Name: collection and identification of pollen from honey bee colonies
Uploaded: 2021-01-19T14:00:00
Duration: 8 min 11 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Collection and Identification of Pollen from Honey Bee Colonies at JoVE.com

نشكر الدكتورة غريتشن جونز (USDA-ARS ، APMRU ، College Station ، TX) للمساعدة في فرز الألوان وتحليل انحلال الأسيتوليس. تم دعم هذا البحث من خلال أموال البحث المقدمة إلى R.R.S. من قبل جمعية مربي النحل في ولاية أوريغون.

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

نحل العسل الغربي (Apis mellifera L.) هو ملقح مهم للعديد من المحاصيل الزراعية التي تعتمد على تلقيح النحل1. لأكثر من عقد من الزمان ، تم الإبلاغ عن خسائر كبيرة في مستعمرة نحل العسل2،3،4،5،6،7،8،9. وقد تورطت عدة عوامل - بما في ذلك الطفيليات والأمراض وسوء التغذية والمبيدات الحشرية - في هذه المستعمرات تنخفض10. يمكن أن يعزى سوء التغذية إلى التكثيف الزراعي وفقدان موائل البحث عن الطعام11. من الضروري فهم موارد الأزهار التي يستخدمها النحل في المناظر الطبيعية المختلفة لتحسين تغذية النحل والمساعدة في جهود الحفاظ على النحل. حبوب اللقاح هي المصدر الرئيسي للبروتين والدهون والفيتامينات والمعادن للنحل وقد استخدمت في العديد من الدراسات الزراعية والبيئية لفهم تفضيلات البحث عن الطعام على مستوى المستعمرة لنحل العسل ، وتقييم تأثير حبس حبوب اللقاح على مستعمرات نحل العسل ، وتحديد التعرض للمبيدات الحشرية للنحل 12،13،14.
يجمع نحل العسل حبوب اللقاح من الزهور ، ويحزم حبوب اللقاح في كريات على كوربيكولا - سلة حبوب اللقاح الظنبوبية على ساقه الخلفية - ويعود إلى المستعمرة للتخزين. يمكن إزالة حبوب اللقاح القشرية من العلف عن طريق التقاطها عند مدخل الخلية أو على الزهور ، وتبريدها لفترة وجيزة لشل حركتها ، ثم إزالة كريات حبوب اللقاح من أرجلها الخلفية باستخدام الملقط. إن العملية الشاقة لجمع حبوب اللقاح القشرية يدويا من العلف الذي يتم التقاطه بشكل فردي بطيئة وغير فعالة إذا احتاج المرء إلى كمية كبيرة من حبوب اللقاح. هناك طريقة أبسط وأكثر كفاءة لجمع كميات كبيرة من حبوب اللقاح عن طريق محاصرة كريات حبوب اللقاح القشرية من نحل العسل عند مداخل الخلية. تم تصميم مصائد حبوب اللقاح لإزاحة حبوب اللقاح القشرية من أرجل علف حبوب اللقاح العائدة عند دخولها الخلية15. يجب على العلافين الضغط من خلال ثقوب شبكية ذات حجم يسمح بمرور جسم عامل نحل العسل بشكل ضيق.
عندما تمر نحلة العسل عبر أحد هذه الثقوب ، يتم كشط كريات حبوب اللقاح الأكبر حجما من ساقيها وتسقط في صينية جمع16. وقد أظهرت الدراسات أن حبس حبوب اللقاح يحفز العلف على جمع المزيد من حبوب اللقاح ، وبالتالي زيادة كفاءة التلقيح للمحاصيل المحيطة والنباتات 17،18،19،20. يمكن أيضا استخدام منهجيات جمع حبوب اللقاح لفهم الأعلاف التي يستخدمها نحل العسل في المناظر الطبيعية كخطوة أولى لتحديد كمية ونوعية وأصناف أنواع النباتات المزهرة. وبالتالي فإن المنهجيات الفعالة لحبس حبوب اللقاح تسهل كل من التلقيح وأبحاث تغذية نحل العسل. ويوضح الجدول 1 مقارنة بين طرق جمع حبوب اللقاح هذه. سيتغير سلوك البحث عن حبوب اللقاح بناء على حاجة المستعمرة إلى حبوب اللقاح المخزنة بالنسبة لمستويات البيض واليرقات21,22. وبما أن هذه التغييرات تشمل كثافة جمع متفاوتة، فمن المتوقع في كثير من الأحيان حدوث تباين كبير في كمية حبوب اللقاح بين المستعمرات في نفس الموقع وبين مواقع مختلفة من نفس نظام المحاصيل أو نوع المناظر الطبيعية23،24. وستساعد زيادة عدد المستعمرات والمواقع لحبس حبوب اللقاح على استيعاب هذا الاختلاف.
تختلف مصائد حبوب اللقاح في الكفاءة25,26. يختلف حجم كريات حبوب اللقاح التي يجمعها نحل العسل بين الأنواع النباتية ويمكن أن يتغير بناء على مستويات مخازن حبوب اللقاح في المستعمرة27,28. وهذا يطرح إمكانية تمثيل كريات حبوب اللقاح الأصغر تمثيلا ناقصا وتمثيل الكريات الأكبر حجما تمثيلا زائدا في العينات التي يتم جمعها عبر مصائد حبوب اللقاح. يختلف النحل البالغ في حجم الجسم ، مما قد يؤثر أيضا على تمثيل حبوب اللقاح التي يتم جمعها في الفخاخ. هناك أيضا أنواع نباتية تنتج في الغالب رحيقا لن يتم اكتشافه إذا تم تقييم حبوب اللقاح التي تم جمعها فقط في بعض المناظر الطبيعية. تتأثر كفاءة الاصطياد أيضا بانجراف العلف والارتباك ، والذي يتأثر بنوع مصيدة حبوب اللقاح وحالة معدات الخلية. ويمكن التخفيف من حدة هذه المشكلة باستخدام التقنيات المحددة في هذه الورقة. قد ينظر الباحثون في تقنيات بحثية إضافية ، مثل عد زيارات الزهور من قبل العلف ، لتكملة نتائج تفضيلات البحث عن الطعام على مستوى المستعمرة. طريقة مفيدة لتقييم تنوع حبوب اللقاح هي فرز حبوب اللقاح القشرية حسب اللون. على الرغم من أن نحل العسل هو علف عام ، إلا أنه يظهر أيضا إخلاصا للزهور ، حيث يجمع حبوب اللقاح من نفس الأنواع النباتية في نفس الموقع خلال أي رحلة جمع معينة. بناء على سلوك البحث عن الطعام هذا ، من المفترض أن أي حبيبة حبوب اللقاح القشرية معينة يتم تمثيلها في الغالب بنوع نباتي واحد 27،29،30،31. وبالتالي ، يمكن للعلماء وصف تنوع حبوب اللقاح عن طريق فرز حبوب اللقاح القشرية حسب لون الكريات والإبلاغ عن العدد الإجمالي للألوان المكتشفة أو نسبة الإجمالي التي تمثلها كل مجموعة ألوان12،32،33،34. يمكن تحقيق ذلك عن طريق قياس الكتلة أو عدد الكريات لكل مجموعة لونية. يقترح قياس عدد الكريات لكل مجموعة ألوان إذا كانت هناك اختلافات منهجية معروفة أو مشتبه بها في وزن الكريات من أنواع مختلفة. يمكن أن تحدث الاختلافات المنهجية بسبب حجم الكريات أو كمية الرحيق التي يضيفها العلافون إلى حبوب اللقاح عند تكوين الكريات.
فرز الألوان هو عملية فعالة من حيث الوقت وبسيطة ، ولكن قد لا يكون لها دقة مقبولة لبعض الدراسات البحثية للتلقيح لأن أنواع النباتات المختلفة قد يكون لها ألوان حبيبات حبوب اللقاح مماثلة35,36. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حد لوجستي لعدد مجموعات الألوان المميزة التي يمكن فصل كريات حبوب اللقاح إليها. وبالتالي ، فإن فصل كل نوع من حبوب اللقاح النباتية الفردية إلى مجموعة ألوان الكريات المميزة الخاصة به قد لا يكون ممكنا دائما في دراسات التلقيح. غالبا ما يكمل التوصيف المورفولوجي لحبوب اللقاح عبر الفحص المجهري الضوئي فصل لون الكريات عن طريق التمييز بين حبوب اللقاح من صنفين أو أكثر في كريات من نفس المجموعة اللونية. على الرغم من أنه من الشائع العثور على حبوب اللقاح من أصناف متعددة في مجموعة معينة من حبيبات حبوب اللقاح ، إلا أن كريات حبوب اللقاح الفردية التي تجمعها نحلة العسل تشكل عموما صنفا سائدا واحدا ، ربما مع أصناف أخرى بكميات طفيفة. وبالتالي ، من الشائع افتراض الإخلاص التصنيفي في كريات حبوب اللقاح القشرية لنحل العسل. غالبا ما تحتوي كريات حبوب اللقاح من الملقحات الأخرى التي لا تظهر سلوكا صادقا للزهور ، مثل النحل الطنان ، على العديد من الأنواع النباتية وقد لا تمتلك تصنيفا سائدا. في الحالات التي تكون فيها التقديرات الكمية لنسب الأصناف في كريات حبوب اللقاح متعددة الأزهار مطلوبة ، فإن الطرق المجهرية التي تشمل انحلال الأسيتولاز ، مطلوبة بالإضافة إلى ذلك للتحليل المناسب.
تقييم الخصائص المورفولوجية لحبوب اللقاح الأسيتوليزية هي الطريقة الأكثر شيوعا لتحديد التصنيف16. يزيل إجراء انحلال الأسيات بروتوبلازم حبوب اللقاح للكشف عن الخصائص التشخيصية التي يمكن ملاحظتها تحت المجهر الضوئي37,38. باستخدام هذه الطريقة ، يمكن للباحثين الإبلاغ عن أنواع مختلفة ، وتواتر الأصناف الموجودة في أنظمة زراعة محددة ، والأصناف السائدة من ألوان الكريات33,36. انحلال الأسيتوليز هو أفضل تقنية تحليلية للكشف عن مورفولوجيا حبوب اللقاح28. ومع ذلك ، لا يمكن تحديد بعض حبوب اللقاح المحلل بالأسيتوليز ، مثل العديد من أنواع Rosaceae ، على مستوى الجنس أو الأنواع من خلال تحلل الأسيتوليز والفحص المجهري الضوئي وحدهما. يعتبر الباحثون المسح المجهري الإلكتروني أو الترميز الفوقي طرقا بديلة لتحقيق تحديد الجنس أو النوع. ومع ذلك ، فإن هذه الطرق البديلة توفر فقط تحديد نوعي للتصنيف وتفشل في تقدير نسب أصناف حبوب اللقاح المختلفة في كريات حبوب اللقاح متعددة الأزهار36,39. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النفقات والخبرات اللازمة أعلى بكثير لهذه الأساليب. ويوضح الجدول 1 مقارنة بين طرق تحديد الهوية هذه.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>أساليب</td>
			<td>الوقت</td>
			<td>حساب</td>
			<td>دقة</td>
			<td>الخبره</td>
		</tr><tr><td>مجموعة حبوب اللقاح</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>اصطياد حبوب اللقاح</td>
			<td>منخفض</td>
			<td>المعتدل</td>
			<td>متغير</td>
			<td>المعتدل</td>
		</tr><tr><td>جمع حبوب اللقاح العلف</td>
			<td>عال</td>
			<td>المعتدل</td>
			<td>عال</td>
			<td>منخفض</td>
		</tr><tr><td>تحديد حبوب اللقاح</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>مرئي (فرز الألوان فقط)</td>
			<td>المعتدل</td>
			<td>منخفض</td>
			<td>منخفض</td>
			<td>منخفض</td>
		</tr><tr><td>انحلال الأسيتوليس</td>
			<td>المعتدل</td>
			<td>المعتدل</td>
			<td>المعتدل</td>
			<td>المعتدل</td>
		</tr><tr><td>المجهر الإلكتروني الماسح</td>
			<td>عال</td>
			<td>عال</td>
			<td>عال</td>
			<td>عال</td>
		</tr><tr><td>الترميز الشريطي الفوقي</td>
			<td>متغير</td>
			<td>عال</td>
			<td>عال</td>
			<td>عال</td>
		</tr></tbody></table>
الجدول 1: مقارنة الطرق المختلفة لجمع حبوب اللقاح وتحديدها بناء على الوقت والنفقات والدقة والخبرة. تقوم الطرق المرئية (فرز الألوان فقط) بالإبلاغ عن إجمالي عدد الألوان المكتشفة أو نسبة الإجمالي الذي تمثله كل مجموعة ألوان كمقياس لتحديد مصادر حبوب اللقاح، ولكنها لا توفر تعريفا للتصنيف.
المعلومات المتاحة عن محاصرة وفرز حبوب اللقاح وأستولزينغ حبوب اللقاح متنوعة وغالبا ما تنتشر عبر مصادر متعددة ، وتختلف للباحثين في مجالات مختلفة. تقدم هذه الورقة رؤى مفصلة حول أنواع مختلفة من مصائد حبوب اللقاح التي يمكن استخدامها من قبل كل من الباحثين ومربي النحل لجمع كميات كبيرة من حبوب اللقاح القشرية بشكل فعال. كما يتم توفير بروتوكولات لإعداد عينات حبوب اللقاح - عن طريق انحلال الأسيتوليس، والتلطيخ، وتركيب الشرائح - لتحديد أصناف النباتات. المنهجيات المفصلة هنا شاملة وتعمل كمورد فريد لتحديد الأنواع النباتية السائدة التي يتغذى عليها نحل العسل في مشهد معين ، لا سيما في أنظمة المحاصيل. تم تقديم النتائج المستندة إلى هذه الطرق من دراسة سابقة وتوثيق تنوع ألوان حبيبات حبوب اللقاح وأصناف النباتات من حبوب اللقاح القشرية التي جمعها نحل العسل في خمسة أنظمة زراعة14.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>#8 hardware cloth</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>2.7 mm aperture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL graduated cylinder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1000 uL micropipette tips</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1250 mL filter micropipette tips</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 x 75 mm glass slides</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Thickness: 0.93 mm - 1.05 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2 mL microcentrifuge tubes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250 mL graduated Borosilicate glass beakers (x3)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10754-952</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 mL graduated Borosilicate glass beakers (x6)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10754-946</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>95% EtOH</td>
			<td>Pharmco AAPER</td>
			<td>111000200DM55</td>
			<td>ACS/USP/Kosher grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butyl vinyl gloves</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1060 x g maximum speed; horizontal swing preferred</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemical safety goggles</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Color guide</td>
			<td>Pantone</td>
			<td>SKU: GP1601A</td>
			<td>Solid coated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coverslip of 1 or 1.5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Thickness: 0.13 mm - 0.19 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Distilled water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fume hood</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glacial acetic acid</td>
			<td>BDH Chemicals</td>
			<td>BDH3092</td>
			<td>ACS grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass funnel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerin</td>
			<td>Humco</td>
			<td>103196001_1</td>
			<td>USP grade, 99.5%, anhydrous</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hazardous waste containers</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hive tool</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot block</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Must reach 80 degree C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab coat with long sleeves</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Latex or polyurethane foam</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nailpolish, clear</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile gloves</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P1000 pipette</td>
			<td>VWR</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic spoon</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safranin</td>
			<td>Ward&#39;s Science</td>
			<td>470302-322</td>
			<td>Lab grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Smoker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>For pollen trap installation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>SX0320</td>
			<td>ACS grade, powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Squirt bottles (x2)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sulfuric acid</td>
			<td>EMD Millipore</td>
			<td>SX1244</td>
			<td>ACS grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sundance Bottom Mount Pollen Trap</td>
			<td>Betterbee Beekeeping Supply</td>
			<td>PTRAPB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wooden stir sticks</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wooden tooth picks</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

collection and identification of pollen from honey bee colonies

غالبا ما يقوم الباحثون بجمع وتحليل حبوب اللقاح القشرية من نحل العسل لتحديد المصادر النباتية التي يتغذون عليها لحبوب اللقاح أو لتقدير تعرض النحل للمبيدات الحشرية عن طريق حبوب اللقاح. الموصوفة هنا هي طريقة فعالة لحبس حبوب اللقاح لجمع حبوب اللقاح القشرية من نحل العسل العائد إلى خلايا النحل. ينتج عن طريقة الجمع هذه كميات كبيرة من حبوب اللقاح القشرية التي يمكن استخدامها لأغراض البحث. يجمع نحل العسل حبوب اللقاح من العديد من الأنواع النباتية ، ولكنه عادة ما يزور نوعا واحدا خلال كل رحلة جمع. لذلك ، تمثل كل حبيبة حبوب اللقاح القشرية في الغالب نوعا نباتيا واحدا ، ويمكن وصف كل حبيبة حبوب اللقاح باللون. وهذا يسمح بفرز عينات من حبوب اللقاح القشرية حسب اللون لفصل المصادر النباتية. يمكن للباحثين تصنيف حبوب اللقاح القشرية بشكل أكبر من خلال تحليل مورفولوجيا حبوب اللقاح المحشوة بالأسيتوليز لتحديد التصنيف. تستخدم هذه الطرق عادة في الدراسات المتعلقة بالملقحات مثل كفاءة التلقيح ، وديناميكيات البحث عن الملقحات ، وجودة النظام الغذائي ، والتنوع. يتم تقديم منهجيات مفصلة لجمع حبوب اللقاح القشرية باستخدام مصائد حبوب اللقاح ، وفرز حبوب اللقاح حسب اللون ، وإزالة حبوب اللقاح من الأسيتول. كما تم عرض النتائج المتعلقة بتواتر ألوان الكريات وأصناف حبوب اللقاح القشرية التي تم جمعها من نحل العسل في خمسة أنظمة زراعة مختلفة.

أفادت دراسة سابقة عن تقييم تنوع حبوب اللقاح التي جمعها نحل العسل في المحاصيل الزراعية التالية: اللوز والكرز والتوت الأزرق عالي الأدغال والجزر الهجين والمروج14. باستخدام الطرق الموصوفة ، تم جمع حبوب اللقاح القشرية ، وفرزها حسب اللون ، وتحديد المصادر النباتية لكل مجموعة ألوان بيليه لتقييم تنوع حبوب اللقاح. تم تركيب مصائد حبوب اللقاح في الأسفل على مستعمرات في مواقع متعددة لكل محصول (الشكل 1 ألف). كانت كمية حبوب اللقاح التي تم جمعها من كل موقع كافية لتلبية متطلبات وزن العينة لطرق فرز الألوان وتحليل الأسيتوليس. كان لكل عينة من عينات جمع حبوب اللقاح مجموعات ألوان متعددة يمكن تمييزها (الشكل 2 والشكل 3). في بعض العينات ، احتوت مجموعات ألوان حبوب اللقاح على عدد قليل يصل إلى 4-5 كريات. ومع ذلك ، كان لدى معظم المجموعات أكثر من ذلك بكثير ، وبالتالي كانت بمثابة مجموعة ألوان خاصة بها لتحلل الأسيتوليز (الشكل 4 والشكل 5). بعد انحلال الأسيتوليز (الشكل 6)، تم استخدام المجهر الضوئي الساطع لتحديد كل مجموعة لونية بشكل فعال إلى أدنى رتبة تصنيفية ممكنة لها من خلال تأكيد الخصائص المورفولوجية مع خصائص عينات القسائم التي تم جمعها من المنطقة المحيطة بكل موقع دراسة (الشكل 7). 
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62064/62064fig01.jpg"> الشكل 1: مصائد حبوب اللقاح المثبتة على مستعمرة نحل العسل لجمع حبوب اللقاح الكوربيكية. (أ) مصائد مثبتة في الأسفل موضوعة فوق اللوحة السفلية للخلية ومباشرة فوق صندوق الخلية الأدنى. تشمل أنماط مصيدة حبوب اللقاح الأخرى (B) الحامل الأمامي و (C) مصائد تركيب مدخل ثقب المثقاب. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62064/62064fig01large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62064/62064fig02.jpg"> الشكل 2: آلية الاصطياد وصينية جمع مصيدة حبوب اللقاح. يجب أن تضغط علف حبوب اللقاح العائدة من خلال آلية محاصرة الشبكة قبل الوصول إلى خليتها. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62064/62064fig02large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62064/62064fig03.jpg"> الشكل 3: صينية جمع مصيدة حبوب اللقاح. يتم كشط حبوب اللقاح القشرية من أرجل علف حبوب اللقاح العائدة بواسطة مصيدة حبوب اللقاح وتقع في صينية التجميع. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62064/62064fig03large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62064/62064fig04.jpg"> الشكل 4: فرز عينة من حبوب اللقاح القشرية إلى مجموعات لونية. يمكن تجفيف حبوب اللقاح القشرية ووزنها بعد فرزها إلى مجموعات ملونة للإبلاغ عن نسب الكريات الملونة المختلفة التي تم جمعها. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62064/62064fig04large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62064/62064fig05.jpg"> الشكل 5: أربع مجموعات من كريات حبوب اللقاح مرتبة حسب اللون باستخدام دليل ألوان بانتون. يتم تصنيف مجموعات الألوان على أنها (A) رمادي ، Pantone 5855C ، (B) بني ، Pantone 7557C ، (C) أصفر ، Pantone 458C ، و (D) بني فاتح ، Pantone 3547C. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62064/62064fig05large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62064/62064fig06.jpg"> الشكل 6: إعداد معدات انحلال الأسيتوليز داخل غطاء الدخان. كتلة الحرارة ، والكواشف ، ونفايات المذيبات وحاويات النفايات الحمضية ، والأكواب الملصقة ، والماصة ، وأطراف الماصة ، وعصي التحريك ، وأنابيب الطرد المركزي الدقيقة الموجودة داخل غطاء الدخان. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62064/62064fig06large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62064/62064fig07.jpg"> الشكل 7: رسم مجهري لحبوب اللقاح الملطخة والمحللة. العديد من جوانب حبوب اللقاح من الخردل المحلل بالأساتوليز (Brassicaceae) عند تكبير 40x. شريط المقياس = 50.398 ميكرومتر. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62064/62064fig07large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
وكان لحبوب اللقاح المجمعة من مواقع محاصيل اللوز تنوع حبوب اللقاح أقل نسبيا من حبوب اللقاح التي جمعت من محاصيل أخرى، بمتوسط 3.0 ± 0.5 لون حبيبات و 3.2 ± 1.2 صنف نباتي لكل موقع (الجدول 2)14. وشهدت نظم المحاصيل الأربعة المتبقية مستويات أعلى من تنوع حبوب اللقاح بمتوسط 6.0 ± 2.0 لون حبيبات و 8.0 ± 1.5 صنف نباتي لكل موقع في الكرز، و 8.8 ± و 1.4 لون حبيبات و 13.5 ± 2.0 صنف نباتي لكل موقع في التوت الأزرق عالي الأدغال، و 7.0 ± 1.0 لون حبيبات و 11.0 ± 0.0 صنف نباتي لكل موقع في الجزر الهجين، و 10.0 ± 0.0 ألوان حبيبات و 13.0 ± 1.5 صنف نباتي لكل موقع في المروج14.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>محصول</td>
			<td>متوسط عدد ألوان / موقع بيليه حبوب اللقاح (SE)</td>
			<td>متوسط عدد الأصناف/المواقع النباتية (SE)</td>
			<td colspan="3">مجموع الأصناف المحددة</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>أسرة</td>
			<td>جنس</td>
			<td>جنس</td>
		</tr><tr><td>لوز</td>
			<td>3.0 (0.5)</td>
			<td>3.2 (1.2)</td>
			<td>4</td>
			<td>3</td>
			<td>4</td>
		</tr><tr><td>عنبيه</td>
			<td>8.8 (1.4)</td>
			<td>13.5 (2.0)</td>
			<td>5</td>
			<td>10</td>
			<td>13</td>
		</tr><tr><td>جزر</td>
			<td>7.0 (1.0)</td>
			<td>11.0 (0.0)</td>
			<td>3</td>
			<td>5</td>
			<td>6</td>
		</tr><tr><td>كرز</td>
			<td>6.0 (2.0)</td>
			<td>8.0 (1.5)</td>
			<td>4</td>
			<td>7</td>
			<td>5</td>
		</tr><tr><td>ميدوفوم</td>
			<td>10.0 (0.0)</td>
			<td>13.0 (1.5)</td>
			<td>5</td>
			<td>4</td>
			<td>14</td>
		</tr></tbody></table>
الجدول 2: تنوع حبوب اللقاح القشرية التي تم جمعها من نحل العسل في خمسة أنظمة للمحاصيل. تشمل مقاييس التنوع متوسط عدد ألوان الكريات (± SE) ، ومتوسط عدد الأصناف النباتية (± SE) ، وإجمالي الأصناف المحددة. تم تعديل هذا الجدول من14. الاختصار: SE = خطأ قياسي.

Watch this Scientific Journal Video about Collection and Identification of Pollen from Honey Bee Colonies at JoVE.com

Collection and Identification of Pollen from Honey Bee Colonies

نحن نصف طرق لجمع حبوب اللقاح القشرية من نحل العسل وكذلك بروتوكولات فرز الألوان ، وتحلل الأسيتوليز ، وإعداد شرائح المجهر لحبوب اللقاح لتحديد التصنيف. بالإضافة إلى ذلك ، نقدم لون الكريات والتنوع التصنيفي لحبوب اللقاح القشرية التي تم جمعها من خمسة أنظمة زراعة باستخدام مصائد حبوب اللقاح.

جمع وتحديد حبوب اللقاح من مستعمرات نحل العسل

Researchers often collect and analyze corbicular pollen from honey bees to identify the plant sources on which they forage for pollen or to estimate ...

يتم وصف ثلاث طرق في هذا البروتوكول: جمع حبوب اللقاح القشرية باستخدام مصائد حبوب اللقاح ، وفرز حبوب اللقاح حسب اللون ، وتحلل الأسيتو. تستخدم هذه الطرق بشكل شائع في الدراسات المتعلقة بالملقحات ، مثل كفاءة التلقيح ، وديناميكيات البحث عن الملقحات ، وجودة النظام الغذائي وتنوعه. يعد اصطياد حبوب اللقاح طريقة سهلة لجمع كميات كبيرة من حبوب اللقاح من مستعمرات نحل العسل.يعد فرز كريات حبوب اللقاح حسب اللون طريقة ميسورة التكلفة لتصنيف حبوب اللقاح التي تتطلب خبرة منخفضة ، ويسمح تحلل الأسيتوليز بتحديد تصنيف النبات المرتبط بكل لون حبيبة. ستوضح الإجراء إلين توبيتسوفر ، مساعدة أبحاث أعضاء هيئة التدريس ، وإميلي كارسون ، مساعدة أبحاث الدراسات العليا من مختبري. للبدء ، حدد متى تحبس حبوب اللقاح من موقع المنحل المطلوب وحدد مستعمرات نحل العسل المثلى لمحاصرة حبوب اللقاح.قم بتقييم قوة المستعمرة عن طريق حساب العلافين العائدين إلى مدخل المستعمرة لمدة دقيقتين ثم حدد المستعمرات التي تحتوي على أكبر عدد إجمالي من العلافين العائدين. حدد خلايا النحل ذات الأواني الخشبية التي هي في حالة جيدة ، ويفضل أن يكون ذلك بدون مداخل إضافية وأغطية مشوهة. استخدم المستعمرات ذات المداخل البديلة الأقل ، حيث من المرجح أن يعيد النحل العلفي العائد إلى مثل هذه المستعمرات توجيهه إلى مدخل الفخ.حدد مداخل الخلايا المواجهة للجنوب كلما أمكن ذلك. إذا تم وضع خلايا النحل على منصات نقالة ، فقم بتثبيت مصائد حبوب اللقاح على كل مستعمرة تواجه نفس الاتجاه على منصة نقالة معينة لتجنب انجراف العلف إلى مداخل الخلية المجاورة. إذا رغبت في ذلك ، قم بتقييم عش الحضنة للمستعمرة عن طريق فحص الإطارات بحثا عن وجود يرقات ومستعمرات مختارة بها كميات كبيرة نسبيا من اليرقات.بعد ذلك ، قم بتثبيت مصائد حبوب اللقاح على مستعمرات نحل العسل المحددة. بالنسبة إلى مصائد التثبيت الأمامي، قم بتوصيل المصيدة أمام المدخل بالدبابيس والبراغي والشريط، أو قم بتوصيل المصيدة بأسلاك البنجي الملفوفة حول الخلية. أغلق جميع المداخل المحتملة الأخرى إلى المستعمرة بمادة غير لاصقة وقابلة للتشكيل ، مثل رغوة اللاتكس أو البولي يوريثان أو قطعة قماش الأجهزة رقم ثمانية لثقوب المثقاب.استخدم الشريط اللاصق للشقوق الصغيرة. في حالة استخدام مصائد أمامية مثبتة على خلايا النحل على مستوى الأرض، ضع حاجزا مثل حصيرة مطاطية بين سلة التجميع والعشب لتجنب تلف الرطوبة من الندى. قم بتشغيل آلية الاصطياد الخاصة بمصيدة حبوب اللقاح بعد 24 ساعة من التثبيت وقبل بدء رحلة البحث عن الطعام اليوم.جمع حبوب اللقاح كوربيكولار معينة من صينية التجميع ووضعها في أكياس بلاستيكية أو أنابيب الطرد المركزي ، ثم تخزينها في مبرد مع الثلج. استخدم المغرفة أو ملعقة كبيرة لإخراج 10 غرامات من حبوب اللقاح كعينة فرعية تمثيلية. قم بإزالة جميع أجزاء النحل والحطام من العينة الفرعية ، ثم قم بفرز كل حبيبة حبوب اللقاح من العينة الفرعية التي يبلغ وزنها 10 غرامات إلى مجموعة ألوان باستخدام كل من لون حبوب اللقاح وملمسها للتمييز بين المجموعات.لضمان ما لا يقل عن 0.25 جرام من كل مجموعة ألوان للخطوات النهائية ، ضع أي كريات غير وفيرة بما يكفي لتشكيل مجموعة ألوان لا تقل عن 0.25 جرام في مجموعة متنوعة. قم بتسمية كل مجموعة ألوان فردية باستخدام دليل ألوان Pantone. وزن 0.25 غرام من كريات حبوب اللقاح من كل مجموعة لونية.ارتد معدات الوقاية الشخصية المناسبة. ثم ، أضف ببطء 500 ميكرولتر من الحمض الحمضي الجليدي إلى كل أنبوب طرد مركزي صغير يحتوي على 0.25 جرام من حبوب اللقاح لمجموعة الألوان. أثناء فحص الأنبوب بصريا ، حرك حبوب اللقاح باستخدام مسواك نظيف لمدة 10 إلى 15 ثانية.قم بالطرد المركزي للعينة لمدة ثلاث دقائق عند 1،100 مرة من الغرام ، ثم صب السوبر نات في كوب النفايات الحمضية. لتحضير خليط انحلال الأسيتوليس، أضف 10.8 ملليلتر من الحمض الحمضي الجليدي إلى خليط انحلال الأسيتوليز المسمى بالدورق. ثم ، أضف ببطء 1،200 ميكرولتر من حمض الكبريتيك المركز من محلول المخزون.أضف ببطء 1000 ميكرولتر من خليط انحلال الأسيتوليز إلى كل أنبوب وحرك باستخدام مسواك نظيف لمدة 10 إلى 15 ثانية. ضع العينات على كتلة حرارة مسخنة مسبقا إلى 80 درجة مئوية. احتضن الأنابيب لمدة خمس دقائق ، مع تحريك كل أنبوب جيدا باستخدام مسواك نظيف في منتصف الطريق خلال الحضانة.بعد الحضانة ، أضف ببطء 500 ميكرولتر من حمض الخليك الجليدي إلى كل أنبوب وحرك باستخدام مسواك نظيف لمدة 10 إلى 15 ثانية. قم بالطرد المركزي للعينات ، ثم صب supernatant من كل أنبوب في وعاء النفايات الحمضية. اشطف كل عينة ثلاث مرات بالماء عن طريق إضافة 1000 ميكرولتر من الماء المقطر إلى كل أنبوب وقم بالتحريك باستخدام مسواك نظيف.الطرد المركزي للعينات وصب supernatant من الأنابيب في كوب من بيكربونات الصوديوم. ثم كرر شطف الماء مرتين أخريين. أضف 1000 ميكرولتر من الإيثانول بنسبة 95٪ من كوب الإيثانول إلى كل أنبوب وحرك باستخدام مسواك نظيف.ثم ، الطرد المركزي للعينات وصب supernatant من الأنابيب إلى كوب نفايات الإيثانول. اخلطي محلول مرق البقعة safranin-O وأضيفي من 5 إلى 10 قطرات إلى كل أنبوب. يحرك المسواك لمدة 10 إلى 15 ثانية ويترك المسواك في الأنبوب.أضف 1000 ميكرولتر من الإيثانول بنسبة 95٪ من كوب الإيثانول إلى كل أنبوب وحرك. بعد الطرد المركزي للعينات ، قم بصب supernatant في كوب نفايات الإيثانول. أضف 10 إلى 15 قطرة من الجلسرين إلى كل أنبوب وحرك المحتويات لمدة 10 إلى 15 ثانية.اترك الأنابيب مفتوحة في غطاء الدخان لتبخير الإيثانول لمدة ساعتين على الأقل في درجة حرارة الغرفة المحيطة. تسمية شرائح المجهر لتحديد حبوب اللقاح. قم بإزالة قطرة واحدة من بقايا حبوب اللقاح من أنبوب وضعها في وسط شريحة المجهر الموسومة ، مما يسمح للقطرة بالانتشار قليلا.ضع غطاء نظيفا فوق القطرة على الشريحة وأغلق الغطاء على الشريحة باستخدام طلاء أظافر شفاف. باستخدام الطرق الموصوفة ، تم جمع حبوب اللقاح القشرية ، وفرزها حسب اللون ، وتم تحديد المصادر النباتية لكل مجموعة ألوان بيليه لتقييم تنوع حبوب اللقاح. كان لكل عينة من عينات جمع حبوب اللقاح مجموعات ألوان متعددة يمكن تمييزها.في بعض العينات، احتوت مجموعات ألوان حبوب اللقاح على ما لا يقل عن أربع إلى خمس كريات. ومع ذلك ، كان لدى معظم المجموعات أكثر من ذلك بكثير ، وكانت بمثابة مجموعة ألوان خاصة بها لتحلل الأسيتوليس. بعد انحلال الأسيتوليز ، تم استخدام المجهر الضوئي الساطع لتحديد كل مجموعة لونية بشكل فعال إلى أدنى مرتبة تصنيفية ممكنة من خلال تأكيد الخصائص المورفولوجية مع خصائص عينات القسائم التي تم جمعها من المنطقة المحيطة بكل موقع دراسة.كان لحبوب اللقاح التي تم جمعها من مواقع محاصيل اللوز تنوع حبوب اللقاح أقل نسبيا من حبوب اللقاح التي تم جمعها من المحاصيل الأخرى ، بمتوسط ثلاثة ألوان بيليه في 3.2 أصناف نباتية لكل موقع يمكن اختبار حبوب اللقاح المصنفة للمبيدات الحشرية لتوضيح المواد الكيميائية الزراعية الموجودة في نباتات علف نحل العسل ، أو تحليلها للتركيب الكيميائي لتحديد قيمتها الغذائية لنحل العسل. قدمت نتائج هذا البحث رؤى قيمة حول تنوع الأنواع الذي لوحظ في حبوب اللقاح التي جمعتها المستعمرات ، مما يسلط الضوء على التنوع المنخفض بشكل كبير لحبوب اللقاح التي تم جمعها في أنظمة زراعة اللوز.

Research

JoVE Journal

Biology

Purifying Plasmid DNA from Bacterial Colonies Using the Qiagen Miniprep Kit

تنقية DNA البلازميد من المستعمرات البكتيرية باستخدام Miniprep Qiagen كيت

Plasmid DNA purification from E. coli is a core technique for molecular cloning. Small scale purification (miniprep) from less than 5 ml of bacterial ...

In vivo Ca2+- Imaging of Mushroom Body Neurons During Olfactory Learning in the Honey Bee

In vivo Ca2+- Imaging of Mushroom Body Neurons During Olfactory Learning in the Honey Bee

الكالسيوم في الجسم الحي 2 + -- التصوير من الخلايا العصبية بالجسم فطر خلال التعلم الشم في عسل النحل

The in vivo and semi-in vivo preparation for Calcium imaging has been developed in our lab by Joerges, K&uuml;ttner and Galizia over ten years ago, to ...

Selecting and Isolating Colonies of Human Induced Pluripotent Stem Cells Reprogrammed from Adult Fibroblasts

اختيار وعزل المستعمرات من صنع الإنسان الخلايا الجذعية المحفزة برمجتها من الخلايا الليفية الكبار

Herein we present a protocol of reprogramming human adult fibroblasts into human induced pluripotent stem cells (hiPSC) using retroviral vectors encoding ...

Obtaining Specimens with Slowed, Accelerated and Reversed Aging in the Honey Bee Model

الحصول على عينات مع تباطأ، وتسارع الشيخوخة في عكس عسل النحل النموذجي

Societies of highly social animals feature vast lifespan differences between closely related individuals. Among social insects, the honey bee is the best ...

Methods for Comparing Nutrients in Beebread Made by Africanized and European Honey Bees and the Effects on Hemolymph Protein Titers

طرق لمقارنة العناصر الغذائية في خبز النحل الذي أدلى به Africanized والعسل النحل الأوروبي والتأثيرات على التتر البروتين الدملمف

Honey bees obtain nutrients from pollen they collect and store in the hive as beebread. We developed methods to control the pollen source that bees ...

Dissection and Observation of Honey Bee Dorsal Vessel for Studies of Cardiac Function

تشريح ومراقبة من عسل النحل ظهري سفينة لدراسات وظيفة القلب

The European honey bee, Apis mellifera L., is a valuable agricultural and commercial resource noted for producing honey and providing crop pollination ...

Monitoring Colony-level Effects of Sublethal Pesticide Exposure on Honey Bees

رصد آثار مستعمرة-مستوى التعرض لمبيدات الآفات المقاسة على نحل العسل

The effects of sublethal pesticide exposure to honey bee colonies may be significant but difficult to detect in the field using standard visual assessment ...

A 3D Printed Pollen Trap for Bumble Bee (Bombus) Hive Entrances

A 3D Printed Pollen Trap for Bumble Bee Bombus Hive Entrances

A 3D فخ حبوب اللقاح المطبوعة للنحلة تلعثم (بومبوس) مداخل خلية

To verify the plant sources from which bumble bees forage for pollen, individuals must be collected to remove their corbicular pollen loads for analysis.  ...

Assessing Agrochemical Risk to Mated Honey Bee Queens

تقييم المخاطر الكيميائية الزراعية لملكات نحل العسل المتزاوج

Current risk assessment strategies for honey bees rely heavily upon laboratory tests performed on adult or immature worker bees, but these methods may not ...

An Improved Method to Measure Pollen Hydration Profiles in Arabidopsis thaliana

A High-Resolution, Single-Grain, In Vivo Pollen Hydration Bioassay for Arabidopsis thaliana

A High-Resolution, Single-Grain, In Vivo Pollen Hydration Bioassay for Arabidopsis thaliana (Video) | JoVE 

اختبار حيوي عالي الدقة ، أحادي الحبة ، في الجسم الحي لترطيب حبوب اللقاح لأرابيدوبسيس ثاليانا

Sexual reproduction in flowering plants requires initial interaction between the pollen grain and the stigmatic surface, where a molecular dialog is ...