JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

טחנות טיסה הן כלים חשובים להשוואת האופן שבו הגיל, המין, מצב ההזדווגות, הטמפרטורה או גורמים אחרים שונים עלולים להשפיע על התנהגות הטיסהשל החרק. כאן אנו מתארים פרוטוקולים לקשור ולמדוד את הנטייה הטיסה ואת הביצועים של התולעת תירס המערבי בטיפולים שונים.

Abstract

התולעת המערבית של התירס, דירובטיקה וירג (לקונטה) (קואופטרה: כריסואלידה), היא מטרד חשוב כלכלית בצפון ארצות הברית. אוכלוסיות מסוימות פיתחו התנגדות אסטרטגיות ניהול כולל תירס טרנסגניים המייצרת רעלים חרקים נגזר החיידק Bacillus קרתגו יוסייף (Bt). הידע של הפצת התירס המערבי של התולעת הוא בעל חשיבות קריטית למודלים של התפתחות ההתנגדות, ההתפשטות וההקלה. התנהגות הטיסה של חרק, במיוחד במרחקים ארוכים, קשה מיסודו להתבונן ולאפיין. טחנות טיסה מספקות אמצעי לבדיקה ישירה של השפעות התפתחותיות ופיזיולוגיות והשלכות טיסה במעבדה שלא ניתן להשיגה בלימודי שטח. במחקר זה, טחנות הטיסה שימשו כדי למדוד את העיתוי של פעילות הטיסה, מספר כולל של טיסות, ואת המרחק, משך, ומהירות של טיסות שצולמו על ידי הנקבה התולעים במהלך תקופת המבחן 22-h. שש עשרה טחנות טיסה שוכנו בחדר סביבתי עם תאורה מתוכנתים, טמפרטורה ושליטה בלחות. טחנת הטיסה המתוארת היא בעיצוב טיפוסי, והיא מהווה זרוע בחינם לסיבוב על ציר מרכזי. סיבוב נגרמת על ידי הטיסה של חרק קשור לקצה אחד של זרוע הטיסה, וכל סיבוב נרשם על ידי חיישן עם חותמת זמן. נתונים גולמיים מעובדים על-ידי תוכנה, המעובדים לאחר מכן כדי לספק סטטיסטיקת סיכום עבור פרמטרי טיסה של ריבית. המשימה הקשה ביותר עבור כל מחקר הטיסה היא החזקה של הקשר לחרק עם דבק, ואת השיטה המשמשת חייב להיות מותאם לכל מין. ההחזקה חייבת להיות חזקה מספיק כדי להחזיק את החרק באוריינטציה נוקשה וכדי למנוע ניתוק במהלך התנועה, תוך הפרעה בתנועה הכנף הטבעית במהלך הטיסה. תהליך ההחזקה דורש מיומנות, עידון ומהירות, ומבצע קטעי וידאו של התהליך לתולעים בנות ערך.

Introduction

התולעת המערבית של התירס, דירובטיקה וירג (לקוקולטרה), זוהתה כהדברה של תירס מעובד ב-19091. היום, הוא המזיק החשוב ביותר של תירס (Zea מייז L.) ברצועת תירס בארה ב, עם האכלה זחל על שורשי תירס גרימת רוב אובדן התשואה הקשורים המזיק הזה. העלויות השנתיות עבור הפסדים הניהול והדגן בשל הפקת התירס המשוער עולה על $1,000,000,0002. התולעת המערבית הינה בעלת יכולת הסתגלות מאוד, ואוכלוסיות התפתחו עמידות בפני אסטרטגיות ניהול מרובות, כולל קוטלי חרקים, מעגלי יבול, ומעבר תירס בשיטת3. קביעת ממדים מרחביים שעליהם יש ליישם טקטיקות להקלת התפתחות מקומית של התנגדות, או נקודה חמה של התנגדות, תלויה בהבנה טובה יותר של פיזור4. אמצעי להקלה לא יהיה מוצלח אם הם מוגבלים קטן מדי של קנה מידה מרחבי סביב נקודה חמה התנגדות, כי מבוגרים עמידים להתפזר מעבר לאזור הפחתת הסיכון5. הבנת התנהגות הטיסה של תולעת תירס במערב המערבי חשוב ליצור תוכניות ניהול התנגדות יעילה עבור המזיק הזה.

פיזור באמצעות טיסה ממלא תפקיד חשוב בעולם המערבי תירס rootworm היסטוריה חיים ואקולוגיה6, ואת התנהגות הטיסה של המזיק הזה ניתן ללמוד במעבדה. ניתן להשתמש במספר שיטות למדידת התנהגות הטיסה במעבדה. Actograph, אשר מגביל את הטיסה במישור אנכי, יכול למדוד את כמות הזמן שחרק מעורב בטיסה. Actographs שימשו כדי להשוות את משך הטיסה ואת דפוסי תקופתיות של תירס מערבי rootworm זכרים ונקבות בגילאים שונים, גודל הגוף, טמפרטורות, קוטלי חרקים, וחשיפה לקוטל חרקים7,8, . בסדר, תשע מנהרות הטיסה, המורכבים מתא מעקב וזרימת אוויר מכוונים, שימושיים במיוחד לבדיקת התנהגות של טיסת חרקים כאשר מחפשים אחר פלומה של ריח, כגון מרכיבים מועמדים מסוג10 או צמחי וולאטילס11. טחנות טיסה הן אולי השיטה השכיחה ביותר למחקרים מעבדתיים של התנהגות הטיסה החרק והוא יכול לאפיין מספר היבטים של נטייה טיסה וביצועים. טחנות טיסה מעבדה המועסקים במחקרים של המערב תירס rootworm לאפיין נטייה לבצע טיסות קצרות ומתמשכת, כמו גם השליטה ההורמונלית של טיסה מתמשכת12,13.

טחנות טיסה מספקות דרך פשוטה יחסית לחקר התנהגות של טיסת חרקים בתנאי מעבדה על ידי הענקת החוקרים למדוד פרמטרי טיסה שונים, כולל תקופתיות, מהירות, מרחק ומשך. רבים מטחנות הטיסה ששימשו כיום נגזרות מהתנועה של משפחת קנדי ואח '14 , קרוו וייס-fogh15. טחנות הטיסה יכולות להיות שונות בצורה ובגודל, אך העיקרון הבסיסי נשאר זהה. חרק הוא קשור ורכוב על זרוע אופקית רדיאלי כי הוא חופשי לסובב, עם חיכוך מינימלי, על מוט אנכי. כאשר החרק מתעופף קדימה, דרכו מוגבלת לסיבוב במישור אופקי, כאשר המרחק העובר לסבב מוכתב לפי אורך הזרוע. חיישן משמש בדרך כלל כדי לזהות כל סיבוב של הזרוע הנגרמת על ידי פעילות הטיסה של החרק. נתונים גולמיים כוללים סבבים לזמן יחידה והשעה בטיסה היום התרחשה. הנתונים מוזנים למחשב לצורך הקלטה. נתונים ממספר טחנות טיסה נרשמים לעתים קרובות במקביל, ביסודו של דבר, עם גדות 16 ו-32 מפעלי טיסה משותפים. הנתונים הגולמיים מעובדים באופן נוסף על-ידי תוכנה מותאמת אישית כדי לספק ערכים עבור משתנים כגון מהירות טיסה, מספר כולל של טיסות נפרדות, מרחק ומשך זמן, וכן הלאה.

כל מיני חרקים שונים כשמדובר בשיטה הטובה ביותר לקשירה בגלל משתנים מורפולוגיים כגון גודל הכולל, גודל וצורה של אזור היעד לחיבור הקשירה, הרכות והגמישות של החרק, הצורך והשיטה ל הפחתות, הפוטנציאל הגלום בכנפיים ו/או בראש עם דבק או הצפת במקומה, ועוד הרבה פרטים נוספים. במקרים של דמיינו הפרשות של באג plataspid16 ו חיפושית אמברוזיה17, אזורי היעד המתאימים לקשר המצורף הם גדולים יחסית וסלחנית של מיקום דביק מדויק כי הראש והכנפיים הם קצת ופרד היטב מאתר הקבצים המצורפים. זה לא להוריד את הקושי בלקשור את החרקים האלה, שדורשים כל מין. אבל התולעת המערבית של התירס היא חרק מאתגר במיוחד כדי לקשור: את הצורה צר וקצר, מה שהופך מאוד מדויק עם כמות מינימלית של דבק (שעווה שיניים במקרה זה) הכרחי כדי למנוע הפרעות עם הפתיחה של elytra לטיסה עם הראש, כאשר מגע עם עיניים או אנטנות יכול להשפיע על התנהגות. במקביל, על החבל להיות מחובר היטב כדי להימנע מdislodgement על ידי הנוסע החזק הזה. הפגנה של המדוגנות של בעלי מבוגרים הוא הקורבן החשוב ביותר בעיתון זה. זה צריך להיות לעזור לאחרים שעובדים עם זה או חרקים דומים שבו השיטה דמיינו כאן יכול להיות אופציה שימושית.

במאמר זה מתוארים שיטות המשמשות באופן יעיל לחיבור ולאפיון פעילות הטיסה של מבוגרים בעלי ממון תירס מערביים שגדלו בצפיפויות שונות של זחל. טחנות הטיסה והתוכנות המשמשות במחקר זה (איור 1) נגזרו מתוך עיצובים שפורסמו באינטרנט על ידי ג ' ונס ואח '.18 שיטות הקשירה שונו מתוך תיאור התוכנה בסטאלנט ואח '9 מערך של 16 טחנות טיסה שוכן בחדר סביבתי, שנועד לשלוט בתאורה, בלחות ובטמפרטורה (איור 2). שימוש זה או דומה התקנה יחד עם הטכניקות הבאות מאפשר לבדוק גורמים שעשויים להשפיע על הנטייה טיסה וביצועים של התולעת תירס המערבי, כולל גיל, מין, טמפרטורה, photoperiod, ועוד רבים אחרים.

Protocol

1. התולעת המערבית האחורית של מבחני טיסה

הערה: אם גילו של המבוגר חייב להיות נשלט או ידוע, יש לאסוף קודם כל מבוגרים בשדה ואחריו מרים את צאצאיהם לבגרות לצורך בדיקה. אם גיל החיפושית או סביבת גידול סטנדרטית אינו מדאיג, אזי בדיקה ישירה של מבוגרים שנאספו בשדה עשויה להיות אפשרית, והפרוטוקול יכול להתחיל בשלב 2.

  1. לאסוף לפחות 500 תירס מערבי rootworm מבוגרים משדה תירס של עניין כדי להבטיח מספיק ביצים מתקבלים לגידול מספר הולם של מבוגרים. השתמש באספירין ידני כדי לאסוף מבוגרים מהשדה.
    הערה: מומלץ לאסוף מבוגרים במהלך שיא השפע, בסביבות חודש יולי המאוחרות ברצועת התירס של ארה ב, על מנת להבטיח את האוסף של שני המינים. רוב המבוגרים יהיו זכרים אם יאספו מוקדם יותר, בעוד שרובם יהיו נקבות אם יאספו מאוחר יותר.
  2. מניחים את מבוגרים זכר ונקבה שנאספו לתוך כלוב המכיל תירס קצוץ, רקמת עלה תירס, 1.5% אגר מוצק, ומצע ההטלה. A 18 x 18 x 18 ס"מ כלוב (שינוי גודל 44 x 32, 650 יקרומטר צמצם) יכול להחזיק עד 500 מבוגרים בבת אחת.
    1. השתמשו בתירס שגדל בשדה כמקור לאוזן תירס, שיאספו בR3, או בשלב החלב של פיתוח ליבה19. הקרנל הR3 צהוב בחוץ, בעוד הנוזל הפנימי הוא לבן חלבי בשל צבירת עמילן. אוזניים תירס יכול להיות קפוא ומאוחסן עד שנה עד שהם זקוקים. כדי להאכיל את בrootworm, להסיר את הקליפה ולקצוץ את התירס לתוך החוצה חתכים אופקיים על 3 ס"מ עובי. תירס קצוץ הוא הדיאטה העיקרית עבור המבוגרים ויש לשנותה פעמיים בשבוע.
    2. השיגו עלים מצמחי התירס הגדלים בחממה בכל גיל. כמות רקמת עלה ישתנה עם מספר המבוגרים בכלוב. הימנע משימוש בצמחי שדה, כפי שהם עשויים להחדיר מחלה.
    3. כדי להפוך את מוצק אגר, לערבב 15 גרם של אבקת אגר עם 1 L של מים DI. מחממים את התערובת עד לרתיחה. יוצקים את הנוזל לתוך מנות פטרי (100 מ"מ x 15 מ"מ) כל עוד הוא חם. מניחים מכסה על צלחת פטרי פעם מגניב ומניחים אותם לתוך אחסון קר (6 ° C). אגר מספק למבוגרים עם מקור לחות ויש לשנותו פעמיים בשבוע.
    4. כדי להכין מצע ההטלה, מקום 40 גרם של אדמת שטח של סיקום (< 180 μm) לצלחת פטרי. . מויסטן את האדמה במים מוהים ודאו שהאדמה בתחתית צלחת פטרי נראית רטובה. הבקיע את החלק העליון של האדמה השלחלח עם כלי מחט. הסר את מצע ההטלה לשבוע ומקם בחממה ב -25 ° C ו-60% RH למשך חודש אחד לפחות.
  3. לאחר הדגירה של ביצים לחודש אחד, לשטוף את התוכן של המצע ההטלה באמצעות מסננת 250-μm עד כל האדמה הוסרה. לכמת את הביצים על ידי הצבת ביצים שנשטפו בצילינדר 10-mL בוגר. . יש כ-10,000 ביצים לכל 1 מ ל
  4. הניחו את ביצי הקוונדות לתוך מכולה ב44-mL וכיסו את אדמת שדה הסיקום (< 180 μm). ביצי התירס המערביים מוחוות ביצים מתוך החורף20. כדי לשבור את הדיאפאוזה, הנח ביצים לתוך אחסון קר (6 ° C) למשך 6 חודשים לפחות.
    הערה: ניתן לשמור ביצים באחסון קר למשך יותר מ -5 חודשים, אבל יכולת הביצית יורדת עם הזמן. , אחרי 12 חודשים. אולי לא יהיה שום צוהר
  5. לאחר מינימום של 5 חודשים, להסיר ביצים מאחסון קר ומקום בחממה ב 25 ° C ו 60% לחות יחסית. Neonates לבקוע מוקדם ככל 16 ימים לאחר ההסרה מאחסון קר.
  6. לאחר הביצים לבקוע, המקום שלושה גרעינים מונבטים בתחתית של מיכל פלסטיק 44-mL עם שורשים חשופים (כלומר, לא מכוסה באדמה). השתמש מברשת בריסל רך להעביר 12 neonates אל פני השטח של השורשים.
  7. הוסף 4.5 מ ל של די מים ל 40 מ ל של אדמת סידי (< 600 μm). מניחים את הקרקע הלחלח על הגרעינים מונבטים כי היו נגועים עם neonates ולכסות את המיכל עם בד רשת כדי למנוע הזחלים לברוח.
  8. באותו יום כי מיכל פלסטיק 44-mL מוגדר עם neonates, להכין מיכל 473-mL עם גרעינים תירס כי לא מונבטים. הזחלים של התולעים האלה יועברו. למיכל הגדול יותר מאוחר יותר מספר הגרעינים קובע את צפיפות הזחל הרצויה לכל צמח. הוסף 120 גרם של תערובת האדמה המורכבת של 50% אדמת שטח הקרקע (< 600 μm) ו 50% השתילה אדמה לחלח 20 מ ל של מים מוהים.
  9. לאחר 7 ימים, העבר את כל התוכן של מיכל 44-mL למכל 473-mL. . הזחלים יהיו שניים בזמן ההעברה
    הערה: העברה זו למיכל גדול יותר נחוצה כדי לספק לזחלים מספיק מסת שורש להזנה באמצעות pupation.
  10. צפו הופעתה של מבוגרים בדרך כלל סביב 26 ימים לאחר הצוהר ביצה. מבוגרים הם פליירים פעילים על הופעתה ועשויים להימלט מכולה 473-mL כאשר מנסים לאסוף אותם ביד. במקום זאת, להשתמש ואקום עם מייבש לאסוף מבוגרים.
  11. מבוגרים על ידי מין ו/או תאריך אם יש צורך בבדיקות השוואתית. סקס של תולעת תירס במערב יכול להיקבע על ידי התבוננות המבנה של בסיסה בדיקת החזה21. לזכרים יש בסיסה רחבה, בצורת כיכר, בעוד שאלה של הנקבות צרים ובצורת חרוט.
    1. מניחים חיפושית לתוך בקבוקון פלסטיק ברור 45-mL וכיסוי עם מכסה עם 6 קטן (~ 1 מ"מ קוטר) חורים.
    2. . לדבר על החיפושית מקום הקצה של צינור מוצמד מווסת2 טנקים על החורים במכסה ולאפשר זרימה עדינה של co2 להיכנס הצינור עבור כ 10 עד 15 s עד המבוגר מאבד את אחיזתו על הקיר של הבקבוקון.
      הערה: החרק המיורדם יישאר ללא קיבוע במשך כ-1 דקות.
    3. מניחים את החיפושית ההרדמה, הצד הגשני למעלה, על קרקעית צלחת מפלסטיק הפוכה. מניחים בזהירות את המכסה הלא הפוך של צלחת פטרי מעל החיפושית. ודא כי טרסי של החיפושית ללחוץ על המכסה, המאפשר התבוננות קלה של בסיסה הבית החזה תחת מיקרוסקופ מבתר.
  12. אם הניסוי דורש כי החיפושיות להיות הזדווג לפני הטיסה, ואז להשתמש בזכרים לפחות בן 5 ימים להזדווג עם הנקבות החדשים שצצו.
    הערה: השימוש בזכרים מבוגרים מבטיח שהם בוגרים מינית על המבוא לנקבות בתולות. נשים הן בוגרות מינית עם הופעתה של מבוגרים, בעוד הזכרים דורשים 5 כדי 7 ימים של פיתוח לאחר הופעתה כדי להגיע לבגרות מינית22,23.

2. הפעל את תוכנת טחנת הטיסה לפני בדיקות טיסה

הערה: קבצי תוכנית מטחנת הטיסה (. vi הסיומות הפועלות בפלטפורמת תוכנה מסחרית, ראה טבלת חומרים) ופרטים עבור השימוש שלהם ניתנים להורדה באמצעות קישורים ("שגרת ניתוח נתונים" ו-"מעגלי הוראות טיסה מעגלית", בהתאמה) במדור "חיווט ותוכנה לטיסה"באתר האינטרנט של ג'ונס ואח '. אם התוכניות אינן פועלות עוד בגירסאות חדשות או עתידיות של פלטפורמת התוכנה, או אם המשתמש מעוניין להוסיף יכולות חדשות, ניתן לשנות את הרוטינות שסופקו על-ידי המשתמש בהתאם לצורך .

  1. פתח את תוכנת מטחנת הטיסה (איור 3).
  2. הזן את המידע תחת הכרטיסיה אתחול .
    1. הגדר את זמן ההתחלה ואת זמן הסיום עבור המשך הרצוי של מבחן הטיסה.
      הערה: על כל המבוגרים להיות קשור ורכוב על טחנות טיסה ב -30 דקות לפני מועד ההתחלה. זה יכול לקחת אדם מנוסה 30 דקות כדי 45 דקות לקשור ולהכין 16 חיפושיות עבור בדיקות טיסה (ראה סעיף 3).
    2. הגדר את הסף הזערי (דקות) ל-0. הדבר מבטיח כי כל גילוי של העברת הטיסה יירשם, והוא המומלץ ברירת המחדל על ידי ג ' ונס et al. 18.
    3. הגדר את הסף המירבי (דקות) ל-1. . הנה, השתמשו ב -1 דקות ערך זה מציין כי 1 דקות חייב לחלוף בין זיהוי חיישן של זרוע הטיסה כדי "לקרוא" סוף הטיסה.
    4. הזן שם עבור הקובץ.
    5. קבע מרווח זמן ליומן נתונים גולמי (מזערי) ל-1. ערך זה שולט במרווח שעליו יוערכו הנתונים הגולמיים עבור דיווח פלט. כאן, הוא מוגדר עד 1 דקות. לפיכך, התפוקה של המהפכות, למשל, תירשם לדקה.
      הערה: מרווח הזמן בפועל בין סריקה אלקטרונית של פעילות החיישן הוא קצר מאוד, אך מרווח של 1 דקות מאפשר רישום בקנה מידה מספיק מצוין עבור רוב מטרות המחקר, תוך הגבלת מספר השורות בפלט הגיליון האלקטרוני למספר סביר על בחינת העין.
  3. תחת הכרטיסיה מידע נושא , מלא את העמודות המסומנות בתווית מזהה, דיאטה, מין, מינים והערות כרצונך.
  4. לחץ על לחצן התחל הממוקם בצד שמאל של תצוגת המסך. התוכנית תתחיל באיסוף נתונים גולמיים לאחר שהזמן הנוכחי יתאים לזמן ההתחלה.

3. לקשור מפעל תירס מערבי לטיסה

  1. לכופף את אורך 40-mm 28-מד חוט פלדה 90 ° במרכז.
    הערה: התיל עשוי להיות גם ממתכת אחרת כגון נחושת או פליז.
  2. קח כמות קטנה של שעווה שיניים, קצת יותר גדול מסיכה, ולגלגל אותו בין קצות האצבעות עד כדור נוצר. ודא כי האצבעות נקיות כדי למנוע פסולת, לכלוך ושמן לשלב את השעווה, משום שהיא עשויה למנוע שעווה לדבוק בחרק.
  3. לדחוף קצה אחד של 40 mm החוט התכופף לתוך המרכז של הכדור של שעווה.
  4. העבר את מבוגר המבחן באמצעות CO2 כפי שמתואר לעיל (ראה 1.11.1 ו-1.11.2).
  5. מניחים את המבוגר ההרדמה על משטח שטוח וממקמים את הצד הפנימי שלו למעלה. אם החיפושית לא שוכבת לגמרי על פני השטח, מיקום הרגליים כך שהוא עושה. חשוב כי החיפושית לשקר שטוח ככל האפשר על פני השטח כדי להבטיח את המיקום הנכון של החוט.
  6. בקצרה (< 1 s) לחמם את שעווה שיניים על החוט עם מצית בוטאן. אם השעווה הוא מחומם למשך זמן רב מדי, שעווה נמס יהיה לשחרר את החוט. אל תעשה שימוש חוזר בשעווה אם הוא נפל מן החוט, כי זה לא ביעילות לדבוק קוטיקולה החרק.
  7. בזהירות למקם את הקצה של חוט הפלדה עם שעווה שיניים נמס על המשטח העורפי של כינוי, תוך הצבעה את הקצה השני של החוט, (כלומר, הסוף ללא שעווה שיניים), לאורך קו האמצע של הבטן. לחלופין, הצבע את סוף החוט ללא שעווה שיניים לכיוון הראש אם תרצה. חיפושית מעופפת תדחוף את המטוס. במקום למשוך אותו ודא שהשעווה המומסת אינה מקבלת על התפר או התפרים שלה, כפי שהיא עשויה למנוע או לעכב את הטיסה.
  8. הניחו את הקצה החופשי של החוט לתוך פתיחת שפופרת המתכת החלולה של זרוע הטיסה. ודא כי החוט מתאים מספיק כדי להחזיק במקום על ידי חיכוך. החיפושית הקשורה יכולה להיות ממוקמת כדי לעוף עם כיוון השעון או נגד כיוון השעון.
  9. מיד לאחר הרכבת חיפושית, לקרוע חתיכה קטנה (~ 1-ס מ דיה) של נייר טישו מרקמה גדולה יותר. הציעו את פיסת הרקמה לחיפושית הקשורה שתלויה מטחנת הטיסה ליצירת קשר לטארסאל; רוב החיפושיות יהיה לתפוס את הרקמה ולהחזיק אותו נגד כוח הכבידה עד שהם משחררים אותו בתחילת פעילות הטיסה הראשונה שלהם. זה יהיה מאוד לצמצם התנהגות ראשונית בריחה או טיסה נחיתה.
    הערה: נוכחות אנושית בחדר בדיקת הטיסה צריכה להיות מוגבלת לחיבור והסרה של מבוגרים מטחנות הטיסה. תקופת המבחן בדרך כלל לא מתחיל עד לפחות 30 דקות חלפו מאז המצורף (ראה הערה תחת 2.2.1), ואנשים לא צריך להיות נוכח בחדר הטיסה בזמן זה או במהלך תקופת המבחן עצמו.
  10. להסיר את כל מבוגרים במבחן טיסה לאחר השלמת מבחן טיסה. הסר את חרוז שעווה חיבור את החבל על ידי בעדינות לקלף את החוט הרחק מן הכיוון. השעווה תפריד בקלות מבלי להזיק לקוטיקולה, מה שהופך את החרק לזמין לניסויים נוספים במידת הצורך.

4. שמור את הנתונים שנאספו מתוכנית מיל הטיסה.

  1. ייתכן שהתוכנית הוגדרה כידנית או כאוטומטית. אם התוכנית מוגדרת ידנית, המשתמש חייב לסיים את התוכנית על ידי לחיצה על לחצן עצור . אם התוכנית מוגדרת כאוטומטית, אזי התוכנית תפסיק לאסוף נתונים גולמיים לאחר שהזמן הנוכחי יתאים לזמן הסיום.
  2. לחץ על יציאה לאחר שתקופת בדיקת הטיסה הסתיימה.
  3. ודא שקובץ TDMS נשמר תחת שם הקובץ שהוזן במהלך אתחול התוכנית (שלב 2.2).
  4. לחץ על הקובץ TDMS ושמור את המסמך כגיליון אלקטרוני (. xlsx).

5. אחזר את פרמטרי הטיסה מהגיליון האלקטרוני שנשמר (. xlsx)

הערה: גיליון אלקטרוני יכול להיות מותאם אישית שמתוכנן לטפל בתפוקת הנתונים הגולמיים מתוכנת טחנת הטיסה. כאן, תוכנית התוכנה הייתה זהה לתיאור של ג'ונס ואח ' 18, אך שגרה נוספת נוספה כדי להכיר ולסכם את הטיסה המושכת ביותר של חרק בודד במהלך תקופת המבחן.

  1. עבור כל אדם העוסק בפעילות הטיסה, הגיליון האלקטרוני יכלול את המידע הבא: מספר טיסה, סה כ מהפכות, זמן התחלה, זמן סיום ומשך הטיסה בדקות.
    1. כדי לחשב את המרחק הכולל שוטס במהלך תקופת הבדיקה, סכם את העמודה הנקראת ' סה כ Revs ' והכפל אותו במרחק הטיסה לכל מהפכה. המרחק לכל מהפכה תלוי באורך זרוע הטיסה מהציר המרכזי ועד לחרק המצורף. לדוגמה, אם מרחק זה הוא 15.9 ס מ, כל מהפכה שווה ל-1 מטר מוטס. המספר הכולל של מהפכות ניתן למצוא גם בכרטיסיה ' מבחן סטטיסטיקה '.
    2. כדי לחשב את משך הזמן הכולל שוטס במהלך תקופת הבדיקה, סכם את העמודה ' משך טיסה ' (מזערי) '.
    3. כדי לקבוע את המרחק והמשך של הטיסה הארוכה ללא הפרעה, עבור אל הכרטיסייה ' סטטיסטיקת מבחנים ' וחפש תחת העמודה המסומנת כ'טיסה הארוכה ביותר '.
    4. ניתן לחשב את מהירות הטיסה באמצעות חלוקת מרחק הטיסה. עבור חרקים, מהירות מתבטאת בדרך כלל ב-m או קמ.

תוצאות

איור 4 מציג דוגמאות מייצגות של תפוקות שצפויות לאחר בדיקות טיסה. נתוני הטיסה התקבלו מעבודה ניסיונית שנערכה במחלקה לאנטומולוגיה באוניברסיטת איווה סטייט. בן שישה ימים, מזדווג נקבה המערבי תירס rootworm מבוגרים היו קשור טחנות טיסה והניח בחדר הסביבה מבוקרת להגדיר ב 14:10 L:D, 60% RH, ו 25 ° C...

Discussion

אפיון התנהגות הטיסה של מערב התירס המערבי חשוב להמצאת תוכניות לניהול התנגדות אפקטיבית. התנהגות הטיסה של המזיק זה נחקרה במעבדה באמצעות שיטות שונות, כולל actographs, מנהרות טיסה, ומטחנות טיסה. טחנות טיסה, כמתואר ומומחש במאמר זה, לאפשר לחרקים לעשות טיסות ממושכת כך החוקרים יכולים לכמת פרמטרים טיסה ?...

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgements

הE.Y.Y. של הקרן הלאומית למדע הייתה נתמכת על ידי המוסד הלאומי למדעי המדינה/UCRC, המרכז לטכנולוגיות ניהול פרוקי-רגליים, תחת גרנט לא. IIP-1338775 ושותפי תעשייה.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Butane multi-purpose lighterBICUXMPFD2DCTo soften wax when tethering
Clear polystyrene plastic vial (45-ml)Freund Container and SupplyAS112To hold beetle while anesthetizing
Dehydrated culture media, agar powderFisher ScientificS14153To make agar for holding moisture for adults
Delrin rod (1" diameter, 3.75" long)Many suppliers: can use cheapest on the internet.For post of flight mill
Dental waxDenTek47701000335Adheres wire tether to prothorax
Ferrite ring magnets (OD: 0.69”, ID: 0.29”, Thickness: 0.118”; 7oz pull)Magnet Shop63B06929118Opposing - to generate the float.
Hall effect sensorOptikincOHN3120ULook under magnetic sensors on the left side of the Optekinc website then look for the part number. A link is given for current suppliers.
Hypodermic tubing (22 gauge; 0.0358” OD x 0.01975” ID x 0.004” wall)Small Parts, Inc.HTX-22T-12Used for flight mill arms and main axis rod.
Incubator (104.1 x 85.4 x 196.1 cm)Percival ScientificI-41VL
LabVIEW Full Development System software, system-design platformNational Instruments (See http://www.ni.com/en-us/shop/labview/select-edition.html)LabVIEW 2018 (Full Edition) Provides environment needed to run flight mill files (.vi extensions) available for download from Jones et al.18 at http://entomology.tfrec.wsu.edu/VPJ_Lab/Flight-Mill.  LabVIEW 2018 Full is compatible with Win/Mac/Linux operating systems.
Mesh cage (18 x 18 x 18 cm)MegaView Science Co. Ltd.BugDorm-4M1515mesh size = 44 x 32, 650 µm aperture
Needle toolBLICK34920-1063For scoring soil surface for egg laying in laboratory
Nickel ring magnets (3/16” OD x 1/16” ID x: 1/16” thick)K&J MagneticsR311Used to trigger the digital hall effect sensor.
Petri dish (100 mm x 15 mm)Fisher ScientificS33580A
Plastic container (44-ml)Dart150PCFor initial rearing of young larvae
Plastic container (473-ml)Placon22885For rearing of older larvae
Round brush (size 2)Simply Simmons10472906For transferring freshly hatched neonates to surface of roots
Sieve (250-µm)Fisher Scientific08-418-05To separate eggs from soil
Steel wire (28-gauge)The Hillman Group38902350282
Teflon rod (3/8" diameter, 3/4" length)United States Plastic Corporation47503To accept the rotating arm.
Vacuum Gast Manufacturing, Inc.1531-107B-G288XFor aspirating adults in laboratory
White poly chiffon fabricHobby Lobby194811To prevent escape of larvae from rearing container

References

  1. Gillette, C. P. Diabrotica virgifera Lec. as a corn root-worm. Journal of Economic Entomology. 5 (4), 364-366 (1912).
  2. Rice, M. E. Transgenic rootworm corn: assessing potential agronomic, economic, and environmental benefits. Plant Management Network. , (2004).
  3. Gray, M. E., Sappington, T. W., Miller, N. J., Moeser, J., Bohn, M. O. Adaptation and invasiveness of western corn rootworm: Intensifying research on a worsening pest. Annual Review of Entomology. 54 (1), 303-321 (2009).
  4. Martinez, J. C., Caprio, M. A. IPM use with the deployment of a nonhigh dose Bt pyramid and mitigation of resistance for western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera). Environmental Entomology. 45 (3), 747-761 (2016).
  5. Miller, N. J., Sappington, T. W. Role of dispersal in resistance evolution and spread. Current Opinion in Insect Science. 21, 68-74 (2017).
  6. Spencer, J. L., Hibbard, B. E., Moeser, J., Onstad, D. W. Behaviour and ecology of the western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera LeConte). Agricultural and Forest Entomology. 11, 9-27 (2009).
  7. VanWoerkom, G. J., Turpin, F. T., Barret, J. R. Influence of constant and changing temperatures on locomotor activity of adult western corn rootworms (Diabrotica virgifera) in the laboratory. Environmental Entomology. 9 (1), 32-34 (1980).
  8. Naranjo, S. E. Comparative flight behavior of Diabrotica virgifera virgifera and Diabrotica barberi in the laboratory. Entomologia Experimentalis et Applicata. 55 (1), 79-90 (1990).
  9. Stebbing, J. A., et al. Flight behavior of methyl-parathion-resistant and -susceptible western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae) populations from Nebraska. Journal of Economic Entomology. 98 (4), 1294-1304 (2005).
  10. Dobson, I. D., Teal, P. E. A. Analysis of long-range reproductive behavior of male Diabrotica virgifera virgifera LeConte and D. barberi Smith and Lawrence to stereoisomers of 8-methyl-2decyl propanoate under laboratory conditions. Journal of Chemical Ecology. 13 (6), 1331-1341 (1987).
  11. Spencer, J. L., Isard, S. A., Levine, E. Free flight of western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae) to corn and soybean plants in a walk-in wind tunnel. Journal of Economic Entomology. 92 (1), 146-155 (1999).
  12. Coats, S. A., Tollefson, J. J., Mutchmor, J. A. Study of migratory flight in the western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae). Environmental Entomology. 15 (3), 620-625 (1986).
  13. Coats, S. A., Mutchmor, J. A., Tollefson, J. J. Regulation of migratory flight by juvenile hormone mimic and inhibitor in the western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae). Annals of the Entomological Society of America. 80 (5), 697-708 (1987).
  14. Kennedy, J. S., Ainsworth, M., Toms, B. A. Laboratory studies on the spraying of locusts at rest and in flight. Anti-Locust Bull. L. 2, 64 (1948).
  15. Krogh, A., Weis-Fogh, T. A Roundabout for studying sustained flight of Locusts. Journal of Experimental Biology. 29, 211-219 (1952).
  16. Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. A simple flight mill for the study of tethered flight in insects. Journal of Visualized Experiments. (106), e53377 (2015).
  17. Okada, R., Pham, D. L., Ito, Y., Yamasaki, M., Ikeno, H. Measuring the flight ability of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), using a low-cost, small, and easily constructed flight mill. Journal of Visualized Experiments. (138), e57468 (2018).
  18. Jones, V. P., Naranjo, S. E., Smith, T. J. . Insect ecology and behavior: laboratory flight mill studies. , (2010).
  19. Abendroth, L. J., Elmore, R. W., Boyer, M. J., Marlay, S. K. . Corn Growth and Development. , (2011).
  20. Meinke, L. J., Sappington, T. W., Onstad, D. W., Guillemaud, T., Miller, N. J., Komáromi, J., Levay, N., Furlan, L., Kiss, J., Toth, F. Western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera LeConte) population dynamics. Agricultural and Forest Entomology. 11, 29-46 (2009).
  21. Hammack, L., French, B. W. Sexual dimorphism of basitarsi in pest species of Diabrotica and Cerotoma (Coleoptera: Chrysomelidae). Annals of the Entomological Society of America. 100 (1), 59-63 (2007).
  22. Guss, P. L. The sex pheromone of the western corn rootworm (Diabrotica virgifera). Environmental Entomology. 5 (2), 219-223 (1976).
  23. Hammack, L. Calling behavior in female western corn rootworm beetles (Coleoptera: Chrysomelidae). Annals of the Entomological Society of America. 88 (4), 562-569 (1995).
  24. Minter, M., Pearson, A., Lim, K. S., Wilson, K., Chapman, J. W., Jones, C. M. The tethered flight technique as a tool for studying life-history strategies associated with migration in insects. Ecological Entomology. 43, 397-411 (2018).
  25. Ribak, G., Barkan, S., Soroker, V. The aerodynamics of flight in an insect flight-mill. PLoS One. 12 (11), e0186441 (2017).
  26. Riley, J. R., Downham, M. C. A., Cooter, R. J. Comparison of the performance of leafhoppers on flight mills with that to be expected in free flight. Entomologia Experimentalis et Applicata. 83, 317-322 (1997).
  27. Isard, S. A., Spencer, J. L., Mabry, T. R., Levine, E. Influence of atmospheric conditions on high-elevation flight of western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae). Environmental Entomology. 33 (3), 650-656 (2004).
  28. Chapman, J. W., Reynolds, D. R., Wilson, K. Long-range seasonal migration in insects: mechanisms, evolutionary drivers and ecological consequences. Ecology Letters. 18, 287-302 (2015).
  29. Spencer, J. L., Mabry, T. R., Vaughn, T. T. Use of transgenic plants to measure insect herbivore movement. Journal of Economic Entomology. 96 (6), 1738-1749 (2003).
  30. Isard, S. A., Spencer, J. L., Nasser, M. A., Levine, E. Aerial movement of western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (Coleoptera: Chrysomelidae): diel periodicity of flight activity in soybean fields. Environmental Entomology. 29 (2), 226-234 (2000).
  31. Kim, K. S., Sappington, T. W. Genetic structuring of western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae) populations in the U.S. based on microsatellite loci analysis. Environmental Entomology. 34 (2), 494-503 (2005).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

152

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved