A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
שיטה המשתמשת בפירות קפה ירוקים (GFs) פותחה כדי לבחון את הרעילות של קוטלי חרקים נגד בור פירות יער הקפה (CBB). קוטלי חרקים או חומרים רעילים יושמו על GFs מחוטאים לפני או אחרי התפשטות CBB. הוערכו תמותת חרקים, דחייה ויכולת רבייה, בנוסף לפרמטרים אחרים.
לפני שממליצים על קוטלי חרקים לטיפול בבור פירות יער הקפה (CBB) Hypothenemus hampei, חשוב לדעת את התמותה והדחייה של קוטלי חרקים אלה נגד חרקים בוגרים או את השפעתם על תפוקת הרבייה. עם זאת, השיטות הקיימות כיום מעריכות את תמותת המבוגרים בלבד, ומגבילות את הבחירה של קוטלי חרקים חדשים עם אופן פעולה שונה. בעבודה זו נבחנו שיטות ניסיוניות שונות כדי לזהות את ההשפעות המגוונות על ה-CBB בתנאי מעבדה. לשם כך, פירות קפה ירוק (GFs) נאספו וחוטאו על ידי טבילה בתמיסת נתרן היפוכלוריט ואחריה הקרנת אור UV. במקביל, בוגרי CBB ממושבה חוטאו על ידי טבילה בתמיסת נתרן היפוכלוריט. כדי להעריך את ההגנה על פירות (טרום התפשטות), הפירות הונחו בקופסאות פלסטיק, וקוטלי החרקים יושמו. לאחר מכן, בוגרי CBB שוחררו בקצב של שני CBBs לכל GF. ה-GFs הושארו בתנאים מבוקרים כדי להעריך התפשטות והישרדות של CBB לאחר 1, 7, 15 ו-21 יום. כדי להעריך את יעילות קוטל החרקים לאחר התפשטות CBB (לאחר התפשטות), בוגרי CBB שוחררו ל- GFs ביחס של 2:1 למשך 3 שעות בטמפרטורה של 21 מעלות צלזיוס. פירות שורצי פירות שהראו בוגרי CBB עם בטן חשופה חלקית נבחרו והונחו במדפים של 96 בארות, וה-CBBs המשעממים את הפירות טופלו ישירות. לאחר 20 יום נותחו הפירות, ותועדו השלבים הביולוגיים של CBB בתוך כל פרי. ה-GFs שימשו כמצעים המחקים תנאים טבעיים להערכת קוטלי חרקים רעילים, כימיים וביולוגיים כנגד ה-CBB.
בור פירות היער של הקפה (CBB), Hypothenemus hampei, זוהה לראשונה בשנת 1988 בקולומביה ומאז הפך למין המזיק החשוב ביותר בגידול הקפה. נקבות CBB משאירות את פרי הלידה כבר מופרה, ומחפשות פירות חדשים המונחים על ידי הכימיקלים הנדיפים שהם פולטים 1,2. מחזור שלם מתקיים תוך 23 ימים3 בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. המחזור מתחיל כאשר הנקבה המייסדת חודרת לזרע ומטילה ביצים באנדוספרם הפרי. הזחלים הסגורים אוכלים את הזרע. אם הפירות ינותחו בשלב זה, ניתן יהיה להתבונן הן בנקבה המייסדת והן בצאצאיה. לאחר 14 יום, הזחלים הופכים לגלמים - בדרך כלל, שלב הגלמים נמשך 5 ימים. בשלב הבוגר, הנקבות מתקוטטות עם אחיהן, והנקבות שזה עתה הופרו עפות הרחק מהפירות הפגועים ומחפשות פירות קפה חדשים כדי להתחיל מחזור חדש4.
הן תהליך החדירה והן התוצאה של האכלת הזחל פוגעים בזרעי הקפה, מפחיתים את איכות משקה הקפה ומפחיתים משמעותית את ההכנסות; התפשטות גדולה מ-5% במטעי קפה נחשבת בדרך כלל לסף הכלכלי.
הדברת CBB מבוססת על אסטרטגיית ניהול מזיקים משולבת (IPM), הכוללת הדברה תרבותית ושיטות אגרונומיות, חומרים ביולוגיים טבעיים ושימוש בקוטלי חרקים כימיים, הדורשים תנאי בטיחות ויישום בזמן4.
כדי להעריך קוטלי חרקים חדשים להדברת ה- CBB, יש צורך במתודולוגיות בעלות נמוכה המאפשרות להשיג תוצאות מהירות. הן במעבדה והן בהליכי שדה נמצאים כיום בשימוש, כולל דיאטות מלאכותיות המכילות קפה שבו משולבים קוטלי החרקים 5,6, או ריסוס קוטלי החרקים על קפה קלף יבש 7,8,9. בנוסף, דווח על ניסויים שבוצעו בשטח באמצעות ענפי עץ קפה המכוסים בשרוולים אנטומולוגיים10,11; עם זאת, שיטות אלה דורשות עבודה אינטנסיבית ותקופות הערכה ארוכות.
מצב הדומה לתנאי שדה טבעיים, שהוא גם מהיר וזול, הוא שימוש בפירות קפה ירוקים או בשלים. עם זאת, פירות אלה חייבים להישמר בתנאים המתאימים לפיתוח CBB, הימנעות משינויים ומזהמים על ידי מיקרואורגניזמים כדי לשמור על איכותם ותכונותיהם. לשם כך נעשה שימוש בחומרי חיטוי שונים, כמו גם בהליכים הכוללים חום וקרינה 7,9,12,13,14,15,16.
בנוסף, השיטות להערכת קוטל חרקים נגד ה-CBB דורשות סימולציות של נקבות בוגרות שעפות בחיפוש אחר פירות או חודרות לפירות אלה 17,18. לשם כך, התפשטות פירות מלאכותיים בוצעו בשטח 8,11,19, אם כי תהליך זה הוא עתיר עבודה ותלוי בתנאי הסביבה.
כאן אנו מתארים מתודולוגיה סטנדרטית להערכת מוצרים שיכולים להיות להם השפעות שונות על ה- CBB בתנאים סביבתיים מבוקרים הדומים לתנאי שדה.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הערה: פרוטוקול זה מתייחס לשיטות שונות לזיהוי השפעות שונות על CBB בתנאי מעבדה.
1. אוסף פירות
2. חיטוי פירות20
3. חיטוי חרקים21
4. הערכה של מוצר בעל השפעה מגנה על הפירות (טרום התפשטות) (איור 1)
5. הערכת ההשפעה של מוצר לאחר התפשטות CBB (לאחר התפשטות) (איור 3)
6. הערכת מוצר בעל השפעה מרתיעה על ה-CBB
7. ניתוח סטטיסטי
הערה: משתני התגובה הם אחוזי תמותה לאורך זמן ואחוז זרעי הקפה הבריאים שאינם שורצים.
איור 1: נוהל להערכת ההשפעות המוקדמות של קוטלי חרקים על ה-CBB. שלבים להערכת ההשפעות המוקדמות של קוטלי חרקים על היפותנאמוס האמפיי (CBB) באמצעות פירות ירוקים (GFs). (א) בחירת פירות. (B) ריסוס קוטלי החרקים על פירות הקפה. (C) התפשטות CBB של פירות קפה ביחס של 2:1 CBB לכל GF. (ד) פירות שורצים. (ה) הדגירה של הפירות בתנאים מבוקרים. (ו) כריתת פירות. (ז) ספירת אוכלוסיית ה-CBB בתוך הזרעים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2: עיבוד התפשטות CBB של פירות קפה. הפירות השורציים מכילים בוגרי CBB עם בטן חשופה חלקית (עמדה A). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3: הליך להערכת ההשפעות של קוטלי חרקים על ה-CBB. שלבים להערכת ההשפעות שלאחר ההדבקה של קוטלי חרקים על ה-CBB באמצעות GFs. (A) בחירת פירות. (B) התפשטות של הפירות עם CBB ביחס של 2:1 CBB לכל GF. (ג) מבחר פירות שורצי עצים. (ד) ריסוס קוטל החרקים על הפירות. (ה) דגירה של הפירות. (ו) כריתת פירות. (ז) ספירת אוכלוסיית ה-CBB. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
התוצאות הראו כי נקבות ה- CBB זיהו את הפירות, ובהתאם למאפייני פני השטח של הפרי והריחות הנפלטים, נקבות ה- CBB החלו לחדור או לשאת את הפירות תוך 3 שעות בטמפרטורה של 21 מעלות צלזיוס.
ההשפעה של קוטל חרקים על ה-CBB כאשר הוא מיושם על פירות הקפה (הליך טרום ההדבקה) לאחר 24 שעות ולאורך זמן מוצגת
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
בפרוטוקול זה, חיטוי של הפירות כמו גם של החרקים הם צעדים קריטיים. כאשר פירות מהשדה משמשים במעבדה, הם מראים לעתים קרובות זיהום גבוה והתייבשות שכן מיקרואורגניזמים וקרדית נמצאים באפידרמיס 7,15,16. לכן, שימוש בפירות או חרקים שאינם מחוטאים יגרום ל...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
לאף אחד מהמחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.
המחברים מביעים את תודתם לפדרציה הלאומית של מגדלי הקפה בקולומביה, לעוזרות המחלקה לאנטומולוגיה (דיאנה מרסלה ג'ירלדו, גלוריה פטרישיה נרנג'ו), לתחנת הניסויים נרנג'אל ולג'ון פליקס טרז'וס.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Beaker with spout, low form 500 mL | BRAND PP | BR87826 | |
Benchtop Shaker | New Brunswick Scientific Innova 4000 Incubator Shaker | ||
Dishwashing liquid soap-AXION | Colgate-Palmolive | AXION | |
Hood; Horizontal Laminar Flow Station | Terra Universal | Powder-Coated Steel, 1930 mm W x 1118 mm D x 1619 mm H, 120 V (https://www.terrauniversal.com/hood-horizontal-laminar-flow-station-9620-64a.html) | |
Insects CBB | BIOCAFE | (http://avispitas.blogspot.com/p/biocafe.html). | |
Multi Fold White paper towels | Familia | 73551 | |
Preval Spray unit | Preval Merck | Z365556-1KT | https://www.sigmaaldrich.com/CO/es/product/sigma/z365556?gclid=Cj0KCQiAweaNBhDEARIsAJ 5hwbfZOy1TWGj6huatFtRQt AzOyHe5-oBiKnOUK2T1exuuk WwJLdvxkvsaAjoYEALw_wcB |
Reversible Racks 96-Well | heathrowscientific | HEA2345A | https://www.heathrowscientific.com/reversible-racks-96-well-i-hea2345a |
Scalpel blades N 11 | Merck | S2771-100EA | |
Scalpel handles N3 | Merck | S2896-1EA | |
Sodium Hypochloride | The clorox company | Clorox | |
Stereo Microscope | Zeiss | Stemi 508 | https://www.zeiss.com/microscopy/int/products/stereo-zoom-microscopes/stemi-508.html |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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