAEA pre jadrové techniky v potravinárstve a poľnohospodárstve. MAAE, Viedeň, Rakúsko (2006).
&býk Gafchromický a reg dozimetrický systém pre SIT - štandardný prevádzkový postup. Spoločný program FAO/IAEA pre jadrové techniky v potravinárstve a poľnohospodárstve. MAAE, Viedeň, Rakúsko (2000).
&býk Príručka laboratórneho školenia o používaní jadrových techník pri výskume a kontrole hmyzu - tretie vydanie [pdf]. Technické správy MAAE č. 336. MAAE, Viedeň (1992). ISBN 92-0-101792-8.
&býk Príručka laboratórneho výcviku o použití izotopov a žiarenia v entomológii [pdf]. Druhé vydanie. Séria technických správ MAAE č. 61. STI/DOC/10/61/2, MAAE, Viedeň (1977). ISBN 92-0-115177-2.
&býk Laboratórny školiaci manuál o využití izotopov a žiarenia v entomológii [pdf]. Technické správy MAAE č. 61. STI/DOC/10/61, MAAE, Viedeň (1966).

Späť na začiatok


Výsledky

Krivka sterility

Muž Ae. albopictus z kmeňa Reunion boli vystavené žiareniu gama v rôznych dávkach a krížené s neošetrenými ženami. Kontrolná plodnosť bola 97%. Ožiarením 35 a 40 Gy sa znížil na 7 % a 4 % (obr. 1). Keďže medzi hladinami sterility vyvolanými týmito dvoma dávkami žiarenia neexistoval žiadny významný rozdiel, na experimenty konkurencieschopnosti sa použila dávka 35 Gy.

Priemerná plodnosť (%) ako funkcia dávky žiarenia. Na rozdiel od písmen označujú významný rozdiel medzi bodmi (P& lt0,05).

Obnova plodnosti

Testovala sa perzistencia samčej sterility po ožiarení. V tomto experimente mali samice spárené so samcami ožiarenými 40 Gy vo veku 1 až 5 dní priemernú plodnosť 3,0 ± 0,1 %, čo sa nelíšilo od výsledku krivky sterility. Každý samec inseminoval 1 až 4 samice počas tohto prvého obdobia párenia. Počas druhého obdobia párenia boli tí istí muži vo veku 10 až 15 dní schopní inseminovať 1 až 6 samíc, pričom plodnosť všetkých týchto samíc (N = 17) bola nulová, čo bolo výrazne nižšie ako v prvom období ( dvojstranný spárovaný Studentov t-test, t = 6,32, df = 21, P& lt 0,001). Počas týchto dvoch 5-dňových období bol jeden samec schopný inseminovať celkovo 2 až 8 samíc.

Vplyv ožiarenia na mužské sexuálne dozrievanie

Proces dočasného sexuálneho dozrievania čerstvo vynorených neliečených a sterilných samcov sa hodnotil skúmaním terminálnej rotácie a schopnosti inseminácie.

Rotácia svoriek sa mohla detegovať 4 hodiny po vzídení u neliečených mužov. Po 10 hodinách všetci muži začali rotáciu a prvé samce s úplne otočenými terminálmi boli pozorované po 11 hodinách (25%). Po 17 hodinách boli všetci muži v štádiu 3 alebo 4. V skupinách vo veku od 18 do 25 hodín malo rotáciu 80 až 100% mužov.

Prvé ožiarené samce zaznamenané v štádiu 1 boli pozorované 3 hodiny po ich vzniku, čo bolo výrazne skôr ako u neliečených samcov (proporcionálny test s Yatesovou korekciou, X 2 = 4,02, df = 1, P& lt0,05). Podobne ako u neliečených samcov, po 10 hodinách začal každý sterilný samec rotovať. Avšak oneskorenie rýchlosti rotácie bolo pozorované u sterilných samcov vo veku 15 až 19 hodín v porovnaní s neliečenými. Prvé úplne rotované sterilné samce boli pozorované po 13 hodinách (11%) a rotačný proces bol dokončený 20 hodín po vzídení. Významné rozdiely medzi neliečenými a sterilnými samcami boli pozorované vo veku 12 hodín (X 2 = 1,56, df = 1, P& lt0,01), 15 h (X 2 = 9,77, df = 1, P& lt0,01), 16 h (X 2 = 12,8, df = 1, P& lt0.001), a 18 h starý (X 2 = 6,89, df = 1, P& lt 0,01).

Veľmi málo samcov bolo schopných inseminovať ženy počas prvých 15 hodín svojho dospelého života, pretože iba jedna klietka z 5 obsahovala samicu inseminovanú pre neošetrené aj sterilné skupiny. Po 20 hodinách po vzídení neliečení samci inseminovali dvakrát viac žien ako sterilných samcov (jednosmerná ANOVA, F(1, 23) = 5.66, P<0,05 Obr. 2). Avšak po 25 hodinách všetky klietky obsahovali inseminované samice a neošetrené aj sterilné samce mali porovnateľnú inseminačnú kapacitu, pričom bolo inseminovaných 43 respektíve 40% samíc: 87% týchto samíc malo 2 spermie z troch naplnených spermiami.

Percento (± SEM) samíc inseminovaných v malých klietkach (10 samíc a 10 samcov) s rôznym trvaním po vzídení samca (3 replikáty). NS označuje nevýznamný rozdiel a * znamená významný rozdiel (P< 0,05) medzi sterilnými a neošetrenými mužmi.

Miera inseminácie

Bola hodnotená miera inseminácie skupiny 50 samíc umiestnených do klietok počas 48 hodín s 1- alebo 5-dňovými neliečenými alebo sterilnými samcami, v pomere 1: 1: 1 alebo 5: 1: 1. Neboli pozorované žiadne štatistické rozdiely v miere inseminácie vo vzťahu k veku, liečbe ožarovaním alebo pomeru pohlaví (tabuľka 1): v priemere 93% žien bolo inseminovaných po 48 hodinách a 92% z nich malo 2 naplnené spermie.

Denný úspech párenia

Aby sa vyhodnotil výkonnosť párenia samcov, bola nová skupina 10 žien ponúkaná denne jednému sterilnému alebo neliečenému samcovi počas 15 dní.

V priebehu 15 dní sterilizovaní samci inseminovali výrazne menej žien (jednosmerná ANOVA, F(1, 104) = 4.89, P<0,05) za deň v porovnaní s neliečenými mužmi (tabuľka 2). V prvý deň plodný samec inseminoval v priemere dvakrát viac samíc ako sterilný, ale tento rozdiel nebol štatisticky významný (dvojstranný párový Studentov t-test, t = 2,78, df = 4, P = 0,07). Počet samíc inseminovaných za deň klesal do 5. dňa a opäť sa zvyšoval počas nasledujúcich 5 dní. Tento cyklický vzor bol pozorovaný ako u neliečených, tak aj u sterilných samcov. Priemerný počet žien inseminovaných sterilným samcom bol vždy o niečo nižší ako u neliečeného samca, ale tento rozdiel bol významný až po 9. dni (t = 2,36, df = 7, P& lt0,05). Väčšina inseminovaných samíc mala naplnenú iba jednu spermathecu, iba 18 a 6% z nich malo dve spermie vyplnené, keď boli spárené s neliečenými a sterilnými samcami, pričom tento rozdiel nebol významný (proporcionálny test s Yatesovou korekciou, X 2 = 2,98, df = 1, P = 0,084). Veľkosť ženského krídla nekorelovala so stavom inseminácie (logistická regresia, z = 1,56, df = 659, P = 0,16 pre neliečených mužov z = −0,176, df = 509, P = 0,86 pre sterilných mužov).

Vplyv veku na úspešnosť párenia sterilných samcov

Aby sa porovnal výkon párenia sterilných samcov vo veku 1 a 5 dní, vyhodnotil sa počet žien inseminovaných jedným samcom po 5 dňoch.

Medzi mladými a staršími sterilnými samcami nebol žiadny významný rozdiel v počte inseminovaných samíc (jednosmerná ANOVA, F(1,17) = 0.95, P = 0,34) alebo naplnené spermie na ženu (F(1,17) = 1.82, P = 0,2). Sterilní samci vo veku 1 až 5 dní inseminovali v priemere 3,3 ± 0,5 samice, z toho 15% a 67% malo jednu a dve spermie. Vo veku 5 až 10 dní inseminovali v priemere 2,7 ± 0,4 samice, z toho 17% a 79% malo jednu a dve spermie.

Konkurencieschopnosť sterilných samcov voči divokým samcom

Experimenty sa uskutočňovali v polopolných podmienkach na vyhodnotenie plodnosti populácie v klietkach a indexu konkurencieschopnosti sterilných samcov, keď v prípade, keď súťažili s divokými samcami o insemináciu voľne žijúcich samíc, boli dospelí prepustení vo veku 1 alebo 5 dní a v 1. Pomer ∶1: 1 alebo 5∶1: 1.

Priemerná fertilita divých samcov použitých na tieto experimenty bola 93 ± 1 % a 5 ± 0,9 % pre samcov ožiarených 35 Gy.Uskutočnili sa predbežné testy v nesúťažných situáciách, aby sa zabezpečilo, že divé aj ožiarené samce boli schopné prežiť a inseminovať divé samice v tomto experimentálnom usporiadaní v polopoľných podmienkach.

V konkurenčných situáciách, keď boli samce vypustené do klietky deň po ich vylíhnutí, s rovnakým pomerom divých a sterilných samcov, sa priemerná plodnosť znížila na 82,7 % (tabuľka 3), čo bolo výrazne vyššie ako u ostatných dvoch experimenty (jednosmerná ANOVA, F(2,14) = 17.7, P<0,001) to viedlo k indexom konkurencieschopnosti (C) v rozmedzí od 0,06 do 0,35. Keď boli samce a samice chované 5 dní v laboratórnych podmienkach pred vypustením do polopoľných klietok, priemerná plodnosť sa znížila na 62,2 %, hodnoty C sa pohybovali medzi 0,44 a 0,76 a boli výrazne odlišné od dvoch ďalších experimentov (F(2,14) = 9.71, P<0,01). Keď sa zvýšil pomer 1-dňových sterilných samcov k divokým samcom, priemerná plodnosť bola dvakrát nižšia ako u voľne žijúcej populácie, pretože bola v priemere 46,4 ± 7,6 %. Medzi piatimi opakovaniami v experimente 3 boli pozorované vysoké variácie plodnosti, a teda C, pričom C sa pohybovala medzi 0,10 a 0,62.

Priemerná plodnosť sa medzi každým experimentom významne líšila (F(2,14) = 17.37, P

Podporujúce informácie

Obrázok S1

Dosiahnutý účinok samčej konkurencieschopnosti pri párení (od 1 do 0,1) a dodatočná úmrtnosť spôsobená sterilnými samcami v porovnaní so samcami divokého typu (vyjadrené ako rôzne hodnoty konštantného faktora úmrtnosti vo funkcii prežitia podľa Gompertz-Makehama) na potlačenie samičej populácie po 20 tyzdnoch sterilneho vypustenia samca, ked vypustene samce nie su uplne sterilne (je =𠂠.03).

Obrázok S2

Vplyv veľkosti komárov a rôzneho párenia na veľkosť populácie a vektorovú kapacitu počas a po vypustení sterilných samcov. Plné čiary označujú simulácie, pri ktorých sa týždenne vypustí 1 000 veľkých samcov, prerušované čiary označujú simulácie, pri ktorých sa vypustí zmes 500 veľkých a 500 malých samcov. Stupeň rôznorodého párenia, Ca, je buď 0,5 alebo 0,9. A) Veľkosť populácie malých (ľavý panel) a veľkých samíc (pravý panel). B) Vektorová kapacita, miera potenciálu prenosu chorôb, populácií komárov zahŕňajúcich malé a veľké samice. Vytieňovaná oblasť predstavuje obdobie, počas ktorého sa sterilné samce vypúšťajú.


Pozri si video: Струйный оргазм БЕЗ рук и языка (November 2022).