När den flyger mellan grödoraderna i ett växthus, landar den fläckiga vingen Drosophila (SWD), Drosophila suzukii, på blommande bär, infekterar färska produkter och orsakar irreparabel förstörelse. Till skillnad från andra Drosophilidae som trivs på skördade och förfallna frukter har SWD en förkärlek för små frukter - blåbär, jordgubbar och hallon - och stenfrukter, som körsbär, i både öppna fält och begränsade växthus. SWD är ett skadedjur från Sydostasien och har landat över hela Europa, Amerika och senast i delar av Afrika. Ekonomiska förluster kopplade till angreppet av det oroliga skadedjuret kan uppgå till miljontals dollar per år - mer än 500 miljoner US-dollar enbart i USA - enligt en studie publicerad i tidskriften Insects.
IAEA, i samarbete med FN: s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO), har expertis och historisk framgång med att genomföra den sterila insekttekniken (SIT) för att undertrycka eller utrota insektskadegörare, som medelhavsfruktfluga, skruvmaskflugor, tsetseflugor och olika malar. Med tanke på hotet från SWD mot fruktproduktion runt om i världen kontaktade flera länder FAO och IAEA för att bedöma SIT: s potential att undertrycka SWD i begränsade produktionssystem, såsom växthus.
"Hittills finns det inga miljövänliga behandlingar utvecklade för att undertrycka skadedjuret", säger Gustavo Taret från Argentinas institut för jordbrukshälsa och kvalitet. "SIT skulle vara den enda miljövänliga bekämpningsmetoden som möjliggör användning i växthus, vilket minskar användningen av insektsmedel och samtidigt skyddar nyttiga insekter vid bekämpning av andra skadedjur."
Hur utvecklas SIT-paketet?
Den första importen av en koloni av SWD anlände från Italien 2015 vid FAO / IAEA Insect Pest Control Laboratory (IPCL) i Seibersdorf, Österrike. Sedan dess har laboratoriet undersökt SWD: s strålningsbiologi, vilket innebär effekten av joniserande strålning på induktion av sterilitet. "För en ny art måste vi bedöma olika strålningsdoser från låg till hög för att bestämma vilken bestrålningsdos som inducerar nära 100 procents sterilitet", säger Carlos Caceres, en forskningsentomolog med det gemensamma FAO / IAEA-programmet för kärntekniker inom livsmedel och jordbruk.
För att vårda massproduktionen av fruktflugor för forskning har forskare utvecklat äggsystem och vuxna burar. När det gäller SWD, äggbildning, eller ägglossning, består det utvecklade systemet av plastbehållare med hål som tillåter kvinnor att lägga ägg. ”Äggläggningssystemet är en panel som består av ett fint nätöverdrag med vax. Honorna lockas till en specifik färg på ovipositionspanelen, ”förklarade Caceres. "Honor ägglossar - eller lägger ägg - genom panelen, sedan samlas äggen på burens utsida." Forskare har bestämt att SWD lockas till svarta paneler, vilket maximerar antalet insamlade ägg.
När äggen kläcks ut i larver matas de med en diet som består av morotpulver, socker, jäst och vatten. Inom några dagar förvandlas larverna till puppor. När pupporna mognar samlas de och bestrålas, vilket gör dem infertila. Efter bestrålning placeras pupporna i hållburar där sterila vuxna flugor dyker upp. ”Hållburarna är gjorda av en aluminiumram täckt med ett fint nät av syntetiskt nät. Inuti buren finns en leverans av socker och jäst, som en källa till näringsämnen, tillsammans med en vattendränkt svamp för flugornas hydrering, ”sa Caceres. En bur mäter 50 cm x 50 cm x 50 cm.
Efter tre dagar i hållburarna blir de vuxna flugorna könsmogna och kan släppas i målområdet för att para sig med fertila honor, vilket resulterar i inga avkommor. Detta kommer följaktligen att leda till en minskning av den vilda befolkningen för varje generation.
Status för SIT för SWD
Massuppfödningsprotokoll för SWD har fastställts, och hanterings- och frisättningsprotokoll så att de vuxna flugorna kommer friska och konkurrenskraftiga på fältet utvärderas. "En stabil och tillräcklig produktion av sterila insekter krävs för att utföra utvärderingar i trånga områden eller växthus och för att kunna justera utsläppshastigheter och frekvenser", säger Taret. Hittills har pilotförsök, där 50 000 till 100 000 fruktflugor produceras per vecka, utplacerats i växthus i Argentina. En ytterligare pilotförsök förväntas genomföras i Frankrike i år.
Resultaten från dessa pilotförsök gör det möjligt att integrera SIT för att kontrollera SWD i de drabbade länderna. "Den grundläggande tekniken för SIT för SWD-pilottest är på plats, vilket skulle kräva att cirka 2 miljoner flugor släpps per vecka över riktade områden, men dess antagande och utplacering beror på växtskyddsmyndigheter och beslutsfattare inom fruktindustrin," sa Caceres .
SIT-paketet för SWD förväntas färdigställas 2023. "SIT kan integreras med andra kontrollmetoder, vilket minskar grödförluster, bekämpningsmedelsrester i livsmedel och risker för arbetare," sa Caceres.
För mer information:
Internationella atomenergiorganet
www.iaea.org
Mazzi D, Bravin E, Meraner M, Finger R, Kuske S. Ekonomisk inverkan av introduktionen och upprättandet av Drosophila suzukii på sötkörsbärsproduktion i Schweiz. Insekter. 2017; 8 (1): 18. Publicerad 2017 februari 8 doi: 10.3390 / insekter8010018