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Office of Scientific and Technical Information

Title: Quality management systems for fruit fly (Diptera: Tephritidae) sterile insect technique

Abstract

The papers presented in this issue are focused on developing and validating procedures to improve the overall quality of sterile fruit flies for use in area-wide integrated pest management (AW-IPM) programs with a sterile insect technique (SIT) component. The group was coordinated and partially funded by the Joint FAO/IAEA Programme of Nuclear Techniques in Food and Agriculture, International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, under a five-year Coordinated Research Project (CRP) on 'Quality Assurance in Mass-Reared and Released Fruit Flies for Use in SIT Programmes'. Participants in the CRP from 16 countries came from both basic and applied fields of expertise to ensure that appropriate and relevant procedures were developed. A variety of studies was undertaken to develop protocols to assess strain compatibility and to improve colonization procedures and strain management. Specific studies addressed issues related to insect nutrition, irradiation protocols, field dispersal and survival, field cage behavior assessments, and enhancement of mating competitiveness. The main objective was to increase the efficiency of operational fruit fly programs using sterile insects and to reduce their cost. Many of the protocols developed or improved during the CRP will be incorporated into the international quality control manual for sterile tephritid fruit flies, standardizing keymore » components of the production, sterilization, shipment, handling, and release of sterile insects. (author) [Spanish] Los articulos presentados en este numero se enfocan en el desarrollo y la validacion de procedimientos para mejorar la calidad total de moscas de las frutas esteriles para su uso en programas de manejo integrado de plagas en donde la tecnica del insecto esteril (TIE) es uno de los componentes clave. El grupo fue coordinado y parcialmente financiado por la Division Conjunta de Tecnicas Nucleares para la Alimentacion y la Agricultura de la FAO/OIEA, Viena, Austria, por un periodo de cinco anos bajo el proyecto de Investigacion Coordinada (PIC) sobre 'el Aseguramiento de la Calidad de Moscas de las Frutas Criadas y Liberadas para su Uso en Programas de TIE'. Los participantes en el PIC representan 16 paises con experiencia en campos de investigacion basica y aplicada. Para asegurar que los procedimientos desarrollados fueran apropiados y pertinentes, se realizaron una variedad de estudios para el desarrollo de protocolos para evaluar la compatibilidad y para mejorar los procedimientos de colonizacion y manejo de cepas salvajes. Estudios especificos trataron asuntos relacionados con la nutricion de insectos, los protocolos de irradiacion, la dispersion y supervivencia en el campo, evaluacion del comportamiento en jaulas de campo, y el mejoramiento de la competitividad sexual. Los objetivos fundamentales fueron el aumentar la eficiencia y reducir los costos de los programas operacionales de control de moscas de las frutas donde TIE es utilizada. Muchos de los protocolos desarrollados o mejorados durante el PIC seran incorporados en el Manual Internacional de Control de Calidad para Moscas Estriles de la familia Tephritidae, para estandarizar componentes claves como la produccion, esterilizacion, envio, manejo y liberacion de insectos esteriles. (author)« less

Authors:
;  [1];  [2];  [3];  [4];  [5]
  1. Joint FAO/IAEA Programme of Nuclear Techniques in Food and Agriculture, International Atomic Energy Agency, Agency's Laboratories, A-2444 Seibersdorf (Austria)
  2. USDA-ARS USPBARC, 2727 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96720 (United States)
  3. USDA/APHIS/CPHST, 41-650 Ahiki St. Waimanalo, HI 96795 (United States)
  4. USDA-ARS USPBARC, P.O. Box 4459, Hilo, HI 96720 (United States)
  5. Joint FAO/IAEA Programme of Nuclear Techniques in Food and Agriculture, International Atomic Energy Agency, Wagramerstrasse 5. P.O. Box 100, A-1400 Vienna (Austria)
Publication Date:
OSTI Identifier:
20942902
Resource Type:
Journal Article
Resource Relation:
Journal Name: Florida Entomologist; Journal Volume: 90; Journal Issue: 1; Other Information: Country of input: International Atomic Energy Agency (IAEA); DOI: 10.1653/0015-4040(2007)90[1:QMSFFF]2.0.CO;2; Proceedings of a 5-year FAO/IAEA Coordinated Research Project on Fruit Fly Quality, Control, and Behavior; 64 refs
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
60 APPLIED LIFE SCIENCES; AGRICULTURE; FRUIT FLIES; IRRADIATION; MANUALS; MASS REARING; MATING; NUTRITION; PEST CONTROL; QUALITY ASSURANCE; QUALITY CONTROL; RADIOSTERILIZATION; STERILE MALE TECHNIQUE

Citation Formats

Caceres, C., Robinson, A., McInnis, D., Shelly, T., Jang, E., and Hendrichs, J.. Quality management systems for fruit fly (Diptera: Tephritidae) sterile insect technique. United States: N. p., 2007. Web. doi:10.1653/0015-4040(2007)90[1:QMSFFF]2.0.CO;2; PROCEEDINGS OF A 5-YEAR FAO/IAEA COORDINATED RESEARCH PROJECT ON FRUIT FLY QUALITY, CONTROL, AND BEHAVIOR; 64 REFS.
Caceres, C., Robinson, A., McInnis, D., Shelly, T., Jang, E., & Hendrichs, J.. Quality management systems for fruit fly (Diptera: Tephritidae) sterile insect technique. United States. doi:10.1653/0015-4040(2007)90[1:QMSFFF]2.0.CO;2; PROCEEDINGS OF A 5-YEAR FAO/IAEA COORDINATED RESEARCH PROJECT ON FRUIT FLY QUALITY, CONTROL, AND BEHAVIOR; 64 REFS.
Caceres, C., Robinson, A., McInnis, D., Shelly, T., Jang, E., and Hendrichs, J.. Thu . "Quality management systems for fruit fly (Diptera: Tephritidae) sterile insect technique". United States. doi:10.1653/0015-4040(2007)90[1:QMSFFF]2.0.CO;2; PROCEEDINGS OF A 5-YEAR FAO/IAEA COORDINATED RESEARCH PROJECT ON FRUIT FLY QUALITY, CONTROL, AND BEHAVIOR; 64 REFS.
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title = {Quality management systems for fruit fly (Diptera: Tephritidae) sterile insect technique},
author = {Caceres, C. and Robinson, A. and McInnis, D. and Shelly, T. and Jang, E. and Hendrichs, J.},
abstractNote = {The papers presented in this issue are focused on developing and validating procedures to improve the overall quality of sterile fruit flies for use in area-wide integrated pest management (AW-IPM) programs with a sterile insect technique (SIT) component. The group was coordinated and partially funded by the Joint FAO/IAEA Programme of Nuclear Techniques in Food and Agriculture, International Atomic Energy Agency, Vienna, Austria, under a five-year Coordinated Research Project (CRP) on 'Quality Assurance in Mass-Reared and Released Fruit Flies for Use in SIT Programmes'. Participants in the CRP from 16 countries came from both basic and applied fields of expertise to ensure that appropriate and relevant procedures were developed. A variety of studies was undertaken to develop protocols to assess strain compatibility and to improve colonization procedures and strain management. Specific studies addressed issues related to insect nutrition, irradiation protocols, field dispersal and survival, field cage behavior assessments, and enhancement of mating competitiveness. The main objective was to increase the efficiency of operational fruit fly programs using sterile insects and to reduce their cost. Many of the protocols developed or improved during the CRP will be incorporated into the international quality control manual for sterile tephritid fruit flies, standardizing key components of the production, sterilization, shipment, handling, and release of sterile insects. (author) [Spanish] Los articulos presentados en este numero se enfocan en el desarrollo y la validacion de procedimientos para mejorar la calidad total de moscas de las frutas esteriles para su uso en programas de manejo integrado de plagas en donde la tecnica del insecto esteril (TIE) es uno de los componentes clave. El grupo fue coordinado y parcialmente financiado por la Division Conjunta de Tecnicas Nucleares para la Alimentacion y la Agricultura de la FAO/OIEA, Viena, Austria, por un periodo de cinco anos bajo el proyecto de Investigacion Coordinada (PIC) sobre 'el Aseguramiento de la Calidad de Moscas de las Frutas Criadas y Liberadas para su Uso en Programas de TIE'. Los participantes en el PIC representan 16 paises con experiencia en campos de investigacion basica y aplicada. Para asegurar que los procedimientos desarrollados fueran apropiados y pertinentes, se realizaron una variedad de estudios para el desarrollo de protocolos para evaluar la compatibilidad y para mejorar los procedimientos de colonizacion y manejo de cepas salvajes. Estudios especificos trataron asuntos relacionados con la nutricion de insectos, los protocolos de irradiacion, la dispersion y supervivencia en el campo, evaluacion del comportamiento en jaulas de campo, y el mejoramiento de la competitividad sexual. Los objetivos fundamentales fueron el aumentar la eficiencia y reducir los costos de los programas operacionales de control de moscas de las frutas donde TIE es utilizada. Muchos de los protocolos desarrollados o mejorados durante el PIC seran incorporados en el Manual Internacional de Control de Calidad para Moscas Estriles de la familia Tephritidae, para estandarizar componentes claves como la produccion, esterilizacion, envio, manejo y liberacion de insectos esteriles. (author)},
doi = {10.1653/0015-4040(2007)90[1:QMSFFF]2.0.CO;2; PROCEEDINGS OF A 5-YEAR FAO/IAEA COORDINATED RESEARCH PROJECT ON FRUIT FLY QUALITY, CONTROL, AND BEHAVIOR; 64 REFS},
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volume = 90,
place = {United States},
year = {Thu Mar 15 00:00:00 EDT 2007},
month = {Thu Mar 15 00:00:00 EDT 2007}
}
  • Quality control procedures for Bactrocera philippinensis Drew and Hancock 1994 (Diptera: Tephritidae) used in sterile insect technique (SIT) programs were established in the mass rearing facility at the Philippine Nuclear Research Institute. Basic studies on pupal irradiation, holding/packaging systems, shipping procedures, longevity, sterility studies, and pupal eye color determination in relation to physiological development at different temperature regimes were investigated. These studies will provide baseline data for the development of quality control protocols for an expansion of B. philippinensis field programs with an SIT component in the future. (author) [Spanish] Los procedimientos de control de calidad para Bactrocera philippinensis Drewmore » y Hancock 1994 (Diptera: Tephritidae) usados en programas de la tecnica de insecto esteril (TIE) fueron establecidos en la facilidad de cria en masa del Instituto Filipino de Investigacion Nuclear. Estudios basicos sobre la irradiacion de las pupas, sistemas de almacenaje/empaque, procedimientos del envio, longevidad, estudios de esterilidad y la determinacion del color de ojo de la pupa en relacion con el desarrollo fisiologico en regimenes diferentes de temperatura fueron investigados. Estos estudios proveeran una linea de informacion basica para el desarrollo de protocolos de control de calidad para una expansion de los programas de campo para B. philippinensis con un componente de TIS en el futuro. (author)« less
  • A mass-rearing facility for Mediterranean fruit fly Ceratitis capitata (Wiedemann) was commissioned in Stellenbosch in 1999 to produce sterile male fruit flies for a sterile insect technique (SIT) project in commercial fruit orchards and vineyards in the Western Cape province of South Africa. The mass-rearing procedure was largely based on systems developed by the FAO/IAEA Agriculture and Biotechnology Laboratory, Seibersdorf, Austria. A number of genetic sexing strains were used to produce only males for release. Initial cramped rearing and quality management conditions were alleviated in 2001 with the construction of a new adult rearing room and quality control laboratory. Inmore » 2002 a comprehensive Quality Management System was implemented, and in 2003 an improved genetic sexing strain, VIENNA 8, was supplied by the FAO/IAEA Laboratory in Seibersdorf. For most of the first 3 years the facility was unable to supply the required number of sterile male Mediterranean fruit flies for the SIT program without importing sterile male pupae from another facility. From mid-2002, after the quality management system was implemented, both production and quality improved but remained below optimum. After the introduction of the VIENNA 8 genetic sexing strain, and together with an improvement in the climate control equipment, production stability, and quality assurance parameters improved substantially. The critical factors influencing production and quality were an inadequate rearing infrastructure, problems with the quality of the larval diet, and the initial absence of a quality management system. The results highlight the importance of effective quality management, the value of a stable and productive genetic sexing strain, and the necessity for a sound funding base for the mass-rearing facility. (author) [Spanish] La facilidad para criar en masa la mosca mediterranea de la fruta, Ceratitis capitata (Wiedemann) fue comisionada en Stellenbosch en 1999 para producir machos esteriles de moscas para el proyecto de la tecnica del insecto esteril (TIE) en huertos de frutos y vinas comerciales en la provincia del Cabo Occidental del Sudafrica. El procedimiento de criar en masa fue en su mayor parte basado en los sistemas desarrollados por el Laboratorio de Agricultura y Biotecnologia de la FAO/IAEA, Seibersdorf, Austria. Un numero de razas que separara los sexos geneticamente fueron utilizadas para producir solo machos para la liberacion. La congestionada condicion inicial para criar las moscas y su manejo de calidad fueron aliviadas en 2001 con la construccion de un nuevo cuarto de cria para adultos y un laboratorio de control de calidad. En 2002, un Sistema de Manejo de Calidad comprensivo fue implementado, y en 2003 una raza mejorada que separa los sexos geneticamente, VIENNA 8, fue proveido por el Laboratorio de la FAO/IAEA en Seibersdorf. En la mayor parte de los primeros 3 anos la facilidad no pudo suplir el numero requerido de machos esteriles de la mosca mediterranea de la fruta para el programa de TIE sin la necesidad para importar machos esteriles de otra facilidad. Desde medio del ano de 2002, despues que el sistema de manejo de calidad fue implementado, la produccion y la calidad mejoraron pero aun quedaron por debajo del nivel optimo. Despues de la introduccion de la raza VIENNA 8 que separa los sexos geneticamente, y junto con el equipo mejorado de control de clima, la estabilidad y los parametros de seguridad de calidad mejoraron substancialmente. Los factores criticos que influyeron en la produccion y la calidad fueron la infraestructura inadecuada para criar las moscas, problemas con la calidad de la dieta para las larvas y la ausencia inicial de un sistema de manejo de calidad. Los resultados muestran claramente la importancia de un manejo efectivo de la calidad, el valor de una raza productiva que separa los sexos geneticamente y la necesidad de contar con una base solida de financimiento para la infraestructura de una cria en masa. (author)« less
  • The operational use of Mediterranean fruit fly (medfly) Ceratitis capitata (Wiedemann), genetic sexing strains in Sterile Insect Technique applications can be maximized by developing methods for effective shipment of eggs. This would enable a central production facility to maintain the relevant mother stocks and large colonies to supply eggs to satellite centers that would mass produce only males for irradiation and release. In order to achieve this, the survival of medfly embryos of different ages was assessed after storage at 5, 10, 15, 20, and 25 deg. C in water for different periods of time. Survival was affected by allmore » 3 variables, i.e., embryo age, water temperature, and length of storage. Storage of embryos at any temperature for 120 h resulted in almost no survival. Controlling the age of the embryo at the time of the temperature treatment is crucial for the success of this procedure. Embryos collected between 0 to 12 h after oviposition and pre-incubated at 25 deg. C for 12 h provide a suitable 72 h window for shipment when maintained between 10 to 15 deg. C. Under these conditions, no significant reductions in survival during all the developmental stages were observed. (author) [Spanish] El uso operacional de cepas de la mosca del mediterraneo Ceratitis capitata (Wiedemann) en las cuales es posible separar los sexos a traves de mecanismos geneticos para su utilizacion en la Tecnica del Insecto Esteril (TIE), puede ser maximizado con el desarrollo de metodos efectivos para el envio y transporte de huevos. Esto permite que un laboratorio de produccion centralizada mantenga las respectivas colonias responsables por la produccion de huevos para este abastecer laboratorios satelites responsables por la produccion masiva de solamente machos para subsiguiente irradiacion y liberacion. Para ser posible esta alternativa fue evaluada la supervivencia de embriones de diferentes edades despues de su almacenamiento en agua a 5, 10, 15, 20 y 25 deg. C por diferentes periodos de tiempo. La supervivencia fue afectada por las 3 variables evaluadas, la edad del embrion, la temperatura del agua y el periodo de almacenamiento. El almacenamiento de los embriones a cualquier temperatura por 120 horas dio como resultado la casi no supervivencia. Una edad controlada de los embriones a tratar es crucial para el exito de este protocolo. Embriones colectados entre 0 a 12 horas despues de la oviposicion y su previa incubacion a 25 deg. C por 12 horas brinda un margen de hasta de 72 horas de duracion del almacenamiento y transporte, siempre y cuando estos se mantengan en una temperatura de entre 10 a 15{sup o}C. En estas condiciones, fue registrada una reduccion no significante de la supervivencia de los diferentes estados de desarrollo. (author)« less