A kukoricabogár, a Sitophilus zeamais nevelése mesterséges kukorica — manióka diétán

James Adebayo Ojo

1 Növénytermesztési és erdőgazdálkodási tanszék, Kwara Állami Egyetem, Malete, Kwara állam, Nigéria

Adebayo Amos Omoloye

2 Növényvédelmi és Környezetbiológiai Tanszék, Ibadani Egyetem, Nigéria

Absztrakt

Kukoricával, manióka chipsekkel és aminosav-kiegészítőkkel (lizin és metionin) készített száraz mesterséges étrend-pelleteket értékeltük a Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae) tömeges tenyésztésére, amely sok tárolt gabona erősen polifág kártevője. Az értékelést laboratóriumban végeztük 26 ± 2 ° C hőmérsékleten, 60–70% relatív páratartalom mellett, 12:12 L: D fényperiódus mellett. A mesterséges étrendet különböző arányú kukorica (M) TZPB-SW-R fajtából, manióka (C) TMS-2110 fajtából és aminosav-kiegészítőkből állították össze, és 6 mm átmérőjű pelletekké pelletálták, amelyeken öt egynapos pár - a régi S. zeamais-t biológiai vizsgálatnak vetették alá. Az M9C1 étrend (90% M és 10% C) volt a legalkalmasabb étrend, viszonylag rövidebb fejlődési periódussal (34,8 nap) és az utódok legnagyobb F1 megjelenésével (145,4) a kontrollhoz képest, az M10C0 (100% M és 0% C ).

Bevezetés

A rovarok mesterséges étrendjének fejlesztése óriási mértékben hozzájárult a rovarkártevők tanulmányozásához és ellenőrzéséhez, különösen az entomológia, a genetika, az ökológia és a fiziológia területén, ahol rendszeres és megbízható, magas színvonalú rovarellátásra van szükség megfelelő mennyiségben. meghatározott időszakok (Fortes et al. 2006) a biológiai vizsgálatokhoz és a kapcsolódó vizsgálatokhoz. Számos mesterséges étrendet írtak le fitofág rovarokra, különösen a Noctuidae és a Curculionidae családba tartozó kártevő fajokra (Singh 1977; Wheeler és Zahniser 2001). Az ilyen étrendek értékesek voltak más gazdaságilag fontos rovarok tömeges tenyésztése szempontjából (Cohen 2001; Castane és Zapata 2005; Ahmed et al. 1998). Ugyanakkor kevés információ van a S. zeamais tömegkultúrájáról kukoricából készült kaszava mesterséges étrend alkalmazásával, amely adaptálható lesz a rovartudományi vizsgálatokban olyan trópusi országokban, mint Nigéria.

A rovarok a betakarítás utáni legfontosabb kártevők mind a mezőgazdasági termelők, mind a fogyasztók szintjén a trópusokon (Lale és Ofuya 2001; Adedire 2003). A kukoricabogár, a Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae), a kártevők tárolásának elsődleges területe (Adedire 2001), amely akkor kezdi megfertőzni az érő kukoricatermést a mezőn, amikor a szem nedvességtartalma még mindig 50–55%. Így amikor a gazdálkodók 6–8 héttel később betakarítják a kukorica termését, a zsizsik már befejezte az egyik nemzedéket, és a második generáció számára tojásokat rakott le (De Lima 1979). Az afrikai jelentések (Hill és Waller 1990) szintén megerősítik a S. zeamais által okozott fertőzést. Ezenkívül számos más növény másodlagos kártevője, például a rizs, a cirok, a jam termékek és a manióka liszt raktárban (Nwanna 1993). A betakarítás utáni veszteségeket a tároló rovarkártevők, mint például a S. zeamais miatt, egyre fontosabb korlátként ismerik el az afrikai kukoricatermesztésben (Markham et al. 1994). Súlyos fertőzése a termés 30–40% -ának megfelelő súlyvesztést okozhat (CABI 2005). A kifejlett zsizsik és lárvák sértetlen szemcsékkel táplálkoznak, és porszerű formára redukálják őket (Adedire 2001).

A rovarkártevők tanulmányozásának és ellenőrzésének szükségessége hozzájárult a mesterséges étrend kialakításához. Ezért ez a tanulmány az S. zeamais kukorica-manióka mesterséges étrenden (nem holidikus étrenden) történő tömeges tenyésztésére törekszik annak életképes étrendként való alkalmasságának tesztelésére. Nigériában a búzát importálják, ami nagyon drágává és nem könnyen elérhetővé teszi. A kukoricát és a manióvát sok afrikai országban termesztik; így a kukorica-manióka étrend kifejlesztése praktikus lenne, és közvetlenül alkalmazható hasonló kutatásokban Nigériában és Afrika más részein.

Anyagok és metódusok

Sitophilus zeamais kultúra

A kísérlethez felhasznált S. zeamais kezdeti állományát a nigériai Ibadani Egyetem Növényvédelmi és Környezetbiológiai Tanszékének Entomológiai Kutatólaboratóriumából szereztük be. 200 g kukoricamagot 2 kg űrtartalmú kemenceedénybe tettünk, amelybe 10 pár S. zeamais-t vittek be egy héten át a laboratóriumba. A felállítást hatszor megismételtük, és a mintákat naponta megfigyeltük az F1 utódok megjelenéséig. A kísérleti körülmények 60 ± 10% RH, 26 ± 2 ° C és 12:12 L: D voltak.

Használt kísérleti anyagok

A maniókaforgácsot (TMS-2110 fajta) és a kukoricaszemeket (TZPB-SW-R fajta) a vetőmagtároló részlegtől, az Agrárkutatási és Oktatási Intézet (IAR & T), Moor Plantation, Ibadan vetőmagjától szereztük be. Az aminosav-kiegészítést, a lizint és a DL-metionint, a nigériai Ibadan Adom Agroservice vetőmagraktárából szerezték be.

A kukorica tápanyagtartalmának meghatározása - manióka étrend

Az étrend elkészítése előtt a tápértéket (elsődleges metabolitok és ásványi anyagok) az AOAC (1990) által leírt analitikai eljárásokkal határozták meg. Ezek képezik az alapját a megfogalmazott kukorica-manióka-aminosav-kiegészítők ideiglenes keverékeinek (2. táblázat). Az egyes mesterséges étrendes kezeléseket AOAC (1990) módszerével is értékeltük.

2. táblázat.

A mesterséges étrendek összetétele.

Mesterséges étrend elkészítése

A szárított maniókaforgácsot és a kukoricát finomra őröltük - külön-külön őröltük egy Lister 5 HSP őrlőmalommal. Ezeket változó arányban összekeverve 14 különböző étrendet készítettünk (2. táblázat), amelyeken 100 ml desztillált vizet adtunk minden étrendcsoport 250 g-os mintatételéhez, és alaposan összekevertük, hogy félvastag homogenizált pasztát képezzünk. Ezután a pasztát pelletizáljuk (6 mm átmérőjű, 1,5 cm hosszú). A pelleteket ezután kemencében szárítottuk 105 ° C-on, 13% nedvességtartalomig.

S. zeamais teljesítménye mesterséges étrendeken

Minden mesterséges diétás pelletcsoport 20 g-os mintáját lemértük egy 15 cm átmérőjű Petri-csészébe, öt ismétlésben. Öt pár egynapos S. zeamais-t vezettünk be minden példányba a szokásos eljárás szerint (Odeyemi és Daramola 2000). A zsizsikeket a rovarok emelvényének és hasi alakjának vizsgálatával ivartalanítottuk. A Sitophilus hím emelvénye érdes, kifejezetten rövidebb és szélesebb, mint a nőstényé, míg a nőstény emlője sima, fényes, egyértelműen hosszabb és keskenyebb, mint a hímé. A zsizsikeket hét napon át hagyták párosodni és tojni az étrenden, majd eltávolították őket. Az egyes kezelések további öt ismétlődését állítottuk fel S. zeamais fertőzés nélkül az étrend nedvességtartalmának figyelemmel kísérésére. A fertőzött és a nem fertőzött tételeket a laboratóriumban teljesen randomizált elrendezésben rendezték be. A kísérleti elrendezést naponta ellenőriztük az F1 utódok megjelenéséig. A következő adatokat gyűjtötték: (i) fejlődési periódus, (ii) F1 progeniesek megjelenése, (iii) F1 progeniesek súlya megjelenéskor, és (iv) nemi arány.

Statisztikai analízis

Az adatokat varianciaanalízissel (ANOVA) elemeztük, és ahol szignifikáns volt, az átlagokat elválasztottuk Tukey HSD-tesztjével (p 1/2 (Little and Hills 1978). A nemek arányát Halstead (1963) és Adedire (2001) által leírt technikákkal követtük. ).

Eredmények

A mesterséges étrendpelleteken felvetett S. zeamais F1 utódainak megjelenése, súlya és fejlődési ideje

Asztal 1.

A vizsgálatban használt kukorica- és maniókaforgács ásványi anyag- és vitamintartalma (elemzés 100 g-onként).

4. táblázat.

Az AD pelletek fogyasztásának hatása a Sitophilus zeamais F1 megjelenésére.

Ehhez hasonlóan az F1 utódok átlagos megjelenése a legmagasabb volt (p> 0,05) az M9C1 mesterséges étrend-pelleten (145) a kontrollhoz képest (130). Bár viszonylag alacsonyabb, az M4C1 étrenden megjelenő utódok átlagos száma nem különbözött szignifikánsan a kontroll étrenden (M10C0) jelentkezőektől (4. táblázat). A mesterséges étrend-pelletekből származó F1-progeninek átlagos testtömege szignifikánsan eltért az 1,86 mg-tól a CLMe0,5-ben és 2,34 mg-tól az M10C0-ban (4. táblázat). Bár kissé nagyobb, az F1 utódok átlagos testtömege nem különbözött szignifikánsan a kontroll M10C0 (2,34 mg) és M9C1 (2,22 mg) kontrollaktól.

Az AD pelletek fogyasztásának hatása az F1 utódok nemi arányára

Jelentős különbségek történtek a zsizsik nemi arányában, amelyek az AD pelletekből kerültek elő (5. táblázat). Az F1 utódok nemi aránya minden étrendből megfelelt a 2: 1 nemi aránynak a nőstények javára (χ 2 = 14,84: p 6. táblázat. A fehérje százalékos aránya a legalacsonyabb (M0C10-ben 2,06%) és az M10C0-diéta legmagasabb tartományában volt ( 3,18%) és az étrend M9C1 (3,07%). Egyéb összetevők is változtak: zsír (0,43–0,57%), hamu (2,08–2,22%), rost (0,43–0,57%), cukor (4,3–5,8%) és keményítő (78,95–80,5%). Az összes étrend C-vitamin-tartalma szintén 1,88–2,02 mg között mozgott. A foszfor volt a legelterjedtebb elem minden étrendben, a legalacsonyabb az M10C0 étrendben (251 mg), majd az M9C1 étrendben (267,3 mg) és diéta CLMe 0,25 (389,1 mg) (6. táblázat).

6. táblázat.

Közeli, ásványi anyag és vitamin összetétel 100 g mesterséges étrend (AD) pelletenként.

Vita

Ez a tanulmány azt mutatja, hogy a S. zeamais laboratóriumban nem holidikus étrenden nevelhető, ami viszonylag megkönnyíti az S. zeamais tömeges tenyésztését kutatási és egyéb kártevő-kezelési célokból. Más coleopteranokat, mint például az Oxyops vitiosa, Melaleuca quinquenervia levelek, kukoricakeményítő és kazein keverékéből készített mesterséges étrenden neveltek (Wheeler és Zahniser 2001), a Rhynchophorus ferrugineus zab, kókusz torta keverékéből készült mesterséges étrenden nevelkedett., élesztő és cukornád rostok (Weissling és Davis 1995).

Ebben a vizsgálatban az M9C1 diéta, amely 90% teljes kukoricát és 10% maniókat tartalmazott, volt a legalkalmasabb étrend e rovar tömeges tenyésztésére. A fejlődési periódus (34,8 nap) körülbelül 10% -kal gyorsabb volt a kontrollhoz képest (M10C0). Az F1 utódok száma is szignifikánsan magasabb volt (145,4), mint a kontroll. Ehhez hasonlóan az F1 utódok átlagos testtömege sem különbözött szignifikánsan a kontrolltól. Mindez a megfelelő táplálkozási minőség eredménye lehet. Annak ellenére, hogy a diéta elkészítéséhez használt összetevők fehérje- és keményítőtartalmában nem volt nagy különbség, az M9C1 diéta bizonyult a legjobbnak. Ennek oka lehet, hogy az étrendben jelen lévő tápanyagok megfelelő arányban voltak, mivel a növényi szöveten nevelkedett rovarok és a mesterséges étrend sem biztos, hogy kialakulnak, mivel az étrend másodlagos kémiája és/vagy alacsonyabb tápértéke gátolhatja optimális fejlődésüket (Blanco et al. 2008). Ennek oka lehet az M9C1 étrend zsizsikek általi hatékony nettó élelmiszer-felhasználása is.

Az M10C0, M9C1, M4C1 és M7C3 étrendben megfigyelt átlagos fejlődési periódus egyetért Haines (1991) megállapításával, aki szerint az S. zeamais átlagos fejlődési periódusa 27 ° C-on és 70% relatív páratartalom mellett 31-37 nap, és Rees (1996), aki arról számolt be, hogy a fejlődési periódusok optimális körülmények között körülbelül 35 napot vesznek igénybe. Ezenkívül az M9C1 diétán a legrövidebb napok a megjelenésig (34,8) hosszabbak voltak, mint amit Baker és Mabie (1973) megfigyelt, amikor a S. granarius-t természetes és meridián étrenden (búza-, kukorica- és rizsliszt, valamint kazein - keményítő/glükóz alapú meridikus étrend); 25,5, illetve 26,5 napot regisztráltak a megjelenésig a nőknél és a férfiaknál. Ezenkívül az F1 utódok átlagos száma 145,4, 130,8 és 124,2 az M9C1, M10C0 és M4C1 étrendeken alátámasztja Haines (1991) megállapításait, akik arról számoltak be, hogy a tárolt gabonák, például a Sitophilus spp. optimális hőmérsékleti és nedvességi körülmények között akár 100-szorosára is képesek növekedni minden generációban, kedvező étrend mellett, bár fejlődésük függhet a tárolt gabona fajtájától, amellyel táplálkoznak.

Vizsgálatunk eredményei azt is kimutatták, hogy az F1 utódok nemi aránya szignifikánsan különbözik egymástól, a nõk és férfiak aránya 2: 1. Ez a megállapítás nem értett egyet Danho et al. (2002), aki arról számolt be, hogy az F1 utódok nemi aránya nem különbözött szignifikánsan egymástól, annak ellenére, hogy több nőstény volt, mint férfi. Ez a megállapítás nem értett egyet Fortes et al. (2006) és Abbasi és mtsai. (2007), aki 1: 1 arányról számolt be, amikor a Helicoverpa armigera tápióka alapú mesterséges étrenden nevelkedett.

Vizsgálatunk azt mutatja, hogy lehetséges a S. zeamais nevelése a kaszava nem szilárd mesterséges étrendjén, szintetikus aminosavakkal dúsítva. Ezenkívül az ezekből a helyi eredetű nigériai növényekből előállított és elkészített mesterséges étrend-pellet megvalósítható a S. zeamais tömegkultúrája szempontjából, és az M9C1 formulázott mesterséges étrend-pellet alkalmas trópusi nigériai körülmények között végzett laboratóriumi S. zeamais tömegkultúrára.

3. táblázat.

Súlygyarapodás Sitophilus zeamais által az AD pelletek fogyasztása után (mg) ± SE.