Rabu, 15 November 2023

PENDAHULUAN

Spesies dipteran, yang umumnya dibesarkan dalam penangkaran, sangat penting untuk proses pembiakan massal. Menyimpan telur untuk penggunaan di masa depan memberikan beberapa keuntungan, termasuk fleksibilitas untuk menyebar penyebaran benih di sepanjang beberapa shift kerja, pengurangan limbah dalam koloni inti, memudahkan pengiriman jarak jauh, dan menjaga persediaan telur cadangan untuk keamanan. Namun, penelitian tentang penyimpanan dingin telur untuk program biocontrol dan Teknik Serangga Steril (SIT) terbatas, dengan fokus utama pada pendinginan puparia di dipteran.

Ada kebutuhan untuk lebih mengeksplorasi manipulasi periode penyimpanan dingin untuk memperpanjang waktu penyimpanan sambil memastikan kualitas serangga tidak dikompromikan oleh pendinginan embrio jangka pendek. Studi menunjukkan bahwa tegangan oksigen rendah dapat menunda embriogenesis pada serangga, dan anoksia terkait dengan efek krioprotektif selama dormansi. Yang mencolok, telur ulat sutra yang mengalami diapause menunjukkan permeabilitas oksigen yang berkurang, menyebabkan hipoksia, metabolisme yang rendah, dan akumulasi poliol.

TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk menilai kemampuan bertahan hidup hama ternak dipteran bila disimpan pada suhu sub-ambien dan tidak beku. Evaluasi apakah peningkatan oksigen atau kekurangan oksigen bermanfaat bagi penyimpanan merupakan fokus utama.

METODE

Proses pengumpulan telur melibatkan penempatan cangkir plastik dengan media pemeliharaan larva yang dilapisi dengan kertas tisu yang dibasahi di dalam kandang yang berisi 300 lalat rumah dari galur Orlando Regular. Lalat dibiarkan bertelur selama 30 menit, dan usia embrio lalat dihitung dari tengah periode bertelur. Pemeliharaan dan pemeliharaan koloni lalat rumah mengikuti protokol yang telah dijelaskan sebelumnya (Leopold 1970).

Suhu dan kondisi penyimpanan untuk kelompok telur melibatkan pengembangan pada suhu 28°C untuk waktu yang bervariasi sebelum disimpan pada suhu 5°C. Bilik Modular Billups-Rothenberg digunakan untuk penyimpanan, menyediakan lingkungan kedap udara dengan pengenalan gas yang dapat dikontrol. Dalam pengujian gas, bilik disiram dengan gas yang berbeda, termasuk udara ambien, nitrogen, atau oksigen, dengan tekanan gas dikontrol agar tidak melebihi 2 psi. Telur diambil sampel setiap hari selama maksimal 8 hari, dan tingkat kelangsungan hidup dihitung setelah menetas.

Pertumbuhan larva dan munculnya dewasa diamati saat larva yang disimpan pada suhu 5°C diperkenalkan ke media pertumbuhan untuk berkembang dan muncul sebagai dewasa. Keberhasilan munculnya dewasa kemudian dihitung. Penilaian keberhasilan reproduksi melibatkan segregasi jenis kelamin dan perkawinan untuk menilai keberhasilan reproduksi. Betina dipindahkan ke media oviposisi, dan persentase penetasan larva ditentukan.

Untuk evaluasi keberhasilan reproduksi dan kebugaran, fecunditas betina perorangan tidak ditentukan. Kebugaran dewasa dievaluasi dengan meletakkan pupa dalam tabung kaca yang diisi dengan serbuk gergaji, mencatat jumlah dewasa yang muncul, mencapai bagian atas, dan mati selama muncul. Replikasi eksperimen mencakup replikasi dua atau tiga kali untuk eksperimen penyimpanan dingin dan tiga kali untuk uji kebugaran. Kelompok perlakuan memiliki tiga sampel individu dengan jumlah 75–100 serangga untuk penyimpanan dingin dan dua sampel dengan jumlah 20 serangga untuk uji kebugaran.

HASIL

Kesintasan Embrio

Temuan penting pertama penelitian ini, seperti diilustrasikan pada Gambar 1, berkisar pada rata-rata kelangsungan hidup harian embrio pada berbagai waktu pascaoviposisi selama penyimpanan pada suhu 5°C di udara sekitar atau nitrogen selama periode 8 hari. Khususnya, embrio berumur 1 jam menunjukkan toleransi yang paling rendah, dan tidak dapat bertahan hidup setelah hari pertama pada suhu 5°C. Sebaliknya, embrio berumur 3 jam menunjukkan toleransi tertinggi, mencapai sekitar 75% kelangsungan hidup setelah 4 hari penyimpanan dingin. Keuntungan penyimpanan nitrogen terutama terlihat pada embrio berumur 6 jam. Namun kedua kelompok perlakuan mengalami penurunan, dengan kelangsungan hidup turun menjadi sekitar 20% setelah penyimpanan 4 hari. Secara keseluruhan, embrio yang disimpan di udara sekitar pada usia 3 jam menunjukkan tingkat kelangsungan hidup tertinggi di antara kelompok yang diuji.

Dalam pengujian lain yang melibatkan embrio berumur 2, 3, dan 4 jam yang disimpan di udara sekitar hingga 8 hari (Gambar 2), embrio berumur 2 jam menunjukkan tingkat kelangsungan hidup sekitar 25% setelah 1 hari, menurun menjadi nol pada saat itu. hari ke empat. Sebaliknya, kelompok yang berumur 3 dan 4 jam menunjukkan kelangsungan hidup yang kuat, dengan lebih dari 75% bertahan hingga hari keempat. Khususnya, kelompok yang berumur 3 jam mampu mempertahankan sekitar 25% embrio yang menetas menjadi larva.

Perbandingan antara penyimpanan embrio berumur 3 jam dalam konsentrasi oksigen tinggi (hiperoksia) versus udara sekitar pada suhu 5°C (Gambar 3) menunjukkan bahwa hiperoksia merugikan, menurunkan kelangsungan hidup hingga sekitar 20% pada hari keempat. Sebaliknya, lebih dari 75% embrio yang disimpan di udara sekitar pada suhu 5°C berhasil menetas menjadi larva setelah empat hari penyimpanan dingin. Temuan ini menggarisbawahi pengaruh waktu pascaoviposisi, tahap perkembangan, dan konsentrasi oksigen terhadap kelangsungan hidup embrio selama penyimpanan dingin.

Emergence dan Fitness Lalat Dewasa

Dampak penyimpanan dingin terhadap kemunculan embrio dewasa selanjutnya dirinci pada Tabel 1, yang membandingkan tingkat kemunculan embrio dewasa dengan penetasan embrio. Untuk kelompok yang berumur 3 jam, kemunculan dewasa berkisar antara 54% hingga 63% setelah embrio disimpan hingga 3 hari pada suhu 5°C, dengan pertumbuhan kontrol sebesar 64%. Namun, setelah penyimpanan selama 4 hari, tingkat kemunculan dewasa turun menjadi sekitar 26%, dan pada dasarnya mencapai nol pada hari keenam. Dalam kasus embrio 6 jam, kemunculan embrio dewasa kira-kira setengah dari kelompok 3 jam setelah 1 hari penyimpanan, dan pada hari ketiga, tidak ada kemunculan yang teramati. Selain itu, hanya sekitar 10% dari embrio yang berumur 9 jam muncul sebagai embrio dewasa hanya setelah 1 hari penyimpanan, dan kemunculannya dapat diabaikan pada hari kedua. Persilangan timbal balik antara lalat jantan dan betina dari kelompok 3 jam dan 6 jam tidak menunjukkan perbedaan dalam tingkat penetasan embrio dibandingkan dengan kontrol, berkisar antara 76% hingga 84%.

PEMBAHASAN

Waktu optimal untuk penyimpanan dingin telur lalat rumah sangat penting, dan penting untuk mentransfer telur ke penyimpanan dingin dalam waktu tiga jam setelah oviposisi untuk memastikan kelangsungan hidup dan vitalitas optimal embrio. Selama penyimpanan dingin hingga tiga hari, aspek-aspek perkembangan kunci seperti penetasan, eklosi, kemampuan merangkak, dan reproduksi berikutnya tetap relatif tidak terpengaruh. Namun, paparan yang berkepanjangan pada penyimpanan dingin, khususnya setelah empat hari, mengakibatkan penurunan signifikan pada tingkat penetasan embrio yang berusia tiga jam, turun menjadi sekitar 77% dari kelompok kontrol. Demikian juga, tingkat eklosi dewasa menurun menjadi kurang dari separuh dari tingkat kelompok kontrol setelah empat hari. Embrio yang berusia 1, 6, dan 9 jam menunjukkan penurunan signifikan pada penetasan dan eklosi setelah satu hari paparan pada suhu 5°C.

Studi ini menyoroti sensitivitas ekstrem embrio dipteran muda, khususnya pada usia satu jam, terhadap kedinginan di awal perkembangannya. Sensitivitas ini sebelumnya telah diamati pada lalat superdingin dan kejadian cedera tanpa pembekuan pada suhu di bawah 2-10°C. Berbagai peristiwa perkembangan, termasuk pembentukan blastoderma dan struktur massa sinkitium, berkontribusi pada sensitivitas terhadap kedinginan ini. Peristiwa perkembangan yang berbeda yang terjadi pada usia 3, 6, dan 9 jam menunjukkan tingkat sensitivitas yang bervariasi terhadap paparan dingin.

Kerusakan laten menjadi jelas pada tahap selanjutnya setelah penyimpanan dingin, mengakibatkan penurunan eklosi dewasa dan kualitas. Pengamatan ini sejalan dengan penelitian lain yang melaporkan kerusakan laten pada tahap pupa atau dewasa pharate pada kondisi kedinginan. Aktivitas metabolisme selama paparan suhu rendah mungkin memainkan peran dalam menentukan kapasitas embrio untuk bertahan dalam periode penyimpanan dingin.

Lingkungan hipoksia dan hiperoksia tidak signifikan memperpanjang waktu bertahan embrio yang disimpan pada suhu rendah. Menariknya, lingkungan hiperoksia membuktikan merugikan untuk kelangsungan hidup embrio yang berusia tiga jam. Studi ini menekankan pentingnya mengidentifikasi tahap perkembangan yang paling tahan terhadap kedinginan ketika menggunakan penyimpanan dingin untuk perpanjangan umur rak serangga. Dalam konteks ini, embrio yang berusia tiga jam muncul sebagai tahap paling tahan terhadap kedinginan.

Selanjutnya, studi ini memperkenalkan metode untuk menilai vitalitas pada saat eklosi setelah penyimpanan dingin. Metode ini memiliki potensi sebagai alat berharga untuk mengevaluasi kualitas keseluruhan serangga dipteran yang dibesarkan untuk dilepaskan dalam program pengendalian. Secara keseluruhan, temuan ini memberikan wawasan tentang faktor-faktor penting yang memengaruhi keberhasilan strategi penyimpanan dingin dalam program pengendalian serangga.

 

REFERENSI

Leopold, Roger. (2009). Short-Term Cold Storage of House Fly (Diptera: Muscidae) Embryos: Survival and Quality of Subsequent Stages. Annals of the Entomological Society of America. 93. 884-889. 10.1603/0013-8746(2000)093[0884:STCSOH]2.0.CO;2.