Electroretinograms to determine the visual sensitivity for tsetse flies (Diptera, Glossinidae)
Authors: Wetzel H. , Luger D. 
Published: July 2010

The electroretinograms for tsetse flies (Glossina m. morsitans and G. p. palpalis) reared in the laboratory and fed in vitro showed no differences in terms of their visual sensitivity as compared with flies from puparia collected under natural conditions in Nigeria. Flies from puparia weighing 23.5 ± 0.5 mg exhibited lower visual sensitivity than those from puparia weighing 27.5. or 31.0 mg. The diet of the flies did not influence visual sensitivity. However, females with comparable electroretinograms may produce puparia of different weights depending on the females' nutrition. There was a correlation between the effect of gamma irradiation on the puparia or flies and their visual sensitivity: sensitivity decreased with increasing dosages above 12 krad. There was no difference in visual sensitivity of flies irradiated either in the puparial or the adult stage. Irradiation applied in nitrogen atmosphere caused less reduction in visual sensitivity than in air.

Bestimmung des Elektroretinogramms bei Tsetsefliegen (Diptera, Glossinidae)

Eine effektive, standardisierte Massenzucht und Sterilisation sind die Voraussetzungen für den Einsatz von sterilen Männchen bei der Bekämpfung und Ausrottung von Tsetsefliegen. Die freigelassenen Männchen müssen mit denen in der Natur gleichwertig sein.

Bei diesen Untersuchungen sollte geprüft werden, ob das Elektroretinogramm (ERG) zusätzlich zum Pupariengewicht und der Produktivität zur Beurteilung des Zuchterfolges herangezogen werden kann. Außerdem war festzustellen, ob die Lichtempfindlichkeit der Fliegen durch die Laboratoriumszüchtung mit in vitro Fütterung geringer geworden ist, als bei Fliegen aus der Natur und ob sie von der Strahlensterilisation beeinflußt wird.

Beim ERG werden die durch Lichteinfall an einem Auge im Vergleich zum anderen (unbeleuchteten) Auge entstehenden elektrischen Aktionspotenziale abgeleitet und registriert. Die Intensität des Lichts kann durch Filter variiert werden. Um jeweils den gleich hohen Reaktionsimpuls zu erhalten, ist bei geringer Lichtempfindlichkeit des Auges eine größere Lichtstärke notwendig. Die Lichtempfindlichkeit wird in dieser Studie in Filterfaktoren (Neutral Density, N.D.) angegeben, die notwendig sind, um einen Impuls von 200 μV zu erzielen, wobei der stärkste Faktor 1,76 N.D. eine Lichtdurchlässigkeit von 8,5% erlaubt.

Das ERG von Glossina m. morsitans und G. p. palpalis, die im hiesigen Laboratorium in vitro mit defibriniertem Pferde‐ bzw. Rinderblut ernährt werden, zeigte keinen Unterschied zu dem von Fliegen, die als Puparien in der Natur gesammelt worden waren. Fliegen, die aus sehr leichten Puparien (23,5 ± 0,5 mg) geschlüpft waren, hatten jedoch eine geringere Lichtsensitivität als solche aus schweren Puparien (27,5 oder 31,0 mg). Unterschiedliche Fütterung resultierte zwar in verschieden schweren Puparien, jedoch wurde das ERG der Weibchen in den ersten 20 Lebenstagen davon nicht beeinflußt.

Eine Bestrahlung (Gamma‐Strahlen) im Puparienstadium hatte einen ähnlichen Einfluß auf die Lichtsensitivität der Fliegen wie die Bestrahlung der adulten Fliegen. Mit 12 Krad bestrahlte Puparien (bis zu 10 d vor dem Schlupf) oder adulte Fliegen (bis zu 3 d alt) hatten das gleich ERG wie die unbestrahlten Kontrollen.

Die Bestrahlung mit 15, 18 oder 20 Krad führte zu einer verminderten Sensivität. Diese Reduktion war jedoch geringer, wenn die Bestrahlung in Stickstoffatmosphäre anstelle von Luft vorgenommen wurde.

Die überragende Bedeutung des Pupariengewichts für die “Qualitätskontrolle” der Zucht wurde durch das ERG unterstrichen. Fliegen aus optimalgewichtigen Puparien hatten unbeeinflußt von Laboratoriumszüchtung und Fütterung ein ERG, das sich von dem von Fliegen aus der Natur nicht unterscheidet. Die Lichtsensitivität wurde durch Bestrahlung mit einer Dosis von 12 Krad nicht beeinflußt und diese ist groß genug, um eine ausreichend hohe Sterilität der freizulassenden Männchen zu erzielen.