Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Çiçekli bitkiler mantar ilacı spreyler yalnız arı polen kaynaklı fungisit kalıntılarının yüksek konsantrasyonları maruz bırakabilir. Laboratuvar tabanlı deneyler vitroiçeren kullanarak-yetiştirilen arı larvaları, bu çalışmada mantar ilacı tedavi polen ana bilgisayar ve ev sahibi olmayan bitkilerden elde edilen tüketen etkileşimli etkilerini inceler.
Her ne kadar yalnız arılar vahşi ve yönetilen bitkiler için çok önemli tozlaşma hizmetleri sağlamak, bu tür zengini grubu pestisit düzenleme çalışmaları büyük ölçüde gözden kaçırdığı. Mantar ilacı artıkları için maruz kalma riski sprey üzerinde veya yakınında ana bitkiler oluşursa arılar yuvalarına sağlama için polen topluyorlar iken özellikle yüksek olması muhtemeldir. Seçme arayabileceðiniz ve bitkiler (oligolecty) polen tüketmek tür Osmia için ev sahibi olmayan bitkilerin polen kullanamama mantar ilacı ile ilgili toksisite için onların risk faktörü artırabilirsiniz. Bu el yazması başarıyla oligolectic mason arılar, yumurta içinde hücre kültür plakaları Standart laboratuvar koşullarında prepupal aşamasına gelen Osmia ribifloris sensu lato arka için kullanılan iletişim kurallarını açıklar. Vitro-yetiştirilen arılar daha sonra arı fitness mantar ilacı pozlama ve polen kaynak etkilerini araştırmak için kullanılır. Bir 2 × 2 tamamen geçti faktöriyel tasarım dayalı, deneme mantar ilacı pozlama ve polen kaynak ana ve etkileşimli efektleri larva fitness, prepupal biyokütle, larva gelişimsel zaman ve yaşayanlar tarafından sayısal olarak inceliyor. Bu teknik önemli bir avantajı olduğunu vitrokullanarak-yetiştirilen arılar doğal arka plan değişkenliği azaltır ve aynı anda birden çok deneysel parametre manipülasyon sağlar. Açıklanan protokol hipotezler arı sağlığı etkileyen faktörler dizisi içeren test için çok yönlü bir araç sunar. Koruma çabalarına önemli, kalıcı başarı ile yerine getirilmesi arı düşüşler sürüş fizyolojik ve çevresel faktörlerin karmaşık etkileşim bu tür anlayışlar kritik olarak kanıtlamak.
Böcek polinatörler1egemen grup olarak göz önüne alındığında, arı nüfusu genel kaybı gıda güvenliği ve ekosistem istikrar2,3,4,5,6 için bir tehdit oluşturmadığını ,7. Her iki yönetilen ve yabani arı nüfusu azalan eğilimler birkaç paylaşılan risk habitat parçalanması, yeni çıkan parazitler ve patojenler, genetik çeşitliliğin kaybı ve istilacı türlerin3 giriş de dahil olmak üzere faktörleri için atfedilen ,4,7,8,9,10,11,12. Özellikle, böcek ilaçları, (örneğin, neonicotinoids) kullanımı dramatik artış doğrudan arılar13,14,15arasında zararlı etkileri için bağlantılı olmuştur. Synergism neonicotinoids ve (EBI) Mantar ilaçları ergosterol biyosentezi inhibe arasında birden çok arı türleri16,17,18 arasında yüksek ölüm neden olabilir çeşitli çalışmalar göstermiştir , 19 , 20 , 21 , 22. Bununla birlikte, mantar uzun 'arı kipte' olarak kabul ilaçları, devam bloom bitkileri kadar İnceleme23olmadan püskürtülür. Yiyecek arılar rutin geri getirmek mantar ilacı artıkları24,25,26ile kontamine polen yükler için dokümante edilmiş. Bu tür mantar ilacı-ladenpollen tüketimi larva arılar27,28,29,30ve a maiyet-in yetişkin arılar16 arasında alt ölümcül etkiler arasında yüksek ölüm oranı neden olabilir , 31 , 32 , 33 , 34. bir çalışmada mantar ilaçları böylece kesintiye arılar ve polen yoluyla bulaşan mikropların35arasında kritik symbioses mikrobiyal toplum içinde polen, kovan depolanan değiştirerek arı kayıplara neden gösteriyor.
Yalnız arılar birkaç vahşi ve tarımsal bitki36,37,tozlaşma için çok önemli olmakla birlikte38, polinatörler bu farklı grup çalışmaları izleme pestisit çok daha az dikkat aldı. Her maternally toplanan polen ve nektar ve bir tek yumurta39sonlu bir kitle ile stoklanmayacaktır, Yetişkin bir yalnız kadın yuva 5-10 mühürlü damızlık odaları içerir. Tarama sonra larvalar ayrılmış polen hüküm ve yeterli beslenme40,41elde etmek için ilişkili polen kaynaklı microbiota güveniyor. Onlar bir sosyal yaşam tarzı faydaları eksikliği nedeniyle yalnız arılar pestisit pozlama42' ye karşı daha da savunmasız olabilir. Örneğin, açıkları sosyal arılar bir sprey takip ederken telafi için bazı işçiler tarafından genişletmek ve yeni damızlık gelişmekte olan, bir tek yetişkin yalnız kadın ölümü tüm üreme etkinlik43biter. Duyarlılık bu farklılıkları çeşitli arı takson yönetilen ve vahşi arılar hem için yeterli koruma sağlamak için ecotoxicological çalışmalarda dahil gerek vurgulayın. Ancak, çalışmalar bir avuç kenara etkisi soruşturmalar mantar ilacı maruz kalma öncelikle odaklanmıştır sosyal arılar18,23,32,44tarihinde,45 ,46,47,48,49.
Yalnız arılar Osmia (Şekil 1) ait Dünya çapında birkaç önemli meyve ve fındık bitkileri39,50,51,53, verimli tozlayıcı olarak kullanılmıştır 53. ile yönetilen diğer tozlayıcı24,54,55,56,57,58grupları, Yetişkin Osmia arılar rutin şunlardır bloom bitkileri44püskürtülür mantar ilaçları maruz. Yetişkin kadın üzerinde son zamanlarda püskürtülür bitkileri yiyecek arama toplayabilir ve sonra formlar tek diyet gelişmekte olan larvalar için mantar ilacı yüklü polen ile damızlık onların chambers stok. Kirlenmiş polen hükümler tüketen daha sonra mantar ilacı artıkları42larva açığa çıkarabilir. Maruz kalma riski yalnızca birkaç yakından ilişkili ana bilgisayar bitkiler59,60,61yem oligolectic türler arasında daha yüksek olabilir. Bazı megachilid arılar, örneğin, tercihen parazitizm62azaltmak anlamına gelir düşük kaliteli bitki polen için hayvan yemi için görünür. Ancak, hangi mantar ilaçları oligolectic yalnız arılar arasında larva fitness etkisi ölçüde ampirik olarak sayısal değil. Bu çalışmanın amacı ana test etmek için bir protokol geliştirmektir ve etkileşimli etkileri mantar ilacı pozlama ve polen kaynak vitro fitness yalnız arı yetiştirilen. Araştırmaya, O. ribifloris sensu lato (s.l.) yumurta ticari olarak elde edilebilir (tablo malzeme). Bu nüfus nedeniyle yerli tozlayıcı ve nektar zengini Mahonia aquifolium (Oregon üzüm) için onun güçlü tercih bölge53,63içinde,64 bulundu olarak önemini idealdir (Şekil 2).
Şekil 1. Bir yetişkin Osmia ribiflorisyüksek çözünürlüklü bir fotoğraf. Fotoğraf kredi Dr. Jim Cane, araştırma entomolog, USDA-ARS Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2. Osmia ribifloris (s.l.) sazlık. ön planda iç içe geçmiş bir erkek ile iç içe geçirme Phragmite Odası bölümleri ve sazlık için terminal fişler masticated yapraklarından inşa edilir. Kredi Bay Kimball Clark, NativeBees.com fotoğraf Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Bu çalışmada ilk mantar ilacı tedavi pollen larva fitness (geliştirme zamanı ve prepupal biyokütle açısından ölçülür) tüketen etkisini değerlendirmek için hedeftir. Yaygın olarak uygulanan mantar ilacı propiconazole maruz yetişkin arılar arasındaki artan ölüm için birkaç tür 23,24,32,44,45arasında, bağlantılı olmuştur iken 54,55,56,57,58,65,66,67, larva arılar üzerindeki etkisi azdır bilinen. Ana bilgisayar polen larva fitness üzerinde tüketen etkilerini değerlendirmek için bu çalışmanın ikinci amacı olduğunu. Önceki çalışmalarda oligolectic arı larvaları ne zaman ev sahibi polen68tüketmek zorunda geliştirmek başarısız gösterir. Böyle sonuçlar arı Fizyoloji69, polen Biyokimya70ve doğal polen hükümler71ile ilişkili yararlı microbiome atfedilen. Bu çalışmada üçüncü larva fitness etkileşimli mantar ilacı tedavi ve diyet polen etkilerini değerlendirmek için hedeftir.
Anne vücut boyutu da dahil olmak üzere çok sayıda biyolojik özellikleri sağlama oranı, yiyecek strateji ve polen miktarı72,73,74,75 arasında yalnız arı larva fitness etkileyen olduğu bilinmektedir. Bu faktörler savunulabilir Deneysel tasarımlar larva sağlık değerlendirirken gelişmekte olan bir meydan okuma teşkil sazlar arasında önemli değişkenlik tanıtabilirsiniz. Larva geliştirme mühürlü iç içe geçmiş sazlık içinde oluşur göz önüne alındığında, Ayrıca, Döl böyle değişkenlik etkileri ölümcül teknikleri (Şekil 3) kullanmadan görselleştirmek zor ve quantified vardır. Bu zorluğu aşmak için bu çalışma içinde bütün hipotezler kendi iç içe geçmiş sazlık dışında yetiştirilen larva kullanarak test edilmektedir. Deneysel tasarım bir tam çapraz 2 × 2 faktöriyel set-up, 2 düzey oluşan her faktörü ile temsil eder; Faktör 1: Mantar ilacı pozlama (mantar ilacı; Hiçbir fungisit); Faktör 2: Polen kaynak (ana bilgisayar polen, Sigara-host polen). Arılar prepupal sahneye steril multiwell hücre kültür plaka kontrollü laboratuvar koşullarında içinde yumurtadan yetiştirilir. Her şey ayrı ayrı standart miktarda polen sağlanması ve tek bir yumurta ile doludur. Tarama sonra larva kuyu içinde ayrılmış polen beslenir, larva geliştirme tamamlar ve pupation başlatır. Son çalışmalar açıklanamayan ölüm bu yapay yetiştirme ortamına vahşi49,76' karşılaştı içinde kaldırdı arılar arasında daha düşük olduğunu göstermiştir. Vitrokullanımı-arı yetiştirilen alan bazlı çalışmalar birçok avantajı vardır: 1) doğal değişkenliği ve kontrolsüz faktörleri genellikle ilgili alan bazlı çalışmalar ile; karıştırıcı etkilerini en aza indirir 2) birden çok düzeyleri aynı anda tedavi grupları arasında test edilmesi ilgi için her factor(s) manipülasyon sağlar; 3) çoğaltır sayısını önceden belirlenmiş olabilir ve her çoğaltma için deneysel etkenler ayrı ayrı yönetilebilir; 4) larva yanıt değişkenleri kolayca görselleştirildiği ve bağımsız olarak rahatsız edici bitişik larva kaydedildi; 5) protokolü multipl faktörler ve yanıt değişkenler içeren daha karmaşık Deneysel tasarımlar içerecek şekilde değişiklik.
Şekil 3. İçeriği içinde doğal bir iç içe geçmiş reed Osmia ribifloris (s.l.). Bireysel odaları, polen hükümler ve bölümleri ve (B) taze gösteren bir disseke reed (siyah bir çember ile gösterilen) ilişkili yumurta ve polen hükümler hasat (A) kapatın. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
1. Propiconazole çözümleri mantar ilacı pozlama deneyler için hazırlayın
2. hasat yumurta ve ana bilgisayar polen hükümler üzerinden Osmia sazlar
3. ana bitki polen hükümler hazırlayın
4. ana bitki polen hüküm hazırlayın
5. Multiwell hücre kültür tabak hazırlamak
6. mantar ilaçları ekleyin
Şekil 4. Deneysel kurulumunun şematik Gösterim. Deneme bir tamamen geçti 2 × 2 faktöriyel kurulumları temsil eder. Faktör 1 mantar ilacı pozlama temsil eder ve 2 düzey oluşur: (i) hiçbir fungisit (N = 10) ve (ii) Mantar ilacı (N = 10). Faktör 2 polen kaynağını temsil eder ve 2 seviyeden oluşur: (i) ana bilgisayar polen (N = 8) ve (ii) Sigara-ana bilgisayar polen (N = 8). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
7. arka ve larva gözlemlemek
Larva fitness üç ölçümleri (i) larva gelişimsel zaman, (ii) prepupal biyokütle ve (iii) yüzde yaşayanlar kullanarak sayısal. İki yönlü ANOVA mantar ilacı pozlama kullanılarak yapılmıştır (iki seviye: yok fungisit, mantar ilacı) ve polen kaynak (iki seviye: Ana bilgisayar polen, Sigara-host polen) bağımsız değişkenin ve bağımlı değişken olarak larva gelişimsel zaman olarak. Mantar ilacı pozlama için temel etkisi (F1,28 1,24, P =...
Arılar laboratuvar koşullarında doğal onların iç içe geçmiş sazlık dışında yetiştirme larva, fitness ile ilgili birden fazla hipotezler test sağlar. Kimliği belirsiz faktörler devam ölçüde bu arı ölümleri neden, risk değerlendirme çalışmaları vitro kullanarak deneyler potansiyel tehditleri tanımlamak ve yönetim uygulamalarını wild pollinators 12 Bu tür zengini grup için bilgilendirmek yardımcı olabilir ,38,...
Yazarlar ifşa gerek yok.
Yazarlar Kimball Clark ve Tim Osmia iç içe geçmiş sazlık sağlamak için Krogh, Meredith Nesbitt ve Molly Bidwell laboratuarı, Drs. Cameron Currie, Christelle Guédot, Terry Griswold, Michael Branstetter ve üç Anonim gözden geçiriciler için yardım için teşekkür ederiz el yazması geliştirilmiş onların yararlı yorum. Bu eser USDA Tarımsal Araştırma Servisi tahsis fon (geçerli araştırma bilgi sistemi #3655-21220-001), Wisconsin Tarım Bakanlığı, ticaret ve tüketici koruma (#197199), Ulusal Bilim Vakfı (altında tarafından desteklenmiştir Grant No Deb-1442148), DOE büyük göller Biyoenerji Araştırma Merkezi (DOE ofisi bilim BER DE-FC02-07ER64494).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
eggs of O. ribifloris sensu lato (s.l.) | Kaysville, Davis County, Utah, USA | ||
Osmia reeds | Nativebees.com | NA | Freshly plugged reeds |
Dissection set | VWR | 89259-964 | Sterilize before use |
Long Nose Pliers | Husky | 1006 | |
6 well culture plates | VWR | 10062-892 | Sterile sealed |
48 well culture plates | VWR | 10062-898 | Sterile sealed |
Petri dishes | VWR | 25373100 | Sterile sealed |
Square Weighing Boats | VWR | 10770-448 | |
Camel Hair Brush | Bioquip | 1153A | |
Tin capsules | EA Consumables | D1021 | Sterilize before use |
Sucrose | VWR | 470302-808 | |
Propiconazole 14.3 | Quali-Ppro | 60207-90-1 | Propiconazole 14.3% |
Honey bee pollen | Bee energised | 897098001244 | Untreated, natural, raw pollen |
Microbalance | VWR | 10204-990 | |
Pulverisette | LAB SYNERGY INC. | 30334913 | |
Wooden sticks | VWR | 470146908 | Sterilize before use |
Sealing tape | VWR | 89097-912 | |
Microscope | VWR | 89403-384 | |
Planting tray | VWR | 470150-632 | |
Ethanol | VWR | BDH1158-4LP | |
Centrifuge tube | VWR | 21008936 | |
Microsyringe | Cole-Palmer | UX-07940-07 | |
Rubber tweezer | Amazon | B0135HWPN4 | |
Syringe needles | VWR | 89219-334 | |
Freeze drier | Labcono | LFZ-1L | |
Statistical software | SPSS | Version 21.0 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır