Em formação

Como o controle da população (de insetos) por meio da esterilização masculina é eficaz

Como o controle da população (de insetos) por meio da esterilização masculina é eficaz


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.

Esta é sem dúvida uma pergunta simples.

Eu estava lendo sobre a Técnica do Inseto Estéril, em que os machos estéreis competem com os não estéreis para acasalar com as fêmeas e, assim, reduzir a população.

Minha pergunta é - por que as fêmeas simplesmente não se re-acasalam depois que não se reproduzem?

Estou assumindo que o número de homens estéreis será muito menor do que a população masculina existente.

É porque minha suposição está incorreta e há mais homens estéreis? Ou minha suposição está correta e, dado o ciclo de vida do organismo, as fêmeas têm apenas uma chance de acasalar? Ou outra coisa?


Os insetos estéreis são normalmente produzidos por radiação. Uma dose suficiente é usada para causar danos substanciais ao DNA nos gametas dos machos. No entanto, isso não significa que os espermatozoides sejam completamente não funcionais.

Na verdade, é importante que o esperma estão funcional e simplesmente contém mutações letais dominantes com uma probabilidade suficiente (Robinson, 2005 descreve isso em detalhes, bem como as estratégias de dosagem para otimizar o resultado desejado).

Os machos ainda acasalam e fertilizam os ovos da fêmea; só mais tarde é que os óvulos acabarão por deixar de se desenvolver, mas não há como as fêmeas saberem disso (nem muito que possa ser feito, mesmo se estivessem - uma vez que os óvulos são fertilizados, eles não podem ser fertilizados novamente).

Também é importante liberar uma população suficiente de machos estéreis para impactar a população. Dependendo da espécie, pode ou não ser necessário sobrecarregar completamente a população existente, mas uma meta típica parece ser 10-100x a população nativa. Ao criar machos em condições de laboratório, pode ser possível produzir uma população maior do que normalmente sobreviveria até a idade de acasalamento na natureza.


Referências:

Cockburn, A. F., Howells, A. J., & Whitten, M. J. (1984). Tecnologia de DNA recombinante e controle genético de insetos-praga. Revisões de biotecnologia e engenharia genética, 2 (1), 68-99.

Klassen, W., & Curtis, C. F. (2005). História da técnica do inseto estéril. Em técnica de inseto estéril (pp. 3-36). Springer Netherlands.

Robinson, A. S. (2005). Base genética da técnica do inseto estéril. In Sterile Insect Technique (pp. 95-114). Springer, Dordrecht.


Técnica de inseto estéril

o técnica de inseto estéril (SENTAR) [1] [2] é um método de controle biológico de insetos, por meio do qual um grande número de insetos estéreis é liberado na natureza. Os insetos liberados são preferencialmente machos, pois é mais econômico e as fêmeas podem em algumas situações causar danos colocando ovos na lavoura ou, no caso dos mosquitos, tirando sangue de humanos. Os machos estéreis competem com os machos selvagens para acasalar com as fêmeas. As fêmeas que acasalam com um macho estéril não produzem descendentes, reduzindo assim a população da próxima geração. Os insetos estéreis não se auto-reproduzem e, portanto, não podem se estabelecer no ambiente. A liberação repetida de machos estéreis em baixas densidades populacionais pode reduzir ainda mais e, em casos de isolamento, eliminar as populações de pragas, embora o controle econômico com populações-alvo densas seja submetido à supressão da população antes da liberação dos machos estéreis.

A técnica foi usada com sucesso para erradicar a mosca da minhoca (Cochliomyia hominivorax) da América do Norte e Central. Muitos sucessos foram alcançados para o controle de pragas de mosca-das-frutas, mais particularmente a mosca-das-frutas do Mediterrâneo (Ceratitis capitata) e a mosca-das-frutas mexicana (Anastrepha ludens) Uma pesquisa ativa está sendo conduzida para determinar a eficácia desta técnica no combate à mosca-da-fruta de Queensland (Bactrocera tyroni).

A esterilização é induzida pelos efeitos da irradiação nas células reprodutivas dos insetos. O SIT não envolve a liberação de insetos modificados por meio de processos transgênicos (engenharia genética). [3] Além disso, o SIT não introduz espécies não nativas em um ecossistema.


População de mosquitos suprimida com sucesso por meio de estudo piloto usando técnica nuclear na China

Se você gostaria de saber mais sobre o trabalho da IAEA, inscreva-se para nossas atualizações semanais contendo nossas notícias mais importantes, multimídia e muito mais.

o Aedes albopictus é a espécie de mosquito mais invasora do mundo. Um ensaio piloto de sucesso para controlar esta praga de inseto recentemente concluído e os resultados foram publicados em Natureza em 17 de julho de 2019. (Foto: N. Culbert / IAEA)

Pela primeira vez, uma combinação da técnica do inseto estéril nuclear (SIT) com a técnica do inseto incompatível (IIT) resultou na supressão bem-sucedida de populações de mosquitos, uma etapa promissora no controle de mosquitos transmissores da dengue, o vírus Zika e muitas outras doenças devastadoras. Os resultados do recente ensaio-piloto em Guangzhou, China, realizado com o apoio da AIEA em cooperação com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAO), foram publicados em Natureza em 17 de julho de 2019.

SIT é um método de controle de pragas de insetos ecologicamente correto que envolve a criação em massa e esterilização de uma praga alvo usando radiação, seguido pela liberação sistemática de machos estéreis por via aérea em áreas definidas. Os machos estéreis acasalam com fêmeas selvagens, resultando em nenhuma prole e uma população de pragas em declínio ao longo do tempo. IIT envolve a exposição dos mosquitos ao Wolbachia bactérias. A bactéria esteriliza parcialmente os mosquitos, o que significa que menos radiação é necessária para a esterilização completa. Isso, por sua vez, preserva melhor a competitividade dos machos esterilizados para o acasalamento.

Embora o SIT, como parte das estratégias de manejo de insetos em toda a área, tenha sido usado com sucesso para controlar uma variedade de pragas de plantas e animais, como moscas-das-frutas e mariposas, o controle de mosquitos ainda precisava ser demonstrado.

O principal obstáculo para aumentar o uso de SIT contra várias espécies de mosquitos tem sido superar vários desafios técnicos com a produção e liberação de machos estéreis suficientes para dominar a população selvagem. Pesquisadores da Sun Yat-sen University, e seus parceiros, na China, agora enfrentaram com sucesso esses desafios, com o apoio da Divisão Conjunta FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura, que está liderando e coordenando pesquisas globais em SIT.

Por exemplo, os pesquisadores usaram racks para criar mais de 500.000 mosquitos por semana que foram construídos com base em modelos desenvolvidos nos laboratórios da Divisão Conjunta FAO / IAEA perto de Viena, Áustria. Um irradiador especializado para o tratamento de lotes de 150.000 pupas de mosquitos também foi desenvolvido e validado em estreita colaboração entre a Divisão Conjunta FAO / IAEA e os pesquisadores.

Prateleiras de criação de larvas de mosquitos em uma instalação de criação em massa de mosquitos na Wolbaki Biotech Company em Guangzhou, China, em maio de 2019. A empresa está usando a mais avançada tecnologia de criação em massa de mosquitos. Esses racks são baseados em modelos desenvolvidos pelo Laboratório Conjunto de Controle de Pragas de Insetos da FAO / IAEA. Cada um tem capacidade para produzir cerca de 500 mil machos por semana. (Foto: J. Bouyer / IAEA)

Os resultados deste teste piloto, usando SIT em combinação com o IIT, demonstram a quase eliminação bem-sucedida de populações de campo das espécies de mosquitos mais invasivas do mundo, Aedes albopictus (Mosquito tigre asiático). O teste de dois anos (2016-2017) cobriu uma área de 32,5 hectares em duas ilhas relativamente isoladas no Rio das Pérolas em Guangzhou. Envolveu a liberação de cerca de 200 milhões de mosquitos machos adultos criados em massa irradiados e expostos a Wolbachia bactérias.

O estudo também mostrou a importância dos aspectos socioeconômicos para o uso bem-sucedido da abordagem IIT / SIT. A aceitação social, por exemplo, aumentou durante o estudo à medida que o apoio da comunidade local aumentou após a liberação de mosquitos e a diminuição resultante de picadas incômodas para que a abordagem IIT / SIT tenha sucesso, a comunidade local precisa estar a bordo e trabalhar em conjunto para garantir o uso consistente e integrado da abordagem em toda a área, a fim de neutralizar e controlar eficazmente o movimento dos insetos. Outro aspecto é a relação custo-eficácia, os custos futuros gerais de uma intervenção totalmente operacional são estimados em US $ 108-163 por hectare por ano, o que é considerado custo-efetivo em comparação com outras estratégias de controle.

Especialistas na China planejam testar a tecnologia em grandes áreas urbanas em um futuro próximo usando mosquitos machos estéreis de uma instalação de criação em massa em Guangzhou, disse Zhiyong Xi, diretor do Centro Conjunto de Controle de Vetores da Sun Yat-sen University-Michigan State University para Doenças tropicais e professor da Michigan State University, nos Estados Unidos. A empresa que opera a instalação usa equipamentos avançados de criação em massa e irradiação de mosquitos que foram desenvolvidos em colaboração com a Divisão Conjunta FAO / IAEA.

A cooperação global no desenvolvimento de SIT para controlar mosquitos se intensificou após a epidemia de Zika em 2015 a 2016. A incidência de dengue está aumentando, com o número de casos notificados à Organização Mundial de Saúde (OMS) aumentando de 2,2 milhões em 2010 para mais de 3,3 milhões em 2016. A incidência real é muito maior e uma estimativa, de acordo com a OMS, indica 390 milhões de novas infecções a cada ano.


Técnicas de Sexagem Genética

Em muitas aplicações de controle autocida, seria eficiente separar os machos e as fêmeas antes da liberação. As possíveis razões para tal separação são evitar o acasalamento seletivo para evitar qualquer aumento no tamanho da população feral durante um procedimento de controle genético para eliminar as fêmeas que podem ser vetores de doenças, extremamente desagradáveis ​​ou que causam danos à produção ou ao gado. Outra razão para usar um procedimento de sexagem genética é gerar economia de custos no processo de criação, se um sexo pudesse ser eliminado no estágio de ovo (sexagem pré-zigótica). Nesse caso, o dobro de insetos (de um sexo) poderia ser produzido com um determinado gasto com dieta e mão de obra.

Assim, a remoção de fêmeas durante o processo de criação tem sido um objetivo na pesquisa de controle autocida de muitos insetos-praga. Os esforços de maior sucesso foram com um mosquito, Anopheles albimanus, a mosca medica, Ceratitis capitata, e a mosca estável, Stomoxys calcitrans. Duas dessas abordagens demonstram o que pode ser feito. Uma combinação de separação mecânica dos sexos e manipulação genética tem sido empregada na mosca mediterrânea. A cor das pupas de tipo selvagem é marrom. Mutantes envolvendo pupas pretas ou brancas foram associados aos cromossomos sexuais por meio de translocações cromossômicas únicas ou múltiplas. Deste modo, são produzidas estirpes nas quais as pupas masculinas são pretas e as pupas femininas são castanhas. As pupas são então separadas por um circuito eletrônico de reconhecimento de cores em um classificador mecânico ou pneumático. Algumas desvantagens desta técnica são a possível quebra dos estoques de translocação devido ao crossing-over, contaminação da cepa por indivíduos do tipo selvagem e esterilidade parcial da cepa devido à translocação.

Se nenhuma utilidade for encontrada para as fêmeas criadas, então valeria a pena eliminá-las antes que consumam uma dieta cara. Vários esquemas foram propostos para realizar a remoção das fêmeas no ovo ou no estágio inicial da larva. Em algumas espécies, foram selecionados alelos resistentes a produtos químicos tóxicos específicos, como álcool etílico, endrina, purina, sorbato de potássio, dieldrina, ciromazina e propoxur. Em seguida, as translocações entre um dos cromossomos sexuais (geralmente o cromossomo Y) e o cromossomo que carrega o locus de resistência são induzidas. Quando a substância tóxica é introduzida na colônia, apenas o sexo portador do alelo resistente sobrevive. Este método teve sucesso com três espécies de mosquitos e está sendo ativamente investigado para a mosca do Mediterrâneo.


Introdução

Doenças transmitidas por mosquitos, incluindo dengue, filariose linfática (elefantíase), febre amarela e malária, representam 16% da carga global de doenças, particularmente no mundo em desenvolvimento [1]. Destes, a malária é responsável por 18% das mortes infantis na África Subsaariana [2] e em 2010 atingiu 219 milhões de pessoas e resultou em 660.000 mortes [3]. A malária foi controlada com sucesso em muitas regiões por meio de intervenções direcionadas a vetores, como mosquiteiros tratados com inseticida (MTI) e sprays residuais internos (IRS). No entanto, essas intervenções não conseguirão eliminar a malária em regiões com taxas extremamente altas de transmissão de parasitas e em áreas onde mosquitos vetores não são suscetíveis às técnicas de controle existentes (como por exofilia ou resistência a inseticidas) [4].

A Técnica de Insetos Estéreis (SIT) é uma estratégia de controle que está ganhando interesse renovado para o controle de populações de mosquitos [5-7]. A técnica envolve a liberação em massa de machos esterilizados por meios radiológicos ou químicos. Estes acasalam-se com a população selvagem por machos selvagens não estéreis em competição [8]. Os mosquitos fêmeas (geralmente) acasalam apenas uma vez, portanto, um acasalamento bem-sucedido com um macho estéril impedirá o desenvolvimento de qualquer prole da fêmea inseminada [9,10]. Em algumas pragas de insetos, como a mosca tsé-tsé [11], mosca do Mediterrâneo [12] e mosca do melão [13], a SIT provou ser muito bem-sucedida em alcançar o controle ou eliminação local, incluindo a erradicação da bicheira de toda a América do Norte [14]. Em mosquitos, mais de duas dúzias de ensaios SIT foram relatados, no entanto, problemas como competição pobre com machos selvagens, semesterilidade ou nenhuma redução da população adulta final - mesmo apesar de acasalamentos estéreis bem-sucedidos terem sido relatados, revisados ​​em Benedict e Robinson 2003 [15 ]

Novos avanços promissores no controle da população de mosquitos usando a liberação de mosquitos transgênicos, em vez de mosquitos esterilizados quimicamente ou radioativamente, estão agora atraindo um interesse substancial [6]. Essas implementações transgênicas são extensões do SIT, em que os machos liberados acasalam com fêmeas do tipo selvagem para resultados anormais devido aos machos carregando um transgene letal para as células. Essas implementações podem permitir a criação em massa direta de uma população apenas masculina para liberação, manter a competição larval com os mosquitos do tipo selvagem, estender o "tempo de vida" da intervenção por meio da propagação do transgene pela população e / ou permitir a capacidade de induzir ou suprimir a característica letal por meio da exposição química larval [16-19]. Este artigo coloca amplamente essas implementações SIT transgênicas em uma das quatro categorias:

Bisex de ação precoce (EBS), que é mais semelhante ao SIT clássico, em que as fêmeas do tipo selvagem acasalando com machos soltos não produzirão descendentes. Para fins de modelagem, EBS é descrito como qualquer implementação que envolva a liberação de mosquitos machos modificados de forma que nenhuma prole viável (incluindo larvas) seja produzida.

Matança de fêmeas de ação precoce (EFK), em que fêmeas de tipo selvagem acasalando com machos liberados não produzirão descendentes fêmeas, mas o transgene pode ser transmitido através da progênie masculina.

Bisex de ação tardia (LBS), por meio do qual as fêmeas do tipo selvagem acasalam-se com machos liberados e produzem descendentes que apenas sobrevivem durante o estágio aquático e morrem pouco antes ou após a emergência. As larvas transgênicas que eventualmente morrerão antes da idade adulta fornecem competição larval, reduzindo as chances de sobrevivência das larvas do tipo selvagem.

Matança de fêmeas de ação tardia (LFK), em que fêmeas do tipo selvagem acasalando com machos liberados irão produzir descendentes, mas apenas os descendentes machos sobrevivem até a idade adulta, onde podem propagar o transgene para sua progênie. As larvas fêmeas transgênicas que eventualmente morrerão antes da idade adulta proporcionam competição larval com as larvas do tipo selvagem.

A liberação de insetos carregando um gene letal dominante (RIDL) é uma implementação transgênica que tem recebido a atenção mais recente. Thomas et al. e Heinrich et al., [20,21] relataram sucesso inicial no desenvolvimento de RIDL, gerando cepas de Drosófila com produtos de genes letais para células sob promotores quimicamente repressíveis expressos apenas em mulheres ou com toxicidade específica para mulheres. Desde então, a geração de duas cepas RIDL de ação tardia do mosquito da dengue, Aedes aegypti, foi reportado. Isso inclui uma implementação de EBS com uma cepa reprimível que mata todas as larvas, não deixando descendentes viáveis ​​[22]. Esta cepa mostrou competir razoavelmente bem com o tipo selvagem, com apenas uma redução de 5% na capacidade de sobrevivência, uma média de vida encurtada de 4 dias e (talvez benéficamente) uma emergência um dia mais cedo como um adulto [23]. A outra cepa RIDL é uma implementação LFK onde as fêmeas adultas morrem imediatamente devido à sua incapacidade de voar, enquanto os machos permanecem para propagar o transgene [24]. As cepas RIDL estão atualmente em ensaios, com sucesso inicial relatado em ensaios de gaiola grande [25] e de campo [26-28].

O sucesso das implementações de SIT depende de mosquitos selvagens e criados em massa prontamente acasalando [29], embora a experiência de campanhas de criação em massa de pragas agrícolas, como a bicheira, tenha mostrado que uma perda significativa de competitividade de acasalamento pode surgir em animais criados em massa populações [30]. Alguns processos para esterilizar mosquitos (por exemplo, irradiação) podem induzir uma redução na competitividade de acasalamento [31], mas as técnicas transgênicas podem gerar uma linha de mosquitos estéreis sem perda na competitividade de acasalamento. Isso foi mostrado em Anopheles stephensi, Anopheles arabiensis, e Ae. aegypti quando comparado com as colônias de laboratório originais (não transgênicas) [32-34]. No entanto, quando os transgênicos criados em laboratório Anopheles gambiae os mosquitos foram comparados em experimentos de campo em gaiolas grandes contra mosquitos coletados na natureza, reduções na competitividade de acasalamento foram de fato observadas, embora a competitividade ainda fosse melhor do que aquelas alcançadas e aceitas para uso nos programas de controle da mosca do Mediterrâneo [35]. Levar em consideração a competitividade de acasalamento de mosquitos criados em massa transgênica é, portanto, outra consideração importante a fazer ao planejar ou considerar a implementação de uma campanha de SIT, especialmente ao determinar o tamanho da liberação do mosquito que pode precisar ser aumentado para neutralizar a competitividade reduzida.

Muito trabalho com o mosquito da malária, Um. gambiae, continua a ser feito. No entanto, existem sucessos iniciais e promissores. Trabalhos recentes desenvolvendo mosquitos portadores de endonucleases homing (HEG) mostraram progresso [17,36].Várias implementações de endonucleases homing funcionam destruindo seletivamente o cromossomo X - evitando a prole feminina (uma implementação EFK) ou genes vitais para machos e / ou fêmeas. Além disso, Thailayil et al., [37], demonstraram com sucesso uma implementação de EBS usando RNAi para derrubar a produção de esperma.

Este manuscrito relata o primeiro uso da modelagem baseada em agente para avaliar quatro implementações para o controle de Um. gambiae populações através da liberação de mosquitos machos transgênicos em várias proporções de liberação e taxas de competitividade de acasalamento. Este trabalho complementa os esforços anteriores para modelar implementações SIT resumidas na Tabela 1. A modelagem baseada em agente é usada para simular liberações frequentes de mosquitos transgênicos machos homozigotos para um transgene letal para células. O transgene mata exclusivamente os indivíduos pretendidos 100% do tempo (ou seja, LFK não mata machos, mata todas as fêmeas e nenhuma larva precoce morre). Os resultados fornecem evidências adicionais de que as implementações transgênicas de SIT podem ser usadas com sucesso para eliminar Um. gambiae populações de vetores e estimar o sucesso relativo de várias estratégias de implementação.


Informação sobre o autor

Esses autores contribuíram igualmente: Xiaoying Zheng, Dongjing Zhang, Yongjun Li, Cui Yang, Yu Wu

Afiliações

Laboratório Principal de Controle de Doenças Tropicais do Ministério da Educação, Centro Conjunto de Controle de Vetores para Doenças Tropicais da Universidade Sun Yat-sen da Universidade Estadual de Michigan, Escola de Medicina de Zhongshan, Universidade Sun Yat-sen, Guangzhou, China

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

Laboratório de Controle de Pragas de Insetos, Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura, Centro Internacional de Viena, Viena, Áustria

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

Guangzhou Wolbaki Biotech Co., Ltd, Guangzhou, China

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

Departamento de Microbiologia e Genética Molecular, Michigan State University, East Lansing, MI, EUA

Xiao Liang, Xiaoling Pan, Qiang Sun, Luke Anthony Baton e Zhiyong Xi

Escola de Medicina, Hunan Normal University, Changsha, China

Guangzhou Center for Disease Control and Prevention, Guangzhou, China

Ziqiang Yan, Zhigang Hu e Zhoubing Zhang

Departamento de Matemática, Michigan State University, East Lansing, MI, EUA

Centro de Matemática Aplicada, Faculdade de Matemática e Ciências da Informação, Universidade de Guangzhou, Guangzhou, China

Departamento de Entomologia, Universidade Agrícola de Nanjing, Nanjing, China

Jun-Tao Gong e Xiao-Yue Hong

Centro Provincial de Guangdong para Controle e Prevenção de Doenças, Guangzhou, China

Laboratório Estadual de Prevenção e Controle de Doenças Infecciosas, Centro de Inovação Colaborativa para Diagnóstico e Tratamento de Doenças Infecciosas, Instituto Nacional para Controle e Prevenção de Doenças Transmissíveis, Centro Chinês para Controle e Prevenção de Doenças, Pequim, China

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

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

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Você também pode pesquisar este autor no PubMed Google Scholar

Contribuições

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. e A.A.H. desenvolveu o conceito e metodologia D.Z. realizaram ensaio de radiação e de competitividade de acasalamento de machos Y. Liang e C.Y. realizaram supressão e reposição populacional em gaiolas de laboratório Y. Li e X.Z. realizado ensaio de aterrissagem humana C.Y. realizou o controle de qualidade do mosquito Y. Li, Y. Wu, X.L. e X.P. realizaram ensaios de competência vetorial A.G.P projetou o irradiador de raios X D.Z., K.B. e J.R.L.G. realizaram o experimento de supressão de população em gaiolas semicampo X.Z., Z.Y., Y. Wu e J. Zhuang realizaram o envolvimento da comunidade X.L., X.P., Q.S., J.-T.G. e M.Z. realizou cultura de células, titulação de vírus e Wolbachia quantificação de densidade Z.Y., Zhigang Hu, Z.Z., L.L. and Q.L. identificou os locais de campo B.Z., L.H. M.T. e J.Y. desenvolveu o modelo matemático e realizou análises espaciais X.W. e J. Zhu realizaram a criação em massa de mosquitos Y. Wei e W.Q. executou a liberação e vigilância de campo J. Zhu, W.Q., X.-Y.H., Zhiyong Hu e Z.W. executou a coordenação do projeto W.Q. obteve aprovações regulatórias para liberação de mosquitos A J.L. realizou cruzamentos de mosquitos e manutenção das linhas de mosquitos J.B. e Z.X. análise de custo-efetividade realizada Z.X. supervisionou o projeto e contribuiu com todos os projetos experimentais, análise e interpretação dos dados Z.X., L.A.B., X.Z., D.Z., Y.L. e A.A.H. escreveu o manuscrito. Todos os autores participaram da edição e aprovação final do manuscrito.

Autor correspondente


Métodos

Declaração de ética

A ética humana foi buscada através do CSIRO Social and Interdisciplinary Science Human Research and Ethics Committee (CSSHREC) e aprovada sob o projeto 026/16 denominado “Desenvolvimento de tecnologia de insetos estéreis para Aedes aegypti “. Como parte dessa aprovação, todos os residentes nas áreas de liberação forneceram consentimento por escrito para os cientistas operarem em suas propriedades e receberam uma folha de informações detalhando como, por que, onde e quando a pesquisa deveria ser realizada e os órgãos de financiamento. Todos os residentes foram informados sobre os riscos e benefícios, incluindo o potencial para um aumento no número de mosquitos durante a soltura de machos. Para melhorar a comunicação, brochuras foram distribuídas aos proprietários, artigos foram publicados nos jornais locais, um site foi criado para consultas e os residentes foram engajados por meio de um grupo de consultoria do projeto composto por membros da comunidade local.

Locais de estudo

Seis experimentos de liberação-recaptura de marca foram realizados durante dois períodos sazonais, representando estações secas e chuvosas, em North Queensland, Austrália. Os experimentos Mark-release-recapture 1-3 (temporada 1) ocorreram no final da estação seca, entre 18 de novembro e 13 de dezembro de 2016, enquanto os experimentos MRR 4-6 (temporada 2) ocorreram durante a estação chuvosa, entre 7 e 27 de fevereiro de 2017. O local de estudo em South Innisfail (17,5435 ° S, 146,0529 ° E) estava situado em uma área residencial de 0,18 km 2 de tamanho a sudeste de Innisfail, uma cidade rural na rodovia principal 88 km ao sul de Cairns. O local continha 95 instalações residenciais delimitadas pelo Rio Johnson a oeste e por campos de esportes gramados e floresta a leste. O local também continha uma escola primária ao norte e vários pequenos edifícios comerciais (Fig 1). A região de Innisfail é uma das mais chuvosas da Austrália, com média de 3.547 mm de precipitação anual com ciclones tropicais ocorrendo durante o verão e outono [36]. A paisagem urbana de Innisfail é incomum para o norte da Austrália, com as residências na cidade uma mistura de Queenslander (construída em madeira com tocos de estanho e normalmente elevada em 1,5–2 m) placa de fibra de piso único, piso moderno de tijolo único e construções de piso único no estilo "art déco". O tamanho do bloco da casa era de aproximadamente 800 m 2 com uma cerca simples ou vegetação semelhante a uma cerca viva nos limites, com espaço aberto sob os edifícios elevados utilizados para armazenamento, lavanderia e áreas de recreação. As estradas tinham em média 25 m de largura (cerca a cerca).

Os mapas indicam as características da paisagem que incluem imagens naturais (1A) e uso do solo (1B). Rodamina B marcada Aedes aegypti foram liberados em um único ponto (triângulo azul) e locais de vários pontos (triângulos roxos) e recapturados usando armadilhas Biogents Sentinel (círculos vermelhos). Imagens da camada de base de South Innisfail (1A) fornecidas pelo Estado de Queensland [2018] sob licença [37] e mapa de base de uso da terra (1B) digitalizado manualmente [38].

Criação e liberação

Aedes aegypti as colônias foram recentemente estabelecidas com ovos de tipo selvagem coletados de ovitrampas múltiplas em Innisfail antes de cada período experimental. As colônias de mosquitos foram mantidas usando protocolos de criação de laboratório padrão com 28 ° C ± 1 ° C, uma umidade relativa de 70% (± 10%) e um ciclo de luz de 12:12 horas e período crepuscular. F1 –F3 geração de tipo selvagem Ae. aegypti as larvas foram incubadas em uma solução de 0,2 g / L de fermento em água, na qual foram alimentadas por 24 horas. Quinhentas larvas de primeiro e segundo instar foram pipetadas para um balde de três litros para uma densidade aproximada de uma larva por 6 ml de água. As larvas em cada balde foram alimentadas com flocos de peixes tropicais de Tetramin (Tetra, Alemanha) fornecidos em 0,45 g no dia 2, 0,8 g no dia 5 e novamente no dia 6, se necessário. Dez minutos depois que a comida assentou, a água do balde foi agitada em um movimento "lado a lado" para distribuir flocos de peixe moídos. As pupas dos machos foram separadas com uma pipeta de bulbo de um ml com base no tamanho com 20 indivíduos colocados em copos de isopor de 300 ml cobertos com tela. Após a emergência, as xícaras foram inspecionadas visualmente quanto à presença de fêmeas e se detectadas estas eram removidas por aspiração. Machos adultos foram alimentados com rodamina B a 0,4% (peso por volume) em uma solução que consiste em 160 mg de rodamina B dissolvida em 40 ml de uma solução de mel a 25% seguindo os métodos de Johnson et al. [31]. Os machos foram mantidos na solução por quatro dias para garantir a marcação adequada do fluido seminal e corporal [31]. Os machos foram transportados para os locais de estudo um dia antes da liberação e liberados aos cinco dias de idade.

Aproximadamente 1.250 machos foram liberados durante cada um dos seis experimentos MRR, com um atraso de entre sete e nove dias entre as liberações para as recapturas separadas. As liberações ocorreram às 6h para as liberações diurnas para MRR 1–5 e às 19h para as liberações noturnas (MRR 6). O local de liberação variou dependendo do projeto experimental, com liberações de ponto único ocorrendo na extremidade sul do local de estudo (MRR 1, 2 e 6 Fig. 1B). Para liberações de vários pontos, os machos foram divididos uniformemente e liberados em cinco pontos ao longo do lado leste da estrada central (MRR 3 e amp 5 Fig 1A). Mark-release-recapture 4 (MRR 4) foi uma única liberação linear de machos de um protótipo de dispositivo mecânico usado em Crawford et al. [39], no lado leste da estrada, de norte a sul (Fig 1A).

Trapping de matrizes e recapturas

O local de estudo continha 83 armadilhas Biogents Sentinel sem iscas (BGS Biogents GmbH, Regensburg, Alemanha) definidas com o objetivo de distinguir as características da paisagem que afetaram o movimento de machos através de blocos e barreiras de movimento, como estradas (Fig. 1). Para tal, foi colocada uma armadilha junto a cada habitação escolhida, uma no quintal e, sempre que possível, outra junto à zona de mata adjacente à zona residencial. Armadilhas adicionais foram colocadas em residências do outro lado da estrada dos locais de liberação para monitorar o movimento através de uma barreira de dispersão conhecida. Para MRR 1 e 2, as armadilhas foram ativadas após 24 horas para permitir a mistura de machos marcados com a população selvagem. Para MRRs 3-6, as armadilhas foram ativadas duas horas após a liberação.

Todas as armadilhas foram servidas diariamente ao longo de cada experimento MRR até que nenhum macho marcado estivesse presente na amostra. Adulto capturado Ae. aegypti foram armazenados em

4 ° C para transferência para o laboratório para identificação, após o qual machos e fêmeas foram processados ​​para a presença de rodamina B seguindo os métodos de Johnson et al. [31]. As fêmeas foram consideradas inseminadas por um macho marcado liberado se rodamina B fosse observada na bursa, espermateca ou em ambas. As fêmeas foram consideradas como tendo acasalado com um macho selvagem não marcado se o esperma, visualizado por coloração DAPI, estivesse presente na bursa, espermateca ou ambos na ausência de rodamina B.

Determinação de parâmetros biológicos, análise estatística e estrutura de dispersão do kernel

Para todos os experimentos, a probabilidade de sobrevivência diária (PDS) foi estimada por log de regressão10 (x + 1) o número de machos recapturados em relação aos dias desde a liberação, onde o antilog10 da inclinação da regressão foi o PDS [40]. O ALE foi calculado a partir do PDS como 1 / -logePDS [41]. O Índice Lincoln Peterson com modificador Chapman foi usado para estimar o tamanho da população [42]. Onde está o tamanho da população, n1 é o número de animais marcados liberados na população, n2 o número total de indivíduos capturados (marcados e não marcados), e m2 o número total de indivíduos marcados recapturados:

Para levar em conta a suposição de que os insetos marcados se tornam completamente misturados na população local, apenas os machos do bloco de liberação e de vários pontos (MRR 3 e amp 5) ou as liberações lineares foram selecionados para análise (MRR 4). Para contabilizar a baixa sobrevivência de libertados Ae. aegypti machos, apenas machos marcados capturados dias antes da ALE (arredondado para o número inteiro mais próximo) de cada experimento foram selecionados [42]. As demais premissas do LPI [8] foram atendidas com razoável certeza, que incluem: 1) a marca não deve afetar os insetos, 2) a amostragem é aleatória em relação aos insetos marcados, 3) as amostras são medidas em intervalos de tempo discretos em relação ao total e 4) a população não é indevidamente influenciada pela imigração ou emigração durante o período de estudo.

Os métodos tradicionais de MDT foram calculados usando os métodos de Lillie et al [29] e Morris et al [28], onde os anéis são desenhados em torno do ponto de liberação para estimar as distâncias de dispersão: e, em seguida, um fator de correção (CF) é aplicado para acomodar o aprisionamento desigual densidades onde:

Alcance de voo (FR) do movimento masculino foi estimado a partir da regressão linear dos ERs cumulativos para cada anel (eixo x) no registro10 (eixo y) como o valor do eixo y em 50% (FR50) e 90% (FR90), do maior valor do eixo x [13]. Introduzimos o conceito de distância média de inseminação (MID) modificando os métodos acima de Lillie et al [29] e Morris et al [28] estimando a distância média sobre a qual fêmeas inseminadas com rodamina B foram capturadas durante cada experimento.

Em seguida, comparamos as estimativas tradicionais de MDT com o framework isotrópico de evolução espacial e temporal (STEIK) desenvolvido por Trewin et al. [19]. O framework STEIK usa um modelo de difusão gaussiana isotrópica com kernels definidos como uma função de densidade de probabilidade de evolução temporal (PDF) em um espaço bidimensional [19]. Aqui, a probabilidade de um mosquito ser capturado por unidade de área é uma função da distância do local de liberação e do tempo desde a liberação [19]. Liberações multiponto tratam a intensidade de captura em cada local como uma mistura finita dos grãos de dispersão de cada ponto de liberação, de modo que a variável latente desconhecida do local de liberação para cada mosquito capturado foi integrada fora da função de densidade de probabilidade usada para a equação de probabilidade . Para liberações de vários pontos, dividimos o número total de mosquitos liberados igualmente entre os pontos de liberação. Para estimativas de STEIK de 50% e 90% FR, quartis de distribuições de kernel simuladas foram calculados a partir de estimativas de parâmetros relevantes para a vida média e o desvio padrão do kernel isotrópico para cada experimento. Para facilitar o uso de nossa estrutura STEIK por experimentalistas, armazenamos dados de recaptura masculina e código R em https://github.com/dpagendam/MRRk [43] e nas coleções de software CSIRO sob uma licença de software de código aberto [44] . Dados brutos de mosquitos e armadilhas estão disponíveis em CSIRO Data Collections sob uma licença Creative Commons 4.0 [45].

A competitividade do acasalamento foi estimada usando os métodos de Reisen et al. [46] onde a competitividade de acasalamento (C) foi calculada a partir do número de machos não marcados entre todos os machos (w) e o número de acasalamentos de machos não marcados entre todos os acasalamentos determinados (f) onde:

A variação e o teste de significância entre os experimentos foi por meio do teste qui-quadrado de acordo com Grover et al. [47]. Para examinar as diferenças na proporção diária de fêmeas inseminadas com rodamina B com o número total de fêmeas acasaladas entre as estações, usamos um modelo de regressão logística de efeitos mistos com uma distribuição binomial e função de ligação logit. Os efeitos corrigidos incluíam a temporada e o tipo de liberação (multiponto vs liberação pontual) com um efeito aleatório do número do experimento. A mesma estrutura do modelo foi usada para examinar as diferenças na proporção diária total de fêmeas acasaladas (rodamina B e acasaladas selvagens) entre as estações e a proporção diária de fêmeas acasaladas de tipo selvagem com o total de fêmeas capturadas. O critério de informação de Akaike (AIC) foi usado para selecionar o modelo mais parcimonioso.Odds ratios (OR) foram calculados para coeficientes que exibem diferenças significativas nas proporções. O pacote R ‘glmmTMB’ [48] foi usado para todos os modelos de efeitos mistos e os pacotes ‘DHARMa’ [49] foram usados ​​para diagnósticos de modelo e ‘ggplot2’ [50] para visualizações. Para procurar colinearidade em preditores, as correlações foram examinadas usando o pacote R ‘corrplot’ [51]. O teste de soma de classificação Wall-Raff de distância angular do pacote R "circular" foi usado para comparar as semelhanças entre a direção do vento e o ângulo de recaptura do macho [52]. Para comparar se rodamina B e machos e fêmeas selvagens Ae. aegypti eram mais propensos a serem capturados por armadilhas BGS em certos locais (casa, quintal ou floresta), usamos a análise da tabela de contingência com odds ratios calculados por meio do pacote R 'epitools' [53]. Todas as análises foram realizadas usando R versão 3.5.3 [54]. Todos os mapas de paisagem foram digitalizados delineando características da paisagem (casas, estradas, blocos, rio) no Google Earth [55] e modificados no ArcGIS Desktop [56] e fornecidos como um arquivo de camada [38]. Kernels bidimensionais foram produzidos como imagens de uma função de densidade R onde a média era igual a zero e a propagação igual ao desvio padrão dependente do tempo do kernel. Kernels foram então sobrepostos em mapas para escalar em software de edição de imagem padrão.


Moscas-das-frutas invasoras

Estudo da atração de organismos não-alvo para atrativos femininos e iscas masculinas da mosca da fruta no Havaí.

Luc Leblanc, Daniel Rubinoff e Mike San-Jose

& emsp & emspO principal objetivo deste projeto foi avaliar os riscos ambientais do uso de atrativos de mosca-das-frutas (Tephritidae) para seu controle ou erradicação no ambiente havaiano. O foco mais específico foi o uso de iscas masculinas (cue-lure, metil eugenol) e atrativos alimentares sintéticos femininos (BioLure, levedura torula e solulys).

Locais de estudo

& emsp & emspTraps iscadas com atrativos femininos e iscas masculinas foram instaladas em florestas nativas, mistas de nativas e não nativas, fazendas, pomares e áreas residenciais. As armadilhas foram mantidas por 10-24 semanas e esvaziadas semanalmente em 35 locais na Ilha do Havaí (2005) (Figura 1) e 46 locais em Maui (2006) (Figura 2). As capturas de armadilhas foram comparadas com as capturas de armadilhas de controle não iscadas. Na ilha do Havaí, 9 locais formaram um transecto de 20 km ao longo da Rodovia Stainback (138-1,045 m acima do nível do mar), 15 locais foram mantidos em um transecto de 35 km ao longo da Saddle Road (439-2,012 m), 6 locais foram ao longo do Trilha da vala superior de Hamakua na floresta nativa úmida (North Kohala Forest Reserve) (906-1.019 m), e 5 locais estavam na comunidade agrícola de Waimea (744-872 m). Em Maui, mantivemos 14 conjuntos de armadilhas em 9 locais na comunidade agrícola Kula (517-1,138 m), principalmente em pomares de caqui e café e suas florestas não nativas adjacentes, e 37 locais em floresta principalmente endêmica na encosta norte de Montanha Haleakala (1.184-1.583 m) nas reservas da floresta Makawao, Waikamoi e Koolau.

Fig 1: locais de captura na ilha do Havaí

Fig 2: locais de captura na ilha de Maui

Atração para iscas masculinas

& emsp & emspMale iscas, combinadas com inseticidas, são comumente usadas em armadilhas para monitorar machos Bactrocera populações de mosca-das-frutas e detectam a incursão de espécies exóticas. Eles também constituem uma ferramenta poderosa para a supressão e erradicação da mosca-das-frutas por meio da aniquilação do macho. O uso em larga escala de iscas machos para controle e erradicação tem levantado a preocupação de possíveis impactos não-alvo em outros insetos além das moscas-das-frutas, especialmente em espécies benéficas e os numerosos insetos havaianos endêmicos.

& emsp & emspPast tentativas no Havaí de caracterizar a variedade de não-alvos atraídos por iscas machos, comparando as capturas em armadilhas iscadas com armadilhas de controle não iscadas, resultaram em uma lista impressionante de 36 espécies de insetos, em 16 famílias de Diptera, Coleoptera, Hemiptera e Hymenoptera , considerado atraído por metil eugenol. Entre eles estavam 11 espécies de Drosophilidae havaiano endêmico (Figuras 3 a 7), um grupo muito diverso com 559 espécies descritas, das quais 12 são reconhecidas como ameaçadas de extinção pelos peixes e animais selvagens dos EUA. No entanto, pelo menos 26 dessas espécies supostamente atraídas por iscas são necrófagas, e os autores alertaram que algumas delas podem ter sido atraídas secundariamente por moscas da fruta em decomposição que não poderiam ser impedidas de entrar em armadilhas de iscas machos.

Fig 3 Fig 4 Fig 5 Fig 6 Fig 7
Figuras 3 a 7: Vários representantes de Drosophilidae havaiano endêmico

& emsp & emspO nosso estudo teve como objetivo investigar mais a fundo os efeitos das iscas masculinas não-alvo, discriminando cuidadosamente entre a atração real por iscas masculinas e a atração secundária por insetos em decomposição. A captura foi realizada em uma ampla gama de ambientes, incluindo floresta nativa intacta, floresta mista nativa / invasiva, floresta invasiva, áreas agrícolas e residenciais.

& emsp & emspBucket armadilhas feitas de copos e isca com cue-lure ou metil eugenol (ME) (plugues de isca Scentry) foram mantidas e esvaziadas semanalmente em todos os locais de captura nas ilhas do Havaí e Maui. Para controlar a possível atração por insetos mortos, armadilhas de baldes artificialmente iscadas com moscas-das-frutas orientais em decomposição foram mantidas em todos os locais, exceto na floresta endêmica de Maui. Armadilhas de balde não induzidas também foram mantidas em todos os locais para controlar a entrada aleatória de insetos nas armadilhas. Fita adesiva e uma solução de 20% de propilenoglicol foram incluídas em todas as armadilhas para matar e preservar os insetos presos, respectivamente. Além das armadilhas para baldes, as armadilhas MultiLure carregadas com o atrativo alimentar BioLure de 3 componentes e, na floresta de Maui, armadilhas para baldes com isca de cogumelo fermentado, foram mantidas para garantir que a aparente falta de atração por iscas masculinas não seja devida à ausência de potenciais espécies não-alvo em locais de captura.

& emsp & emspTraps com iscas machos e moscas em decomposição capturaram 401 espécies de artrópodes reconhecidas, em 17 ordens e 93 famílias, dominadas por Diptera (94,9% de todas as capturas, 248 espécies), principalmente nas famílias Drosophilidae, Phoridae e Milichiidae.

& emsp & emspCue-lure não atraiu significativamente nenhum inseto não-alvo, e as moscas melão geralmente não eram numerosas o suficiente em armadilhas para causar necrófagos de atração secundária. Esses resultados são totalmente consistentes com as conclusões de estudos anteriores.

& emsp & emspSete espécies não-alvo em cinco ordens de insetos foram significativamente atraídas por armadilhas com isca ME, independentemente da presença ou ausência de moscas-das-frutas em decomposição. Cinco delas estão intimamente associadas às flores, alimentando-se de pólen ou néctar. Abelhas (Apis mellifera L.) (Apidae) e a flor voa Allograpta obliqua (Digamos) (Syrphidae) foram atraídos em pequenos números (0,04-0,09 por armadilha por dia). A atração das abelhas por ME no Havaí foi documentada anteriormente na literatura, e as abelhas das orquídeas (Apidae: Euglossinae) são igualmente atraídas por ME na América do Sul. Duas espécies endêmicas de mariposas Crambid [Mestolobes minúscula (Butler) (Figura 8) e Ortomecina exigua (Butler) (Figura 9)] também foram atraídos por ME nos pomares de Kula (Maui). Embora endêmicas, essas duas espécies são comuns em Maui, em habitats não nativos em baixas altitudes. O besouro da seiva introduzido Carpophilus marginellus Motsch. (Nitidulidae), um visitante de flores comum que contribui para a polinização de árvores frutíferas no Japão, é atraído por moscas-das-frutas em decomposição, mas também por ME em armadilhas. A atração dos insetos florais não é nenhuma surpresa, uma vez que ME ou alguns de seus compostos relacionados foram detectados nas flores de flores de uma diversidade de famílias de plantas.

& emsp & emspEmbora nossas armadilhas tenham capturado um número limitado de crisopídeos (Chrysopidae), eles foram relatados anteriormente como atraídos por ME no Havaí, nas Filipinas e em Taiwan. Crisopídeos adultos, dependendo da espécie, se alimentam de insetos vivos ou de pólen de flores e néctar e melada de Hemiptera. Pelo menos duas das três espécies atraídas por ME são alimentadoras de flores, sugerindo fortemente uma atração por ME como emulação de compostos florais, ainda apoiada pela atração de crisopídeos pelo composto de fragrância natural de flores eugenol na floresta tropical da Malásia.

& emsp & emspO inseto da planta endêmica Orthotylus coprosmae Polhemus (Hemiptera: Miridae) (Figura 10) é atraído por ME nas florestas endêmicas de Maui, consistente com registros anteriores de atração por ME de três outros mirídeos endêmicos em Kauai. Pelo menos um desses se alimenta de uma planta hospedeira que contém ME. Uma relação semelhante com o kairomone da planta também pode explicar os registros publicados da atração endêmica de besouros anobiídeos por armadilhas ME em Kauai.

& emsp & emspMetil eugenol atrai fêmeas do mosquito fungo endêmico Bradysia setigera (Hardy) (Sciaridae) (Figura 11). Homens conspecíficos e outros ciáridos comuns não são atraídos. Neste caso, provavelmente atua como um análogo de feromônio, em vez de um kairomônio.

Fig 8 Fig 9 Fig 10 Fig 11
Figuras 8 a 11: Insetos havaianos endêmicos não-alvo atraídos por metil eugenol

& emsp & emspPelo menos 56 espécies em 21 famílias de Diptera, Hymenoptera e Coleoptera foram significativamente atraídas para moscas da fruta em decomposição ao invés de isca macho. Eles eram abundantes em armadilhas com moscas em decomposição e eram coletados em armadilhas ME somente quando um número suficiente de moscas mortas presas se acumulava. Demonstramos que 8 das 36 espécies relatadas anteriormente como atraídas por ME são na verdade atraídas por moscas mortas, e que a maioria das outras espécies pertenciam a famílias atraídas por moscas em decomposição, em vez de ME, mais comumente os Drosophilidae, Phoridae, Chloropidae, Lonchaeidae, Milichiidae , Neriidae, Otitidae, Psychodidae, Sphaeroceridae, Calliphoridae, Muscidae e Sarcophagidae. A maioria das espécies nessas famílias são de fato necrófagas. Além dos atraídos por mim C. marginellus, outros Nitidulidae endêmicos e introduzidos foram atraídos apenas por moscas em decomposição.

& emsp & emspDrosophilidae foram os mais numerosos e diversos não-alvos atraídos por moscas em decomposição em todos os locais. Nossos resultados confirmam ou apóiam fortemente que a maioria ou todos os 11 endêmicos e 5 drosofilídeos introduzidos relatados na literatura como atraídos por ME foram, na verdade, atraídos por moscas mortas. Quase metade (143 de 306) dos drosofilídeos esperados nos locais de captura foram coletados usando BioLure e armadilhas de isca de cogumelo, mas não em armadilhas de isca masculina. Dados inestimáveis ​​foram gerados sobre a distribuição de drosofilídeos em ecossistemas endêmicos e perturbados no Havaí. É um benefício extra imprevisto deste projeto de pesquisa que é o foco de uma publicação a ser submetida em breve a um periódico voltado para a conservação de invertebrados. Folhas perfumadas de Cheirodendron trigynum (Gaud.) Heller (Araliaceae), a espécie hospedeira larval mais comum para drosofilídeos endêmicos, foi demonstrado por meio da análise de Microextração de Fase Sólida (SPME) não conter ME.

& emsp & emspUm poucas espécies de predadores e parasitóides foram atraídos por moscas em decomposição. Quase todos estão associados a matéria em decomposição (Staphylinidae) ou parasitóides de moscas domésticas (Encyrtidae, Braconidae, Pteromalidae).

& emsp & emspSão fornecidas sugestões de precaução para minimizar o impacto indesejável do uso de ME para controle ou erradicação de insetos associados a flores, insetos vegetais endêmicos e mosquitos fúngicos e insetos necrófagos. Os insetos florais foram atraídos em pequenos números (0,03-0,15 por armadilha por dia) em nosso estudo, consistente com dados publicados anteriormente, sugerindo que a atração é provavelmente de curto alcance e pode ser minimizada ainda mais se uma armadilha ou distribuidor de EM for pendurado a uma árvore depois de seu estágio de floração. Isso foi confirmado pelas capturas muito mais baixas de abelhas e mariposas em caqui que não florescem do que em cafeeiros adjacentes em Kula. Uma comparação de capturas de insetos saprófagos endêmicos em armadilhas de moscas em decomposição e BioLure em pomares e quintais, floresta nativa e floresta ecótona adjacente (& lt 100 m) à floresta nativa mostra que um número muito pequeno de algumas espécies endêmicas são capturadas em locais não nativos .

Fig 12: varejeira vivípara havaiana endêmica (Discritomyia)

& emsp & emspEste não é o caso na floresta endêmica e seus ecótonos adjacentes, onde uma ampla diversidade de drosofilídeos e califorídeos endêmicos (os larvíparos Discritomyia) (Figura 12) estão presos. Com base em estudos de alcance de dispersão de 14 espécies comuns de drosofilídeos norte-americanos por Donald McInnis (USDA-ARS), que estimou sua distância máxima de dispersão em no máximo 300 metros, concluímos que o uso de armadilhas a pelo menos 300 metros da floresta nativa irá minimizar possíveis efeitos não-alvo, se moscas-alvo mortas se acumularem dentro das armadilhas.

Atração para BioLure

& emsp & emspA isca de alimento seco BioLure na armadilha MultiLure (Figura 13) foi desenvolvida como uma alternativa às iscas de proteína líquida tradicionalmente usadas em armadilhas de vidro McPhail (Figura 14), identificando e usando os voláteis individuais da decomposição bacteriana do hidrolisado de proteína que eram mais atraente para as moscas da fruta. O BioLure de 3 componentes, utilizado em nosso estudo, é composto de acetato de amônio, cloridrato de trimetilamina e putrescina. Embora originalmente desenvolvido como uma ferramenta de monitoramento, BioLure se tornou uma ferramenta comum para controlar a mosca da fruta do Mediterrâneo [Ceratitis capitata (Wiedemann)], por meio de armadilhas em massa, em pomares de árvores frutíferas na Espanha e em Israel. No Havaí, é usado, em combinação com sprays de isca de proteína, para suprimir C. capitata em pomares de Maui.

& emsp & emspAtraço sem alvo por BioLure, principalmente dípteros saprófagos, foi relatado na literatura, mas não foi estudado sistematicamente em uma diversidade de habitats. Portanto, investigamos a atração não-alvo pelo BioLure em uma variedade de habitats endêmicos e agrícolas no Havaí, comparamos a atração não-alvo dos componentes individuais do BioLure e determinamos se a omissão do ingrediente de putrescina resulta na diminuição das capturas não-alvo sem reduzir as capturas do alvo C. capitata.

& emsp & emspMultiLure armadilhas iscadas com BioLure de 3 componentes, bem como controles não iscados, foram mantidas continuamente, ou intermitentemente na floresta endêmica, em todos os locais de captura nas ilhas do Havaí e Maui. Uma solução de 20% de propilenoglicol foi adicionada a cada armadilha para preservar e facilitar a identificação dos insetos capturados. O conteúdo da armadilha era esvaziado semanalmente. Essas armadilhas serviram ao duplo propósito de caracterizar a atração não-alvo para BioLure e confirmar a presença de não-alvos que podem ser potencialmente atraídos para as armadilhas de isca masculina também presentes em cada local. Além disso, três locais foram selecionados, um em floresta endêmica e dois em pomares, para estudar a atração por mosca-das-frutas e não-alvos para os componentes individuais separados do BioLure. Uma terceira armadilha, com apenas dois componentes, também foi mantida em cada local em Kula (Maui), para determinar se a omissão do ingrediente putrescina resulta em uma diminuição nas capturas não-alvo sem comprometer as capturas de C. capitata.

& emsp & emspCapturas em armadilhas BioLure foram numericamente dominadas por Diptera (94,3%). As amostras de sítios florestais endêmicos foram dominadas por Drosophilidae endêmicos e introduzidos e Calliphoridae endêmicos, enquanto a maioria dos não alvos capturados nos sítios não nativos eram de espécies introduzidas. A maioria das espécies não-alvo pertenciam a famílias cujas larvas são necrófagas em matéria vegetal ou animal em decomposição (Drosophilidae, Chloropidae, Lonchaeidae, Neriidae, Otitidae, Phoridae, Anthomyiidae, Calliphoridae, Muscidae, Sarcophagidae e Nitidulidae). Essas mesmas famílias e espécies de também foram fortemente atraídas pelas armadilhas de baldes com iscas de moscas-das-frutas em decomposição.

& emsp & emspBioLure atraiu poucos predadores ou parasitóides benéficos, exceto alguns parasitóides de moscas domésticas e um número moderado de moscas taquinídeos. Os polinizadores não foram atraídos pelo BioLure. Embora tenha atraído muito poucas crisopídeos verdes (Chrysopidae), há evidências na literatura de que o hidrolisado de proteína e o BioLure podem atrair as espécies que se alimentam de pólen e néctar.

& emsp & emspA comparação da atração pelos componentes em armadilhas separadas e os três componentes juntos dentro de uma armadilha em um desenho de blocos aleatórios mostrou que o acetato de amônio ou, em menor extensão, a putrescina, são os principais componentes atrativos para não-alvos, dependendo da espécie. Também foi demonstrado, como é o caso das moscas-da-fruta-alvo, que os três componentes atuam em sinergia, atraindo maior número de não-alvos juntos em uma armadilha do que em três armadilhas iscadas com os componentes separados.

& emsp & emspA eliminação do ingrediente putrescina das armadilhas BioLure resultou em redução significativa da captura para cinco espécies não-alvo e uma redução geral de 20% no número de não-alvos atraídos, sem redução no alvo C. capitata captura. Posso, portanto, ser omitido do BioLure quando usado para monitoramento ou controle de mosca-das-frutas do Mediterrâneo no Havaí.

Publicações

& emsp & emspLeblanc, L., Rubinoff, D. e R.I. Vargas. 2009. Atração de espécies não-alvo para iscas machos de mosca-das-frutas (Diptera: Tephritidae) e moscas-das-frutas em decomposição no Havaí. Environ. Entomol. 38: 1446-1461.

& emsp & emspLeblanc, L., O & rsquoGrady, P.M., Rubinoff, D. e S.L. Montgomery. 2009 Novos Drosophilidae imigrantes no Havaí e uma lista de verificação das espécies imigrantes estabelecidas. Proceedings of the Hawaiian Entomological Society. 41: 121-127.

& emsp & emspLeblanc, L., Vargas, R.I. e D. Rubinoff. 2010. Atração de Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) e insetos não-alvo endêmicos e introduzidos na isca BioLure e seus componentes individuais no Havaí. Environ. Entomol. NA IMPRENSA.

& emsp & emspLeblanc, L., Vargas, R.I. e D. Rubinoff. 2010. Uma comparação da atração não-alvo por BioLure e iscas alimentares de proteína líquida no Havaí. EM PREPARAÇÃO.

& emsp & emspVargas, R.I., Shelly, T.E., Leblanc, L. e J.C. Pi & ntildeero. 2010. Avanços recentes nas tecnologias de metil eugenol e cue-lure para detecção, monitoramento e controle de mosca-das-frutas. Vitaminas e hormônios. Seção: Pheromones, vol. 83. Academic Press. SUBMETIDO.

Existem quatro espécies de moscas-das-frutas (Tephritidae) no Havaí. Todos são invasivos, e a maioria deles é da Ásia tropical.
Para obter mais informações sobre diversidade e gerenciamento de mosca-das-frutas, consulte o site Pacific Fruit Fly e o site do programa de gerenciamento de pragas de mosca-das-frutas em toda a área do Havaí.

Melon Fly (Bactrocera cucurbitae) foi a primeira mosca-das-frutas-praga detectada no Havaí em 1895. Suas larvas se reproduzem em Cucurbitáceas cultivadas e selvagens, assim como em mamões.

Mosca da fruta mediterrânea (Ceratitis capitata) tem sido a praga dominante da fruta polífaga desde a sua descoberta em 1907 até a introdução da mosca da fruta oriental.

Mosca da fruta oriental (Bactrocera dorsalis) foi detectado no Havaí em 1945 e se tornou a principal praga de frutas comestíveis e silvestres no Havaí.Após sua introdução, ele deslocou a mosca do Mediterrâneo para se tornar a espécie dominante, limitando a mosca do Mediterrâneo a atacar o café e frutas em altitudes mais elevadas.

Mosca-da-fruta malaia (Latifrons de bactrocera) é o migrante mais recente, conhecido no Havaí desde 1983. Sua gama de hospedeiros é restrita a plantas solanáceas cultivadas e selvagens. Não é uma praga séria para as plantações.

As fotos são cortesia de Jari Sugano (Universidade do Havaí em Manoa)


Programa Conjunto FAO / IAEA - NAFA

De volta ao topo

Moscas tsé-tsé

&touro Diretrizes para Coleta de Sangue, Processamento e Controle de Qualidade para Insectários Criadores de Tsé-tsé, Versão 2.0 [pdf]. Viena, Áustria (2019) [. Pdf]. Este documento destina-se ao uso em laboratórios e instituições que mantêm colônias de moscas tsé-tsé. Descreve os procedimentos para coleta de sangue animal no matadouro, descontaminação por radiação ionizante, preservação e armazenamento, garantia do controle de qualidade e processamento do sangue em rações para alimentação da mosca tsé-tsé.
&touro Procedimentos operacionais padrão para detecção e identificação de espécies de tripanossomos em moscas tsé-tsé Versão 1.0 [.pdf]. O manual fornece um fluxo de trabalho fácil de usar que combina vários métodos baseados em PCR diferentes que podem ser usados ​​para detecção e identificação de tripanossoma em moscas tsé-tsé capturadas em campo e / ou amostras de sangue do hospedeiro coletadas de gado e animais selvagens.
&touro Procedimentos operacionais padrão para identificação de espécies de tsé-tsé em populações selvagens e colônias de laboratório [pdf]. Este documento fornece informações úteis para identificar corretamente os espécimes de nove espécies / subespécies de moscas tsé-tsé derivadas de coleções de campo ou colônias de laboratório usando técnicas moleculares. Viena, Áustria (outubro de 2018).
&touro Diretrizes para embalagem de pupas masculinas estéreis tsé-tsé maduras para remessa de longa distância [pdf]. Seção de Controle de Pragas de Insetos do Centro Conjunto FAO / IAEA, Agência Internacional de Energia Atômica. Viena, Áustria (maio de 2017).
&touro Manual de procedimento operacional padrão para liberação estéril de tsé-tsé. Este manual descreve os procedimentos padrão envolvidos na preparação das moscas tsé-tsé criadas em um criadouro para liberação no campo para a técnica de inseto estéril (SIT). Seção de Controle de Pragas de Insetos do Centro Conjunto FAO / IAEA, Agência Internacional de Energia Atômica. Viena, Áustria (novembro de 2016).
&touro Procedimentos operacionais padrão para detectar e gerenciar Glossina pallidipes Vírus da Hipertrofia da Glândula Salivar (GpSGHV) em 'Fábricas' da Mosca tsé-tsé [pdf]. Viena, Áustria (2015).
&touro Coleta de dados de linha de base entomológica para programas de manejo integrado de pragas em toda a área tsé-tsé [pdf]. Diretrizes de Saúde e Animais da FAO e Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura. FAO, Roma, Itália (2008). ISBN 978-92-5-106158-9.
&touro Procedimentos operacionais padrão para moscas tsé-tsé de criação em massa [pdf]. Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura. IAEA, Viena, Áustria (2006).
&touro Integrando a técnica do inseto estéril como um componente-chave da intervenção em área ampla de tsé-tsé e tripanossomíase [pdf]. PAAT Série Técnica e Científica. FAO Agricultura e Proteção ao Consumidor. FAO, Roma, Itália (2001). ISBN 92-5-104646-8.
&touro Um guia de campo para o diagnóstico, tratamento e prevenção da tripanossomose animal africana [pdf]. Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura. FAO, Roma, Itália (1998). ISBN 92-5-104238-1.

De volta ao topo

Mariposas

&touro Criação de mariposa codling para a técnica de inseto estéril [pdf]. Produção e Proteção de Plantas da FAO e Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura, FAO, Roma, Itália (2010). ISBN 978-92-5-106548-8.
&touro Cactoblastis cactorum. Biologia, História, Ameaça, Vigilância e Controle da Mariposa Cactus [pdf]. Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura. IAEA, Viena, Áustria (2007).

De volta ao topo

Verme-da-fenda

&touro Manual para o controle da mosca da bicheira Cochliomyia hominivorax, Coquerel [pdf]. Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura. FAO, Roma (1990).
&touro Manuel de Lutte Contre la Lucilie Bouchére Cochliomyia hominivorax, Coquerel [pdf]. Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura. FAO, Roma (1990).

De volta ao topo

Mosquitos

&touro Diretrizes para irradiação de pupas de mosquito em programas de técnica de insetos estéreis [pdf]. Esta publicação tem como objetivo orientar a irradiação da fase pupal do Aedes aegypti, Aedes albopictus e Anopheles arabiensis, para estudos de rotina sobre os efeitos biológicos das exposições à radiação, em particular, esterilidade induzida por irradiação em mosquitos machos (e fêmeas).
&touro Estrutura de orientação para testar a técnica de inseto estéril como uma ferramenta de controle de vetor contra Aedesdoenças transmitidas por transmissão [pdf]. Este documento tem como objetivo ser um guia abrangente para gerentes de programa encarregados de recomendar uma decisão "vai / não vai" sobre o teste, implantação completa e aumento de escala da técnica de inseto estéril (SIT) em regiões do mundo afetadas por doenças transmitidas por Aedes mosquitos. No entanto, os autores esperam que o material apresentado aqui seja usado mais amplamente - por cientistas, tomadores de decisão, grupos de revisão e outros.
&touro Diretrizes para procedimentos de liberação de marca-recaptura de Aedes Mosquitoes_v1.0. [pdf]. O sucesso de qualquer programa de manejo integrado de pragas em toda a área (AW-IPM), incluindo um componente de técnica de inseto estéril (SIT), depende da capacidade dos machos estéreis irradiados de sobreviver, se dispersar e competir sexualmente com suas contrapartes selvagens para induzir a esterilidade na natureza mulheres. Em uma abordagem condicional em fases para tal programa, é considerado essencial estimar esses parâmetros de controle de qualidade (sobrevivência, dispersão e competitividade) em condições de campo usando testes de marcação-liberação-recaptura (MRR) durante a fase de coleta de dados de linha de base antes de mudar para um ensaio piloto. Os protocolos apresentados nesta diretriz são resultados de lições de colaborações com Estados Membros na preparação de testes-piloto SIT contra espécies de Aedes.
&touro Diretrizes para criação em massa de Aedes mosquitoes_v1.0. [pdf]. O número e a capacidade de produção de insetários de criação em massa para Aedes os mosquitos estão aumentando à medida que a tecnologia SIT está sendo validada em projetos-piloto de campo. Estas diretrizes foram desenvolvidas para fornecer uma descrição dos procedimentos necessários para Aedes aegypti e Aedes albopictus criação em massa. É um resumo das etapas necessárias para a criação em massa de larvas e adultos, conforme usado na FAO / IAEA. Este guia será atualizado continuamente considerando as melhorias trazidas para a criação em massa de mosquitos.
&touro Folha de cálculo para projetar Aedes Criação em massa de mosquitos e instalações de lançamento Versão 1.0. [Pdf]. O número e a capacidade de produção de insetários de criação em massa para mosquitos devem aumentar nos próximos anos. Esta planilha Excel interativa FAO / IAEA foi desenvolvida para auxiliar na tomada de decisões técnicas e econômicas associadas ao projeto, cálculo de custos, construção, equipamento e operação das instalações. A planilha é amigável e, portanto, autoexplicativa. No entanto, inclui um manual de instruções básico que foi preparado para orientar o usuário e, portanto, deve ser utilizado em conjunto com o software.
&touro Diretrizes para a colonização de Aedes Espécies de mosquito - versão 1.0. Este documento tem como objetivo fornecer uma descrição dos procedimentos necessários para o estabelecimento de Aedes aegypti e Ae. Albopictus colônias em seu insetário ou laboratório. Ele apresenta um resumo das etapas necessárias, como coleta de material no campo, identificação de espécies e adaptação de sua colônia selvagem às condições de laboratório e procedimentos de criação artificial. Seção de Controle de Pragas de Insetos do Centro Conjunto FAO / IAEA, Agência Internacional de Energia Atômica. Viena, Áustria, (maio de 2018).
&touro Mosquitos SIT com três dobras [pdf]. O documento contém, em poucas palavras, uma descrição do uso de SIT contra mosquitos, desde a criação em massa até a esterilização e liberação. Ele também contém os elementos básicos necessários para a aplicação econômica da tecnologia SIT em toda a área contra mosquitos vetores de doenças. Viena, Áustria (abril de 2018).
&touro Diretrizes para a manutenção de rotina da colônia de Aedes Mosquito Species Versão 1.0. [pdf]. Esta diretriz visa fornecer uma descrição dos procedimentos necessários para Ae. aegypti e Ae. Albopictus criação rotineira da colônia. É um resumo das etapas necessárias, como otimizar as condições climáticas no insetário, incubação de ovos, criação de larvas, separação de pupas e larvas, alimentação de açúcar e sangue, coleta de ovos, manuseio e armazenamento, usados ​​no Laboratório de Controle de Pragas de Insetos da FAO / IAEA ( IPCL) para construir e manter uma colônia de laboratório. Seção de Controle de Pragas de Insetos do Centro Conjunto FAO / IAEA, Agência Internacional de Energia Atômica. Viena, Áustria, (novembro de 2017).
&touro Diretrizes para criação em massa padronizada de Anopheles mosquitos Versão 1.0 [pdf]. A diretriz fornece uma descrição de todos os procedimentos necessários para a criação em massa de Um. arabiensis usando essas gaiolas adultas recém-projetadas e unidade de criação de larvas, com um guia passo a passo para estabelecer, aumentar a escala e manter um grande Anopheles colônia, incluindo todas as fases do ciclo de vida do mosquito. Seção de Controle de Pragas de Insetos do Centro Conjunto FAO / IAEA, Agência Internacional de Energia Atômica. Viena, Áustria, (outubro de 2017).

De volta ao topo

Diversos

&touro Mapeamento de dose por digitalização do filme Gafchromic® para medir a dose absorvida de insetos durante sua esterilização. O desenvolvimento de um sistema melhor para distribuição de dose dentro de um recipiente de irradiação e o desenvolvimento de uma curva dose-resposta precisa para o inseto alvo usando dosimetria precisa é um pré-requisito de qualquer programa de liberação de insetos estéreis. Este manual descreve os procedimentos operacionais para desenvolver mapas de dose por digitalização de filme Gafchromic e a calibração do sistema, a ser utilizado no processo de irradiação de insetos para programas SIT. O manual também está disponível em espanhol / espanhol.
&touro Especificação Técnica para um Sistema de Raios-X para a Irradiação de Insetos para a Técnica de Insetos Estéreis e Outras Tecnologias Relacionadas [pdf]. Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura. IAEA, Viena, Áustria (agosto de 2017).
&touro Manual para o Uso de Isótopos Estáveis ​​em Entomologia [pdf]. IAEA-SI. IAEA, Viena (2009). ISBN 978-92-0-102209-7.
&touro Plano de negócios modelo para uma instalação de produção de insetos estéreis. IAEA-MPB. IAEA, Seção de Controle de Pragas de Insetos do Joint FAO / IAEA Center, Agência Internacional de Energia Atômica. Viena, Áustria (2008). ISBN 978-92-0-110007-8.
&touro Projetando e implementando um sistema de informação geográfica: um guia para gerentes de programas de manejo de pragas em toda a área [pdf]. Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura. IAEA, Viena, Áustria (2006).
&touro Sistema de dosimetria gafchromic & reg para SIT - Procedimento operacional padrão. Programa Conjunto FAO / IAEA de Técnicas Nucleares em Alimentos e Agricultura. IAEA, Viena, Áustria (2000).
&touro Manual de Treinamento de Laboratório no Uso de Técnicas Nucleares em Pesquisa e Controle de Insetos - Terceira Edição [pdf]. IAEA Technical Reports Series No. 336. IAEA, Viena (1992). ISBN 92-0-101792-8.
&touro Manual de Treinamento de Laboratório no Uso de Isótopos e Radiação em Entomologia [pdf]. Segunda edição. IAEA Technical Reports Series No. 61. STI / DOC / 10/61/2, IAEA, Viena (1977). ISBN 92-0-115177-2.
&touro Manual de Treinamento de Laboratório no Uso de Isótopos e Radiação em Entomologia [pdf]. IAEA Technical Reports Series No. 61. STI / DOC / 10/61, IAEA, Viena (1966).

De volta ao topo


Resultados

Curva de Esterilidade

Masculino Ae. Albopictus da cepa Reunião foram expostos à radiação gama em várias doses e cruzados com fêmeas não tratadas. A fertilidade de controle foi de 97%. Foi reduzido para 7% e 4% por irradiação com 35 e 40 Gy, respectivamente (Fig. 1). Como não houve diferença significativa entre os níveis de esterilidade induzidos por essas duas doses de radiação, a dose de 35 Gy foi utilizada para os experimentos de competitividade.

Fertilidade média (%) em função da dose de radiação. Ao contrário das letras indicam diferença significativa entre os pontos (P& lt0.05).

Recuperação de Fertilidade

A persistência da esterilidade masculina após a irradiação foi testada. Neste experimento, as fêmeas acasaladas com machos irradiados com 40 Gy com idade de 1 a 5 dias tiveram fertilidade média de 3,0 ± 0,1%, o que não foi diferente do resultado da curva de esterilidade. Cada macho inseminou de 1 a 4 fêmeas durante o primeiro período de acasalamento. Durante o segundo período de acasalamento, os mesmos machos com 10 a 15 dias de idade foram capazes de inseminar de 1 a 6 fêmeas, a fertilidade de todas essas fêmeas (N = 17) era zero, o que era significativamente menor do que durante o primeiro período ( teste t de Student pareado bicaudal, t = 6,32, df = 21, P& lt0.001). Durante estes dois períodos de 5 dias, um macho individual foi capaz de inseminar um total de 2 a 8 fêmeas.

Efeito da irradiação na maturação sexual masculina

O processo de maturação sexual temporal de machos recém-emergidos não tratados e estéreis foi avaliado examinando a rotação da terminália e a capacidade de inseminação.

A rotação da Terminalia pode ser detectada 4 horas após a emergência para machos não tratados. Após 10 h, todos os machos iniciaram a rotação e os primeiros machos com as terminálias totalmente giradas foram observados após 11 h (25%). Após 17 h, todos os machos estavam no estágio 3 ou 4. Nos grupos de 18 a 25 h de idade, 80 a 100% dos machos completaram a rotação.

Os primeiros machos irradiados registrados no estágio 1 foram observados 3 h após sua emergência, o que foi significativamente mais cedo do que para machos não tratados (teste de proporção com correção de Yates, X 2 = 4,02, df = 1, P& lt0.05). Da mesma forma que os machos não tratados, após 10 h todos os machos estéreis iniciaram a rotação. No entanto, um atraso na velocidade de rotação foi observado em machos estéreis de 15 a 19 h em comparação com os não tratados. Os primeiros machos estéreis totalmente rodados foram observados após 13 h (11%) e o processo de rotação foi concluído 20 h após a emergência. Diferenças significativas entre homens não tratados e estéreis foram observadas na idade de 12 h (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), e 18 h de idade (X 2 = 6,89, df = 1, P& lt0.01).

Muito poucos machos foram capazes de inseminar fêmeas durante as primeiras 15 horas de sua vida adulta, pois apenas 1 gaiola em 5 continha uma fêmea inseminada para grupos não tratados e estéreis. Após 20 h pós-emergência, os machos não tratados inseminaram duas vezes mais fêmeas do que machos estéreis (ANOVA unilateral, F(1, 23) = 5.66, P& lt0.05 Fig. 2). No entanto, após 25 h, todas as gaiolas continham fêmeas inseminadas e os machos não tratados e estéreis tinham uma capacidade de inseminação comparável com, respectivamente, 43 e 40% das fêmeas sendo inseminadas: 87% dessas fêmeas tinham 2 espermatecas em cada três cheias de esperma.

Porcentagem (± SEM) de fêmeas inseminadas em gaiolas pequenas (10 fêmeas e 10 machos) por diferentes durações após a emergência dos machos (3 repetições). NS indica uma diferença não significativa e * representa uma diferença significativa (P& lt0.05) entre machos estéreis e não tratados.

Taxas de inseminação

A taxa de inseminação de um grupo de 50 fêmeas enjauladas por 48 h com machos não tratados ou estéreis de 1 ou 5 dias de idade, em uma proporção de 1∶1: 1 ou 5∶1: 1 foi avaliada. Não foi observada diferença estatística nas taxas de inseminação em relação à idade, tratamento de irradiação ou razão sexual (Tabela 1): em média 93% das mulheres foram inseminadas após 48 horas, e 92% delas tinham 2 espermatecas preenchidas.

Sucesso diário de acasalamento

Para avaliar o desempenho de acasalamento dos machos, um novo grupo de 10 fêmeas foi oferecido diariamente a um macho estéril ou não tratado por 15 dias.

Durante o período de 15 dias, os machos estéreis inseminaram significativamente menos fêmeas (ANOVA unilateral, F(1, 104) = 4.89, P& lt0,05) por dia em comparação com machos não tratados (Tabela 2). No primeiro dia, um macho fértil inseminou em média duas vezes mais fêmeas do que um estéril, mas esta diferença não foi estatisticamente significativa (teste t de Student pareado bicaudal, t = 2,78, df = 4, P = 0,07). O número de fêmeas inseminadas por dia diminuiu até o 5º dia e aumentou novamente durante os 5 dias seguintes, este padrão cíclico foi observado tanto para machos não tratados quanto para machos estéreis. O número médio de fêmeas inseminadas por um macho estéril sempre foi ligeiramente inferior ao de um macho não tratado, mas essa diferença foi significativa apenas após o 9º dia (t = 2,36, gl = 7, P& lt0.05). A maioria das fêmeas inseminadas tinha apenas uma espermateca preenchida, apenas 18 e 6% delas tinham duas espermatecas preenchidas quando acasaladas por machos não tratados e estéreis, respectivamente, esta diferença não foi significativa (teste de proporção com correção de Yates, X 2 = 2,98, df = 1, P = 0,084). O tamanho da asa feminina não foi correlacionado com o status de inseminação (regressão logística, z = 1,56, df = 659, P = 0,16 para homens não tratados z = −0,176, df = 509, P = 0,86 para machos estéreis).

Efeito da idade no sucesso do acasalamento de machos estéreis

Para comparar o desempenho de acasalamento de machos estéreis com 1 e 5 dias de idade, foi avaliado o número de fêmeas inseminadas por um macho após 5 dias.

Não houve diferença significativa entre machos estéreis jovens e mais velhos para o número de fêmeas inseminadas (ANOVA unilateral, F(1,17) = 0.95, P = 0,34) ou espermatecas preenchidas por mulher (F(1,17) = 1.82, P = 0,2). Machos estéreis de 1 a 5 dias de idade inseminaram em média 3,3 ± 0,5 fêmeas, das quais 15% e 67% tinham respectivamente uma e duas espermatecas preenchidas. Aos 5 a 10 dias de idade, eles inseminaram em média 2,7 ± 0,4 mulheres, das quais 17% e 79% tinham respectivamente uma e duas espermatecas preenchidas.

Competitividade de machos estéreis contra machos selvagens

Os experimentos foram realizados em condição de semicampo para avaliar a fertilidade da população enjaulada e o índice de competitividade de machos estéreis quando competiam com machos selvagens pela inseminação de fêmeas adultas selvagens com 1 ou 5 dias de idade e em 1 Proporção de ∶1: 1 ou 5∶1: 1.

A fertilidade média dos machos selvagens usados ​​para esses experimentos foi de 93 ± 1% e 5 ± 0,9% para machos irradiados com 35 Gy.Testes preliminares em situações não competitivas foram conduzidos para garantir que machos selvagens e irradiados fossem capazes de sobreviver e inseminar fêmeas selvagens neste arranjo experimental em condições de semicampo.

Em situações competitivas, quando os machos foram soltos na gaiola no dia seguinte à sua emergência, com proporção igual de machos selvagens e estéreis, a fertilidade média foi reduzida para 82,7% (Tabela 3), que foi significativamente maior do que para os outros dois experimentos (ANOVA unilateral, F(2,14) = 17.7, P& lt0.001) isso resultou em índices de competitividade (C) variando entre 0,06 e 0,35. Quando machos e fêmeas foram mantidos 5 dias em condições de laboratório antes da liberação nas gaiolas semicampo, a fertilidade média foi reduzida para 62,2%, os valores de C variaram entre 0,44 e 0,76, e foram significativamente diferentes dos outros dois experimentos (F(2,14) = 9.71, P & lt0,01). Ao aumentar a proporção de machos estéreis com 1 dia de idade para machos selvagens, a fertilidade média foi duas vezes mais baixa que a de uma população selvagem, pois era em média 46,4 ± 7,6%. Altas variações de fertilidade e, portanto, C foram observadas entre as cinco repetições no experimento 3, C variando entre 0,10 e 0,62.

A fecundidade média diferiu significativamente entre cada experimento (F(2,14) = 17.37, P& lt0.001). De acordo com o experimento anterior, uma fêmea ovipositou em média 50 ovos. Se esta suposição estiver correta, o número médio de fêmeas participando da postura de ovos foi de 108, 154 e 47, respectivamente, para os experimentos 1 a 3. Nos experimentos 1 e 2, 200 fêmeas foram liberadas, enquanto apenas 100 foram utilizadas para o terceiro teste portanto, metade das fêmeas teria posto ovos nos experimentos 1 e 3, e 75% deles no experimento 2. A idade das fêmeas durante todo o teste diferia entre esses experimentos, pois elas tinham idade de 1 a 7 dias nos experimentos 1 e 3 e 5 a 12 dias de idade no experimento 2.


Informações de Apoio

Figura S1

O efeito da competitividade do acasalamento dos machos (de 1 a 0,1) e mortalidade adicional incorrida por machos estéreis sobre machos do tipo selvagem (expresso como diferentes valores de um fator de mortalidade constante na função de sobrevivência de Gompertz-Makeham) na supressão da população feminina alcançada após 20 semanas de liberações masculinas estéreis, quando os machos liberados não estão completamente estéreis (é & # x0200a = & # x0200a0.03).

Figura S2

O efeito do tamanho do mosquito e do acasalamento seletivo no tamanho da população e na capacidade vetorial durante e após a liberação de machos estéreis. Linhas sólidas indicam simulações onde 1000 machos grandes são liberados semanalmente, linhas tracejadas indicam simulações onde uma mistura de 500 machos grandes e 500 pequenos são liberados. O grau de acasalamento seletivo, Cuma, é 0,5 ou 0,9. A) Tamanhos populacionais de mulheres pequenas (painel esquerdo) e grandes (painel direito). B) Capacidade vetorial, uma medida do potencial de transmissão de doenças, de populações de mosquitos compreendendo fêmeas pequenas e grandes. A área sombreada representa o período durante o qual os machos estéreis são liberados.


Assista o vídeo: VILDE INSEKTER DU IKKE VIDSTE FANDTES (Dezembro 2022).