ПРЕДСТАВЛЕННЯ ШТУЧНИХ ДІЄТИЧНИХ ЕФЕКТІВ СКЛАДУ ТА РОЗМІРУ ДОБІВ ТА ДІЄТНИХ КУПІВ НА ЯЙЦІ

Ви подали запит на машинний переклад вибраного вмісту з наших баз даних. Ця функціональність надана виключно для вашої зручності і жодним чином не призначена для заміни людського перекладу. Ні BioOne, ні власники та видавці вмісту не роблять і явно відмовляються від будь-яких явних або неявних заяв чи гарантій будь-якого виду, включаючи, без обмежень, заяви та гарантії щодо функціональності функції перекладу або точності або повноти переклади.

ефектів

Переклади не зберігаються в нашій системі. Ваше використання цієї функції та перекладів поширюється на всі обмеження щодо використання, що містяться в Умовах використання веб-сайту BioOne.

1 вересня 2007 р

ПРЕЗЕНТАЦІЯ ШТУЧНОЇ ДІЄТИ: ВПЛИВИ СКЛАДУ І РОЗМІРУ ДОМІВ ДОБИ І ДІЄТИ НА ВИРОБНИЦТВО ЯЙЦЕВ ОРІУСОВИМ ІНСІДІОЗОМ (HETEROPTERA: ANTHOCORIDAE)

Стівен М. Феркович, 1 Тірувенгадам Венкатесан, 2 Джеффрі П. Шапіро, 1 Джеймс Е. Карпентер 3

1 Центр медичної, сільськогосподарської та ветеринарної ентомології, USDA, ARS, 1700 SW 23rd Dr., P.O. Box 14565, Gainesville, FL 32604
2 Лабораторія біотехнологій, Дирекція проекту біологічного контролю, P. B. No 2491, H. A. Farm Post, Bellary Road, Bangalore 560024, Karnataka, India
3 Науково-дослідна група з питань захисту та управління рослинництвом, Служба досліджень сільського господарства, Міністерство сільського господарства США, Тіфтон, штат Джорджія 31793-0748

  • Матеріали і методи
  • Вирощування комах
  • Видобуток яєць
  • Штучна дієта
  • Приготування екстракту яєчного білка
  • Біоаналіз дієт
  • Вимірювання яєць
  • Результати
  • Обговорення
  • ЗБЕРЕГТИ В МОЮ БІБЛІОТЕКУ

    КУПІТЬ ЦЕ ЗМІСТ

    КУПИТИ ОДИН СТАТТІ

    Включає PDF та HTML, коли вони доступні

    Ця стаття доступна лише для передплатники.
    Він не доступний для індивідуального продажу.

    Штучні дієти для хижаків були представлені в декількох формах, не враховуючи розмір упакованої дієти. Напів- або повністю рідкі дієти були представлені в парафінових воскових капсулах (діаметр 1-2 мм) (Hagen & Hassan 1965; Martin et al. 1978) або інкапсульовані в Parafilm® (Cohen & Smith 1998) для зелених мережив, Chrysoperla rufilabris (Стівенс). Інші дієти проти C. carnea були представлені на целюлозній губці (Vanderzant 1969; Hoosegow et al. 1989) та у вигляді непокритих капсул, що містять вазелін і парафін (Venkatesan et al. 2000). У чотирьох методах представлення рідкої штучної дієти для C. rufilabris (Burmeister) використовували капілярні трубки, кубики целюлозної губки, желе на основі агарози на покривних скляних шарах або штучні яйця (краплі парафіну/вазеліну на предметних стеклах мікроскопа) (Greenberg et al. 1994). Штучні яйця та желе на основі агарози показали найбільшу перспективу. Дієти для попередніх кокцинеллідів були представлені у гельованих кубиках (Atallah & Newsom 1966), у вигляді порошку або у вигляді сухих гранул (Smirnoff 1958; Niijima et al. 1977; Matsuka et al. 1982). Cohen (1985, 1992) та Cohen & Smith (1998) використовували Parafilm® для запечатування напівтвердої дієти у вигляді пакетика, що містив 50 мг дієти для C. rufilabris, та Grenier et al. (1989) використовував Parafilm® для закупорювання пінопластових кубиків, змочених дієтою, для багатоголового хижака Macrolophus caliginosus (Вагнера). Arijs & De Clercq (2004) підготували м'ясну дієту в циліндричних пакетах Parafilm® (довжина 1 см, діаметр 0,3 см).

    В інших дослідженнях форма та матеріали, які використовувались для презентації дієти хижакам, були порівнянними, тоді як розмір варіювався. З інкапсуляцією Parafilm® розмір купола для дієти коливався від 50 мкл/дієтичний купол для підступного Орія (Say) (Ferkovich & Shapiro 2004) до 40-500 мкл/купол для макулівентруса Podisus (Say) (Shapiro et al. 2002; Wittmeyer & Coudron 2001). Однак жодне з цих досліджень спеціально не контролювало вплив розміру капсули. Тому ми варіювали розмір куполів для дієти Parafilm®, щоб перевірити його ефект.

    Як повідомляється, розмір здобичі впливає на ефективність хижаків (Evans 1976; Meiracker & Sabelis 1999; Anderson et al. 2001; De Clercq et al. 2002; Obrycki et al. 2005; Roger et al. 2000). Оскільки O. insidiosus полює на стадії яєць численних Lepidoptera, ми дослідили вплив розміру кількох видів здобичі-яйця на яйцекладку (і передбачуване годування). Крім того, оскільки харчова або фагостимулююча цінність яєць здобичі може змінюватися і по-різному впливати на годівлю та плодючість, ми визначили ефект екстрактів цих яєць, додавши їх до штучного раціону, що міститься в куполах постійного контрольованого розміру.

    Матеріали і методи

    Вирощування комах

    Комах для вирощування та експериментів утримували у камері росту при 25,5 ± 1 ° C, відносній вологості 75 ± 5% та фотоперіоді 15: 9 (L: D). Штат флориди О. підступний був вирощений на яйцях E. kuehniella (Beneficial Insectary, Redding, CA). Яйця отримували замороженими і витримували при -80 ° C до використання. Комах утримували в 1 баночці для консервування пінти, покритій нейлоном рипстоп. Комах забезпечували водою через день у вигляді 1,2 мл Hydrocapsules® (Analytical Research Systems, Gainesville, FL), 0,6 мл (3 мг) яєць E. kuehniella та 1 свіжу зелену квасолю для яйцекладки. Зелену квасолю з яйцями виймали через день і поміщали в нові банки з водяними кульками, яйцями E. kuehniella та 2 зернами бджолиного пилку (придбані місцево) для перших установ. В якості підкладок використовували пом’яті смужки воскового паперу. Після еклозії дорослих зелена квасоля була замінена, а вся зелена квасоля перевірялася на наявність яєць через день. Яйця в квасолі підраховували за стереомікроскопом, а квасоля з вмістом менше 400 яєць додавали в кожну нову банку, щоб зменшити канібалізм. Щіткою з верблюжої шерсті видаляли німф зі старої зеленої квасолі та переносили дорослих.

    Видобуток яєць

    Яйця E. kuehniella Zeller були придбані у Beneficial Insectary, Redding, CA і відправлені на сухий лід. Яйця Plodia interpunctella (Hübner) були отримані з лабораторної колонії P. interpunctella, вирощеної, як описано Silhacek & Miller (1972). Яйця Helicoverpa zea (Boddie), Spodoptera frugiperida (J. E. Smith) та Heliothis virescens (Fabricius) вирощували, як описано Бертоном (1969).

    Штучна дієта

    Дієта готувалася в асептичних умовах у чистому приміщенні та інкапсулювалася у розтягнутому Парафілмі® за допомогою апарату для інкапсуляції дієти (Analytical Research Systems, Gainesville, FL), як описано Ferkovich & Shapiro (2004). Ми називаємо отримані капсули куполами, оскільки вони мають напівкулясту форму. Оригінальна дієта була підготовлена, як описано Weiru & Ren (1989) для вирощування Orius sauteri (Poppius), і складалася з 397 мг пивних дріжджів, 39,7 мг сахарози, 208 мг гідролізату соєвої білкової кислоти, 5,0 мг 99% пальмітинової кислоти (все з Sigma, St. Louis, MO), 49,5 мг жовтка курячого яйця та 99,2 мг меду, доведені до 1,2 мл дистильованої води. Пальмітинову кислоту змішували з компонентом яєчного жовтка перед додаванням її в раціон. Отримана дієта містила 273 мг білка/мл дієти, розрахованої з білкового складу компонентів (Souci et al. 1989).

    Приготування екстракту яєчного білка

    Вимірювання яєць

    Вимірювання яєць проводили за допомогою стереомікроскопа з 10-міліметровим окулярним мікрометром, відкаліброваним за допомогою 1-мм ступінчастого мікрометра. Обсяги яєць H. zea, S. frugiperida та H. virescens розраховували за формулою для сфери, 4/3 π r 3. Обсяги яєць для P. interpunctella та E. kuehniella розраховували за формулою для витягнутого сфероїда, 4/3 πab 2 де a = довжина напівголової осі та b = довжина напівмалої осі.

    Результати

    На яйценосність впливало годування самок збільшенням розміру кулінарних страв, з додаванням або без додавання білка яєць Ефестії (рис. 1). Яйцекладність була найвищою у самок, що годувались на 10-мкл куполах, на 24% нижче на 25-мкл куполах (N.S.), і на 85% нижче на куполах на 50 мкл (P Яєчний білок E. kuehniella не зазнав зменшення яйцекладки між куполами 10- і 25 мкл і зменшенням 47% на куполах 50 мкл (P Яєць E. kuehniella становило 12,5%.

    На рис. 2 показані відносні обсяги 5 видів здобичних яєць, вміст білка в видобуткових яйцях на мг свіжої ваги та наслідки яйцекладки самками O. insidiosus, що харчуються яйцями. Яйця Plodia interpunctella та E. kuehniella були найменшими - 19 ± 1,7 нЛ (середнє значення ± SD) та 26,9 ± 3,4 нЛ відповідно; Яйця S. frugiperda були проміжного розміру, 61,3 ± 10,0 нл; та H. zea та H. virescens були найбільшими, 102,5 ± 10,6 нЛ та 107,6 ± 21,3 нЛ, відповідно. Концентрації (мкг/мг свіжої маси) білка в яйцях у: E. kuehniella, 162; P. interpunctella, 122; H. virescens, 119; H. zea, 89; та S. frugiperda, 69. Яйцекладність була найвищою та порівнянною у яєць E. kuehniella, P. interpunctella та H. virescens, і значно менше у яєць H. zea та S. frugiperda. Смертність жінок на яйцях здобичі була такою: E. kuehniella, 8,3%; P. interpunctella, 8,3%; H. virescens, 8,3%; H. zea, 21%; та S. frugiperda, 29%. Якщо до раціону додати білок, витягнутий з яєць E. kuehniella, яйцекладка самок, які годувались куполами на 25 і 50 мкл, значно збільшилася порівняно з тваринами без додаткового білка. Однак яйцекладність все ще була зменшена у тих, хто харчувався куполами на 50 мкл порівняно з куполами на 10 або 25 мкл.

    Коли середня яйценосність та смертність регресували щодо обсягу видобутих яєць та вмісту білка в яйцях, ні яйцекладка, ні смертність не корелювали з обсягами яєць (рис. 3А), тоді як обидва сильно корелювали (смертність була обернено корельована) із вмістом білка в яйцях (рис . 3B).

    Тільки білкові екстракти з яєць E. kuehniella та P. interpunctella суттєво посилювали несучість, коли додавали їх до штучного раціону (рис. 4). Екстракт E. kuehniella покращив вироблення яєць на обох випробуваних рівнях білка, тоді як екстракт P. interpunctella був ефективним лише на вищому рівні. Смертність жінок на дієтах, доповнених яєчним білком від кожного виду, була такою: цілі яйця E. kuehniella, 12,5%; штучне харчування, 37%; Екстракт E. kuehniella (18 мг білка), 25%; Екстракт E. kuehniella (36 мг), 21%; Екстракт P. interpunctella (18 мг), 37%; Екстракт P. interpunctella (36 мг), 33,3%; Екстракт H. virescens (18 мг), 46%; Екстракт H. virescens (36 мг), 37%; Екстракт H. zea (18 мг білка), 46%; Екстракт H. virescens (36 мг), 33%; і екстракт S. frugiperda (36 мг), 46%.

    Обговорення

    Спосіб представлення штучної дієти важливий для визначення її прийняття хижаком (Cohen & Staten 1993; Grenier et al. 1994; Cohen 2004). Важливими питаннями у презентації дієти є фагостимулятори, текстура, рідкий або напівтвердий стан інгредієнтів та способи утримання. Коен і Стетен (1993) виявили, що пунктири Geocoris годувались довше, коли формат дієти змінювали з циліндричних штучних «личинок» на сплющені пакети, виготовлені з розтягнутого Парафільму®. Carpenter & Greany (1998) розробили блок інкапсуляції, що використовується в цьому дослідженні, який здатний формувати дієтичні куполи різних обсягів з Parafilm®. Де Клерк та ін. (1998) оцінили 2 методи представлення дієти на основі м’яса для Podisus maculiventris (Say) і виявили, що вміст раціону в розтягнутих листах Parafilm® для утворення штучних личинок циліндричної форми дає кращі результати, ніж гельована відкрита форма дієти. Вони дійшли висновку, що погіршені результати гелевої форми дієти можуть бути пов'язані з проблемами прийнятності. Методи обмеження дієти зосереджені головним чином на механізованих засобах виробництва дієтичних пакетів для масового виробництва хижаків, таких як Chrysoperla rufilabris (Коен, 2004), і розмір і форма дієтичних капсул приділяється мало.

    Дієтичний розмір купола явно впливав на яйцекладку. Самки, які годувались куполами на 50 мкл, давали менше яєць, ніж ті, що годувались на куполах з 10 або 25 мкл. Однією з можливих причин цього є те, що травні ферменти, які хижаки, що харчуються, вводили в яйця здобичі під час годування, значно розбавлялись у більших куполах. Коен (1989) зауважив, що G. punctipes варіював зондування штучних личинок під час годівлі, аналогічно аналізуванню різних частин їх природної личинки. Під час такої поведінки годування вони вводили слину, що містить травні ферменти, ініціюючи процес, який він назвав додатковим усним травленням. Коен і Сміт (1998) пояснювали успіх своєї твердої штучної дієти пристосуванням до неї надмірної травної природи вигодовування хижаків.

    Додавання білкового екстракту з яєць E. kuehniella, особливо у самок, які годувались куполами на 50 мкл, зменшило ефект великого розміру купола (рис. 1). Однією з можливостей зменшення ефекту є те, що фагостимулятори можуть бути присутніми в екстрактах яєць здобичі. Хеморецепція є важливим засобом, за допомогою якого комаха виявляє харчові ресурси та місця відкладення яєць (Nation 2002; Mowery et al. 2004). Де Клерк та співавт. (1998) заявили, що відсутність стимуляторів годівлі може бути важливішою, ніж відсутність або поганий баланс поживних речовин у харчуванні хижака. У літературі є численні повідомлення про хеморецепцію фітофагами (Chapman 2002); однак про хижаків та фагостимулятори, пов'язані з здобиччю, мало інформації. Cohen & Staten (1993) виявили, що G. punctipes приваблювала зелена квасоля і спонукала хижаків до агрегатування та годування та пиття протягом тривалих періодів. Подібно до цього виявлено, що хімічні ознаки, отримані від личинки личинки Spodoptera litura, викликають поведінку локалізації видобутку хижацьким клопом смердіння, Eocanthecona furcellata (Yasuda 1997).

    Аналогічно експерименту з впливом розміру купола на яйцекладку, ми дослідили вплив розміру яєць здобичі на яйцекладку. Не було взаємозв'язку між розміром яєць видобутку та яйцекладкою (рис. 3А); однак питомий вміст білка в яйцях здобичі корелював безпосередньо з яйценосністю та навпаки зі смертністю (рис. 3Б). Ці результати дозволяють припустити, що вміст білка в яйцях відігравав вирішальну роль у стимулюванні розвитку та відкладення яєць та сприянні виживанню. Для подальшого вивчення ефекту яєчного білка до раціону в куполах однакового об’єму додавали постійну кількість кожного виду яєць (рис. 4). Лише екстракти яєць E. kuehniella та P. interpunctella індукували яйцекладку зі значно вищою швидкістю, ніж контрольна дієта, що припускає, що в інших видах бракувало чогось харчового активного в цих яйцях. Це стосується попередніх досліджень, в яких ми повідомляли про стимулюючу яйцекладну активність екстрактах цілих яєць E. kuehniella та P. interpunctella (Ferkovich & Shapiro 2004a, 2005a), в ембріональних клітинних лініях двох видів (Ferkovich & Shapiro 2004b, 2005b; Ferkovich & Lynn 2005), у конкретних фракціях з екстрактів E. kuehniella (Ferkovich & Shapiro 2005a) та у фракціях з клітинної лінії P. interpunctella (Ferkovich & Shapiro 2007).

    На закінчення, О. підступні яйцекладки з більшою швидкістю, коли контрольна дієта була представлена ​​їм у маленьких куполах, а не в більших куполах, припускаючи вищі норми споживання. Цей ефект можна перекрити, додавши екстракт білка з яєць E. kuehniella або P. interpunctella, ймовірно, тому, що екстракт зробив раціон більш привабливим для хижаків. Крім того, екстракт містив ферменти, які сприяли перетравленню дієти. Хоча самки, які годувались інтактними яйцями від H. virescens, мали швидкість яйцекладки, подібну до тих, що годували яйцями від E. kuehniella та P. interpunctella, жінки, які годувались раціоном з екстрактами яєць H. virescens, не демонстрували значно вищих показників яйцекладки. Ми не можемо пояснити цю розбіжність. Ідентифікація активної речовини в екстрактах E. kuehniella та P. interpunctella повинна забезпечити краще розуміння того, чому ці екстракти активні. Після виявлення активних компонентів вони можуть виявитися корисними для покращення штучного раціону для видів Оріус.

    Подяка

    Ми вдячні доктору Террі Арбогасту за корисний огляд попереднього проекту. Ми вдячні доктору Патріку Гріні за його огляд та цінну інформацію щодо інтерпретації деяких даних. Ми цінуємо чудову технічну допомогу Делейн Міллер у цьому дослідженні.