Техника стерильных насекомых

редактировать
"RIDL" перенаправляется сюда. Информацию об уязвимости микропроцессора см. В разделе Выборка данных микроархитектуры. Винтового червя муха был первым вредителем успешно устранены из зоны через метода стерильных насекомых, за счет использования интегрированной зоны шириной подхода.

Метод стерильных насекомых ( МСН) - это метод биологической борьбы с насекомыми, при котором подавляющее количество стерильных насекомых выпускается в дикую природу. Выпущенные насекомые предпочтительно являются самцами, так как это более рентабельно, а самки могут в некоторых ситуациях наносить ущерб, откладывая яйца в урожай или, в случае комаров, взяв кровь у людей. Стерильные самцы соревнуются с дикими самцами за спаривание с самками. Самки, спаривающиеся со стерильным самцом, не производят потомства, что сокращает популяцию следующего поколения. Стерильные насекомые не самовоспроизводятся и, следовательно, не могут прижиться в окружающей среде. Повторное высвобождение стерильных самцов при низкой плотности популяции может еще больше сократить, а в случаях изоляции уничтожить популяции вредителей, хотя экономически эффективный контроль с плотными целевыми популяциями подвергается популяционному подавлению до выпуска стерильных самцов.

Этот метод успешно применялся для уничтожения мухи винт-червя ( Cochliomyia hominivorax ) в Северной и Центральной Америке. Многие успехи были достигнуты в борьбе с вредителями плодовых мух, особенно с средиземноморской плодовой мухой ( Ceratitis capitata ) и мексиканской плодовой мухой ( Anastrepha ludens ). В настоящее время проводятся активные исследования для определения эффективности этого метода в борьбе с плодовой мухой Квинсленда ( Bactrocera tyroni).

Стерилизация вызывается воздействием рентгеновского фотонного излучения на репродуктивные клетки насекомых. SIT не включает выпуск насекомых, модифицированных с помощью трансгенных (генная инженерия) процессов. Более того, МСН не вводит неместные виды в экосистему.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 История
    • 1.1 Успехи
  • 2 Африканский трипаносомоз
  • 3 Успешные программы
  • 4 мишени
  • 5 История трансграничных перевозок стерильных насекомых
  • 6 недостатков
  • 7 Заключение и перспективы
  • 8 Экономическая выгода
  • 9 Родственные методы в растениях
  • 10 См. Также
  • 11 Источники
  • 12 Внешние ссылки

История

Идея использования стерильных самцов была впервые изложена российским генетиком А.С. Серебровским в 1940 году, но англоязычный мир самостоятельно придумал эту идею и применил ее практически в 1950-х годах. Раймонд Бушленд и Эдвард Книплинг разработали МСН, чтобы исключить винт-червей, охотящихся на теплокровных животных, особенно на крупный рогатый скот. Они атаковали репродуктивную функцию глистов, используя тот факт, что самки глистов спариваются только один раз. Личинки этих мух проникают в открытые раны и поедают мясо животных, убивая зараженный скот в течение 10 дней. В 1950-х годах винтовые черви наносили ежегодный ущерб американским мясным и молочным продуктам, который, по прогнозам, превышал 200 миллионов долларов. Личинки винт-червя также могут паразитировать на человеческой плоти.

Энтомолог Эдвард Ф. Книплинг

Бушленд и Книплинг начали поиск альтернативы химическим пестицидам в конце 1930-х годов, когда они работали в лаборатории Министерства сельского хозяйства США в Менарде, штат Техас. В то время винт-червь опустошал стада домашнего скота на всем американском юге. Поставки красного мяса и молочных продуктов были затронуты в Мексике, Центральной Америке и Южной Америке.

Книплинг разработал теорию автоцидного контроля - разрыва репродуктивного цикла вредителей. Энтузиазм Бушленда по поводу теории Книплинга побудил пару поискать способ выращивания мух в «фабричных» условиях и найти эффективный способ их стерилизации.

Их работа была прервана Второй мировой войной, но они возобновили свои усилия в начале 1950-х, проведя успешные испытания на популяции винтовых червей на острове Санибел, Флорида. Техника стерильных насекомых сработала; почти полное уничтожение было достигнуто с использованием стерилизованных рентгеновскими лучами мух.

Успехов

На карте показаны нынешний (оранжевый) и бывший (желтый) районы распространения, а также примерное сезонное распространение мухи-винта.

В 1954 году этот метод был использован для уничтожения винтовых червей на острове Кюрасао у побережья Венесуэлы площадью 176 квадратных миль (460 км 2). От глистов избавились за семь недель, что спасло стада домашних коз, которые были источником мяса и молока.

В конце 1950-х - 1970-х годах SIT использовалась для борьбы с популяцией винтовых червей в США. В 1980-х Мексика и Белиз устранили свои «винтовые» проблемы с помощью SIT. В 1990-х годах в Центральной Америке развернулись программы ликвидации, после чего в Панаме был установлен биологический барьер для предотвращения повторного заражения с юга. На карте показаны нынешний и прежний ареал распространения, а также примерное сезонное распространение мухи-винта.

В 1991 году метод Книплинга и Бушленда остановил серьезную вспышку винт-червя Нового Света в Северной Африке. Программы борьбы с средиземноморской плодовой мухой в Мексике, Флориде и Калифорнии используют МСН для сохранения статуса страны, свободной от мух. Этот метод был использован для ликвидации дыни муху из Окинавы и в борьбе с мухой цеце в Африке.

Этот метод подавляет насекомых, угрожающих домашнему скоту, фруктовым, овощным и волокнистым культурам. Этот метод получил признание за свои экологические свойства: он не оставляет следов и не оказывает (прямого) отрицательного воздействия на нецелевые виды.

Этот метод оказался благом в защите сельскохозяйственных продуктов, чтобы прокормить человечество в мире. И Бушленд, и Книплинг получили всемирное признание за свои лидерские качества и научные достижения, включая Всемирную продовольственную премию 1992 года. Эту технику бывший министр сельского хозяйства США Орвилл Фриман назвал «величайшим энтомологическим достижением 20 века».

Африканский трипаносомоз

Сонная болезнь или африканский трипаносомоз - паразитарное заболевание человека. Заболевание, вызываемое простейшими из рода Trypanosoma и передаваемое мухой цеце, является эндемическим заболеванием в регионах Африки к югу от Сахары, охватывая около 36 стран и 60 миллионов человек. По оценкам, ежегодно заражаются от 50 000 до 70 000 человек, и около 40 000 умирают. Три последних эпидемии произошли в 1896-1906, 1920 и 1970 годах.

Исследования мухи цеце показывают, что самки обычно спариваются только один раз (иногда дважды). Исследования показали, что этот процесс эффективен в предотвращении этого бедствия.

Успешные программы

Основная статья: Список испытаний техники стерильных насекомых

Цели

История трансграничных перевозок стерильных насекомых

Трансграничные перевозки стерильных насекомых осуществляются непрерывно в течение 55 лет (с 1963 г.). Общее количество доставленных стерильных насекомых оценивается в более чем один триллион тысяч отправок через границы в 23 страны-получателя с 50 фабрик по производству стерильных насекомых в 25 странах. В течение этого длительного периода и множества прецедентов не было выявлено никаких проблем, связанных с возможными опасностями, и, таким образом, партия стерильных насекомых никогда не подвергалась каким-либо регулирующим действиям. В таблице показана история трансграничных перевозок, которые начались в 1963 году с поставок стерильной мексиканской плодовой мухи ( Anastrepha ludens, Loew) из Монтеррея, Мексика, в Техас, США.

Недостатки

  • Иногда для подавления популяций перед использованием стерильных насекомых требуются периоды естественной низкой популяции или повторная обработка пестицидами.
  • Разделение по полу может быть трудным, хотя это может быть легко выполнено в больших масштабах, где генетические системы определения пола были развиты, как для средиземноморской плодовой мухи.
  • Лечение облучением, транспортировкой и высвобождением может снизить способность самцов к спариванию.
  • Техника зависит от вида. Например, метод должен применяться отдельно для каждого из 6 экономически важных видов мухи цеце.
  • Массовое выращивание и облучение требуют точных процессов. Неудачи случались, когда выпускались неожиданно плодовитые самцы.
  • Подход на территории всего района более эффективен, поскольку миграция диких насекомых из-за пределов контролируемой зоны может воссоздать проблему.
  • Стоимость выращивания достаточного количества стерильных насекомых может быть непомерно высокой в ​​некоторых местах, но снижается за счет эффекта масштаба.

Заключение и перспективы

Биотехнологические подходы, основанные на генетически модифицированных организмах ( трансгенных организмах), все еще находятся в стадии разработки. Однако, поскольку не существует правовых рамок, разрешающих выпуск таких организмов в природу, стерилизация облучением остается наиболее часто используемым методом. С 8 по 12 апреля 2002 года в штаб-квартире ФАО в Риме состоялось совещание на тему «Статус и оценка риска использования трансгенных членистоногих для защиты растений». Итоги встречи были использованы Североамериканской организацией по защите растений (НАППО) для разработки регионального стандарта НАППО № 27 «Руководящие принципы по ввозу и выпуску трансгенных членистоногих в замкнутые поля», который может стать основой для рационального развития. использования трансгенных членистоногих.

Экономические выгоды

Продемонстрированы экономические выгоды. Прямые выгоды от искоренения мясной мухи для животноводческой отрасли Северной и Центральной Америки оцениваются более чем в 1,5 миллиарда долларов в год по сравнению с инвестициями в размере около 1 миллиарда долларов за полвека. Мексика защищает экспортный рынок фруктов и овощей стоимостью более 3 миллиардов долларов в год за счет ежегодных инвестиций около 25 миллионов долларов. Согласно оценкам, статус страны, свободной от средиземноморской мухи, открыл рынки для экспорта фруктов Чили на сумму до 500 миллионов долларов. При внедрении на всей территории и масштабного процесса выращивания, SIT является экономически выгодным по сравнению с традиционным контролем, в дополнение к своим экологическим преимуществам.

Связанные методы в растениях

Аналогичный метод SIT недавно был применен к сорнякам с использованием облученной пыльцы, что привело к деформированным семенам, которые не прорастают.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-03-31 09:02:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте