Abstract

Fundal:

Gândacul cu benzi maronii, Supella longipalpa, nu este la fel de comun ca gandacul german din Iran. Această specie caută zone care sunt foarte calde de cele mai multe ori și preferă zone mai calde decât preferă gândacii germani. Există o relație între dezvoltarea instarelor și dieta gândacilor. Scopul acestui studiu a fost de a determina efectul diferitelor diete asupra biologiei, ciclului de viață asupra etapelor nimfale ale S. longipalpa în stare de laborator înainte de a investiga starea de rezistență la insecticide a acestei specii în zona de reședință din Iran.

Metode:

Gândacii au fost crescuți în insectarul Școlii de Sănătate Publică, Universitatea de Științe Medicale din Teheran, starea și populația împărțită în patru grupuri egale. Efectul a patru diete diferite asupra ciclului de viață al S. longipalpa a fost studiat pentru a determina efectul acestora asupra duratei de viață a fiecărei etape nimfale.

Rezultate:

Dietele afectate în mod semnificativ asupra creșterii și dezvoltării etapelor de viață imature ale S. longipalpa. Pe baza dietelor introduse la populațiile de gândaci, ciclul total de viață imatur a fost de 54, 58, 60 și 66 de zile pentru dietele 2,4,1 și 3 relativ. Cu toate acestea, durata totală de viață a S. longipalpa în medie a fost de aproximativ 225 de zile.

Concluzie:

În ceea ce privește combaterea dăunătorilor urbani, rezultatul acestui studiu va facilita orice programe operaționale pentru controlul S. longipalpa. Dintre diferitele diete testate, dietele 2 și 4 cu durată mai mică ar fi recomandate pentru creșterea S. longipalpa în stare de laborator.

Introducere

În întreaga lume există aproximativ 3.500 de specii de gândaci (Organizația Mondială a Sănătății 1999). În ultimii ani, s-a colectat bandă brună ca un dăunător grav în diferite zone rezidențiale din Teheran (comunicare personală, Departamentul de Entomologie Medicală, Școala de Sănătate Publică, Universitatea de Științe Medicale din Teheran).

Gândacul cu benzi maronii este o specie importantă de dăunători, practic aproape puțin cunoscută despre interacțiunea dintre hrănire, compoziția dietei și reproducerea și spectrul său de rezistență la insecticide. La fel ca gandacul german, gandacul cu bandă maro este mic și trebuie să se hrănească înainte de producția oothecal. Cu toate acestea, spre deosebire de femelele de gândac german (Blattella germanica), care poartă ootheca pentru o perioadă prelungită, femelele de gândaci cu bandă brună (Supella longipala) ovipozitează ootheca nouă la fiecare câteva zile. Prin urmare, efectul limitării nutrienților ar trebui să devină evident mult mai repede la această specie decât la B. germanica. Gândacii cu benzi maronii își acumulează cele mai mari populații în zone cu temperatură ridicată. Nu au nevoie de apă la fel de mult ca gândacul german, așa că trăiesc adesea în locuri mai uscate. Ele sunt adesea găsite în locații la nivelul ochilor sau peste (Hamilton și colab. 1988). Împerecherea la gandacul german feminin este inhibată în timpul foametei (Roth și Stay 1962) și întârziată atunci când sunt hrăniți cu o dietă stresantă cu proteine ​​(Hamilton și Schal 1988). În absența unei surse adecvate de hrană, femelele fie întârzie reproducerea (Kunkel 1966, Durbin și Cochran 1985), fie produc ootheca mai mică și mai mică (Mueller 1978).

Cunoașterea de bază și înțelegerea ciclului de viață, comportamentului și habitatului gândacilor cu bandă brună sunt esențiale, înainte de a efectua orice programe operaționale pentru orice strategie de combatere a dăunătorilor în zona infestată. Deși gândacul cu bandă maro va fi mai popular ca principalul dăunător urban, totuși există dovezi slabe cu privire la relația dintre dezvoltarea instarelor și dieta S. longipalpa.

Scopul acestui studiu a fost de a afla influența diferitelor diete cu carbohidrați pe baza unor caracteristici biologice, cum ar fi supraviețuirea și longevitatea S. longipalpa în starea de laborator.

Materiale și metode

Populații de gândaci

Gândaci cu bandă maro au fost colectați dintr-o zonă infestată din Teheran, Iran. Toți gândacii au fost menținuți într-un insectar al Școlii de Sănătate Publică, Universitatea de Științe Medicale din Teheran la 27 ± 2 ° C, 60 ± 10% HR, cu o fotoperioadă de 12: 12h (L: D). Fiecare populație de gândaci a fost crescută în borcanul de sticlă de aceeași dimensiune. Gândacii au primit patru diete diferite și apă.

Proiectare experimentală și diete

Pentru a evita orice eterogenitate în populație, studiul a fost realizat pe a doua generație de gândaci cu bandă brună. Nimfele nou apărute (cu vârsta de 3 + 5 zile) de gândaci au fost alocate aleatoriu fiecărui tip de dietă. Efectul fiecărui tip de personal alimentar de ex. lapte, curmale și ambele (curmale + lapte) privind longevitatea stadiului imatur al gândacilor au fost studiate în prezentul dietei normale (pâine uscată și pelete uscate de alimente pentru iepuri, tărâțe și apă), adică dieta, a fost utilizată în mod regulat pentru creșterea și întreținerea coloniilor de gândaci din laboratorul nostru. Dietele utilizate în acest studiu au fost: 1) dieta normală, 2) dieta 1 + dată, 3) dieta 1 + lapte și 4) dieta 1 + dată și lapte. Fiecare grup de insecte consta din 10 gândaci așezați într-o cataramă de plastic (capacitate de 3 litri) și apoi insectele au fost lăsate să se hrănească pe baza dietelor selectate (ca mai sus) disponibile într-o cutie Petri din plastic. Fiecare test a fost format din trei replici.

analize statistice

Testul statistic Kaplan-Meier (test statistic special, recomandat pentru testul de supraviețuire în biologie) și analize ale varianței unidirecționale (ANOVA) au fost utilizate pentru a afla cum variază efectul diferitelor diete asupra duratei de viață a etapelor nimfale ale S. longipalpa, utilizând Pachetul statistic SPSS 18 (Chicago, IL, SUA). Metodele statistice anterioare au fost selectate pe baza proiectării experimentale, a dietelor și a variabilelor aplicate în acest studiu.

Rezultate

Efectul dietelor asupra etapelor nimfale

tabelul 1.

Efectul diferitelor diete asupra duratei de viață a stadiilor nimfale de Supella longipalpa în laborator (testul Kaplan meier)

DieteleD1D2D3D4Zile
N113,20 ± 0,1812,77 ± O.1614,30 ± 0,1513,03 ± 0,18
1 * 1 * 1 * 1 *
N215,03 ± 0,3713,13 ± 0,2415,63 ± 0,2814,70 ± 0,26
2 * 2 * 2 * 2 *
N318,87 ± 0,4617,77 ± 0,3921,40 ± 0,8418,53 ± 0,51
3 * 3 * 3 * 3 *
N412 ± 0,2710,40 ± 0,2515,37 ± 0,5511,73 ± 0,27
4 * 4 * 4 * 4 *

N 1, N2, N3, N4 reprezintă stadiul 1, 2, 3 și nimfal al Supella longipalpa.

vieții

Efectul diferitelor diete asupra duratei de viață a etapelor nimfale de Supella longipalpa în laborator (test ANOVA). Barele reprezintă valoarea medie zilelor de dezvoltare a stadiului nimfal din trei replici în care sunt incluse erorile standard. N 1, N2, N3, N4 reprezintă prima, a 2-a, a 3-a și a 4-a etapă nimfală Supella longipalpa (F.) și D1, D2, D3 și D4 reprezintă tipul de diete prevăzute pentru fiecare grup de gândaci

D1: Dieta normală (pâine uscată, pelete uscate de alimente pentru iepuri, tărâțe și apă), D2: dieta 1+ data, D3: dieta 1 + lapte, D4: dieta 1+ (curmal și lapte).

Supraviețuirea cumulată a nimfelor năpădite de la fiecare etapă la următoare pe baza dietei pe timp este prezentată în Fig. 2 - 5. Numărul de nimfe mutate în etapa următoare a fost variat în etape și între patru diete. Deși prima etapă a grupului de insecte, care s-a hrănit cu dieta 1, a început să devină mai devreme, grupul, care a avut dieta 2, a finalizat prima dezvoltare a instarului într-un timp mai scurt. În plus, dieta 3 provoacă întârzieri în năpârlirea 1 stadiului de gândac (Fig. 2).

Efectul diferitelor diete asupra primei etape nimfale a Supella longipalpa (Kaplan Meier, test de supraviețuire)

N1: prima etapă nimfală

D1, D2, D3 și D4 reprezintă tipul de diete, D1: Dieta normală (pâine uscată, pelete uscate de alimente pentru iepuri, tărâțe și apă), D2: dieta 1 + curmale, D3: dieta 1 + lapte, D4: dieta 1 + curmale și lapte și respectiv etapele nimfale. Numărul de insecte din fiecare grup de replicare a fost de 10 gândaci (n = 10)

Efectul diferitelor diete asupra stadiului 4 nimfal al Supella longipalpa (Kaplan Meier, test de supraviețuire)

D1, D2, D3 și D4 reprezintă tipul de diete, D1: dieta normală (pâine uscată, pelete uscate de alimente pentru iepuri, tărâțe și apă), D2: dieta 1 + curmale, D3: dieta 1 + lapte, D4: dieta 1 + curmale și lapte și respectiv etapele nimfale. Numărul de insecte din fiecare grup de replicare a fost de 10 gândaci (n = 10).

N4: 4th: etapa nimfală

Dieta 2 a accelerat mișcarea de a 2-a etapă la etapa următoare mai repede comparativ cu alții. Durata furiei pentru completarea celui de-al doilea stadiu în acest grup a avut loc între 11 și 16 zile, în timp ce insectele care au folosit dieta 1 au declarat că au murit de la 13 și s-au terminat pe 20 (Fig. 3). În general, durata celui de-al treilea stadiu a fost mai lungă decât alte etape din patru grupe. Deși patru tipuri ale dietei au accelerat năpârlirea celui de-al treilea stadiu în etapa următoare în aproape același timp, dieta 3 a arătat o întârziere în dezvoltarea acestei etape mai mult decât alte grupuri, iar ultimii gândaci s-au mutat în etapa a 4-a în ziua 30 (Fig. 4). Durata dezvoltării celui de-al patrulea stadiu a arătat, de asemenea, variații, în timp ce dieta 2 a început să treacă mai rapid la stadiul adult, iar numărul de insecte, care a finalizat această etapă, a fost mai scurt și la dieta 2. În schimb, gândacii tratați cu dieta 3 au început să mute mai târziu și durata celui de-al patrulea stadiu a fost evident mai lungă comparativ cu alte grupuri (Fig. 5).

Efectul diferitelor diete asupra etapei a 2-a nimfală a Supella longipalpa (Kaplan Meier, test de supraviețuire)

N2: a 2-a etapă nimfală. D1, D2, D3 și D4 reprezintă tipul de diete, D1: Dieta normală (pâine uscată, pelete uscate de iepure, tărâțe și apă), D2: dieta 1 + curmale, D3: dieta 1 + lapte, D4: dieta 1+ curmale și lapte și respectiv stadiile nimfale. Numărul de insecte din fiecare grup de replicare a fost de 10 gândaci (n = 10)

Efectul diferitelor diete pe a treia etapă nimfală a Supella longipalpa (Kaplan Meier, test de supraviețuire). D1, D2, D3 și D4 reprezintă tipul de diete, D1: Dieta normală (pâine uscată, pelete uscate de alimente pentru iepuri, tărâțe și apă), D2: dieta 1 + data, D3: dieta 1+ lapte, D4: dieta 1 + curmale și lapte și respectiv stadiile nimfale. Numărul de insecte din fiecare grup de replicare a fost de 10 gândaci (n = 10)

N3: a treia etapă nimfală.

Discuţie

Am constatat că modificarea dietei poate avea un efect semnificativ asupra duratei dezvoltării nimfale a S. longipalpa. Dieta este unul dintre factorii cei mai importanți pentru creșterea sau colonizarea insectelor în stare de laborator. În general, hrănirea insectelor cu o dietă adecvată poate reduce durata dezvoltării instarului la un timp minim și poate optimiza reproducerea.

Patru diete au fost introduse în etapele imature ale S. longipalpa cu tipuri de diete bazate pe longevitatea etapelor nimfale. Timpul de viață/zi mai scurt care indică dieta adecvată a fost dat insectelor.

Coloniile de gândaci facilitează domeniul cercetărilor privind combaterea dăunătorilor, cum ar fi testele de bioanaliză și evaluarea insecticidelor. În ceea ce privește gândacul și accentul pus pe controlul IVM, au fost efectuate studii cuprinzătoare asupra diferitelor aspecte ale gândacului german german B. (L.) (Cochroan 1986, Ladonni și colab. 1988, Ladonni 2000, Ladonni 2001). Spectrul de moștenire și rezistență, baza moleculară a rezistenței kdr a gândacului german la patru grupuri principale de insecticide au fost studiate pe scară largă pe diferite tulpini iraniene de gândac german (Ladonni și colab. 1988; Limoee și colab. 2007; Limoee și colab. 2011) . Există unele dovezi care indică faptul că S. longipalpa a fost înlocuit cu gândac german (Blattella germanica) în unele orașe din Iran. Prin urmare, S. longipalpa va fi considerat mai mult ca un dăunător urban în multe orașe, în timp ce sunt disponibile cunoștințe slabe despre biologie și ecologie dacă această specie.

Studiile efectuate cu gandacii germani au relevat o asociere intimă între disponibilitatea hranei și a apei și succesul reproductiv (Roth și stay 1962, Kunkel 1966, Mueller 1978). Consumul de alimente și apă este ciclic și strâns legat de ciclul de reproducere la gândacii germani și americani (Bell 1969, Cochran 1983, Rollo 1984, Durbin și Cochran 1985, Hamilton și Schal 1988). Cu toate acestea, s-au efectuat mici studii privind comportamentul de odihnă și hrănire a S. longipalpa.

Influența proteinelor dietetice asupra consumului de alimente și reproducerea gândacului german feminin a fost studiată de Hamilton și Schal (1988), astfel încât performanța adulților a fost influențată direct de nivelul de proteine ​​al zeității. Femelele care au avut o dietă cu 65% proteine, au murit rapid în timp ce femelele s-au hrănit cu substanțe nutritive care conțineau 5% proteine, nu numai rata reproductivă a acestora redusă, ci și dimensiunea ootecilor au fost mai mici.

Rezultatele noastre au indicat faptul că personalul alimentar pe bază de compuși de hidrocarburi are un efect mare asupra dezvoltării stadiului imatur. Rezultatele analizelor cumulate de supraviețuire asupra dezvoltării nimfelor au indicat faptul că trecerea nimfelor de la o etapă la alta a fost variată în funcție de tipul dietei. Această variație s-ar putea datora alimentelor cu carbohidrați disponibile în special acelor insecte, care au accesat până în prezent. Se pare că data ca hrană suplimentară ar putea accelera nimfele gândacilor pentru a finaliza fiecare etapă mai repede. Data conține o cantitate mare de carbohidrați simpli pe care insectele le pot digera rapid și transforma în energie. Prin urmare, acest studiu recomandă data ca hrană suplimentară pentru hrănirea gândacilor, în special pentru creșterea S. longipalpa în stare de laborator.

Concluzie

În ceea ce privește combaterea dăunătorilor gazdă, colonizarea dăunătorilor în condiții optime este esențială pentru evaluarea și înțelegerea pesticidelor și a altor aspecte ale biologiei și ecologiei dăunătorilor, cum ar fi S. longipalpa. În consecință, dietele optime pentru accelerarea năpârlirii instarelor cu benzi maronii sunt dietele 2 și 4.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut de o subvenție de la Universitatea de Științe Medicale din Teheran (TUMS) (Grant nr. 22817-27-02-92). Cercetarea a făcut parte din teza MSPH de la Școala de Sănătate Publică, Universitatea de Științe Medicale din Teheran. Autorii declară că nu există niciun conflict de interese.