Method Article
Вертикальные, Т-образном лабиринте Ольфактометр описано для опробования поведенческая реакция членистоногих. Ольфактометр позволяет экспериментатору для измерения выборы выполняемых испытуемыми при воздействии на двух потенциальных полей запах. Оба влечения к и отталкивания от пахучих веществ может быть измерена с этим устройством.
Учитывая экономическую важность насекомых и паукообразных, как вредители сельскохозяйственных культур, городской среде или в качестве векторов растений и болезни человека, различные технологии, которые разработаны как инструменты управления. Подмножество этих средств направлена на изменение поведения членистоногих на притяжение или отталкивание. Таким образом, членистоногие, часто в центре внимания поведенческих исследований. Различные инструменты были разработаны для оценки поведения членистоногих, в том числе аэродинамических трубах, полет мельницы, servospheres, а также различные типы olfactometers. Цель этих инструментов заключается в измерении насекомых или паукообразных ответ на зрительные или чаще, обонятельные сигналы. Вертикальные Т-образном лабиринте oflactometer описанные здесь меры выборы выполняется насекомых в ответ на аттрактантов или репеллентов. Это высокая пропускная способность устройств анализа, который использует положительный фототаксис (привлечение к свету) и отрицательный геотаксис (склонность идти или лететь вверх) выставлены многих членистоногих. Olfactometэ состоит из 30 см стеклянная трубка, которая разделена на две половины полосы тефлоновым формирования Т-образном лабиринте. Каждая половина служит руку Ольфактометр позволяет испытуемых сделать выбор между двумя потенциальными поля запаха в тестах с участием аттрактантов. В тестах с участием репелленты, отсутствие нормального ответа на известный аттрактанты также может быть измерена в качестве третьей переменной.
Членистоногие (в том числе насекомые и паукообразные) часто определяется как вредители, потому что они либо конкурировать с потребления человеком в сельскохозяйственных или городских условиях или передавать причинно возбудителей болезней 1. Большой объем инвестиции сделаны в развитие средств управления для таких вредителей. Эти инструменты могут варьироваться в широких пределах и на значительный прогресс, достигнутый в разработке biorational инструменты, которые либо изменить или использовать естественное поведение вредителей с использованием поведенческого аттрактантов или репеллентов 2,3.
Членистоногих вредителей часто полагаются на обонятельные сигналы или сигналы для партнера и / или места размещения 4. Поэтому открытие эффективных аттрактантов или репеллентов для вредителей часто может привести к разработке средств борьбы. Этот процесс открытия включает в себя несколько этапов. Во-первых, естественное поведение испытуемого должно быть понято. Например, необходимо удостовериться в том, одного пола данного вида привлекает противоположныйсекс за мат месте. Если так, то надо определить, является ли привлечение опосредовано химическим и где это химическое вещество производится. Дальнейшие шаги включают в себя определения, когда химическое вещество производится и его возможной идентификации. На протяжении этой процедуры (насекомых или клещей) испытуемого поведенческий ответ на пахучих веществ должны быть проверены. Изначально поведение испытуемого будут проверены на природный материал. Например, в ответ мужчина моли может быть проверен на что экстракт из его женщин конспецифичный феромоном железы. Кроме того, ответ травоядное к естественным запахом своего хозяина завода может быть проверена. Хотя эти исследования часто имеют практическую направленность на развитие средств управления 5,6, они также могут быть применены к исследованиям, которые направлены более фундаментальные вопросы, такие, как видообразование 7. Последующие шаги включают в себя тестирование ответ членистоногих на синтетической версии определили натуральные продукты.
Understanding как членистоногие реагируют на химические вещества требует разработки соответствующих инструментов для оценки их поведения. Данные, полученные в таких инструментов будет зависеть от того, насколько хорошо следователь может измерять природные поведения в контролируемых условиях. За шесть десятилетий назад, устойчивый olfactometers полета и туннели были разработаны для измерения насекомых ответ на отдушки 8,9. Olfactometers существенно различаются по дизайну и часто приспосабливают к конкретным насекомым или проблемы ведется расследование. Целью данной статьи является описание конструкции и использования в вертикальном положении, Т-образном лабиринте Ольфактометр для измерения насекомых ответ на пахучих веществ (рис. 1). Вертикальная ориентация Ольфактометр занимает преимущество отрицательных геотаксис (тенденция к движению вверх) выставлены многие насекомые. Источник света расположен непосредственно над Ольфактометр использует положительный фототаксис (тенденция двигаться в направлении источника света) выставлены многие насекомые. Olfactomметр особенно полезно для hemipteran насекомых, как правило, не проявляют движения легко в горизонтально-ориентированным olfactometers и сильно зависят от интенсивности света по отношению к ориентации. Тем не менее, это устройство может быть использовано для широкого круга летающих и ползающих насекомых, а также паукообразных. Ольфактометр могут быть использованы для оценки как аттрактанты и репелленты. В случае аттрактанты, раздвоенные поле запаха (рис. 1) устанавливается с предполагаемым аттрактанта выпущен на одной стороне по сравнению с чистым воздухом выпущен на противоположной стороне. Выбор регистрируется, когда насекомое выпущен на базе Ольфактометр выбирает один из двух полей запах. В случае репелленты, третий поведение возможно. В дополнение к восходящего движения в любом из двух запахов полей, отсутствие движения вверх могут быть записаны указывает не отвечающих стимул или отталкивающих стимул либо запах полей.
Привлечение азиатских цитрусовых psyllid (Diaphorina citri) взрослые запахи своей натальной растения-хозяина летучие вещества (цитрусовые) изображен на рисунке 2А. Значительно (α <0,05) более взрослых выбрал рука Т-образном лабиринте Ольфактометр получения запахов из живых растений цитрусовых по сравнению с пустой (чистый воздух) управления.
Например отталкивания показано на рисунке 2B. В этом случае, насекомые подвергаются одной руке Т-образном лабиринте получения летучих цитрусовых, а вторая группа получала летучих веществ из цитрусовых растений, которые обрабатывают известный репеллент, диметилдисульфид 11. В этом случае, три типа поведения не наблюдалось. Число псиллид арестован в релизе руку и не отвечает не отличается статистически от числа входящих руку получения запахов из цитрусовых в одиночку (рис. 2В). Тем не менее, не псиллид вошел в руке содержащие тОн растения-хозяина летучих при совместном представлены репелленты (рис. 2В).
Рисунок 1. Принципиальная схема вертикально ориентированные Т-образном лабиринте Ольфактометр присоединился к воздушной системе доставки и запах устройств обработки релизе. Диаграмма адаптации Рисунке 1 в Mann и соавт. 10. Испытуемый находится индивидуально в релизе палаты 2-портовый разделен T-Ольфактометр. Она движется к запахам через задвижку, которая позволяет управлять восходящее движение в Ольфактометр и предотвращает от ползания насекомых обратно в область точки релизе. Трубы раздваивается 10 см после того, как ворота значения. Положительный ответ на запах регистрируются один раз насекомое движется 0,5 см в определенной части дивизии. Гильотина летучих камеру коллекция может быть использована вместо твердой фа-электронной микро-добыча холдинга / запаха источник камера (SPMEC) в качестве источника запаха.
Рисунок 2. Реакция азиатских цитрусовых psyllid (Diaphorina citri) взрослых летучих веществ из цитрусовых растений-хозяев по сравнению с чистым воздухом управления (A) или цитрусовых летучих веществ по сравнению с цитрусовыми летучих совместно выпустили с репеллентом (диметилдисульфид) (B) в вертикально ориентированных T -лабиринт Ольфактометр рис. 2A. один дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим HSD тест Тьюки (α <0,05) было проведено с целью сравнить количество psyllid сделать выбор между одной группе (2 лечения, n = 120). Колонны указано разные буквы значительно отличаются друг от друга (α <0,05) Рисунок 2B. Один конец analysявляется дисперсионный (ANOVA) с последующим HSD тест Тьюки (α <0,05) было проведено с целью сравнить количество psyllid сделать выбор между либо руку или оставшихся в релизе точке (3 лечения, n = 120). Колонны указано разные буквы значительно отличаются друг от друга (α <0,05).
При этом, устройство анализа и протокола описаны для измерения реакции мелких членистоногих (Insecta: Hemiptera: Psyllidae) для отдушки. Метод включает в себя выбор теста, что позволяет насекомым сделать выбор между двумя полями одоранта в случае анализа оценки предполагаемых аттрактанта. Кроме того, испытуемый может отображать три типа поведения, оставляя выпуск руку и введя один из двух потенциальных полей запах, или оставаться в релизе руку, в случае отталкивание анализов. Ольфактометр позволяет обеспечить высокую пропускную сбор данных, поскольку она использует отрицательные geotactic (тенденция к движению вверх) и положительный phototactic (тенденция двигаться к свету) природные поведенческие реакции многих членистоногих. Хотя настоящая демонстрация использует psyllid тестовый пример насекомых, анализ может быть легко адаптирован для членистоногих широко, как те, которые используют полета или при ходьбе, как преобладающей видами транспорта.
Olfactometers предназначен для измерения реакции насекомых первоначально были разработаны десятки лет назад и играют важную роль в выяснении насекомых аттрактанты и репелленты 12. Конкретные проекты такого olfactometers варьироваться в широких пределах, однако, вариации на общую тему двух выбором анализа, описанного здесь, а также, аналогично Y-трубка анализы были часто используются для измерения членистоногих ответ на химические вещества. Увеличенная полета туннелей, которые могут вызвать устойчивый полет насекомых 9 также привели к коллекции новаторский данных выяснение фундаментальных механизмов полета насекомых и ориентации на semiochemicals, а также данных, информирование практического использования вредителями инструментов управления.
Это часто бывает необходимо адаптировать дизайн Ольфактометр и связанные с ними приборы для биологии конкретных членистоногих испытуемый. Те, olfactometers которые могут быть использованы среди общей группы насекомых являются более полезными, чем те, билдИФИК к небольшой группе, однако иногда экономическое значение небольшой группы насекомых диктует необходимость развития очень специфический Ольфактометр и анализа техники. В настоящее время описанная конструкция опирается на ранее знакомые методы членистоногих. Это позволяет более двух стандартных выбором, чем анализ Y-трубка биопроб, в которых экспериментальные арене или выбора теста осуществляется в форме У-образный стеклянный прибор 7. Как правило, одна рука такой Y-трубка будет получать лечение запахом, в то время как другие будут оставлены пустыми 13. Вариации на такие olfactometers может включать в себя добавление нескольких излучающих оружия 14 и даже добавление почвенной среды для анализом поведения организмов перемещения через почву 15. При разработке таких olfactometers и связанных с ним анализы, важно рассмотреть, насколько тесно природные условия реплицируются и, таким образом истинную значимость оценки поведенческих реакций с точки зрения биологии испытуемых. Для а-ляRGE степени, данные, собранные будет только так полезна, как актуальность поведенческий биологической активности по отношению к поведенческой экологии организма 16.
В настоящее время описано Ольфактометр и поведенческого анализа биологической активности разработан специально для насекомых hemipteran, которая имеет тенденцию начинать полет в качестве коротких "скачки" 16. Вертикальная ориентация Ольфактометр и свет расположения источника облегчения начала движения насекомого и, следовательно, последующие химически-опосредованной ориентации поведения могут быть проанализированы эффективно и с высокой пропускной способностью. Этот поведенческий анализ расположения вероятнее всего, может быть использован для широкого спектра летать или ходить таксонов членистоногих или могут быть также легко изменен, чтобы соответствовать потребности не-членистоногими организмов.
Автор получил финансирование, которое было предоставлено исследований цитрусовых и Фонд развития.
Исследования цитрусовых и Фонд развития признается за предоставление финансирования. Благодаря Ангел Хойт и Майкл Флорес для проведения биопробы.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Наименование оборудования | Компания | Номер в каталоге | Комментарии |
Два порта разделена T-Ольфактометр | Аналитическое исследование системы (ARS), Inc Gainesville, FL | Нет (на заказ) | Если недоступны с ARS, Южный научный (Gainesville, Флорида), также в настоящее время строит и продает такое оборудование. |
Твердофазный микро-добыча холдинга / камеры запах источник с тефлоновым; стекло разъемы трубы. | Аналитическое исследование системы (ARS), Inc Gainesville, FL | RV-R3 | См. выше комментарий |
Воздушные системы доставки | Аналитическое исследование системы (ARS), Inc Gainesville, FL | HADS-2AFM2C.4 | См. выше комментарий |
Гильотина камеры | Аналитический Reseарки системы (ARS), Inc Gainesville, FL | L3GP3 | См. выше комментарий |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены