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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.64.2009.tde-09102009-161657
Document
Author
Full name
Thiago de Araujo Mastrangelo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2009
Supervisor
Committee
Walder, Julio Marcos Melges (President)
Nascimento Filho, Virgilio Franco do
Parra, José Roberto Postali
Title in Portuguese
Esterilização de moscas-das-frutas (Diptera: Tephritidae) com raios-X para Programas de Técnica do Inseto Estéril
Keywords in Portuguese
Anastrepha fraterculus
Ceratitis capitata
Irradiação
Radiação gama
Raios-X
Abstract in Portuguese
O recente medo de atos terroristas provocou um aumento do número de atrasos e cancelamentos do transporte de radioisótopos. Isto representa uma verdadeira ameaça aos projetos de produção de insetos estéreis ao redor do mundo. Visando validar o uso de um novo tipo de irradiador de raios-X de baixa energia, foram conduzidos uma série de estudos de radiobiologia para moscamed, Ceratitis capitata (linhagem tsl-VIENNA 8) (Wied., 1824) (Diptera: Tephritidae), e uma linhagem argentina de Anastrepha fraterculus (Wied., 1830) (Diptera: Tephritidae), também calculando-se a eficiência biológica relativa (RBE) entre raios-X e a tradicional radiação de 60Co. Pupas 48-24 h antes da emergência do adulto de machos de moscamed e de ambos os sexos de A. fraterculus foram irradiadas com doses variando de 15 a 120 Gy e 10 a 70 Gy respectivamente. As doses que induzem 50, 90 e 99% de esterilidade foram estimadas e a hipótese de paralelismo para as equações de Probit foram testadas. Doses de 82,7 Gy de raios-X e 128,2 Gy de raios (portanto, uma RBE=1,5) induziram 99% de esterilidade em machos de moscamed. A fertilidade de fêmeas férteis de A. fraterculus cruzadas com machos irradiados com 41 Gy de raios-X e 62,7 Gy de raios foi reduzida em 99% comparando-se com a testemunha (RBE=1,5). A esterilidade de 99% das fêmeas irradiadas de A. fraterculus foi alcançada com 60-80 Gy (RBE~0,7). A fecundidade e os parâmetros de controle de qualidade de emergência de adultos,voadoras e sobrevivência não foram significativamente afetados pelos dois tipos de radiação (RBE~1) tanto para moscamed quanto para A. fraterculus (p>0,01), estando as médias em conformidade com os valores especificados pela FAO/IAEA/USDA. Apenas a fecundidade de fêmeas irradiadas de A. fraterculus foi severamente reduzida com o aumento das doses e nenhum ovo foi colocado com 70 Gy de ambas as radiações. Não houve diferença significativa entre raios-X e com relação aos índices de acasalamento (RSI para moscamed, RII, ISI, MRPI e FRPI para A. fraterculus) (p>0,05), o que indicou casualidade na formação dos casais entre insetos férteis e estéreis. Os resultados demonstraram que não há diferença significativa na eficiência biológica entre os dois tipos de radiação dentro da faixa usual de doses aplicada na produção de insetos estéreis. Uma nova geração de irradiadores de raios-X pode atender agora os programas de controle de pragas dos países-membros da ONU
Title in English
Sterilization of fruit flies (Diptera: Tephritidae) with X-rays for Sterile Insect Technique Programs
Keywords in English
Anastrepha fraterculus
Ceratitis capitata
Gamma radiation
Irradiation
X-rays
Abstract in English
Recent fear of acts of terrorism provoked an increase of delays and denials in the shipment of radioisotopes. This truly represented a menace to sterile insect production projects around the world. In order to validate the use of a new kind of low-energy X-ray irradiator, a series of radiobiological studies on Ceratitis capitata (tsl-VIENNA 8 strain) (Wied., 1824) (Diptera: Tephritidae) and an Argentinean strain of Anastrepha fraterculus (Wied., 1830) (Diptera: Tephritidae) were carried out, also comparing biological effectiveness between X-rays and traditional radiation from 60Co. Pupae 48-24 h before adult emergence of C. capitata males and both sexes of A. fraterculus were irradiated with doses ranging from 15 to 120 Gy and 10 to 70 Gy respectively. Doses that induce 50, 90 and 99% of sterility were estimated and the hypothesis of Parallelism for the Probit equations was tested. Doses of 82.7 Gy of X-rays and 128.2 Gy of rays (thus, a RBE =1.5) induced 99% sterility on medfly males. The fertility of A. fraterculus fertile females crossed with 41 Gy of X-rays and 62.7 Gy of rays decreased in 99% comparing with the control group (RBE=1.5). 99% sterility of A. fraterculus irradiated females was achieved with 60-80 Gy (RBE~0.7). The standard quality control parameters of fecundity, adult emergence, fliers and survival were not significantly affected by the two types of radiation (RBE~1) either for medfly or A. fraterculus (p>0.01), being averages in conformity with the values required by FAO/IAEA/USDA. Only fecundity of irradiated A. fraterculus females was severely reduced with increasing doses and no egg was laid at 70 Gy of both radiations. There were no significant differences between X-rays and rays regarding mating indices (RSI for medfly, RII, ISI, MRPI and FRPI for A. fraterculus) (p>0.05), what indicated more random matings for fertile and sterile insects. The results demonstrated that no significant difference in biological effectiveness exist for both kinds of radiations in the usual range of doses applied to produce sterile flies. A new generation of X-rays irradiators can attend now pest control programs of UN member states
 
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Publishing Date
2009-10-27
 
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