Name: video tracking protocol to screen deterrent chemistries for honey bees
Uploaded: 2017-06-12T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Video Tracking Protocol to Screen Deterrent Chemistries for Honey Bees at JoVE.com

Vi vil gerne takke Dr. Thomas Kuhar for brugen af ​​den visuelle sporingssoftware og udstyr. Vi takker James Wilson og Scott O&#39;Neal for deres tekniske assistance.

1. Forbered sukker-agarose kuber <ol><li> Udvej 8 g sukker og læg i en 50 ml Erlenmeyer kolbe. </li><li> Fyld Erlenmeyer-kolben med 20 ml deioniseret vand. Opløs sukkeret ved at hvirvle kolben. </li><li> Afvej 170 mg agarose og tilsæt det til sukkeropløsningen. </li><li> Varm sukker-agaroseopløsningen i en mikrobølgeovn på høj i 25 s. Opløs agarosen i sukkeropløsningen. </li><li> Lad kolben og sukker-agaroseopløsningen afkøle. BEMÆRK: Kolben skal være kølig til berøring, men lad...

<ol>
	<li>Gallai, N., Salles, J. M., Settele, J., Vaissi&#232;re, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Economic+valuation+of+the+vulnerability+of+world+agriculture+confronted+with+pollinator+decline.">Economic valuation of the vulnerability of world agriculture confronted with pollinator decline.</a> Ecol Econ. 68 (3), 810-821 (2009).</li><li>van Engelsdorp, D., Meixner, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+historical+review+of+managed+honey+bee+populations+in+Europe+and+the+United+States+and+the+factors+that+may+affect+them.">A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them.</a> J Invertebr Pathol. 103, S80-S95 (2010).</li><li>Aizen, M. A., Harder, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Global+Stock+of+Domesticated+Honey+Bees+Is+Growing+Slower+Than+Agricultural+Demand+for+Pollination.">The Global Stock of Domesticated Honey Bees Is Growing Slower Than Agricultural Demand for Pollination.</a> Current Biol. 19 (11), 915-918 (2009).</li><li>Smith, K. M., Loh, E. H., Rostal, M. K., Zambrana-torrelio, C. M., Mendiola, L., Daszak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogens,+Pests,+and+Economics+Drivers+of+Honey+Bee+Colony+Declines+and+Losses.">Pathogens, Pests, and Economics Drivers of Honey Bee Colony Declines and Losses.</a> Ecohealth. 10, 434-445 (2014).</li><li>Mullin, C. A., Frazier, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Levels+of+Miticides+and+Agrochemicals+in+North+American+Apiaries:+Implications+for+Honey+Bee+Health.">High Levels of Miticides and Agrochemicals in North American Apiaries: Implications for Honey Bee Health.</a> PLoS ONE. 5 (3), (2010).</li><li>Li, Y., Kelley, R. A., Anderson, T. D., Lydy, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+comparison+of+two+multi-residue+methods+for+the+analysis+of+select+pesticides+in+honey+bees,+pollen,+and+wax+by+gas+chromatography+-+quadrupole+mass+spectrometry.">Development and comparison of two multi-residue methods for the analysis of select pesticides in honey bees, pollen, and wax by gas chromatography - quadrupole mass spectrometry.</a> Talanta. 140, 81-87 (2015).</li><li>Kakumanu, M. L., Reeves, A. M., Anderson, T. D., Rodrigues, R. R., Williams, M. A., Williams, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honey+Bee+Gut+Microbiome+Is+Altered+by+In-Hive+Pesticide+Exposures.">Honey Bee Gut Microbiome Is Altered by In-Hive Pesticide Exposures.</a> Front Microbiol. 7, 1-11 (2016).</li><li>Katz, T. M., Miller, J. H., Hebert, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+repellents:+Historical+perspectives+and+new+developments.">Insect repellents: Historical perspectives and new developments.</a> J Am Acad Dermatol. 58 (5), 865-871 (2008).</li><li>Dickens, J. C., Bohbot, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mini+review:+Mode+of+action+of+mosquito+repellents.">Mini review: Mode of action of mosquito repellents.</a> Pestic Biochem Phys. 106 (3), 149-155 (2013).</li><li>Lawrence, K. L., Achee, N. L., Bernier, U. R., Mundal, K. D., Benante, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Field+Evaluations+of+Topical+Arthropod+Repellents+in+North,+Central,+and+South+America.">Field Evaluations of Topical Arthropod Repellents in North, Central, and South America.</a> J Med Entomol. 51 (5), 980-988 (2014).</li><li>Collins, A. M., Rubink, W. L., Cuadriello Aguilar, ., I, J., Hellmich Ii, ., L, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+insect+repellents+for+dispersing+defending+honey+bees+(Hymenoptera+Apidae).">Use of insect repellents for dispersing defending honey bees (Hymenoptera Apidae).</a> J Econ Entomol. 89 (3), 608-613 (1996).</li><li>Brown, M., Hebert, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+repellents:+An+overview.">Insect repellents: An overview.</a> J Am Acad Dermatol. 36 (2), 243-249 (1997).</li><li>Teeters, B. S., Johnson, R. M., Ellis, M. D., Siegfried, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+video-tracking+to+assess+sublethal+effects+of+pesticides+on+honey+bees+(Apis+mellifera+L.).">Using video-tracking to assess sublethal effects of pesticides on honey bees (Apis mellifera L.).</a> Environ Toxicol Chem. 31 (6), 1349-1354 (2012).</li><li>Vallet, A., Cassier, P., Lensky, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ontogeny+of+the+fine+structure+of+the+honeybee+(Apis+mellifera+L.)+workers+and+the+pheromonal+activity+of+2-heptanone.">Ontogeny of the fine structure of the honeybee (Apis mellifera L.) workers and the pheromonal activity of 2-heptanone.</a> J Insect Physiol. 37 (11), 789-804 (1991).</li><li>Free, J. B., Ja Pickett, ., Ferguson, a. W., Simpkins, J. R., Smith, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repelling+foraging+honeybees+with+alarm+pheromones.">Repelling foraging honeybees with alarm pheromones.</a> J Agr Sci. 105 (2), 255 (1985).</li></ol>

Denne visuelle sporingsprotokol giver en simpel tilgang til screening af kemiske afskrækningsmidler til honningbier på en relativt hurtig og nem måde. Der er ingen anbefalede protokoller til laboratorietestning af kemiske afskrækningsmidler til honningbier. Tidligere semi- og fuldfeltstudier har undersøgt honningbi-repellenter 14 , 15 ; Men de beskrevne protokoller er tidskrævende, arbejdskrævende og kræver yderligere facilitetsressourcer uden for et gen...

Den europæiske honningbi , Apis melliferaL. , Er et økonomisk og landbrugsmæssigt vigtigt insekt, der giver pollineringstjenester, der er værdsat til mere end 200 milliarder dollar globalt 1 . I USA og Europa er antallet af honningbi kolonier faldet. USA har mistet ca. 60% af de forvaltede honningbi-kolonier fra 1947-2008, mens Europa har mistet ca. 27% fra 1961-2007 2 , 3 . Der er en række faktorer, der kan være ansvarlige for det øgede antal kolonietab, herunder men ikke begrænset til parasitinfektioner, patogeninfektioner, biavlspraksis og anvendelse af pesticider 2-4 . Honningbier kan udsættes for pesticider via to hovedveje. Pesticideksponering uden for bikuponen kan forekomme, når foderpersoner kommer i kontakt med afgrøder derEr blevet sprøjtet med kemikalier til beskyttelse mod skadedyr. Eksponering af pesticider i bikuponen kan forekomme, når biavlere bruger kemikalier til at bekæmpe skadedyr og patogener, såsom mider, bakterier og mikrosporidier 4 . Pesticidrester er blevet identificeret inden for voks-, pollen- og honningbi-prøver fra 24 apiarier i USA og Canada 5 , 6 . Virkninger af pesticidkontakt på honningbier omfatter akut toksicitet samt sublodale virkninger som lammelse, desorientering og adfærdsmæssige og sundhedsændringer 1 , 7 . Da moderne landbrug kræver brug af pesticider for at opretholde høje afgrøder, vil disse kemikalier fortsat blive påberåbt i fremtiden 2 . For bedre at beskytte honningbier mod eksponering af pesticider er der behov for udvikling af nye protokoller og forskrifter 5 .En mulig tilgang til beskyttelse er brugen af ​​repellenter for at reducere eksponering af honningbier til pesticider, mens føde til mad. Insektresistenter (IR) er typisk blevet anvendt som personlige bidbeskyttelsesforanstaltninger mod leddyrsygdomsvektorer 8 . Den mest anvendte og vellykkede IR, udviklet for mere end 60 år siden, er DEET 8 , 9 . Det anses for at være guldstandarden for insektafvisende test og anvendes af Verdenssundhedsorganisationen og Miljøstyrelsen som en positiv kontrol for nye afvisende screening 10 . Derudover har DEET vist sig at sprede honningbier fra en trussel mod deres koloni 11 . Aktuelle attributter forbundet med personlige IR&#39;er omfatter: (1) varig virkning mod et bredt antal leddyr; (2) ikke-irriterende for brugeren, når den påføres huden eller tøjet (3) lugtfri ellerBehagelig lugt; (4) ingen virkning på tøj (5) Intet olieagtigt udseende, når det påføres huden og at modstå sved, vask og aftørring af brugeren; (6) ingen virkning på almindeligt anvendt plast; Og (7) kemisk stabil og overkommelig til udbredt brug 12 . Et afstødningsmiddel, der anvendes til honningbier, behøver kun et par af disse egenskaber, som vedvarende virkninger, ikke-irriterende for applikatorer, lugtfri eller behagelig lugt, kemisk stabil og overkommelig til udbredt anvendelse og ikke giftig for honningbier. Før man imidlertid udforsker disse egenskaber i dybden, er der brug for en fremgangsmåde til screening af forbindelser til afvisning / afskrækkelse på en høj gennemstrømningsmåde. Her beskriver vi en protokol til en laboratorieanalyse til screening af forbindelser til afskrækkelse af honningbier, et vigtigt skridt i bestemmelse af repellency. Følgende protokol er modificeret fra et tidligere studie, der beskriver en visuel sporingsmetode til vurdering af de subletale virkninger af pesticider på honningbier 13 . HoweDenne protokol adskiller sig fra, at den er designet til at måle virkningerne af kandidatafstødningsmidler, der kan afskrække honningbier fra pesticidbehandlede afgrøder. Der er ingen anbefalede protokoller til laboratorietestning af kemiske afskrækningsmidler til honningbier, og denne protokol giver således en simpel tilgang til screening af sådanne forbindelser.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">50 mL Erlenmeyer flask</td>
			<td style="width:71px;">Kimax</td>
			<td style="width:119px;">26500-50</td>
			<td style="width:167px;">used for making the sugar/agarose cubes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sugar</td>
			<td style="width:71px;">Kroger</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>any similar product will sufffice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Deionized water</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>acquired in house</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Agarose</td>
			<td style="width:71px;">Apex</td>
			<td style="width:119px;">20-102</td>
			<td>used for making the sugar/agarose cubes</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mold for agarose cubes (Weigh Boat)</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>any mold that will provide the researcher with a 1.5 X 1.5 X 0.3 cm sugar/agarose cube will suffice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">EthoVision XT</td>
			<td style="width:71px;">Noldus</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>visual tracking software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">633 nm LEDs</td>
			<td style="width:71px;">Cyron</td>
			<td>HTP904E</td>
			<td>These lights were placed into a constructed light box to illuminate the arenas from below.&#160; The box was a simple wooden structure with a frosted plastic/plexi glass cover that allowed the light to disperse upwards without any glare.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Laptop or PC</td>
			<td style="width:71px;">Dell</td>
			<td style="width:119px;">Inspiron One 2305</td>
			<td>necessary for video tracking software. Any pc device capable of runnin tbe visual tracking software will suffice</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Bee Keeping protective clothing</td>
			<td style="width:71px;">Dadant &#38; Sons Inc</td>
			<td style="width:119px;">V0126</td>
			<td>any protective hood and jacket will suffice</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hive tool</td>
			<td style="width:71px;">Dadant &#38; Sons Inc</td>
			<td style="width:119px;">M00757</td>
			<td>used to open honey bee hive</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Container for honey bees</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>any container suitable for housing and storing honey bees will suffice</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Featherweight forceps narrow tip</td>
			<td style="width:71px;">Bioquip</td>
			<td align="right" style="width:119px;">4748</td>
			<td>used to select individual honey bees</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">9 cm (diameter) petri dish</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific&#160;</td>
			<td style="width:119px;">S01778</td>
			<td>arena used to contain individual honey bees during video tracking</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Recording Device (Camera)</td>
			<td style="width:71px;">Basler</td>
			<td style="width:119px;">acA-1300-60gm</td>
			<td>any device that can record the subject clearly and transfer the file to a computer will suffice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">GraphPad Prism</td>
			<td style="width:71px;">Graphpad</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>any statistical software package will suffice</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

video tracking protocol to screen deterrent chemistries for honey bees

Den europæiske honningbi , Apis mellifera L. , er en økonomisk og landbrugsmæssig vigtig pollinator, der genererer milliarder dollars om året. Honey bee colony numre er faldet i USA og mange europæiske lande siden 1947. En række faktorer spiller en rolle i denne tilbagegang, herunder utilsigtet eksponering af honningbier til pesticider. Udviklingen af ​​nye metoder og regler er berettiget til at reducere eksponering af pesticider til disse pollinatorer. En tilgang er brugen af ​​afstødende kemikalier, der afskrækker honningbier fra en nylig pesticidbehandlet afgrøde. Her beskriver vi en protokol for at skelne afskrækkelsen af ​​honningbier udsat for udvalgte afstødende kemikalier. Honey bee foragers samles og sultes natten over i en inkubator 15 timer før testning. Individuelle honningbier er anbragt i petriskåle, der enten har en sukker-agarose-terning (kontrolbehandling) eller sukker-agaroseforbindelse terning (afvisende behandling) anbragt iTil midten af ​​fadet. Petriskålen tjener som den arena, der er placeret under et kamera i en lysboks for at registrere honey bee locomotoriske aktiviteter ved hjælp af video tracking software. I alt 8 kontrol- og 8 afstødende behandlinger blev analyseret i 10 minutter, idet hver behandling blev dupliceret med nye honningbier. Her demonstrerer vi, at honningbier afskrækkes fra sukker-agarose-terningerne med en sammensat behandling, mens honningbier tiltrækkes af sukker-agarose-terningerne uden en tilsat forbindelse.

En visuel sporingsprotokol blev udviklet for at registrere mængden af ​​tid honningbierne brugte i en målzone med enten sukker-agarose (kontrolbehandling) eller sukker-agaroseforbindelse terning (afskrækkende behandling). Den registrerede tid blev analyseret ved hjælp af et statistisk softwareprogram, og den gennemsnitlige tid ± standardfejl i målzonen er rapporteret som en stregdiagram. DEET, guldstandarden for insektafvisende / afskrækkende testning, blev anvendt i denne pro...

Watch this Scientific Journal Video about Video Tracking Protocol to Screen Deterrent Chemistries for Honey Bees at JoVE.com

Video Tracking Protocol to Screen Deterrent Chemistries for Honey Bees

Tabet af honningbi kolonier udgør en udfordring at afgrøde pollineringstjenester. Nuværende pollinator beskyttelse praksis garanterer en alternativ tilgang til at minimere kontakt af honningbier til skadelige pesticider ved hjælp af afstødende kemikalier. Her giver vi detaljerede metoder til en visuel sporingsprotokol til at skærmafskrække for bier.

Video Tracking Protocol til Screen Deterrent Chemistries for honningbier

The European honey bee, Apis mellifera L., is an economically and agriculturally important pollinator that generates billions of dollars annually. Honey ...

Research

JoVE Journal

Environment

A Technique to Screen American Beech for Resistance to the Beech Scale Insect (Cryptococcus fagisuga Lind.)

A Technique to Screen American Beech for Resistance to the Beech Scale Insect Cryptococcus fagisuga Lind.

En teknik til Screen amerikanske Bøg til Resistance til bøg Scale Insect (<em&gt; Cryptococcus fagisuga</em&gt; Lind.)

Beech bark disease (BBD) results in high levels of initial mortality, leaving behind survivor trees that are greatly weakened and deformed.&#160;The ...

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Eksperimentel protokol til at manipulere Plant-induceret Soil Heterogenitet

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

En protokol til Gennemførelsen Rainfall Simulering til Studieinformationen Jord Afstrømning

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

A Push-pull Protocol to Reduce Colonization of Bird Nest Boxes by Honey Bees

En Push-pull-protokollen til at reducere Colonization af Bird redekasser af honningbier

Introduction of the invasive Africanized honey bee (AHB) into the Neotropics is a serious problem for many cavity nesting birds, specifically parrots. ...

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

En protokol til Indsamling og Konstruktion Jord Core lysimetre

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Protokol for Microplastics Sampling på havoverfladen og Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Evaluating the Effect of Environmental Chemicals on Honey Bee Development from the Individual to Colony Level

Evaluering af effekten af ​​Environmental Chemicals på Honey Bee Udvikling fra den enkelte til Colony Level

The presence of pesticides in the beekeeping environment is one of the most serious problems that impacts the life of a honey bee. Pesticides can be ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

Eksperimentel protokol til påvisning af mitokondriel funktion i hepatocytter udsat for organochlorpe pesticider

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors

In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors

In Vitro Opdræt af ensomme bier: et værktøj til vurdering af larve risikofaktorer

Although solitary bees provide crucial pollination services for wild and managed crops, this species-rich group has been largely overlooked in pesticide ...

Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine

Forsøgsplan for behandlingen af adfærdsmæssige reaktion profiler i larve fisk: ansøgning til Neuro-stimulerende koffein

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and ...