Name: using flight mills to measure flight propensity and performance of western corn rootworm, diabrotica virgifera virgifera (leconte)
Uploaded: 2019-10-29T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using Flight Mills to Measure Flight Propensity and Performance of Western Corn Rootworm, Diabrotica virgifera virgifera LeConte at JoVE.com

E.Y.Y.s Graduiertenassistenz wurde von der National Science Foundation I/UCRC, dem Center for Arthropod Management Technologies, unter Grant No. IIP-1338775 und Industriepartner.

1. Hinterer westlicher Maiswurzelwurm für Flugtests
HINWEIS: Wenn das Alter des Erwachsenen kontrolliert oder bekannt sein muss, müssen Erwachsene zuerst auf dem Feld gesammelt werden, und dann ihre Nachkommen zur Erprobung ins Erwachsenenalter aufziehen. Wenn das Alter des Käfers oder eine standardisierte Aufzuchtumgebung nicht bedenklich ist, kann es möglich sein, direkt feldeingebundene Erwachsene zu testen, und das Protokoll kann mit Schritt 2 beginnen.
<ol><li>Sammeln Sie mindestens...

<ol>
	<li>Gillette, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diabrotica+virgifera+Lec.+as+a+corn+root-worm.">Diabrotica virgifera Lec. as a corn root-worm.</a> Journal of Economic Entomology. 5 (4), 364-366 (1912).</li><li>Rice, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+rootworm+corn:+assessing+potential+agronomic,+economic,+and+environmental+benefits.">Transgenic rootworm corn: assessing potential agronomic, economic, and environmental benefits.</a> Plant Management Network. , (2004).</li><li>Gray, M. E., Sappington, T. W., Miller, N. J., Moeser, J., Bohn, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptation+and+invasiveness+of+western+corn+rootworm:+Intensifying+research+on+a+worsening+pest.">Adaptation and invasiveness of western corn rootworm: Intensifying research on a worsening pest.</a> Annual Review of Entomology. 54 (1), 303-321 (2009).</li><li>Martinez, J. C., Caprio, 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=IPM+use+with+the+deployment+of+a+nonhigh+dose+Bt+pyramid+and+mitigation+of+resistance+for+western+corn+rootworm+(Diabrotica+virgifera+virgifera).">IPM use with the deployment of a nonhigh dose Bt pyramid and mitigation of resistance for western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera).</a> Environmental Entomology. 45 (3), 747-761 (2016).</li><li>Miller, N. J., Sappington, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+dispersal+in+resistance+evolution+and+spread.">Role of dispersal in resistance evolution and spread.</a> Current Opinion in Insect Science. 21, 68-74 (2017).</li><li>Spencer, J. L., Hibbard, B. E., Moeser, J., Onstad, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behaviour+and+ecology+of+the+western+corn+rootworm+(Diabrotica+virgifera+virgifera+LeConte).">Behaviour and ecology of the western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera LeConte).</a> Agricultural and Forest Entomology. 11, 9-27 (2009).</li><li>VanWoerkom, G. J., Turpin, F. T., Barret, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+constant+and+changing+temperatures+on+locomotor+activity+of+adult+western+corn+rootworms+(Diabrotica+virgifera)+in+the+laboratory.">Influence of constant and changing temperatures on locomotor activity of adult western corn rootworms (Diabrotica virgifera) in the laboratory.</a> Environmental Entomology. 9 (1), 32-34 (1980).</li><li>Naranjo, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+flight+behavior+of+Diabrotica+virgifera+virgifera+and+Diabrotica+barberi+in+the+laboratory.">Comparative flight behavior of Diabrotica virgifera virgifera and Diabrotica barberi in the laboratory.</a> Entomologia Experimentalis et Applicata. 55 (1), 79-90 (1990).</li><li>Stebbing, J. A., 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=Flight+behavior+of+methyl-parathion-resistant+and+-susceptible+western+corn+rootworm+(Coleoptera:+Chrysomelidae)+populations+from+Nebraska.">Flight behavior of methyl-parathion-resistant and -susceptible western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae) populations from Nebraska.</a> Journal of Economic Entomology. 98 (4), 1294-1304 (2005).</li><li>Dobson, I. D., Teal, P. E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Journal of Chemical Ecology. 13 (6), 1331-1341 (1987).</li><li>Spencer, J. L., Isard, S. A., Levine, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free+flight+of+western+corn+rootworm+(Coleoptera:+Chrysomelidae)+to+corn+and+soybean+plants+in+a+walk-in+wind+tunnel.">Free flight of western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae) to corn and soybean plants in a walk-in wind tunnel.</a> Journal of Economic Entomology. 92 (1), 146-155 (1999).</li><li>Coats, S. A., Tollefson, J. J., Mutchmor, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+migratory+flight+in+the+western+corn+rootworm+(Coleoptera:+Chrysomelidae).">Study of migratory flight in the western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae).</a> Environmental Entomology. 15 (3), 620-625 (1986).</li><li>Coats, S. A., Mutchmor, J. A., Tollefson, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+migratory+flight+by+juvenile+hormone+mimic+and+inhibitor+in+the+western+corn+rootworm+(Coleoptera:+Chrysomelidae).">Regulation of migratory flight by juvenile hormone mimic and inhibitor in the western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae).</a> Annals of the Entomological Society of America. 80 (5), 697-708 (1987).</li><li>Kennedy, J. S., Ainsworth, M., Toms, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+studies+on+the+spraying+of+locusts+at+rest+and+in+flight.">Laboratory studies on the spraying of locusts at rest and in flight.</a> Anti-Locust Bull. L. 2, 64 (1948).</li><li>Krogh, A., Weis-Fogh, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Roundabout+for+studying+sustained+flight+of+Locusts.">A Roundabout for studying sustained flight of Locusts.</a> Journal of Experimental Biology. 29, 211-219 (1952).</li><li>Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+flight+mill+for+the+study+of+tethered+flight+in+insects.">A simple flight mill for the study of tethered flight in insects.</a> Journal of Visualized Experiments. (106), e53377 (2015).</li><li>Okada, R., Pham, D. L., Ito, Y., Yamasaki, M., Ikeno, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+the+flight+ability+of+the+ambrosia+beetle,+Platypus+quercivorus+(Murayama),+using+a+low-cost,+small,+and+easily+constructed+flight+mill.">Measuring the flight ability of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), using a low-cost, small, and easily constructed flight mill.</a> Journal of Visualized Experiments. (138), e57468 (2018).</li><li>Jones, V. P., Naranjo, S. E., Smith, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Insect ecology and behavior: laboratory flight mill studies. , (2010).</li><li>Abendroth, L. J., Elmore, R. W., Boyer, M. J., Marlay, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corn Growth and Development. , (2011).</li><li>Meinke, L. J., Sappington, T. W., Onstad, D. W., Guillemaud, T., Miller, N. J., Kom&#225;romi, J., Levay, N., Furlan, L., Kiss, J., Toth, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Western+corn+rootworm+(Diabrotica+virgifera+virgifera+LeConte)+population+dynamics.">Western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera LeConte) population dynamics.</a> Agricultural and Forest Entomology. 11, 29-46 (2009).</li><li>Hammack, L., French, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sexual+dimorphism+of+basitarsi+in+pest+species+of+Diabrotica+and+Cerotoma+(Coleoptera:+Chrysomelidae).">Sexual dimorphism of basitarsi in pest species of Diabrotica and Cerotoma (Coleoptera: Chrysomelidae).</a> Annals of the Entomological Society of America. 100 (1), 59-63 (2007).</li><li>Guss, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sex+pheromone+of+the+western+corn+rootworm+(Diabrotica+virgifera).">The sex pheromone of the western corn rootworm (Diabrotica virgifera).</a> Environmental Entomology. 5 (2), 219-223 (1976).</li><li>Hammack, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calling+behavior+in+female+western+corn+rootworm+beetles+(Coleoptera:+Chrysomelidae).">Calling behavior in female western corn rootworm beetles (Coleoptera: Chrysomelidae).</a> Annals of the Entomological Society of America. 88 (4), 562-569 (1995).</li><li>Minter, M., Pearson, A., Lim, K. S., Wilson, K., Chapman, J. W., Jones, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tethered+flight+technique+as+a+tool+for+studying+life-history+strategies+associated+with+migration+in+insects.">The tethered flight technique as a tool for studying life-history strategies associated with migration in insects.</a> Ecological Entomology. 43, 397-411 (2018).</li><li>Ribak, G., Barkan, S., Soroker, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+aerodynamics+of+flight+in+an+insect+flight-mill.">The aerodynamics of flight in an insect flight-mill.</a> PLoS One. 12 (11), e0186441 (2017).</li><li>Riley, J. R., Downham, M. C. A., Cooter, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+performance+of+leafhoppers+on+flight+mills+with+that+to+be+expected+in+free+flight.">Comparison of the performance of leafhoppers on flight mills with that to be expected in free flight.</a> Entomologia Experimentalis et Applicata. 83, 317-322 (1997).</li><li>Isard, S. A., Spencer, J. L., Mabry, T. R., Levine, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+atmospheric+conditions+on+high-elevation+flight+of+western+corn+rootworm+(Coleoptera:+Chrysomelidae).">Influence of atmospheric conditions on high-elevation flight of western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae).</a> Environmental Entomology. 33 (3), 650-656 (2004).</li><li>Chapman, J. W., Reynolds, D. R., Wilson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-range+seasonal+migration+in+insects:+mechanisms,+evolutionary+drivers+and+ecological+consequences.">Long-range seasonal migration in insects: mechanisms, evolutionary drivers and ecological consequences.</a> Ecology Letters. 18, 287-302 (2015).</li><li>Spencer, J. L., Mabry, T. R., Vaughn, T. T. <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+transgenic+plants+to+measure+insect+herbivore+movement.">Use of transgenic plants to measure insect herbivore movement.</a> Journal of Economic Entomology. 96 (6), 1738-1749 (2003).</li><li>Isard, S. A., Spencer, J. L., Nasser, M. A., Levine, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerial+movement+of+western+corn+rootworm,+Diabrotica+virgifera+virgifera+(Coleoptera:+Chrysomelidae):+diel+periodicity+of+flight+activity+in+soybean+fields.">Aerial movement of western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (Coleoptera: Chrysomelidae): diel periodicity of flight activity in soybean fields.</a> Environmental Entomology. 29 (2), 226-234 (2000).</li><li>Kim, K. S., Sappington, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+structuring+of+western+corn+rootworm+(Coleoptera:+Chrysomelidae)+populations+in+the+U.S.+based+on+microsatellite+loci+analysis.">Genetic structuring of western corn rootworm (Coleoptera: Chrysomelidae) populations in the U.S. based on microsatellite loci analysis.</a> Environmental Entomology. 34 (2), 494-503 (2005).</li></ol>

Die Charakterisierung des westlichen Maiswurzelwurmflugverhaltens ist wichtig für die Entwicklung effektiver Resistenzmanagementpläne. Das Flugverhalten dieses Schädlings wurde im Labor mit verschiedenen Methoden untersucht, darunter Aktographen, Flugtunnel und Flugmühlen. Flugmühlen, wie in diesem Papier beschrieben und veranschaulicht, ermöglichen es Insekten, ununterbrochene Flüge zu machen, so dass Forscher Flugparameter wie Entfernung, Dauer, Periodizität und Geschwindigkeit einzelner Flüge über einen gesa...

Der westliche Maiswurzelwurm Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Coleoptera: Chrysomelidae) wurde 1909 als Schädling von kultiviertem Mais identifiziert1. Heute ist es der wichtigste Schädling von Mais(Zea mays L.) im US-Maisgürtel, mit Larven Fütterung auf Maiswurzeln verursacht den größten Teil der Ertragsverluste mit diesem Schädling verbunden. Die jährlichen Kosten für Management- und Maisproduktionsverluste durch Maiswurzelwürmer werden auf über 1MilliardeUS-Dollar geschätzt. Der westliche Maiswurzelwurm ist sehr anpassungsfähig, und Populationen haben Resistenzen gegen mehrere Managementstrategien entwickelt, einschließlich Insektizide, Fruchtfolge und transgenem Bt-Mais3. Die Bestimmung räumlicher Dimensionen, bei denen Taktiken angewendet werden müssen, um die lokale Entwicklung des Widerstands oder eines Widerstands-Hotspots zu mildern, hängt von einem besseren Verständnis der Dispersion4ab. Minderungsmaßnahmen werden nicht erfolgreich sein, wenn sie auf zu kleine räumliche Skalen um einen Widerstands-Hotspot beschränkt sind, da resistente Erwachsene sich über den Minderungsbereich5verteilen. Das Verständnis des Flugverhaltens des westlichen Maiswurzelwurms ist wichtig, um effektive Resistenzmanagementpläne für diesen Schädling zu erstellen.
Die Zerstreuung durch Den Flug spielt eine wichtige Rolle in der Geschichte und Ökologie des westlichen Maiswurzelwurms im Erwachsenenwesten6, und das Flugverhalten dieses Schädlings kann im Labor untersucht werden. Es können mehrere Methoden zur Messung des Flugverhaltens im Labor verwendet werden. Ein Aktograph, der den Flug in einer vertikalen Ebene einschränkt, kann die Zeit messen, in der ein Insekt im Flug eingesetzt wird. Actographen wurden verwendet, um Flugdauer und Periodizitätsmuster von westlichen Maiswurzelwurmmännchen und -weibchen in verschiedenen Altersstufen, Körpergrößen, Temperaturen, Insektizidanfälligkeit und Insektizidexposition7,8, 9. Flugtunnel, die aus einer Tracking-Kammer und einem gerichteten Luftstrom bestehen, sind besonders nützlich, um das Verhalten von Insektenflugzusteinen zu untersuchen, wenn sie einer Geruchsfahne folgen, wie z. B. Pheromonkomponenten10 oder Pflanzenflüchtige11. Flugmühlen sind vielleicht die häufigste Methode für Laborstudien des Insektenflugverhaltens und können verschiedene Aspekte der Flugneigung und Leistung charakterisieren. Laborflugmühlen wurden in Studien des westlichen Maiswurzelwurms eingesetzt, um die Neigung zu kurzen und anhaltenden Flügen sowie die hormonelle Kontrolle von Dauerflug12,13zu charakterisieren.
Flugmühlen bieten eine relativ einfache Möglichkeit, das Flugverhalten von Insekten unter Laborbedingungen zu untersuchen, indem sie es den Forschern ermöglichen, verschiedene Flugparameter wie Periodizität, Geschwindigkeit, Entfernung und Dauer zu messen. Viele der heute verwendeten Flugmühlen stammen aus den Kreisverkehren Kennedy et al.14 und Krogh und Weis-Fogh15. Flugmühlen können in Form und Größe unterschiedlich sein, aber das Grundprinzip bleibt gleich. Ein Insekt wird gefesselt und an einem radialen horizontalen Arm befestigt, der frei zu drehen ist, mit minimaler Reibung, um eine vertikale Welle. Während das Insekt vorwärts fliegt, ist sein Weg darauf beschränkt, in einer horizontalen Ebene zu kreisen, wobei die zurückgelegte Entfernung pro Drehung durch die Länge des Arms diktiert wird. Ein Sensor wird in der Regel verwendet, um jede Drehung des Arms zu erkennen, die durch die Flugaktivität des Insekts verursacht wird. Zu den Rohdaten gehören Rotationen pro Zeiteinheit und Zeitpunkt des Fluges. Die Daten werden zur Aufzeichnung in einen Computer eingespeist. Daten von mehreren Flugmühlen werden häufig parallel aufgezeichnet, im Wesentlichen gleichzeitig, wobei Banken von 16 und 32 Flugmühlen üblich sind. Die Rohdaten werden von einer benutzerdefinierten Software weiterverarbeitet, um Werte für Variablen wie Fluggeschwindigkeit, Gesamtzahl der getrennten Flüge, Entfernung und Dauer der Geflogene usw. bereitzustellen.
Jede Insektenart ist anders, wenn es um die beste Methode zum Anbinden kommt, wegen morphologischer Variablen wie Gesamtgröße, Größe und Form des Zielbereichs für die Befestigung des Tethers, Weichheit und Flexibilität des Insekts, Bedarf und Methode für Anästhesisierung, Potenzial für Fouling der Flügel und /oder Kopf mit verlegten oder Überlaufkleber, und viele, viele mehr Details. Bei visualisiertem Tethering eines plataspid enbugs16 und eines Ambrosiakäfers17sind die jeweiligen Zielflächen für tether attachment relativ groß und verzeihen eine ungenaue Klebeplatzierung, da Kopf und Flügel etwas gut von der Anlageseite getrennt. Dies soll nicht die Schwierigkeit herunterspielen, diese Insekten zu festzuführen, was für jede Art anspruchsvoll ist. Aber der westliche Maiswurzelwurm ist ein besonders herausforderndes Insekt zum Anfassen: Das Pronotum ist schmal und kurz, so dass eine sehr präzise Befestigung mit einer minimalen Menge klebstoff (in diesem Fall Zahnwachs) notwendig ist, um Störungen beim Öffnen des Elytra zu verhindern. für den Flug und mit dem Kopf, wo der Kontakt mit Augen oder Antennen das Verhalten beeinflussen kann. Gleichzeitig muss der Tether fest befestigt werden, um eine Auflösung durch diesen starken Flyer zu vermeiden. Die Demonstration des Anteders von Wurzelwurm-Erwachsenen ist das wichtigste Angebot in diesem Papier. Es sollte anderen helfen, die mit diesem oder ähnlichen Insekten arbeiten, wo die hier visualisierte Methode eine nützliche Option sein könnte.
Dieser Artikel beschreibt Methoden, die verwendet werden, um effektiv zu hegen und die Flugaktivität von westlichen Maiswurzelwurm-Erwachsenen zu charakterisieren, die in verschiedenen Larvendichten aufgezogen wurden. Die in dieser Studie verwendeten Flugmühlen und Software (Abbildung 1) wurden von Entwürfen abgeleitet, die von Jones et al.18 Tethering-Techniken im Internet veröffentlicht wurden. in einer Umweltkammer untergebracht, die zur Steuerung von Beleuchtung, Feuchtigkeit und Temperatur entwickelt wurde (Abbildung 2). Die Verwendung dieses oder ähnlicher Einrichtung zusammen mit den folgenden Techniken ermöglicht das Testen von Faktoren, die die Flugneigung und Leistung des westlichen Maiswurzelwurms beeinflussen können, einschließlich Alter, Geschlecht, Temperatur, Photoperiode und viele andere.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:800px;" width="799">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:259px;">Butane multi-purpose lighter</td>
			<td style="width:191px;">BIC</td>
			<td style="width:117px;">UXMPFD2DC</td>
			<td style="width:233px;">To soften wax when tethering</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Clear polystyrene plastic vial (45-ml)</td>
			<td>Freund Container and Supply</td>
			<td>AS112</td>
			<td style="width:233px;">To hold beetle while anesthetizing</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dehydrated culture media, agar powder</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S14153</td>
			<td style="width:233px;">To make agar for holding moisture for adults</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:259px;">Delrin rod (1&#34; diameter, 3.75&#34; long)</td>
			<td style="width:191px;">Many suppliers: can use cheapest on the internet.</td>
			<td style="width:117px;"></td>
			<td style="width:233px;">For post of flight mill</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dental wax</td>
			<td>DenTek</td>
			<td>47701000335</td>
			<td style="width:233px;">Adheres wire tether to prothorax</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:259px;">Ferrite ring magnets (OD: 0.69&#8221;, ID: 0.29&#8221;, Thickness: 0.118&#8221;; 7oz pull)</td>
			<td style="width:191px;">Magnet Shop</td>
			<td style="width:117px;">63B06929118</td>
			<td style="width:233px;">Opposing - to generate the float.</td>
		</tr>
		<tr height="100">
			<td height="100" style="height:100px;width:259px;">Hall effect sensor</td>
			<td style="width:191px;">Optikinc</td>
			<td style="width:117px;">OHN3120U</td>
			<td style="width:233px;">Look under magnetic sensors on the left side of the Optekinc website then look for the part number. A link is given for current suppliers.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:259px;">Hypodermic tubing (22 gauge; 0.0358&#8221; OD x 0.01975&#8221; ID x 0.004&#8221; wall)</td>
			<td style="width:191px;">Small Parts, Inc.</td>
			<td style="width:117px;">HTX-22T-12</td>
			<td style="width:233px;">Used for flight mill arms and main axis rod.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Incubator (104.1 x 85.4 x 196.1 cm)</td>
			<td>Percival Scientific</td>
			<td>I-41VL</td>
			<td style="width:233px;"></td>
		</tr>
		<tr height="163">
			<td height="163" style="height:163px;width:259px;">LabVIEW Full Development System software, system-design platform</td>
			<td style="width:191px;">National Instruments (See http://www.ni.com/en-us/shop/labview/select-edition.html)</td>
			<td style="width:117px;">LabVIEW 2018 (Full Edition)&#160;</td>
			<td style="width:233px;">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.&#160; LabVIEW 2018 Full is compatible with Win/Mac/Linux operating systems.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Mesh cage (18 x 18 x 18 cm)</td>
			<td>MegaView Science Co. Ltd.</td>
			<td>BugDorm-4M1515</td>
			<td style="width:233px;">mesh size = 44 x 32, 650 &#181;m aperture</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Needle tool</td>
			<td>BLICK</td>
			<td>34920-1063</td>
			<td style="width:233px;">For scoring soil surface for egg laying in laboratory</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:259px;">Nickel ring magnets (3/16&#8221; OD x 1/16&#8221; ID x: 1/16&#8221; thick)</td>
			<td style="width:191px;">K&#38;J Magnetics</td>
			<td style="width:117px;">R311</td>
			<td style="width:233px;">Used to trigger the digital hall effect sensor.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Petri dish (100 mm x 15 mm)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S33580A</td>
			<td style="width:233px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Plastic container (44-ml)</td>
			<td>Dart</td>
			<td>150PC</td>
			<td style="width:233px;">For initial rearing of young larvae</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Plastic container (473-ml)</td>
			<td>Placon</td>
			<td>22885</td>
			<td style="width:233px;">For rearing of older larvae</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Round brush (size 2)</td>
			<td>Simply Simmons</td>
			<td>10472906</td>
			<td style="width:233px;">For transferring freshly hatched neonates to surface of roots</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sieve (250-&#181;m)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-418-05</td>
			<td style="width:233px;">To separate eggs from soil</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Steel wire (28-gauge)</td>
			<td>The Hillman Group</td>
			<td>38902350282</td>
			<td style="width:233px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:259px;">Teflon rod (3/8&#34; diameter, 3/4&#34; length)</td>
			<td style="width:191px;">United States Plastic Corporation</td>
			<td style="width:117px;">47503</td>
			<td style="width:233px;">To accept the rotating arm.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Vacuum&#160;</td>
			<td>Gast Manufacturing, Inc.</td>
			<td>1531-107B-G288X</td>
			<td style="width:233px;">For aspirating adults in laboratory</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">White poly chiffon fabric</td>
			<td>Hobby Lobby</td>
			<td>194811</td>
			<td style="width:233px;">To prevent escape of larvae from rearing container</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using flight mills to measure flight propensity and performance of western corn rootworm, diabrotica virgifera virgifera (leconte)

Der westliche Maiswurzelwurm Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) (Coleoptera: Chrysomelidae) ist ein wirtschaftlich wichtiger Maisschädling im Norden der Vereinigten Staaten. Einige Populationen haben Resistenzen gegen Managementstrategien entwickelt, einschließlich transgenen Mais, der insektizide Toxine produziert, die aus dem Bakterium Bacillus thuringiensis (Bt) gewonnen werden. Das Wissen über die Verbreitung westlicher Maiswurzelwürmer ist von entscheidender Bedeutung für Modelle der Widerstandsentwicklung, -ausbreitung und -minderung. Das Flugverhalten eines Insekts, vor allem über eine lange Distanz, ist von Natur aus schwer zu beobachten und zu charakterisieren. Flugmühlen bieten eine Möglichkeit, Entwicklungs- und physiologische Auswirkungen und Folgen des Fluges im Labor direkt zu testen, die in Feldstudien nicht erzielt werden können. In dieser Studie wurden Flugmühlen verwendet, um den Zeitpunkt der Flugaktivität, die Gesamtzahl der Flüge sowie die Entfernung, Dauer und Geschwindigkeit von Flügen zu messen, die von weiblichen Wurzelwürmern während eines 22-stunden-Testzeitraums durchgeführt wurden. Sechzehn Flugmühlen waren in einer Umweltkammer mit programmierbarer Beleuchtung, Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle untergebracht. Die beschriebene Flugmühle ist von einem typischen Design, bei dem ein Flugarm frei um einen zentralen Drehpunkt gedreht werden kann. Die Rotation wird durch den Flug eines Ansekts verursacht, das an ein Ende des Flugarms gefesselt ist, und jede Drehung wird von einem Sensor mit einem Zeitstempel aufgezeichnet. Rohdaten werden per Software zusammengestellt, die anschließend verarbeitet werden, um zusammenfassende Statistiken für Flugparameter von Interesse zu liefern. Die schwierigste Aufgabe für jede Flugmühlenstudie ist die Befestigung des Tethers an das Insekt mit einem Klebstoff, und die verwendete Methode muss auf jede Art zugeschnitten sein. Die Befestigung muss stark genug sein, um das Insekt in einer starren Ausrichtung zu halten und eine Ablösung während der Bewegung zu verhindern, ohne die natürliche Flügelbewegung während des Fluges zu stören. Der Befestigungsprozess erfordert Geschicklichkeit, Finesse und Geschwindigkeit, um Videoaufnahmen des Prozesses für Wurzelwürmer von Wert zu machen.

Abbildung 4 zeigt repräsentative Beispiele für Die ergebnisse, die nach Flugtests erwartet werden. Flugdaten wurden aus experimentellen Arbeiten am Department of Entomology der Iowa State University gewonnen. Die sechs Tage alten, gepaarten weiblichen westlichen Maiswurzelwürmer wurden an Flugmühlen gefesselt und in eine kontrollierte Umweltkammer mit 14:10 L:D, 60 % RH und 25° C gebracht. Die Käfer wurden 22 aufeinanderfolgende Stunden lang auf den Flugmühlen zurückgelassen, beginne...

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Using Flight Mills to Measure Flight Propensity and Performance of Western Corn Rootworm, Diabrotica virgifera virgifera LeConte

Flugmühlen sind wichtige Werkzeuge zum Vergleich, wie Alter, Geschlecht, Paarungsstatus, Temperatur oder verschiedene andere Faktoren das Flugverhalten einesInsektsbeeinflussen können. Hier beschreiben wir Protokolle, um die Flugneigung und Leistung des westlichen Maiswurzelwurms unter verschiedenen Behandlungen zu messen.

Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) verwendet Flugmühlen zur Messung der Flugneigung und Leistung des westlichen Maiswurzelwurms

The western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) (Coleoptera: Chrysomelidae), is an economically important pest of corn in the northern ...

Insekten unterschiedlichen Alters, Paarungsstatus, Aufzuchtbedingungen usw. unterscheiden sich oft in der Flugneigung oder Leistung. Flugmühlenexperimente können die relativen Auswirkungen solcher Faktoren auf das Flugverhalten aufzeigen. Obwohl es schwierig ist, auf dem Gebiet zu studieren, ermöglichen Flugmühlen eine umfangreiche Untersuchung des Fluges unter kontrollierten Bedingungen.Die Behandlung einer Schädlingsresistenz gegen Insektizide, einschließlich transgener Kulturen, erfordert das Verständnis ihres Flugverhaltens. Westliche Maiswurzelwurm-Disbursal ist komplex und Flugmühlenstudien helfen, es zu klären. Mit Anpassung kann diese Methode auf fast jede Insektenart angewendet werden, ob klein oder groß, Schädling oder Nicht-Schädling.Das Tethering eines Insekts ist die schwierigste Technik. Käfer mit einem kleinen Pronotum wie Wurzelwürmer sind besonders anspruchsvoll. Üben Sie, Individuen zu entführen, die für Ihre eigentlichen Experimente unwichtig sind, weil viele verworfen werden.Eine lange Lernkurve wird erwartet, also seien Sie geduldig mit sich selbst. Es gibt viele Nuancen zu tethering. Zuschauen ist mehr als tausend Worte wert.Zu Beginn biegen Sie einen 40 Millimeter langen 28 Gauge Stahldraht um 90 Grad in der Mitte. Waschen Sie die Hände, um Schmutz, Schmutz oder Öl zu entfernen. Nehmen Sie eine kleine Menge Zahnwachs etwas größer als ein Pinhead und rollen Sie es zwischen den Fingerspitzen, bis eine Kugel gebildet wird.Legen Sie einen erwachsenen Käfer auf eine flache Oberfläche und positionieren Sie seine Rückenseite nach oben. Positionieren Sie die Beine bei Bedarf neu, damit der Käfer völlig flach auf der Oberfläche liegt. Verwenden Sie ein Butan-Feuerzeug, um das Zahnwachs auf dem Draht für weniger als eine Sekunde kurz zu erhitzen.Verwenden Sie das Wachs nicht wieder, wenn es zu lange erhitzt und vom Draht gefallen ist, da es nicht effektiv an der Insektenhaut haftet. Nach der Betäubung des Käfers das Ende des Stahldrahtes mit dem geschmolzenen Zahnwachs vorsichtig auf die dorsale Oberfläche des Pronotums legen, während Sie das andere Ende des Drahtes ohne Zahnwachs entlang der Mittellinie des Bauches zeigen. Um einen Flugzufall zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass das geschmolzene Wachs nicht auf das Elytra oder seine Nähte gelangt.Es gibt nur ein kurzes Zeitfenster zwischen dem Erhitzen des Wachses auf dem Tether und dem Anbringen am Anästhesisierten Käfer. Aber mit genügend Übung wird das Tethering zur zweiten Natur. Legen Sie das freie Ende des Drahtes in die Öffnung des Hohlmetallrohrs des Flugmühlenarms.Stellen Sie sicher, dass der Draht fest genug sitzt, um durch Reibung an Ort und Stelle gehalten zu werden. Unmittelbar nach der Montage eines Käfers, reißen Sie ein kleines Stück Gewebepapier aus einem größeren Gewebe. Bieten Sie das Gewebestück dem gefesselten Käfer an, der an der Flugmühle hängt, für den Tarsalkontakt.Dies wird das anfängliche Flucht- oder Landeflugverhalten erheblich reduzieren. Tether zusätzliche Käfer für Flugtests. Beseitigen Sie die menschliche Anwesenheit im Flugraum mindestens 30 Minuten vor Beginn des Tests.Starten Sie vor dem Flugtest das Softwareprogramm für die Flugmühle. Geben Sie die Informationen unter der Registerkarte Initialisierung ein. Legen Sie die Start- und Endzeit für die gewünschte Dauer des Flugtests fest.Legen Sie den Mindestschwellenwert auf null Minuten fest. Dadurch wird sichergestellt, dass jede Erkennung des Flugarms, der am Sensor vorbeiführt, aufgezeichnet wird. Legen Sie den maximalen Schwellenwert auf eine Minute fest, der sicherstellt, dass zwischen den Sensorerkennungen des Flugarms eine Minute vergehen muss, bevor ein Flugende erklärt wird.Geben Sie einen Namen für die Datei ein. Legen Sie das Rohdatenprotokollintervall auf eine Minute fest, um die Ausgabe von Umdrehungen zu steuern, die jede Minute protokolliert werden. Füllen Sie unter der Registerkarte Themeninformationen die Spalten mit der Bezeichnung ID, Art, Alter, Geschlecht, Ernährung und Kommentar nach Belieben aus.Danach kehren Sie zur Initialisierungsregisterkarte zurück und schieben Sie die Schaltfläche oben links in der Bildschirmanzeige auf Auto. Klicken Sie dann auf den Startknopf. Sobald die aktuelle Uhrzeit mit der Startzeit übereinstimmt, beginnt das Programm mit dem Sammeln von Rohdaten für alle fliegenden Käfer, wie auf der Registerkarte Status und Debug angezeigt.Wenn das Programm auf auto eingestellt ist, stoppt das Programm das Sammeln von Rohdaten, sobald die aktuelle Zeit mit der Endzeit übereinstimmt. Alternativ können Sie auf die Stopp-Schaltfläche klicken, um das Programm vor der geplanten Endzeit zu beenden. Klicken Sie nach Ablauf des Flugtestzeitraums auf Beenden.Stellen Sie sicher, dass eine TDMS-Datei unter dem Dateinamen gespeichert wird, der während der Programminitialisierung eingegeben wurde. Klicken Sie auf die TDMS-Datei und speichern Sie das Dokument als Kalkulationstabelle. Entfernen Sie nach Abschluss eines Flugmühlentests alle fluggeprüften Käfer.Entfernen Sie die Wachsperle, die den Tether mit dem Pronotum verbindet, und schälen Sie den Draht vorsichtig vom Pronotum weg. Das Insekt steht auf Wunsch für weitere Experimente zur Verfügung. Die sechs Tage alten weiblichen westlichen Maiswurzelwurm-Erwachsenen wurden 22 aufeinanderfolgende Stunden auf den Flugmühlen zurückgelassen, beginnend 30 Minuten vor Beginn der simulierten Morgendämmerung und ihrer Flugaktivität.Die erste Registerkarte in der resultierenden Tabelle fasst die einzelnen Erwachsenen zusammen, die getestet wurden. Für den weiblichen Käfer, der an die Flugmühle Nummer zwei gefesselt ist, zeigt die Tabelle die Anzahl der Flüge, die Gesamtumdrehungen pro Flug, die Start- und Endzeit jedes Fluges sowie die Dauer jedes Fluges an. Diese Frau nahm an mehreren unabhängigen Flügen teil, von denen die meisten sehr kurz waren.In Flug Nummer fünf reiste die Frau jedoch 1,258 Meter über einen 38-minütigen ununterbrochenen Flug. Der an Flugmühle Nummer eins gefesselte Käfer hat während des Testzeitraums nicht geflogen, so dass eine leere Tabelle angezeigt wird. Eine Zusammenfassung der Flugparameter aus den Rohdaten wurde aus der Flugmühlensoftware abgerufen.Die Gesamtflugparameter beziehen sich auf die Summe aller Flüge einer Person während des 22-stündigen Testzeitraums, während sich die längsten Flugparameter auf den längsten ununterbrochenen Flug während des Tests beziehen. Es ist sehr wichtig, den Käfer beim Antethering vorsichtig zu behandeln. Dabei wird der Käfer leicht beschädigt oder unsachgemäß gefesselt, was zu fehlerhaften Flugdaten führt.Die einfache Entfernung des Tetherwachses aus der Nagelhaut ermöglicht es, die Auswirkungen von Flug- und Behandlungsgruppen nachfolgender Merkmale wie Fruchtbarkeit und Langlebigkeit zu testen.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Flight Mills to Measure Flight Propensity and Performance of Western Corn Rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte)

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to Measure Changes in Nociceptive Behavior

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device OPAD to Measure Changes in Nociceptive Behavior

Die Nutzung der Operante Orofaziale Schmerzbeurteilung Gerät (opad) zu Veränderungen in Nozizeptive Verhalten messen

We present an operant  system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial  Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors ...

Forschung

Verhalten

Early Metamorphic Insertion Technology for Insect Flight Behavior Monitoring

Frühe Metamorphic Insertion Technologie für Fluginsektenverhaltensüberwachung

Early Metamorphosis Insertion Technology (EMIT) is a novel methodology for integrating microfabricated neuromuscular recording and actuation platforms on ...

A Method for Investigating Age-related Differences in the Functional Connectivity of Cognitive Control Networks Associated with Dimensional Change Card Sort Performance

Eine Methode zur Untersuchung altersbedingte Unterschiede in der Funktions Konnektivität der kognitiven Kontrolle Networks Verbunden mit Performance-Dimensional Change Card sortieren

The ability to adjust behavior to sudden changes in the environment develops gradually in childhood and adolescence. For example, in the Dimensional ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

Multifunktions-Setup für das Studium der menschlichen Motor Control Mit Transkranielle Magnetstimulation, Elektromyographie, Motion Capture und Virtual Reality

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

Ein Protokoll von manuellen Tests zu messen Sensation und Schmerzen beim Menschen

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...

Reversible Cooling-induced Deactivations to Study Cortical Contributions to Obstacle Memory in the Walking Cat

Reversible Kühlung-induzierte Deaktivierungen kortikalen Beiträge zum Hindernis Speicher in der zu Fuß Katze zu studieren

On complex, naturalistic terrain, sensory information about an environmental obstacle can be used to rapidly adjust locomotor movements for avoidance. For ...

Using Rapid Serial Visual Presentation to Measure Set-Specific Capture, a Consequence of Distraction While Multitasking

Mit Rapid Serial Visual Presentation Set-spezifische Capture zu messen, eine Folge der Ablenkung während Multitasking

This method uses a rapid serial visual presentation (RSVP) paradigm to measure the cost of distraction when participants maintain multiple search goals. ...

An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time

An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time

Eine automatisierte Methode zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Drosophila als Reaktion auf Temperaturänderungen in Raum und Zeit

Temperature is a ubiquitous environmental factor that affects how species distribute and behave. Different species of Drosophila fruit flies have specific ...

Using a Real-Time Locating System to Measure Walking Activity Associated with Wandering Behaviors Among Institutionalized Older Adults

Mit Hilfe einer Echtzeit-Ortungssystem zu messen, die Aktivitäten im Zusammenhang mit wandernden Verhaltensweisen bei institutionalisierten älteren Erwachsenen zu Fuß

A real-time locating system (RTLS) can be used to track the walking activity of institutionalized older adults in long-term care who are at risk for ...

Biomechanical Analysis Methods to Assess Professional Badminton Players' Lunge Performance

Biomechanische Analysemethoden zur Beurteilung der Lungenleistung professioneller Badmintonspieler

Under the condition of simulating a badminton court in the laboratory, this study used the injury mechanism model to analyze the maximal right lunge ...