Uticaj uslova masovnog uzgoja na selekciju dužine krila komaraca vrste Stegomyia albopicta (Diptera:Culicidae) i efekti metode otpuštanja sterilnih mužjaka

Autor: Pudar, Dubravka
Přispěvatelé: Petrić, Dušan, Bellini, Romeo, Zgomba, Marija
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Универзитет у Новом Саду
CRIS UNS
Popis: Aedes albopictus [Stegomyia albopicta] (Skuse 1895) (Diptera: Culicidae) је тренутно најекспанзивнијаинванзивна врста комараца на свету. Ова врста је од изузетног медицинског значаја, пошто су женкевектори преко 20 арбовируса (проузроковача денге, чикунгуња грознице, различитих енцефалитисаи др.) и нематода рода Dirofilaria. Интрoдуковање врсте Ae. albopictus у Србију је први путзабележено 2009. год. и још увек је локализована на граничним прелазима са Хрватском и ЦрномГором. Услед изложености опасности од продора ове врсте у Србију и могуће интродукције болестичији се проузроковачи преносе овим вектором, наша земља се укључује у истраживања о техницистерилизације инсеката (Sterile Insect Technique - SIT), са намером да се SIT интегрише у стратегијекоје могу спречити насељавање Ae. albopictus.Истраживања у циљу побољшања продуктивности масовног узгоја, као и квалитeта масовноузгојених мужјака, су од фундаменталног значаја за успех SIT-а. Ова студија је, у свом првом делу,била фокусирана на поређење утицаја три различите величине кавеза за масовни узгој Ae. albopictus,на дужину крила, преживљавање адулта и продукцију јаја, током 20 генерација колонизације; иодређивање оптималне величине кавеза за стандардни масовни узгој. Дужина крила је одабрана каозначајна морфолошка промењива, која је повезана са виталношћу гајених комараца кроз општувеличину тела. За мерење дужине крила (по линеарном методу), као и за бројање јаја, коришћен јекомпјутерски програм за обраду и анализу слике (ImageJ). Колонија Ae. albopictus коришћена у овомексперименту, потекла је од jaja сакупљених у природи и одржавана је у комори са контролисанимклиматским условима у лабораторији Centro Agricoltura Ambiente (САА) „Giogio Nicoli“, Crevalcore,Италија. У кавезе од плексигласа 40 x 40 x 40 cm (C1), 100 x 20 x 100 cm (C2) и 100 x 65 x 100 cm(C3) интродукована је једнака густина адулта (20 адулта/литри), док је однос полова био 1:1. Токомцелог огледа је укупно процесуирано око 365.600,00 комараца.Сви тестирани параметри испољили су сличну динамику опадања својих вредности приближно досредине колонизационог периода, да би затим уследио пораст. Опоравак популације комараца удругом постпериоду је био много израженији у кавезима С1 и С2, него у кавезу С3. Узгој комараца укавезу С1 испољио је најнижи негативан утицај на оригиналне каркатеристике популације комараца.Пре примене SIT-a у циљу сузбијања природне популације комараца, неопходно је оцентитиквалитет масовно узгојених инсеката, компетитивност лабораторијски узгојених стерилисанихмужјака у односу на фертилне мужјаке из дивље популације (у процесу парења са женкама), као ињихову способност да индукују стерилитет у циљнoj популацији. У складу са тим, други део овестудије је био фокусиран на оцену релавантних параметара у полу-природним условима. У ове сврхекоришћена су 4 велика кавеза (тзв. тунела) димензија 8 x 5 x 2,8 m, постављена у вегетацију уприградској области Болоње (CAA), како би се што боље симулирали природни услови. Односстерилисаних мужјака: фертилих мужјака: неспарених женки (virgo intacta) био је константан(100:100:100), а примењена доза ирадијације 30 Gy. Коришћена су три различита соја Ae. albopictus:два лабораторијска и један дивљи. У третману су испитиване 4 различите комбинације сојева (уукупно 15 понављања) базиране на два испитивана соја; док је у контроли (100 фертилнихмужјака:100 неспарених женки) коришћен само један лабораторијски сој (у 4 понављања). Токомтрајања целог експеримента укупно је за интродукцију у тунеле издвојено 5300 Ae. albopictus (3400мужјака и 1900 женки).Резидуални фертилитет мужјака (у просеку: 2,82 % на 30 Gy ), као и уочене вредности CIS и Friedиндекса (у просеку свакa око 1), били су веома задовољавајући, указујући да су стерилни и фертилнимужјаци били приближно једнако компетитивни, и да је доза ирадијације од 30 Gy била веома добаризбор за стерилисање мужјака (оптимизација баланса између виталности мужјака и нивоастерилитета). Додатно је праћено још неколико важних индикатора квалитета испитиваних сојева:почетни морталитет мужјака, дневна стопа преживљавања, реаговање на утицај метеоролошкихфактора, и проценат женки преосталих после раздвајања полова. Сви испитивани сојеви су сеодликовали добрим вредностима одабраних индикатора квалитета.
Aedes albopictus [Stegomyia albopicta] (Skuse 1895) (Diptera: Culicidae) je trenutno najekspanzivnijainvanzivna vrsta komaraca na svetu. Ova vrsta je od izuzetnog medicinskog značaja, pošto su ženkevektori preko 20 arbovirusa (prouzrokovača denge, čikungunja groznice, različitih encefalitisai dr.) i nematoda roda Dirofilaria. Introdukovanje vrste Ae. albopictus u Srbiju je prvi putzabeleženo 2009. god. i još uvek je lokalizovana na graničnim prelazima sa Hrvatskom i CrnomGorom. Usled izloženosti opasnosti od prodora ove vrste u Srbiju i moguće introdukcije bolestičiji se prouzrokovači prenose ovim vektorom, naša zemlja se uključuje u istraživanja o tehnicisterilizacije insekata (Sterile Insect Technique - SIT), sa namerom da se SIT integriše u strategijekoje mogu sprečiti naseljavanje Ae. albopictus.Istraživanja u cilju poboljšanja produktivnosti masovnog uzgoja, kao i kvaliteta masovnouzgojenih mužjaka, su od fundamentalnog značaja za uspeh SIT-a. Ova studija je, u svom prvom delu,bila fokusirana na poređenje uticaja tri različite veličine kaveza za masovni uzgoj Ae. albopictus,na dužinu krila, preživljavanje adulta i produkciju jaja, tokom 20 generacija kolonizacije; iodređivanje optimalne veličine kaveza za standardni masovni uzgoj. Dužina krila je odabrana kaoznačajna morfološka promenjiva, koja je povezana sa vitalnošću gajenih komaraca kroz opštuveličinu tela. Za merenje dužine krila (po linearnom metodu), kao i za brojanje jaja, korišćen jekompjuterski program za obradu i analizu slike (ImageJ). Kolonija Ae. albopictus korišćena u ovomeksperimentu, potekla je od jaja sakupljenih u prirodi i održavana je u komori sa kontrolisanimklimatskim uslovima u laboratoriji Centro Agricoltura Ambiente (SAA) „Giogio Nicoli“, Crevalcore,Italija. U kaveze od pleksiglasa 40 x 40 x 40 cm (C1), 100 x 20 x 100 cm (C2) i 100 x 65 x 100 cm(C3) introdukovana je jednaka gustina adulta (20 adulta/litri), dok je odnos polova bio 1:1. Tokomcelog ogleda je ukupno procesuirano oko 365.600,00 komaraca.Svi testirani parametri ispoljili su sličnu dinamiku opadanja svojih vrednosti približno dosredine kolonizacionog perioda, da bi zatim usledio porast. Oporavak populacije komaraca udrugom postperiodu je bio mnogo izraženiji u kavezima S1 i S2, nego u kavezu S3. Uzgoj komaraca ukavezu S1 ispoljio je najniži negativan uticaj na originalne karkateristike populacije komaraca.Pre primene SIT-a u cilju suzbijanja prirodne populacije komaraca, neophodno je ocentitikvalitet masovno uzgojenih insekata, kompetitivnost laboratorijski uzgojenih sterilisanihmužjaka u odnosu na fertilne mužjake iz divlje populacije (u procesu parenja sa ženkama), kao injihovu sposobnost da indukuju sterilitet u ciljnoj populaciji. U skladu sa tim, drugi deo ovestudije je bio fokusiran na ocenu relavantnih parametara u polu-prirodnim uslovima. U ove svrhekorišćena su 4 velika kaveza (tzv. tunela) dimenzija 8 x 5 x 2,8 m, postavljena u vegetaciju uprigradskoj oblasti Bolonje (CAA), kako bi se što bolje simulirali prirodni uslovi. Odnossterilisanih mužjaka: fertilih mužjaka: nesparenih ženki (virgo intacta) bio je konstantan(100:100:100), a primenjena doza iradijacije 30 Gy. Korišćena su tri različita soja Ae. albopictus:dva laboratorijska i jedan divlji. U tretmanu su ispitivane 4 različite kombinacije sojeva (uukupno 15 ponavljanja) bazirane na dva ispitivana soja; dok je u kontroli (100 fertilnihmužjaka:100 nesparenih ženki) korišćen samo jedan laboratorijski soj (u 4 ponavljanja). Tokomtrajanja celog eksperimenta ukupno je za introdukciju u tunele izdvojeno 5300 Ae. albopictus (3400mužjaka i 1900 ženki).Rezidualni fertilitet mužjaka (u proseku: 2,82 % na 30 Gy ), kao i uočene vrednosti CIS i Friedindeksa (u proseku svaka oko 1), bili su veoma zadovoljavajući, ukazujući da su sterilni i fertilnimužjaci bili približno jednako kompetitivni, i da je doza iradijacije od 30 Gy bila veoma dobarizbor za sterilisanje mužjaka (optimizacija balansa između vitalnosti mužjaka i nivoasteriliteta). Dodatno je praćeno još nekoliko važnih indikatora kvaliteta ispitivanih sojeva:početni mortalitet mužjaka, dnevna stopa preživljavanja, reagovanje na uticaj meteorološkihfaktora, i procenat ženki preostalih posle razdvajanja polova. Svi ispitivani sojevi su seodlikovali dobrim vrednostima odabranih indikatora kvaliteta.
Currently, the most expansive invasive mosquito species in the world is Aedes albopictus [Stegomyiaalbopicta] (Skuse 1895) (Diptera: Culicidae). This species is of paramount medical importance, asfemales are efficient vectors of more than 20 viral pathogens (including dengue, chikungunya, differentencephalitis viruses etc.) as well as nematodes of genus Dirofilaria. Introduction of Ae. albopictus inSerbia has been reported for the first time in 2009, and it is still restricted to the border crossings withCroatia and Montenegro. Due to the elevated risk of Ae. albopictus spreading and establishing acrossSerbia and possible introduction of vector borne diseases, our country is getting involved in the researchof Sterile Insect Technique (SIT), with intention to integrate SIT into strategies that can prevent Ae.albopictus detrimental vectorial consequences in our region.Research to improve the productivity of mass-rearing, as well as the quality of mass reared males is ofessential importance for the success of SIT strategy. This study, in its first part, compared the influence ofthree differently sized cages for Ae. albopictus mass rearing on wing length, adult survival and eggproduction during 20 generations of reared mosquitoes, and determined the optimal cage size for standardmass rearing. The wing length was selected as an easy to measure morphological variable well correlatedwith fitness of reared mosquitoes. An open source image processing and analysis programme (ImageJ)was used for the wing measurement (by linear method), as well as for egg counting. Aedes albopictusstrain used for this experiment was derived from wild collected eggs and maintained in a climatecontrolledroom in the laboratory of Centro Agricoltura Ambiente (САА) „Giogio Nicoli“, Crevalcore,Italy. Plexiglas cages of 40 x 40 x 40 cm (C1), 100 x 20 x 100 cm (C2) and 100 x 65 x 100 cm (C3) wereloaded with equal adult density (20 adults// litre), and sex ratio of 1:1. During the entire experiment, atotal of 365,600.00 mosquitoes were processed.All tested parameters demonstrated similar dynamic of decrease to mid colonization time and increaselatter on. Recovering of mosquito population in second sub period was particulary evident in cages C1and C2, then in C3. Mosquito rearing in cage C1 provided the least negative impact on originalcharacteristics of the native mosquito population.Prior to SIT application, with an aim to control wild mosquito population, it is necessery to assess qualityof mass reared insects i.e. the competitiviness (for mating with females) of irradiated mass-reared malesin respect to fertile males from wild population as well as their capacity to induce sterility into the targetpopulation. Accordingly, the second part of this study was focused on relevant paramthers assesment insemi-field conditions. For these purposes 4 large proof net-screened enclosures (sized 8 x 5 x 2.8 m) wereset in suburban vegetated area in Bologna province (CAA) ensuring conditions which closely simulate thefield. The ratio of sterile males:fertile males: virgin females was constant (100:100:100), andadministered dose of irradiation was 30 Gy. Three different Ae. albopictus strains were used (twolaboratory and one wild). Four different strain combinations (in total of 15 replicates) were tested intreatment (involving two strains); while in refernce enclosures only one (laboratory) strain with 100 fertilemales:100 virgin females (4 replicates) was tested . During the whole experiment a total of 5300 Ae.albopictus (3400 males and 1900 females) was employed.Recorded male residual fertility (mean 2.82% at 30 Gy), as well as observed CIS and Fried indexes values(both indexes in range of 1) were very satisfying, indicating that sterile males were approximately equallycompetitive with fertile ones and that 30 Gy irradiation dose was very good choice (in terms of optimizedbalance between male fitness and sterility level). Several other important strain quality indicators wereadditionally monitored: initial male mortality, survival rate, response to meteorological factors, andpercentage of residual females in the sexed sample. All parameters tested showed good performance forall three strains.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: