Oxygen atmosphere potentiates radiation effects on Brevipalpus yothersi (Trombidiformes: Tenuipalpidae)

Abstract

The objective of the study was to compare the effect of pure oxygen to that of ambient air on gamma irradiation of Brevipalpus yothersi (Baker) (Trombidiformes: Tenuipalpidae). Flasks containing the mites were irradiated in a Gammacell-220 irradiator with Cobalt-60 emitting gamma radiation at a rate of 381 Gy/h. Seventy mites per flask replicated 4 times were irradiated in either pure oxygen or air with 0 (control), 200, 230, 270, or 300 Gy as the intended doses. All eggs, deutonymphs and adults were counted each day and the parameters of egg production, egg hatch, development and mortality were recorded. Data were analyzed with ANOVA and means were separated with Tukey’s Honestly Significant Difference (HSD) test at 5% probability. Generally, irradiation of females with progressively larger doses—whether in oxygen or in air—resulted in progressively greater negative biological effects, and these effects were greater when females were irradiated in oxygen than in air. Non-irradiated gravid females exposed to pure oxygen deposited 79.3 ± 0.3 eggs per female compared to 73.0 ± 0.3 per female in ambient air. The numbers of eggs oviposited by females irradiated with the largest dose (300 Gy) were 29.1 ± 0.2 in air and 18.1 ± 0.3 in oxygen. In the ambient air + 270 Gy treatment egg hatch was 3.8 ± 0.1%, but in the oxygen + 270 Gy treatment it was 0%. When females were irradiated in air with 300 Gy, egg hatch was totally prevented. The number of F1 deutonymphs per P generation female irradiated with 270 Gy in ambient air was 4.0 ± 0.1, but the corresponding number that descended from females irradiated in pure oxygen was significantly reduced to zero. Percentage survival of females at 22 d post treatment was 13.0 ± 0.1 d when females were irradiated in oxygen with 270 Gy compared to 16 ± 0.2 d when irradiated in air with 300 Gy. Therefore, 300 Gy is recommended as an appropriate candidate for phytosanitary irradiation of B. yothersi in air, and 270 Gy is recommended as an appropriate candidate for phytosanitary irradiation of B. yothersi in oxygen.

Resumen

El objetivo del estudio fue comparar la influencia de oxígeno puro a la de aire normal sobre el efecto de varias dosis de radiación gamma en Brevipalpus yothersi (Baker) (Trombidiformes: Tenuipalpidae). Se irradiaron los matraces que contenian los ácaros en un irradiador Gammacell-220 con Cobalto-60 que emite la radiación gamma a una velocidad de 381 Gy/h. Se irradiaron setenta ácaros por matraz replicados 4 veces con oxígeno puro o con aire con 0 (control), 200, 230, 270 y 300 Gy como las dosis previstas. Todos los huevos, deutoninfas y adultos se contaron cada día y se registraron los parámetros de la producción de huevos, eclosión de los huevos, el desarrollo y la mortalidad. Los datos fueron analizados con ANOVA y los medios se separaron con la prueba de la Diferencia Honestamente Significativa de Tukey (DHS) al 5% de probabilidad. En general, la irradiación de las hembras con dosis progresivamente más altas—ya sea en oxígeno o en aire —resultó en progresivamente mayores efectos biológicos negativos, y estos efectos fueron mayores cuando se irradiaron las hembras en oxígeno que en el aire. Las hembras grávidas-no irradiadas expuestas al oxígeno puro depositaron 79,3 ± 0,3 huevos por hembra en comparación con 73,0 ± 0,3 por hembra en el aire normal. El número de huevos depositados por las hembras irradiadas con la dosis más alta (300 Gy) fueron 29,1 ± 0,2 en el aire y el 18,1 ± 0,3 en oxígeno. En el aire + 270 escotilla normal de tratamiento fue de 3,8 Gy huevo ± 0,1%, pero en el 270 + tratamiento con oxígeno fue de 0,0 Gy es ± 0.0%. Cuando las hembras se irradiaron en el aire con 300 Gy, eclosión de los huevos se evito totalmente. El número de deutoninfas F1 por hembra de la generación P irradiadas con 270 Gy en aire normal fue 4,0 ± 0,1, pero el número correspondiente que descendia de las hembras irradiadas en oxígeno puro se redujo significativamente a 0,0 ± 0,0. El porcentaje de sobrevivencia de las hembras a 22 días pos-tratamiento fue de 13,0 ± 0,1 d cuando las hembras fueron irradiadas en oxígeno con 270 Gy en comparación con 16 ± 0,2 d cuando fueron irradiadas en el aire con 300 Gy. Por lo tanto, la irradiación de los ácaros ya sea en el aire con 300 Gy o en oxígeno con 270 Gy impedió completamente la reproducción. Por lo tanto, se recomienda 300 Gy como un candidato adecuado para la irradiación fitosanitaria de Brevipalpus yothersi en el aire, y Gy se recomienda 270 como un candidato adecuado para la irradiación fitosanitaria de Brevipalpus yothersi en oxígeno.