הבחירה ו- Bioassays לא-הבחירה ללמוד את העדפה להתגלמות והצלחה הופעתה של Ectropis grisescens

Summary

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול לחקור את ההעדפה להתגלמות של הזחלים בוגרים של Ectropis grisescens בתגובה בקרקע גורמים (למשל, סוג המצע ותוכן לחות) באמצעות בחירה bioassays. אנו מציגים גם פרוטוקול של bioassays לא-הבחירה כדי לקבוע את הגורמים המשפיעים על ההתנהגויות להתגלמות, שאירים של א grisescens.

Abstract

חרקים רבים חיים מעל פני הקרקע וגם הזחלים מבוגרים, כמו pupate מתחת לאדמה. לעומת השלבים מעל הקרקע של מחזורי החיים שלהם, פחות תשומת לב כבר שולם על איך הסביבה גורמים משפיעים על חרקים אלה כאשר הם pupate בתוך האדמה אחראי המדידות תה, וורן Ectropis grisescens (פרפראים: Geometridae), זה מטרד חמור של תה צמחים, גרם הפסדים כלכליים ענק בדרום סין. הפרוטוקולים המתוארים כאן המטרה היא לחקור, דרך bioassays אפשרויות בחירה מרובות, אם בוגר האחרון-לחלל הזחלים grisescens אי אפשר להפלות אדמה משתנים כגון התוכן לחות וסוג המצע ולקבוע, מבחירה-לא bioassays, את ההשפעה של סוג המצע ותוכן לחות על התנהגויות להתגלמות וההצלחה הופעתה של א grisescens. התוצאות לשפר את ההבנה של האקולוגיה להתגלמות של אי grisescens , עשוי להביא תובנות טקטיקות ניהול קרקע דיכוי אוכלוסיות grisescens אי . בנוסף, ניתן לשנות bioassays אלה ללמוד השפעותיהם של גורמים שונים על ההתנהגויות להתגלמות ו שאירים של מזיקים מאבריה-אדמה.

Introduction

לעומת השלבים זחל ומבוגרים של חרקים, השלב הגולמי פגיע מאוד בשל היכולת נייד מוגבל של הגלמים, אשר יכול להימלט במהירות מצבים מסוכנים. מאבריה מתחת לאדמה היא אסטרטגיה נפוצים בשימוש על ידי קבוצות מגוונות של חרקים (למשל, בפקודות Diptera^1,2,3,4, הזבוביים⁵, דבוראים⁶, Thysanoptera⁷, פרפראים^8,9,10,11,12) כדי להגן עליהם מפני טורפים מעל הקרקע, מפגעים סביבתיים. רבים מהם הם חמורים לחקלאות ויערנות מזיקים^{1,2,3,4,5,6,7,8 ,9,10,11,12}. הזחלים בוגרים של חרקים אלה מאבריה קרקע בדרך כלל להשאיר הפונדקאים שלהם, נופל על הקרקע, לנדוד כדי למצוא אתר מתאים, מתחפרים באדמה, לבנות תא הגולמי מאבריה^8,10.

אחראי המדידות תה, וורן Ectropis grisescens (פרפראים: Geometridae), אחד המזיקים defoliator המשמעותי ביותר של התה לשתול קמליה ל'¹³. למרות מין זה תוארה לראשונה בשנת 1894, זה בטעות זוהה Ectropis obliqua פראוט (פרפראים: Geometridae) בעבר עשורים^14,15. הבדלי מורפולוגיה, ביולוגיה ותפוצה גיאוגרפית בין שני המינים אחים תוארו כמה האחרונות מחקרים^14,15,16. לדוגמה, ג'אנג. et al. ¹⁵ דיווח כי ה המלוכסן התרחשה בעיקר על גבולות המחוזות שלוש (Anhui ג'יאנגסו, ג'ה-ג'יאנג) של סין, ואילו grisescens א יש התפלגות רחבה הרבה יותר בהשוואה אלכסוני אי. לכן, הפסדים כלכליים שנגרמו על ידי אי grisescens הם במידה רבה, ומייחסים הידע של המזיק הזה צריך להיות מתוקן בהרחבה וחידשה^16,17,18,19 . שלנו מחקרים קודמים הראו כי אי grisescens מעדיפים pupate בתוך אדמת אך יכול גם pupate כאשר הקרקע אינו זמין (תנאי לא-להתגלמות-המצע)^11,12.

מאמר זה מספק הליך צעד אחר צעד (1) לקבוע ההעדפה להתגלמות של אי grisescens בתגובה גורמים כגון סוג המצע, לחות תוכן באמצעות אפשרויות בחירה מרובות bioassays, ו- (2) לקבוע את ההשפעה של גורמים והאביוטיים על התנהגויות להתגלמות ועל ההצלחה הופעתה של אי grisescens על-ידי שימוש לא-הבחירה bioassays. כל אלה bioassays נערכים בתנאי מעבדה ומבוקרות היטב. כמו כן, אלה bioassays מותאמים כדי להעריך את ההשפעה של גורמים אחרים על ההתנהגויות להתגלמות, שאירים של חרקים מאבריה קרקע מגוונים.

Protocol

1. לחות-הבחירה Bioassays כדי לקבוע העדפה להתגלמות של אי grisescens

1. קבלת הזחלים בוגרים האחרון-לחלל של אי grisescens
   1. חותכים נצרי טריים (30-40 ס מ אורך) של תה צמחים (קמליה ל'). הכנס 25-30 יורה לתוך בקבוקון משולש 250 מ. למלא את הבקבוק עם מים מהברז. להכניס 3-4 מבחנות (עם נצרי תה) קערה פלסטית (סייד: 51 ס מ קוטר; למטה בצד: 40 ס מ קוטר; גובה: 16 ס"מ).
   2. שחרר 1,000-2,000 הזחלים (שנייה החמישי instar) של המושבה מעבדה של א grisescens על גבי העלים נצרי תה בכל אגן. לשמור על אלה הזחלים על תנאי מעבדה מבוקרת [photoperiod של 14 h אור ואחריו h 10 של אפל (14:10 L:D), 60-90% לחות יחסית (RH), ו- 24-28 ° C]. בקפידה להעביר הזחלים על גבי עלים טריים ביד כל d 1-2. כל יום להסיר צואה ופסולת מלמטה בעיטור.
   3. בחר בוגרת הזחלים האחרון-לחלל ליפול מן העלים של נצרי התה, לשוטט באופן פעיל על החלק התחתון של האגן. להשיג לפחות 240 הזחלים בוגרים כדי להבטיח כי מספיק הזחלים זמינים עבור bioassays.
      הערה: בחר רק הזחלים נודד באופן פעיל על הניסויים. אל תבחר הזחלים שנשארות על העלים, כי אלו אינם מוכנים pupate. כמו כן, אל תבחר prepupae עם פעילויות נייד מוגבל כי הם לא פעיל יחפש תנאים נאותים לאחר ששוחרר לתוך bioassay ארנאס.
2. הכנת הרקע
   1. לאסוף ולזהות 4 סוגים של סובסטרט (למשל, חול, חול חמרה 1, חולי חמרה 2, ואת הסחף בנהרות חמרה) באמצעות שיטה הידרומטר²⁰. לחטא את האדמה ואת החול תנור 80 ° C מייבש > בתלת-ממד ולאחר מכן יבשה לחלוטין את האדמה והחול ב 50 מעלות צלזיוס למשך מספר שבועות עד משקל יבש של הדגימות המצע לא משנה יותר לאורך זמן.
   2. פרוק את האדמה יבשה עם עץ בקווקז, מרגמות. לנפות את החול והאדמה מוארק דרך מסננת 3 מ מ ולאחסן אותם בשקיות פלסטיק sealable.
   3. לחשב את תכולת לחות שונה לכל סובסטרט (טיט חול, סנדי 1, חולי חמרה 2 או הסחף בנהרות חמרה) כמו עוקב אחר²:
      
   4. להוסיף את הכמות הנדרשת של מים מזוקקים בשקיות פלסטיק sealable המכילה את אדמה יבשה או חול כדי להכין 5%-, 20%-, 35%-, 50%-, 65%- ו 80%-לחות המצע. מערבבים ביסודיות במים מזוקקים, בקרקע או חול.
3. Bioassay ארנה הכנה
   1. באותה מידה חלוקת המכולות פוליפרופילן (סייד: 20.0 ס"מ אורך x 13.5 ס"מ רוחב, למטה בצד: 17.0 ס"מ אורך x 10.0 ס"מ רוחב, גובה: 6.5 ס מ) לתוך 6 תאים עם סדינים עמיד למים פוליוויניל כלוריד (PVC) (גובה: 3.5 ס"מ). לתקן את יריעות PVC, לאטום סדקים באמצעות דבק חם.
      הערה: לאטום לחלוטין כל קראק כדי למנוע חלחול המים לקרקע והמסת.
   2. עבור כל בדיקה, למלא את 6 תאים באמצעות אותו סוג של המצע עם לחות שונות לתוכן (5%-, 20%-, 35%-, 50%-, 65%- ו 80%-לחות) (איור 1 א').
      הערה: השתמש רק 1 סוג המצע של לחות שונות לתוכן בכל בדיקה. באופן אקראי להקצות את הסדר של התאים המכילים את המצע עם התוכן לחות 6.
   3. הדבק 4-6 חתיכות של עלי תה טריים באמצעות פיסות קטנות של נייר דבק כדי לכסות את השטח הפנימי של הכיסוי של המכולות פוליפרופילן (איור 1b).

איור 1: דוגמאות של bioassay ארנאס לצורך בדיקות הבחירה. () עמיד גליונות פוליוויניל כלוריד (PVC) משמשים לחלק באופן שווה את מיכל פוליפרופילן 6 תאים. PVC גליונות קבועים עם דבק חם, כל סדקים חתומות בקפידה. בדוגמה זו, חמרה חולית 2 עם לחות שונות לתוכן (5%, 20%, 35%, 50%, 65% ו- 80% לחות) משמשים כדי למלא את הצ'יימברס בפקודות מוקצות באופן אקראי. (b) תה טריים עלים מודבקות על הצד הפנימי של הכיסוי איפה בוגרת הזחלים Ectropis grisescens ישוחררו. (ג) PVC גליונות משמשים לחלק באופן שווה את מיכל פוליפרופילן 4 חדרים, אשר מתמלאים עם 4 סוגי מצעים (טיט חול, סנדי 1, חולי חמרה 2, ואת הסחף בנהרות חמרה) ב- 50% לחות. איור זה שונה מוואנג. et al. ¹¹. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

4. הגדרת bioassay ורישום נתונים
   1. שחרור 30 בוגרים האחרון-לחלל הזחלים (שהושג בשלב 1.1.3) על גבי העלים תה טריים מודבק על המכסה של המיכל פוליפרופילן. בזהירות להפוך את המכסה, לכסות היטב את מיכל פוליפרופילן.
   2. חזור על כל מבחן 8 x. לשמור על ארנאס bioassay באווירה קאמרית סביבתיים בשעה 14:10 (L:D) photoperiod 26 ° C.
   3. יום 5, לספור את מספר גלמים על פני הקרקע בכל אחד. בנוסף, לפרק את bioassays, לספור את מספר הגלמים בתוך המצע.
      הערה: לספור רק את הגלמים בשידור חי על או בתוך המצע. בדוק את הכדאיות גלמים על ידי התבוננות תנועות הבטן לאחר שנגע הגלמים באמצעות מלקחיים.
5. ניתוח נתונים
   1. עבור כל בדיקה, לחשב את אחוז גלמים הנמצאים בכל לשכת כל שכפול. להעביר את הנתונים באחוזים היחס-היומן באמצעות פעולת השירות שסופק על-ידי Kucera ו Malmgren²¹.
   2. להשוות את אחוז גלמי (נתונים שהותמרו) בכל אחד באמצעות שונות של ניתוח בכיוון אחד (ANOVA). לקבוע את רמות מובהקות α = 0.05 עבור כל בדיקה.

2. המצע-הבחירה Bioassays כדי לקבוע את ההעדפה להתגלמות של אי grisescens

1. חזור על שלב 1.1 להשיג הזחלים האחרון-לחלל בוגרת, צעד 1.2 כדי להכין את המצע כשהתוכן לחות שונים. הפעם, רק 20%, 50% ו- 80%-לחות המצע נחוצים.
2. הכנת ארנאס bioassay
   1. בדומה לשלב 1.3.1, לחלק באופן שווה את מיכל פוליפרופילן 4 חדרים באמצעות יריעות PVC. לתקן את יריעות PVC, לאטום סדקים באמצעות דבק חם.
   2. עבור כל בדיקה, למלא את החדרים עם 4 סוגי מצעים (טיט חול, סנדי 1, חולי חמרה 2, ואת הסחף בנהרות חמרה) בעלי אותו תוכן לחות (20%, 50% או 80% לחות) עם אקראי שהוקצו הזמנות (איור 1 c). חזור על שלב 1.3.3 להכין את המכסים.
3. חזור על שלב 1.4 כדי להגדיר את bioassays, לרשום את הנתונים ואת שלב 1.5 לנתח את הנתונים.

3. לא-הבחירה Bioassays כדי לקבוע את ההתנהגות מתחפרים בקרקע ואת ההצלחה הופעתה של grisescens אי

1. חזור על שלב 1.1 כדי להשיג את הזחלים האחרון-לחלל בוגרת, צעד 1.2 להכין מצעים 4 (טיט חול, סנדי 1, חולי חמרה 2, ואת הסחף בנהרות חמרה) ב 3 לחות תוכן (20%, 50% ו- 80% לחות).
2. הגדרת bioassay
   1. הוסף את המצע לתוך מיכל פלסטיק (סייד: 11.5 ס מ קוטר; למטה בצד: 8.5 ס מ קוטר; גובה: 6.5 ס מ) עד לעומק של 3 ס מ. בסך הכל, ודא כי יהיו 12 טיפולים (שילובים של 4 סוגי המצע ואת התוכן לחות 3). לחזור על הטיפול כל 7 x.
   2. לשחרר 15 בוגרת הזחלים האחרון-לחלל על גבי המצע של ארנה bioassay בכל. חותם את המכולות על ידי כיסוי בחוזקה את המכסים. לשמר את bioassays באווירה קאמרית סביבתיים בשעה 14:10 (L:D) photoperiod 26 ° C.
      הערה: יהיו אין צורך להדביק עלי תה טריים על עפעפיו כאמור bioassays הבחירה.
3. הקלטה נתונים וניתוחים
   1. יום 3, לספור את מספר הגלמים וזחלים מת כלשהו על פני המצע של כל שכפול. חישוב האחוזים של אנשים grisescens אי המתיישבת בתוך המצע כדלקמן:
      
   2. לרשום את מספר מבוגרים מתעוררים כל יום עד אין יותר מבוגר הגיח 15 ד לחשב את ההצלחה הופעתה כדלקמן:
      
   3. להשוות את אחוזי ההצלחה הופעתה בין הטיפולים באמצעות חד-כיווני אנובה ויחידים נזיד. לקבוע את רמות מובהקות α = 0.05.

תוצאות

Bioassays לחות-הבחירה הראה כי באופן משמעותי יותר אנשים grisescens אי pupated על או בתוך 5% ו- 35% לחות חול לעומת 80%-רטיבות חול (איור 2 א). עם זאת, באופן משמעותי אנשים נוספים העדיפו pupate על או בתוך האדמה (חמרה חולית 1 ו- 2, סחופת חמרה), שהיה על תוכן לחות ביניים (דמויות 2b

Discussion

העדפות להתגלמות להגיב על קרקע שונים המשתנים נחקרו מספר מזיקים^6,9,22,23. לדוגמה, כדי ללמוד את ההעדפה של הזחלים בוגרים של Bactrocera tryoni (Froggatt) (Diptera: Tephritidae) בין תנאי לחות קרקע שונים, Hulthen, קלארק²² להגדיר בעיצוב מרוב...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Triangular flask	Bomex Chemical (Shanghai) Co., LTD	99	250 mL
Plastic basin	Chahua, Fuzhou, China	100	upper side: 51 cm in diameter; bottom side: 40 cm in diameter; height: 16 cm
Zip lock bags	Glad, Guangzhou, China	126/133
Polypropylene containers	Youyou Plastic Factory, Taian, China	139/155/160/161/190	upper side: 20.0 cm [L] × 13.5 cm [W], bottom side: 17.0 cm [L] × 10.0 cm [W], height: 6.5 cm
Waterproof polyviny chloride sheet	Yidimei, Shanghai, China	141
Tape	V-tech, Guangzhou, China	VT-710
Oven drier	Kexi, Shanghai, China	KXH-202-3A
Environmental chamber	Life Apparatus, Ningbo, China	PSX-280H