コロラドジャガイモ甲虫の自然環境下での冬眠に関する実験的研究

要約

ここでは、温帯の自然条件下でのコロラドジャガイモ甲虫の冬眠を研究する方法と、冬に甲虫を採集する技術を紹介します。この方法により、冬眠のどの段階でも、さまざまな分析のために必要な数の越冬個体を得ることができます。

要約

温帯のジャガイモ Solanum tuberosum L.の主要な害虫の1つは、昆虫のコロラドジャガイモカブトムシ(CPB)です。CPBの免疫と疾患に関するほとんどの研究は、活発な摂食段階で実施されます。それにもかかわらず、これらのカブトムシはライフサイクルのほとんどを冬の休眠状態(冬眠)で過ごしますが、休息段階に関する研究は少ないです。この研究では、自然条件下でのCPB冬眠を調査する方法が開発され、テストされ、冬に十分な数の個体を収集する機会が提供されました。本稿では、CPBの生存率を評価し、冬眠のさまざまな段階にある感染性病原体を同定した。CPBによる死亡率は冬眠中に増加し、4月から5月にかけて最大値に達した。昆虫病原性真菌(Beauveria、 Isaria、 Lecanicillium)および細菌 Bacillus、Sphingobacterium、Peribacillus、Pseudomonas、および Serratia は、死んだ昆虫から分離されました。冬眠期間全体のカブトムシの生存率は61%でした。凍結または乾燥した甲虫は見つからず、提示された方法の成功を示しています。

概要

コロラド州のジャガイモのカブトムシLeptinotarsa decemlineata Say(CPB)は、ナス科植物、主にジャガイモSolanum tuberosum Lの重要な害虫です。この種の地理的範囲は1600万^km2以上であり、常に拡大しています¹。CPBは通性冬季休眠があり、温帯では冬眠が義務付けられています。休眠は短日日長によって誘発され、温度¹によって調節される。成虫期には土に穴を掘って越冬します。緯度が上がるにつれて、冬眠期間が長くなります。温帯、特にその範囲の北方領土では、越冬は8月から9月までの5月から6月までの9か月間続きます(Noskovら、個人的な観察)。この期間中、CPBは、温帯の他の昆虫と同様に、不利な冬の条件にさらされ、耐寒性を高める必要があります。同時に、カブトムシが土壌と接触すると、さまざまな日和見微生物や病原性微生物による感染のリスク^{が高まります2}。そのため、これらのカブトムシは冬眠中に一定レベルの免疫系活動を維持する必要があり、これもエネルギー的にコストがかかります。それにもかかわらず、昆虫が感染を生き延びたとしても、病気はその耐寒性を低下させる^{可能性があります3。}低温がCPBの冬の死亡率の唯一の理由ではないことに注意する必要があります。酸素の欠....

プロトコル

1.冬眠用ケージの説明

注:実験の目的に応じて、ケージの数は異なります。サンプリング日ごとに少なくとも3つのケージを使用してください。羽化するカブトムシの数を見積もるには、春まで土から取り出さない少なくとも3つの追加のケージを準備します。

1. ケージは、25×25×40cm(L × W × H)のサイズの硬い木製フレームで作られたものを使用してください。
2. ケージのフレームを作るには、厚さ2cm以上、幅4cm以上の木製スラットを使用します。
3. ケージの内側を、5 mm×3 mm以下の開口部のサイズのステンレス鋼メッシュで覆います。木のホッチキスを使用してメッシュを固定します。
4. ステンレスメッシュをホッチキスで底の外側に固定します。
5. ケージの内側を密度60 g / m²の黒い合成ジオテキスタイルで裏打ちします。
   注:ジオテキスタイルは、カブトムシの脱出を防ぐための追加のバリアとして機能します。活発に動く昆虫病原体や寄生虫に関連する実験には使用しないでください。
6. 高さ約60cmの合成半透明の通気性生地のチューブをケージの上部にしっかりと取り付けます。
7. ケージの底に2本の強力なロープを交差させて固定し、必要に応じて土から引き出します。

結果

以下の越冬CPBの結果は、土壌温度、生存率、感染性を示しています。

土壌温度のダイナミクス。
11月下旬から4月上旬にかけて、水深30cmのケージ内の氷点下の気温を記録しました(図1)。この期間の平均気温はマイナス3.3°C±0.1°C(標準誤差±平均)でした。最低気温は2月中旬のマイナス7.9°Cでした。

越冬CPBの?.......

ディスカッション

本研究は、CPBの越冬を研究するための提案手法により、異なる冬眠期間において十分な数の昆虫を獲得できることを示している。提示された技術の成功は、いくつかの独立した要因に依存しますが、その中で最も重要なのは気象条件です。雪の降らない寒い冬には、土がケージの奥深くまで凍ってしまうことがあります。この場合、すべてのカブトムシの死のリスクが大幅に上昇します

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Agar-agar bacteriological purified	diaGene	1806.5000
Bile Esculin Agar	HiMedia	M972
Endo Agar	HiMedia	M029
Glucose monohydrate-D	PanReac Applichem	143140.1000Φ
Lactic acid	PanReac Applichem	141034.1211
Luria-Bertani liquid medium	HiMedia	G009
15 ml conical centrifuge tubes	Axygen	SCT-15ML-25-S
Peptone	FBIS SRCAMB	M030/O61
Phosphate buffered saline	Medigen	PBS500
Temperatutre and humidity datalogger Ecklerk-M-11	Relsib		Waterproof datalogger