Method Article
تستخدم تقنية الحشرة العقيمة (SIT) للسيطرة على مجموعات محددة ومهمة طبيا من البعوض قد تكون مقاومة للمكافحة الكيميائية. هنا ، نصف طريقة للتربية الجماعية وإعداد ذكور البعوض العقيمة للإفراج عنها في برنامج تشغيلي لتقنية الحشرة العقيمة يستهدف بعوضة الزاعجة المصرية .
تعتمد مكافحة الأمراض البشرية مثل حمى الضنك وزيكا والشيكونغونيا على مكافحة نواقل الأمراض ، بعوضة الزاعجة المصرية ، لأنه لا توجد وقاية. ويمكن أن تعتمد مكافحة البعوض الناقل على المواد الكيميائية المطبقة على المراحل غير الناضجة ومرحلة البلوغ، والتي يمكن أن تسهم في وفيات غير المستهدفين، والأهم من ذلك، أن تؤدي إلى مقاومة المبيدات الحشرية في النواقل. تقنية الحشرة العقيمة (SIT) هي طريقة للسيطرة على مجموعات الآفات من خلال إطلاق الذكور البالغين المعقمة التي تتزاوج مع الإناث البرية لإنتاج ذرية غير قابلة للحياة. تصف هذه الورقة عملية إنتاج ذكور عقيمة لاستخدامها في برنامج تشغيلي لمكافحة بعوض الزاعجة المصرية . فيما يلي الخطوات المستخدمة في البرنامج بما في ذلك تربية مستعمرة والحفاظ عليها ، وفصل الشرانق من الذكور والإناث ، وتشعيع الذكور البالغين ووضع علامات عليها ، وشحن ذكور الزاعجة المصرية إلى موقع الإطلاق. كما تمت مناقشة المحاذير الإجرائية وقيود البرنامج والأهداف المستقبلية.
يتسبب انتقال مسببات الأمراض التي ينقلها البعوض إلى البشر في ملايين حالات المرض والوفيات كل عام في جميع أنحاء العالم. وفي غياب لقاحات فعالة ومعتمدة للأمراض التي ينقلها البعوض، مثل زيكا أو حمى الضنك، فإن إحدى أكثر الطرق فعالية للحد من انتقال العدوى هي الحد من أسراب البعوض الناقل للأمراض. ومن المثير للقلق أن عددا متزايدا من أنواع البعوض، التي تستهدفها تقليديا مبيدات الآفات، تظهر مستويات متزايدة من مقاومة مبيدات الآفات1. في الوقت نفسه ، قامت الوكالات الحكومية بإلغاء تسجيل أو حظر مبيدات الآفات المعتمدة سابقا ، ويتم تطوير عدد قليل من تدابير المكافحة الكيميائية الجديدة والفعالة 2,3. وقد حفزت هذه المجموعة من العقبات التي تعترض مكافحة البعوض على استكشاف تقنيات غير كيميائية بديلة للحد من أعداد البعوض.
تمثل بعض أنواع البعوض تحديات لمكافحة قضايا المقاومة وتسجيل مبيدات الآفات. Aedes aegypti (L.) هو بعوضة بارزة ناقلة للأمراض يصعب للغاية مكافحتها من خلال الإدارة التقليدية المتكاملة للناقلات بسبب الموائل المحيطة بالمنزل الغامضة التي يستغلها هذا النوع للنمو غير الناضج والراحة البالغة 4,5. وتشمل التحديات المتعلقة باستغلال الموائل الخفية حول المساكن صعوبة الوصول إلى هذه المواقع باستخدام تقنيات رش مبيدات الآفات، فضلا عن احتمال عدم قبول الجمهور للوصول المتكرر إلى الممتلكات الخاصة لوكالات مكافحة ناقلات الأمراض في مجال الصحة العامة لإجراء أنشطة المراقبة والمكافحة المكثفة الحاسمة للإدارة المتكاملة الفعالة للنواقل لهذا النوع.
لحسن الحظ ، يتم تطبيق SIT ، وهو نهج أثبت نجاحه في السيطرة الدائمة على أنواع الحشرات الأخرى الصعبةللغاية 6 ، على مشكلة Aedes aegypti في سلسلة رائدة من التجارب والتجارب التشغيلية في سانت أوغسطين ، فلوريدا (KJL ، RLA ، SCB بيانات غير منشورة). تم تطبيق تقنية الحشرة العقيمة على مجموعة من أنواع الحشرات ، بما في ذلك البعوض ، وتم استعراضها بعمق 7,8. تستفيد تقنية الحشرة العقيمة من الإطلاق الجماعي للذكور التي تربى في مستعمرات والتي يتم تعقيمها ، على سبيل المثال ، عن طريق التعرض للإشعاع المؤين أو المواد الكيميائية للتغلب على اختيار الشريك للسكان الطبيعيين للإناث. الذكور المعقمة التي تتزاوج مع الإناث البرية تجعل البيض عقيما بسبب الأضرار التي لحقت بالأمشاج الذكور ، وإذا كانت موجودة بأعداد كافية ، يمكن نظريا تحطم الزاعجة المصرية الطبيعية.
بدأ برنامج تقنية الحشرة العقيمة لمحاولة الحد من أعداد الزاعجة المصرية في منطقة حضرية في ساحل المحيط الأطلسي في فلوريدا حيث أعيد استعمار هذا النوع مؤخرا ويتوسع ويشكل خطرا على الصحة العامة لانتقال فيروسات مثل زيكا أو حمى الضنك أو الشيكونغونيا. لتعظيم إمكانية التوافق مع الإناث البرية ، تم إنشاء مستعمرة جديدة باستخدام الزاعجة المصرية التي يتم صيدها من السكان المستهدفين لإنتاج الذكور للبرنامج9. استند هذا إلى فرضية أن الذكور المشتقة محليا والتي يتم تربيتها في المستعمرات ستكون أكثر عرضة للتنافس مع الذكور البرية المحلية للتزاوج مع الإناث البرية المحلية. ولكي تكون تقنية الحشرة العقيمة فعالة، لا يلزم فقط وجود أعداد هائلة من الذكور العقيمة في المنطقة المستهدفة، ولكن يجب أن تكون أيضا قادرة على مغازلة إناث البعوض البرية المحلية والتزاوج معها بشكل فعال.
تم إجراء سلسلة من التجارب لتحديد العدد الأمثل للذكور العقيمة التي يجب إطلاقها (KJL ، RLA ، SCB البيانات غير المنشورة) بالإضافة إلى الجرعات المثلى من الإشعاع التي من شأنها أن تجعل الذكور عقيما دون التدخل في البقاء على قيد الحياة أو السلوك أو القبول من قبل الإناث البرية (KJL ، RLA ، SCB البيانات غير المنشورة). هذه البيانات قادمة في منشورات الحلفاء من هذه المجموعة ، ولكن يتم التقاط بعض هذه النتائج في هذا البروتوكول أيضا ويمكن استخدامها كنقطة انطلاق لبرامج مكافحة SIT Aedes aegypti الجديدة في أماكن أخرى. تعمل هذه الأنواع باستمرار على توسيع نطاقها ، وتظهر برامج SIT وعدا كبيرا بأن تكون حلولا فعالة من حيث التكلفة وطويلة الأجل للسيطرة على هذه المجموعة. الهدف من هذا البروتوكول هو إنتاج بعوضة الزاعجة المصرية المعقمة والذكور والمرباة في المستعمرات لإطلاقها بشكل منهجي في المناطق الخارجية لتعطيل دورات التكاثر الطبيعية لمجموعات الزاعجة المصرية المحلية في برنامج تشغيلي لمكافحة ناقلات الصحة العامة.
في حين تم نشر بروتوكولات وتدفقات عمل مماثلة لإنتاج ذكور Aedes aegypti المعدلة وراثيا وسير عمل الإنتاج ل Aedes SIT ، أو تم نشر برامج عدم التوافق القائمة على Wolbachia في مكان آخر ، يوضح هذا البروتوكول كيف تم تكييف البروتوكولات الحالية لإنتاج Aedes aegypti ، وفصل وتشعيع الشرانق الذكور ، ووضع علامات على الذكور البالغين وتعبئتها ، وشحنها إلى موقع الإصدار لهذا البرنامج 9 ، 10،11،12،13،14،15،16،17،18. قد لا يكون عنصر الوسم في هذا البروتوكول مطلوبا في برنامج SIT التشغيلي الناضج ؛ ومع ذلك ، فقد تم تضمينه هنا لأنه طريقة واحدة لمراقبة فعالية ومراقبة جودة العملية برمتها في السنوات الأولى من إنشاء برنامج SIT. عادة ما يتم تشغيل برامج مكافحة البعوض من قبل السلطات المحلية ، لذلك يمكن أن تختلف اختلافا كبيرا في العديد من جوانب تنظيمها من الحجم وقاعدة التمويل إلى ضبط تكتيكات المكافحة لتحقيق أقصى قدر من النجاح المحلي. وبالتالي ، ينبغي تقييم البروتوكول الموصوف هنا للتأكد من توافقه مع الموارد المتاحة.
ملاحظة: هذا البروتوكول خاص بمناولة الزاعجة المصرية ولكن يمكن تعديله ليكون فعالا بالنسبة لأنواع البعوض الأخرى.
1. إنتاج وصيانة مستعمرة الزاعجة المصرية
يوم | تمت إضافة حجم الملاط الغذائي | حجم المياه المضافة | الاجراءات |
1 | 50 مل (ملاط) | 3000 مل | |
2 | (لا طعام) | (لا ماء) | |
3 | 1/4 - 1/2 ملعقة صغيرة (طعام السمك المسحوق) | 500-1000 مل | |
4 | 1/2 - 3/4 ملعقة صغيرة (طعام السمك المسحوق) | 500-1000 مل | |
5 | 1/2 - 3/4 ملعقة صغيرة (طعام السمك المسحوق) | 500-1000 مل | |
6 | 1/4 - 1/2 ملعقة صغيرة (طعام السمك المسحوق) | 500-1000 مل | |
7 | (لا طعام) | (لا ماء) | سلالة الشرانق واليرقات |
الجدول 1: جدول التغذية للتربية الجماعية ليرقات الزاعجة المصرية.
2. فصل ذكور الزاعجة المصرية الشرانق
الشكل 1: فاصل العذراء يحتوي على دفعة من الزاعجة المصرية غير الناضجة. يبدأ الفصل بصب الماء من خلال الفاصل أثناء تدوير المقابض السفلية 1-2 سم عكس اتجاه عقارب الساعة حتى يتم عزل المجموعة المستهدفة ، أي اليرقات أو الشرانق الذكور أو الشرانق الأنثوية ، قدر الإمكان من المجموعات المتبقية (الصورة اليسرى). تظهر الصورة اليمنى انفصال اليرقات (الشريط السفلي) والشرانق الذكور (الشريط الأوسط) والشرانق الأنثوية (النطاق العلوي). الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
3. تحضير ذكور الزاعجة المصرية للإشعاع
الشكل 2: نقل الشرانق إلى أطباق بتري للتشعيع . (أ) تسكب الشرانق المنخلة وتغسل عكسيا في كأس زجاجية بلاستيكية سعة 1000 مل. (ب) يحتفظ بأقل قدر من الماء في الكأس الزجاجية لتسهيل صبها في أطباق بتري. (ج) تصطف أطباق بتري على طول حافة السطح لتسهيل صبها في طبقة واحدة من الشرانق. (د) يتم تكديس أطباق بتري المحملة بالشرانق وتأمينها لتسليمها إلى مرفق التشعيع. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 3: جنس الشرانق باستخدام الفص التناسلي. (أ) المناظر البطنية و (ب) الجانبية للإناث () والذكور (♀ ♂) الزاعجة المصرية الشرانق ، مع الإشارة إلى الفصوص التناسلية لإظهار إزدواج الشكل الجنسي. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
4. تشعيع ذكور الزاعجة المصرية الشرانق
الشكل 4: مخطط كتاب المختبر - ورقة الأشعة تحت الحمراء مكتملة لمجموعة استجابة الجرعة. تشير مربعات النص الموضحة باللون الأحمر (المميزة بأسهم حمراء) إلى ملاحظات مفيدة حول الأقسام المختلفة وتكرر المعلومات الأساسية. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الجرعة (غراي) | الوقت (على أساس 8.8 غراي / دقيقة) |
0 | غير متوفر |
10 | 1 دقيقة 8 ث |
30 | 3 دقائق و 24 ثانية |
50 | 5 دقائق و 41 ثانية |
65 | 7 دقائق و 23 ثانية |
85 | 9 دقائق و 39 ثانية |
100 | 11 دقيقة 22 ثانية |
110 | 12 دقيقة 30 ثانية |
الجدول 2: مثال على أوقات الجرعة لإشعاع السيزيوم 137.
الشكل 5: ورقة بيانات قياس الجرعات مملوءة بأمثلة على البيانات. تطالب عناوين الأعمدة المشغل بالتقاط البيانات الأساسية لتحليلها لاحقا. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
5. تربية ذكور الزاعجة المصرية المشععة إلى بالغين
6. وسم ووزن الذكور الزاعجة المصرية البالغة المشععة
ملاحظة: يفترض هذا القسم من البروتوكول أن شخصين يقومان بالمهام; ل 1 شخص ، انظر 6.4.
الشكل 6: التعبئة المعلمة والمشععة والزاعجة المصرية في حاويات الإطلاق. (أ) حرر الحاوية التي تظهر مخزونا مثبتا في فتحة مقطوعة في جانب أسطوانة البطاقات بشريط لاصق ودبابيس وغراء ساخن. الإطار في مكانه مع دعامة لاصقة لاصقة مثبتة على الجانب. يحتفظ الإطار بغطاء شبكة التول المسحوبة بإحكام ؛ شريط مطاطي (غير مرئي) يثبت أيضا التول في مكانه أسفل الإطار. (ب) مجموعة من الذكور المخدرين في طور السقوط في صبغة وردية في كوب صغير من البطاقات. (ج) أربع حاويات إطلاق داخل حاوية شحن معزولة. لاحظ أن أكمام المخزون موجهة إلى منتصف حاوية الشحن ، ويتم وضع مواد التعبئة حول حاويات الإطلاق ، وتوجد مصادر التغذية والترطيب أعلى كل حاوية إطلاق مغطاة بقاع طبق بتري مقلوب مثبت بسرعة بواسطة أشرطة مرنة متقاطعة وأجزاء من الشريط. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الافراج عن الحاوية | وزن البعوض | رقم القفص | الإناث دفعة واحدة | عدد الذكور | الافراج عن الحاوية | الكتلة الكلية |
الوردي الأول | 0.024 | D1 # 1 | 25 | الوردي الأول | 2.03 | |
الوردي الأول | 2.007 | D1 # 1 | 7 | الوردي الثاني | 1.99 | |
الوردي الثاني | 1.990 | D1 # 1 | الوردي الثالث | 2.03 | ||
الوردي الثالث | 0.026 | D1 # 3 | 25 | |||
الوردي الثالث | 2.000 | D1 # 3 | 18 |
الجدول 3: جدول بيانات محطة الوزن.
7. حاويات إطلاق التعبئة والشحن من الذكور المميزين والمشععين والبالغين Aedes aegypti
تتكون تربية البعوض اليقظة والكافية من توافر متوازن للذكور والإناث في أقفاص المستعمرات ، والحفاظ على محلول السكروز الطازج والعسل ، وتغذية الدم عالية الجودة باستمرار. ستوفر هذه الظروف صفائح بيض معبأة بكثافة مثالية للاستخدام في أحواض تربية اليرقات SIT. التخزين والاستخدام المناسبان لأوراق البيض المجففة ، مثل وضع العلامات المنهجية لتسهيل الاستخدام من الأقدم إلى الأحدث ، سيدعم الفقس الموحد في جميع المقالي. يمكن أن يؤدي ملء جميع أحواض تربية اليرقات بالماء قبل الفقس إلى تقليل الوقت الذي تكون فيه صفائح البيض في حاويات الفقس وتعزيز النمو الصحي. تتطلب صيانة أحواض اليرقات من الفقس إلى التشرنق مشاركة دقيقة من قبل أفراد المستعمرة حيث قد تحتاج بعض المقالي إلى طعام أكثر أو أقل أو مياه إضافية اعتمادا على مراحل التطور والمتغيرات البيئية. إذا كانت هناك مشكلات في مرحلة التطور بحلول اليوم المحدد لفصل جنس العذراء ، فيجب إجراء التعديلات في وقت مبكر من العملية مثل الفقس مبكرا أو لاحقا ، أو تعديل الطعام ، أو تغيير درجة حرارة الحاضنة.
لا تجعل عملية التربية في هذا البروتوكول جميع البيض يفقس في الوقت المناسب ليتطور إلى خادرة يمكن تشعيعها واستخدامها لأغراض المكافحة. ما بين 20 و 50٪ من البعوض الذي يتم تربيته في المستعمرة سيظل يرقات بحلول الوقت الذي تحتاج فيه الشرانق إلى الانفصال. ومع ذلك ، لا يتم تبديد هذه اليرقات ، ولكن يسمح لها بالنضوج لمدة 24 ساعة لتقديم الشرانق الإضافية التي يمكن دمجها مع الشرانق الإناث من فصل اليوم السابق وإعادة تدويرها مرة أخرى في أقفاص المستعمرات. في أقفاص المستعمرة ، سيسمح للعذارى بالنضوج لتصبح بالغين ، والتزاوج ، وتغذية الدم ، وإنتاج البيض الذي يدعم مشروع SIT.
يجب أن يحدث فصل الشرانق ، وصب الشرانق في أطباق بتري ، والإشعاع ، ووضعها في أقفاص احتجاز البالغين بعد التشعيع في يوم واحد ؛ وبالتالي ، ينبغي تخصيص وقت كاف لمعالجة جميع الخطوات بشكل مريح. يجب أن يتم تجميع وإعداد حاويات الإطلاق قبل عملية وضع العلامات. عند إرجاع صناديق الشحن من موقع الإطلاق ، يجب فحص حاويات الإطلاق وإعدادها لاستخدامها التالي. سيؤدي التخلص من كرات القطن المبللة ، وتهوية حاويات الإطلاق الرطبة ، وتنظيف أطباق بتري ، واستبدال الشبكة ، وإزالة الأربطة المرنة من الحاوية ، أثناء عدم استخدامها ، إلى إطالة عمر حاويات الإطلاق بشكل كبير.
نظرا للواقع العالمي لوباء COVID-19 الفيروسي ، تم تعديل هذا البروتوكول الذي عادة ما يكون عملية متعددة الأشخاص ليكون قابلا للتنفيذ بواسطة شخص واحد يعمل بمفرده في المختبر لكل خطوة. الخطوات في العملية التي يعوقها سيناريو شخص واحد هي خطوات صيانة الجنس ووضع العلامات والوزن وتربية المستعمرات. يجب أن يكون فصل الشرانق حسب الجنس من قبل شخص واحد كافيا إذا كانت هناك فواصل متعددة تعمل في وقت واحد في غرف مختلفة. في حالة الوباء حيث يحدث التباعد الاجتماعي في مكان العمل ، يلزم تجهيز محطات متعددة لإكمال الخطوات من الجنس إلى التعبئة. اعتمادا على سرعة المشغل ، يستغرق شخص واحد ~ 4 ساعات لممارسة الجنس 15000 بعوضة ثم 1-2 ساعة أخرى لوضع علامة عليها ووزنها وتعبئتها. يقلل سيناريو شخصين من الوقت الذي يتم فيه تخدير البعوض لوضع العلامات ويقلل من وقت العمل الإجمالي. ومع ذلك ، حتى في سيناريو شخصين ، فإن تخصيص 2.0 غرام كاملة من البعوض لكل قفص إطلاق يمكن أن يكون صعبا بسبب وقت العمل المحدود أثناء تخدير البعوض. على الرغم من أن عملية تنظيف وإعداد مواد تربية اليرقات والبالغين تستغرق وقتا طويلا للغاية وتتطلب عمالة مكثفة ، إلا أنه يمكن تقسيمها بحيث يمكن للمشغلين الفرديين العمل بشكل مستقل وآمن أثناء الوباء.
إن إطلاق سراح ذكور الزاعجة المصرية البالغة والمعلمة والمشععة يقع خارج نطاق هذا البروتوكول ولكنه معروض هنا باختصار. وتبدأ عملية إطلاق ذكور البعوض الموسومة والمشععة بتحديد توزيع موحد لإطلاق حاويات الإطلاق استنادا إلى الأوزان (وبالتالي الأعداد المستنبطة من الذكور العقيمة)، كما ورد في الجدول 3. بعد تسليم الشحنات إلى منطقة مكافحة النواقل ، يتم فتح الصناديق وتقييم حاويات الإطلاق بحثا عن أي مشاكل تتعلق بالوفيات أو حالة حاويات الإطلاق. ثم يسمح للبعوض الموجود في حاويات الإطلاق بالتأقلم مع درجة الحرارة والرطوبة المحيطة لمدة 1-2 ساعة قبل نقله إلى منطقة المعالجة. يتم تحديد مواقع الإطلاق في منطقة المعالجة بعد الترصد المكثف للبؤر الساخنة للمجموعات البرية من الزاعجة المصرية. ويوازن توقيت الإطلاقات وتواترها وكثافتها من خلال الخصائص الحيوية للأنواع فضلا عن الأرصاد الجوية والدعم العام وقدرات التربية المختبرية.
نظرا لمطابقة حاويات الإطلاق المحددة مع مواقع إطلاق معينة ، يجب فحص الملصق قبل فتح حاوية الإطلاق عن طريق قطع الشبكة الموجودة في الأعلى ، مما يسمح للمشغل بتشويه الشبكة بحيث يمكن لجزء من الذكور الهروب. تتكرر طريقة الإطلاق الجزئي هذه في كل نقطة إطلاق مخصصة للحاوية حتى يتم إطلاق جميع الذكور التي تطير بحرية. ثم تتكرر هذه العملية لكل حاوية إطلاق في موقع الإطلاق المخصص لها حتى تتم معالجة جميع الحاويات. اختياريا ، بعد إطلاق البعوض ، يمكن جمع أي بعوض ميت أو معاق لم يغادر بحرية في أطباق بتري ووضع علامات عليها ليتم عدها يدويا أو وزنها لتصحيح العدد المقدر الذي تم إطلاقه. ويجرى ترصد مستمر وواسع النطاق للمراحل البالغة والبيضية وغير الناضجة من الزاعجة المصرية البرية في المنطقة المستهدفة، وربما في مواقع المراقبة غير التدخلية، لتقييم فعالية عملية تقنية الحشرة العقيمة.
يتطلب بدء برنامج مراقبة يتميز بتقنية الحشرة العقيمة التي تستخدم الإشعاع إنشاء سلالة محلية من الزاعجة المصرية. هذه الخطوة حاسمة ويمكن أن تسمح لتقنية الحشرة العقيمة بتمييز نفسها حقا عن تقنيات التحكم المماثلة. من خلال تطوير المشروع من سلالة محلية من البعوض ، من المحتمل أن يكون للذكور المتولدة سلوكيات تسمح لها بالتكيف مع التغيرات والإشارات البيئية وتحديد موقع الإناث البرية والتزاوج معها في المنطقة المجاورة. وعلاوة على ذلك، فإن إطلاق الذكور المحليين المشععين قد لا يولد رأيا عاما سلبيا مقارنة بإطلاق سلالة غير محلية من البعوض المعدل وراثيا يمكن، على سبيل المثال، إدخال أليلات جديدة في أسراب البعوض المحلية.
إن إنفاق موارد كبيرة لتربية كميات هائلة من البعوض فقط لتكون قادرة على استخدام حوالي نصفها لأغراض المكافحة هو أحد قيود برنامج الزاعجة المصرية . يجب إجراء تحسينات على بروتوكول التربية لتكثيف نضوج اليرقات في أطر زمنية أكثر تحديدا عندما تكون الشرانق جاهزة. هذا من شأنه أن يسمح بجمع المزيد من الشرانق في الوقت الأمثل للفصل. ومع ذلك ، فإن الشرانق الإضافية للمعالجة تزيد من خطر تشرنق المزيد من الإناث عند جمع الشرانق وبالتالي زيادة احتمالية أن ينتهي الأمر بالإناث في أطباق بتري مع الذكور وربما يتم إطلاقها. على الرغم من انخفاض العمر الافتراضي وسلوك التغذية بالدم وسلوك وضع البيض في إناث Aedes aegypti الشرانق المشععة عند البالغين ، إلا أنه ليس من الجيد إطلاق الإناث بالمصادفة جنبا إلى جنب مع الذكور المشععين22. لذلك ، يجب أن تظل الأولوية لتقليل عدد الإناث المنفصلات عن غير قصد ، والإشعاع ، ووضع العلامات ، وإطلاق سراحهن مع الذكور.
يعتمد نجاح برنامج تقنية الحشرة العقيمة في نهاية المطاف على المنافسة الناجحة بين الذكور الذين يتم تربيتهم في المستعمرات ويتعرضون للإشعاع. يعتمد الحفاظ على القدرة التنافسية للذكور على الاختيار الشامل المشتق تجريبيا للجرعة وتعظيم النسبة المقدرة للذكور العقيمة: البرية في السكان. يتم تحديد اختيار الجرعة من خلال عدة عوامل رئيسية تشمل طول العمر والخصوبة والخصوبة ووفيات العذراء. وقد لوحظ أن ذكور البعوض ستظهر منحنى خصوبة مقارب يقترب من الصفر مع زيادة الإشعاع (KJL ، RLA ، SCB بيانات غير منشورة). في الوقت نفسه ، يتناقص طول عمر البعوض الذكور ومستويات النشاط بشكل كبير مع زيادة جرعة الإشعاع (KJL ، RLA ، SCB البيانات غير المنشورة). لذلك ، بدلا من تحديد جرعة تنتج عقما بنسبة 99.9٪ عند الذكور ، يفضل التركيز على نسبة عقم أقل مع دعم البقاء على قيد الحياة. وبمجرد تحديد نطاق جرعة لا يفرق بين طول العمر أو وفيات العذراء للذكور المشععين والذكور غير المشععين، ينبغي إجراء تقييمات إضافية للخصوبة لتحديد الجرعة التي تجعل الذكور عقيمة بشكل كبير، ولكنها تنافسية.
وفي الوقت نفسه، من الأهمية بمكان مقارنة عدد ذكور البعوض في السكان بعدد الذكور المشععة التي تم إطلاقها. يمكن تحقيق ذلك عن طريق جمع الذكور من مواقع مختلفة في منطقة الإطلاق المستهدفة وحولها بشكل متكرر من نفس الموقع وقبل وأثناء وبعد بدء برنامج تقنية الحشرة العقيمة. يجب إجراء دراسة العلامة والإطلاق والاستعادة لتقييم نسبة ذكور البعوض البري إلى البعوض الذي تم إطلاقه. تعتمد دراسة العلامات والإطلاق وإعادة الالتقاط على إطلاق عدد معروف من البعوض المميز من نقطة معينة وإعادة التقاطها لاحقا في نقاط قريبة تحيط بنقطة الإطلاق الأولية. من خلال مقارنة عدد الذكور المعاد أسرها والذكور البرية على مسافات من نقطة الإطلاق ، من الممكن تقدير السكان البرية العامة للذكور في المنطقة بحيث يمكن إطلاق نسب تنافسية من الذكور العقيمة23. تعظيم نسبة العقيمة: يمكن تحقيق الذكور البرية عن طريق إطلاق المزيد من الذكور العقيمة و / أو عن طريق تقليل عدد السكان البرية عن طريق وسائل التحكم الكلاسيكية مثل تقليل المصدر أو التحكم غير الناضج أو علاجات مبيدات البالغين.
لقياس فعالية إطلاقات الذكور العقيمة ، يمكن مقارنة مجموعات البالغين زمنيا مع منطقة عدم التدخل. مع إطلاق الذكور العقيمة وتناقص عدد الذكور والإناث التي تم جمعها في منطقة ما فيما يتعلق بمنطقة مماثلة غير تدخلية ، فقد يفترض أن ذلك يرجع إلى أن الذكور العقيمة التي تم إطلاقها تفوقت بنجاح على الذكور الخصبة المحلية. يمكن ملاحظة هذا التأثير أيضا في أكواب مصيدة وضع البيض المنتشرة في كل من مواقع التدخل وعدم التدخل. قد لا يزال يتم إنتاج البيض في موقع التدخل ، ولكن إذا كان عدد الفقس أقل من تلك الموجودة في موقع عدم التدخل ، فقد يفترض أنه لم يتم تخصيبه بسبب تزاوج الإناث مع الذكور العقيمة. يمكن أن يؤدي المزيد والمزيد من وضع البيض للبويضات غير المخصبة في النهاية إلى تقليل وضع البيض بسبب عدم استبدال الإناث في موقع التدخل 8,24.
تتوسع الاتجاهات المستقبلية لتكنولوجيا وبرامج تقنية الحشرة العقيمة بشكل طبيعي إلى أنواع إضافية من البعوض مهمة طبيا. على سبيل المثال ، يمكن تكييف هذه التكنولوجيا بسهولة للتحكم في الزاعجة المرقطة ، بالنظر إلى علم الأحياء المتشابه جدا ل Aedes aegypti و Aedes albopictus. تشمل أنواع البعوض الأخرى الناقل للأمراض ذات الأهمية Culex quinquefasciatus و Culex tarsalis وأنواع Anopheles المختلفة. يعتمد تحسين فعالية هذه التكنولوجيا على زيادة قدرة الشرانق الذكور المنتجة في وقت معين ، والتي يمكن تحقيقها من خلال التلاعب الجيني أو الانتقاء الاصطناعي ، وتحسين القدرة التنافسية للذكور ، والتي يمكن تحقيقها عن طريق زيادة الفحولة أو الخصوبة أو طول العمر.
في نهاية المطاف ، برامج SIT ليست رصاصة فضية للسيطرة على البعوض. إنها بدلا من ذلك أداة في مجموعة من تقنيات التحكم الأخرى ، مثل برامج IVM ، التي تعوض عن نقاط الضعف بين التقنيات. فعلى سبيل المثال، في حين أن المكافحة الكيميائية توفر مراقبة سريعة ورخيصة، فإنها تعزز أيضا تطور المقاومة والوفيات غير المستهدفة؛ وعلى الرغم من أن تقنية الحشرة العقيمة خاصة بالأنواع ومن غير المحتمل أن تولد مقاومة، يجب إنتاج ذكور تقنية الحشرة العقيمة وإطلاقها إلى الأبد للسيطرة على المجموعات المهاجرة من خارج منطقة مكافحة النواقل.
أعلن جميع المؤلفين عدم وجود تضارب في المصالح.
نشكر الدكتور R.-D. Xue و C. Bibbs و W. Qualls و V. Aryaprema من منطقة Anastasia لمكافحة البعوض ، سانت أوغسطين ، فلوريدا ، للشراكة في تطوير برنامج SIT ورؤية الخبراء حول الإطلاق التشغيلي الفعال لذكور Aedes aegypti العقيمة. تم دعم هذا البحث من قبل USDA-ARS ووزارة الزراعة وخدمات المستهلك في فلوريدا (FDACS). ذكر الأسماء التجارية أو المنتجات التجارية في هذا المنشور هو فقط لغرض تقديم معلومات محددة ولا يعني توصية أو تأييد من قبل وزارة الزراعة الأمريكية أو FDACS.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1-1/8" wrench (1" (1 inch) = 2.54 cm) | Craftsman | CMMT44707 | |
1/2 pint cardstock cup (1/2 pint = 236.5 mL) | Science Supplies WLE corp | 1/2 pint | |
1/4" tubing - tygon | Hudson Extrusions | LLDPE1/8 X 1/4 BLK | to attach to CO2 gas regulator |
1/8" brass barb w/ MIP connection | B&K | BHB-85NLB | to attach to CO2 gas regulator |
1000 mL graduated plastic beakers with handle | Thermo Scientific | 1223-1000 | |
3000 mL graduated plastic beakers with handle | Thermo Scientific | 1223-3000 | |
Adult large cage | Bioquip | 1450D | |
Aspirator vials | Bioquip | 2809V | |
Bovine liver powder | MP Biomedicals | 290039601 | |
Brewers yeast | MP Biomericals | 02903312-CF | |
CO2 regulator | Randor | 64003038 | |
CO2 tank (20# canister) | Praxair | CDBEVCARB20 | |
Collection basin | Treasure Gurus | KI-ENAMELBOWL | for separator |
Cotton balls - large | Fisher Scientific | 22-456-883 | |
Deli cups w/lids - 470 mL | Pactiv DELItainer | PCTYSD2516 | |
Deli cups w/lids - 1900 mL | Berry Global | T60764 | |
DoseReader 4 | ND0.5 and ND1.0 QA Filter Set standards | ||
Dosimetry film | Far West Technology, Inc. | ||
Filter paper | Millipore | AP10045S0 | |
Flashlight aspirator | Bioquip | 2809D | |
Forceps - fine featherweight | Bioquip | 4748 or 4750 | featherweight |
GAFchromic | radiochromic film | ||
Gammator M | Radiation Machinery Corporation, Parsippany, NJ | Cesium-137 irradiator | |
Hand held mechanical aspirator | Clarke Mosquito | 13500 | |
Lambskin condoms | Trojan | Naturalamb | |
Large CO2 chamber | Sterilite | Walmart # 568789514 | |
Larval rearing pans | Blue Ridge Thermoforming | 01-FG-400-3N-ABS | Dimensions: 22.375 x 17.5 x 3 (inches) |
Magnets - 20# pull | Master magnetics | MHHH20BX | |
Marking dye | Dayglo | ECO-11 | Aurora Pink |
Marking dye | Dayglo | ECO-17 | Saturn Yellow |
Mesh | Falk | T301 | |
Pasture pipettes | Thermo Scientific | 02-708-006 | |
Petri dishes - large | VWR International | 25384-090 CS | |
Petri dishes - small (60 mm x 15 mm) | Fisher Brand | FB0875713A | |
Pupa separator | J.W. Hock | 1512 | |
Red rubber hose | Welch | 331040-5 | |
Release containers | Science Supplies WLE corp | 1 gallon | |
Rubber bands - cross #19 | Alliance | ALL37196 | |
Rubber bands - latitude #64 | Skillcraft | NSN0589974 | |
Scale | Ohaus | H-4737 | |
Seed germination paper - Heavy stock 76# | Anchor Paper | #76 | |
Shipping coolers- 16 x 13 x 12.5" | MrBoxonline.com | Husky Foam Cooler kit | |
Sieve #20 | Advantech | 20BS8F | |
Sieve #30 | Advantech | 30BS8F | |
Small cage - Bug Dorm | MegaView | Bug Dorm-1 | |
Small CO2 chamber | Mainstays | Walmart # 562922221 | |
Souffle cup lid | SOLO | 41165277456 | |
Souffle cups - 4 oz (1 oz = 29.6 mL) | SOLO | 41165024104 | |
Sponge | ocelo | MMM7274FD | |
Squeeze bottle | Dynalon | 3UUP6 | |
Stereoscope | Meiji Techno | EMZ-5 | |
Stockinette | BSN Medical | 30-1006 | |
Styrofoam | extruded polystyrene foam | ||
Tropical fish flake food | Tetra | 4.52 pound | |
Vaccum chamber - desiccator | BelArt | T9FB892757 | |
Weigh boats | Globe Scientific | 3621 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved