为了利用RIDL®(释放携带主要致命物的昆虫)系统来抑制伊蚊,需要释放大量的雄性蚊子。这就需要利用大规模饲养技术和工艺,提供可靠的系统,以获得数量最多的优质雄性蚊子。
正在寻求新的技术和方法,以争取赢得与蚊子的战斗。分子技术的最新进展导致以无菌昆虫技术(SIT)1-3为基础的新的和创新的蚊虫控制方法的发展。一种称为RIDL(携带主要致命物的昆虫释放)4的控制方法,以SIT为基础,但使用遗传方法消除辐射灭菌5-8的需要。在大开曼9,10的田地里,一种E.aegypti的RIDL菌株被成功测试:计划或正在世界其他国家进一步实地使用。
在几个昆虫物种中已经建立了大规模昆虫饲养,每周达到数十亿的水平。然而,在蚊子中,饲养一般规模要小得多,大多数大规模饲养是在1970年代和80年代进行的。对于 RIDL 计划,最好尽可能少地释放女性,因为它们会咬伤和传播疾病。在大规模饲养计划中,要释放雄性有几个阶段:产卵、饲养卵子直到幼崽,然后在释放前从雌性中分拣雄性。然后,这些雄性用于RIDL控制程序,释放为幼崽或成人11,12。
要抑制蚊子种群使用RIDL大量的高素质男性成人需要饲养13,14。以下描述了OX513A的大规模饲养方法,OX513A是Ae.aegypti 8的一种REL菌株,用于释放,并涵盖了生产卵子和大规模饲养REL雄性进行控制程序所需的技术。
蚊子传播许多病原体,这些病原体可引起人类一系列疾病,控制这些蚊子几个世纪以来一直是一场持续的战斗。基于化学和生物方法控制昆虫的战略取得了一些显著成功,但在许多情况下,控制在长期内是不可持续的。例如,巴西在50年代实现了消灭 Ae.aegypti, 但蚊子在过去40-50年中重新入侵。这可以归因于许多原因,包括杀虫剂耐药性,环境破坏,控制方案实施不力15-20,以及快速再入侵没有充分的监测或反应。
正在寻求新的技术和方法,试图赢得这场与蚊子的战斗。 分子技术的最新进展导致以无菌昆虫技术(SIT)1-3为基础的新的和创新的蚊虫控制方法的发展。一种称为RIDL(携带主要致命物的昆虫释放)4的控制方法以SIT为基础,但使用遗传方法消除辐射灭菌的需要。已为包括Ae.aegypti 5-8、Ae.aegypti的RIDL菌株在内的多种害虫品种建造了RIDL菌株,在大开曼9,10油田进行了成功测试:计划或正在世界其他国家进一步实地使用。 使用RIDL抑制蚊子种群需要饲养大量高质量的男性成年人。
对于 SIT 程序,只释放男性被认为是可取的;雌性蚊子叮咬和传播疾病。此外,被释放的无菌男性可能会被被释放的女性”分心”,降低项目的有效性。在辐照地中海果蝇21的大型野外实验中,雄性释放比混合性别释放有效3-5倍。
在 RIDL 大规模饲养计划中,有几个阶段可以生产雄性进行释放。 第一种是生产释放生成所需的鸡蛋(图1)。下一阶段是饲养卵子到幼崽或成人,将幼虫与幼虫和雄性幼崽从雌性幼崽中分离出来。在适合大规模分类的特定生命阶段,男性与女性的大规模分离需要性别差异。在Ae.aegypti(和其他蚊子物种)中,雄性与雌性幼虫之间存在显著的大小差异,可以利用这种差异进行性别分离技术。排序的RIDL男性然后被释放在控制程序作为脓包或成人11,12。
以下描述了OX513A的大规模饲养方法,OX513A是一种E的RIDL菌株 。艾吉普提, 要释放所述方法涵盖了生产卵子和用于控制程序的RIDL雄性所需的技术。
RIDL是一种有效和环保的方法,控制蚊子3,29-31。该技术适用于综合害虫管理计划,目前大多数控制方法,包括杀幼虫剂、繁殖地减少和成人杀虫剂都与这项技术相容。此方法描述了如何每周生产多达 570,000 个 RIDL 雄性幼崽,用于 Ae 的控制。据我们所知,这是第一次描述这种规模的转基因蚊子的生产。在20世纪60年代和70年代25年代,为野生Ae.aegypti开发了一些类似的生产系统,但自那时以来,一直没有这种规模的可比生产。从2011年2月到2012年2月,巴西约有1100万男性被释放。控制某一区域所需的雄性数量取决于若干因素,包括野生种群的规模、释放的雄性分布、释放后雄性生存和交配竞争力以及环境条件。 先前的研究表明,RIDL至少可以减少80%的蚊子数量。
在优化生产规模和成本与男性质量之间需要平衡。例如,增加幼虫密度可以通过减少所需的空间、劳动力和时间来增加生产能力。然而,幼虫密度过高会导致寿命更小、寿命较短的雄配能力降低32 , 33 。与 SIT 计划相关的男性质量最终将由被释放的男性在实地与女配的能力来评估。需要广泛的实地评估,以评估交配竞争力相对于野生同行9,10。这往往使准确评估哪些因素使”高质量”雄性蚊子不切实际。然而,在大规模养殖中保持一致的生产和质量(在可以定期评估的程度)是至关重要的。这需要高度警惕和标准化所有流程,小波动可能会产生重大影响。L1幼虫的引文是关键一步,说明了这一点。将正确数量的幼虫加入托盘对优质生产至关重要。喂养制度正是为特定数量的幼虫量身定做的。幼虫太少/太多会导致过度/喂养不足,从而影响幼虫的生存、幼虫的大小和幼崽的时间。如果说大规模饲养艺术有一个秘密的话,就是要确保生产周期中的许多小步骤能够像本文所述,持续、精确、高质量地进行。
The authors have nothing to disclose.
我们要感谢巴西比奥费布里卡·莫斯卡梅德、帕斯基萨·多·埃斯塔多·德圣保罗基金会(FAPESP)和特克诺洛尼亚国家委员会(CNPq)的财政支持。 我们还要感谢以下人员的援助:米里亚姆·多斯桑托斯、吉尔迪安·席尔瓦、格西兰·多斯桑托斯、法比奥·戈纳尔维斯、约翰·保罗·奥利维拉、路易莎·加尔齐拉、何塞·卡洛斯·瓦伦尼亚。
Vipan Premium |
Sera GmbH |
190 |
http://www.sera.de/uk/pages/products/product/sera-vipan-3.html |
Required for rearing RIDL larvae |
Tetracycline |
Sigma Aldrich |
T7660 |
Required for rearing RIDL larvae |
|
Plate separator |
J.W. Hock |
5412 |
http://www.johnwhock.com/download/manuals/instr_5412_separator.pdf |
Separating larvae and pupae |
Parafilm M |
Pechiney Plastic packing |
PM-996 |
Cover plate for blood feeding system |
|
Rearing pans for Release generation (53 cm x 38 cm x 8 cm) |
Pleion |
0757 |
Larval rearing Release generation |
|
Fluorescent scope |
Leica Microsystems |
MZ FLIII |
http://www.leica-microsystems.com/fileadmin/downloads/Leica%20MZ%20FLIII/Brochures/M1-160-0de.pdf |
Viewing fluorescent RIDL larvae |
Adult cages |
BugDorm |
DP1000 |
http://bugdorm.megaview.com.tw/bugdorm-1-insect-rearing-cage-30x30x30-cm-pack-of-one-p-29.html |
Cages for Egg production colony |
Filter paper |
CELAB |
Filter paper for egg laying |