Name: evaluating the effect of pesticides on the larvae of the solitary bees
Uploaded: 2021-10-15T14:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Evaluating the Effect of Pesticides on the Larvae of the Solitary Bees at JoVE.com

Deze studie werd ondersteund door het National Key R & D-programma van China (2017YFD0200400), Major Scientific and Technological Innovation Project (2017CXGC0214), Bee Industry Innovation Team van de provincie Shandong, Agricultural Science and Technology Innovation Project van Shandong Academy of Agricultural Sciences (CXGC2019G01) en Agricultural Science and Technology Innovation Project van Shandong Academy of Agricultural Sciences (CXGC2021B13).

1. Bereiding van de voedingssonde
<ol><li>Pons een gat (diameter ~ 0,3 mm) in het deksel van een centrifugebuis van 2 ml met behulp van een elektrisch wikkelijzer (zie Tabel met materialen). Gebruik zo'n centrifugebuis om een O. exvata-larve en zijn voorzieningsmassa te behouden.</li>
</ol>2. Bereiding van pesticiden
<ol><li>Los het bestrijdingsmiddel van technische kwaliteit (zie materiaaltabel) op in aceton om stamo...

<ol>
	<li>Sgolastra, F., Tosi, S., Medrzycki, P., Porrini, C., Burgio, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+spirotetramat+on+solitary+bee+larvae,+Osmia+cornuta+(hymenoptera:+megachilidae),+in+laboratory+conditions.">Toxicity of spirotetramat on solitary bee larvae, Osmia cornuta (hymenoptera: megachilidae), in laboratory conditions.</a> Journal of Apicultural Science. 59 (2), 73-83 (2015).</li><li>Wei, S. G., Wang, R., Smirle, M. J., Xu, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Release+of+Osmia+excavata+and+Osmia+jacoti+(Hymenoptera:+Megachilidae)+for+apple+pollination.">Release of Osmia excavata and Osmia jacoti (Hymenoptera: Megachilidae) for apple pollination.</a> TheCanadian Entomologist. 134 (3), 369-380 (2002).</li><li>Men, X. Y., 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=Biological+characteristics+and+pollination+service+of+Mason+bee.">Biological characteristics and pollination service of Mason bee.</a> Chinese Journal of Applied Entomology. 55 (6), 973-983 (2018).</li><li>Bosch, J., Kemp, W. P., Trostle, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bee+population+returns+and+cherry+yields+in+an+orchard+pollinated+with+Osmia+lignaria+(Hymenoptera:+Megachilidae).">Bee population returns and cherry yields in an orchard pollinated with Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae).</a> Journal of Economic Entomology. 99 (2), 408-413 (2006).</li><li>Winfree, R., Williams, N. M., Dushoff, J., Kremen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Native+bees+provide+insurance+against+ongoing+honey+bee+losses.">Native bees provide insurance against ongoing honey bee losses.</a> Ecology Letters. 10 (11), 1105-1113 (2007).</li><li>Garibaldi, L. A., Steffan-Dewenter, I., Winfree, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wild+pollinators+enhance+fruit+set+of+crops+regardless+of+honey+bee+abundance.">Wild pollinators enhance fruit set of crops regardless of honey bee abundance.</a> Science. 339 (6127), 1608-1611 (2013).</li><li>Bosch, J., Sgolastra, F., Kemp, W. P., James, R. R., Pitts-Singer, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+cycle+ecophysiology+of+Osmia.+mason+bees+used+as+crop+pollinators.">Life cycle ecophysiology of Osmia. mason bees used as crop pollinators.</a> Bee Pollination in Agricultural Ecosystems. , 83-104 (2008).</li><li>Liu, L., 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=Population+investigation+and+restriction+factors+analyses+of+Osmia+excavata+Alfken+in+Jiaodong.">Population investigation and restriction factors analyses of Osmia excavata Alfken in Jiaodong.</a> Apiculture of China. 69 (9), 68-71 (2018).</li><li>Biesmeijer, J. C., Roberts, S. P. M., Reemer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+declines+in+pollinators+and+insect-pollinated+plants+in+Britain+and+the+Netherlands.">Parallel declines in pollinators and insect-pollinated plants in Britain and the Netherlands.</a> Science. 313 (5785), 351-354 (2006).</li><li>Potts, S. G., Biesmeijer, J. C., Kremen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+pollinator+declines:+trends,+impacts+and+drivers.">Global pollinator declines: trends, impacts and drivers.</a> Trends in Ecology &amp; Evolution. 25 (6), 345-353 (2010).</li><li>Chen, L., Yan, Q., Zhang, J., Yuan, S., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+toxicity+of+acetamiprid+and+co-applied+pesticide+adjuvants+on+honeybees+under+semi-field+and+laboratory+conditions.">Joint toxicity of acetamiprid and co-applied pesticide adjuvants on honeybees under semi-field and laboratory conditions.</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 38 (9), 1940-1946 (2019).</li><li>Sgolastra, F., Medrzycki, P., Bortolotti, L., Renzi, M. T., Bosch, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synergistic+mortality+between+a+neonicotinoid+insecticide+and+an+ergosterol-biosynthesis-inhibiting+fungicide+in+three+bee+species.">Synergistic mortality between a neonicotinoid insecticide and an ergosterol-biosynthesis-inhibiting fungicide in three bee species.</a> Pest Management Science. 73 (6), 1236-1243 (2017).</li><li>Bireley, R., 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=Preface:+Workshop+on+pesticide+exposure+assessment+paradigm+for+non-Apis+bees.">Preface: Workshop on pesticide exposure assessment paradigm for non-Apis bees.</a> Environmental Entomology. 48 (1), 1-3 (2019).</li><li>European Food Safety Authority. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EFSA+Guidance+Document+on+the+risk+assessment+of+plant+protection+products+on+bees+(Apis+mellifera,+Bombus+spp.+and+solitary+bees).">EFSA Guidance Document on the risk assessment of plant protection products on bees (Apis mellifera, Bombus spp. and solitary bees).</a> EFSA Journal. 11 (7), 3295 (2013).</li><li>Rundlof, 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=Seed+coating+with+a+neonicotinoid+insecticide+negatively+affects+wild+bees.">Seed coating with a neonicotinoid insecticide negatively affects wild bees.</a> Nature. 521 (7550), 77-80 (2015).</li><li>Yuan, R., 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=Toxicity+and+hazard+assessment+of+six+neonicotinoid+insecticides+on+Osmia+excavata+(hymenoptera:megachilidae).">Toxicity and hazard assessment of six neonicotinoid insecticides on Osmia excavata (hymenoptera:megachilidae).</a> Acta Entomologica Sinica. 61 (8), 950-956 (2018).</li><li>Lin, Z., Meng, F., Zheng, H., Zhou, T., Hu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+neonicotinoid+insecticides+on+honeybee+health.">Effects of neonicotinoid insecticides on honeybee health.</a> Acta Entomologica Sinica. 57 (5), 607-615 (2014).</li><li>Gradish, A. E., Scott-Dupree, C. D., Cutler, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Susceptibility+of+Megachile+rotundata+to+insecticides+used+in+wild+blueberry+production+in+Atlantic+Canada.">Susceptibility of Megachile rotundata to insecticides used in wild blueberry production in Atlantic Canada.</a> Journal of Pest Science. 85, 133-140 (2012).</li><li>Hodgson, E. W., Pitts-Singer, T. L., Barbour, 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=Effects+of+the+insect+growth+regulator,+novaluron+on+immature+alfalfa+leafcutting+bees,+Megachile+rotundata.">Effects of the insect growth regulator, novaluron on immature alfalfa leafcutting bees, Megachile rotundata.</a> Journal of Insect Science. 11, 43 (2011).</li><li>Konrad, R., Ferry, N., Gatehouse, A. M. R., Babendreier, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+effects+of+oilseed+rape+expressing+oryzacystatin-1+(OC-1)+and+of+purified+insecticidal+proteins+on+larvae+of+the+solitary+bee+Osmia+bicornis.">Potential effects of oilseed rape expressing oryzacystatin-1 (OC-1) and of purified insecticidal proteins on larvae of the solitary bee Osmia bicornis.</a> PLoS ONE. 3 (7), 2664 (2008).</li><li>Abbott, V. A., Nadeau, J. L., Higo, H. A., Winston, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lethal+and+sublethal+effects+of+imidacloprid+on+Osmia+lignaria+and+clothianidin+on+Megachile+rotundata+(Hymenoptera:+megachilidae).">Lethal and sublethal effects of imidacloprid on Osmia lignaria and clothianidin on Megachile rotundata (Hymenoptera: megachilidae).</a> Journal of Economic Entomology. 101, 784-796 (2008).</li><li>Yan, Z., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sublethal+effect+of+abamectin+on+3rd+instar+larvae+of+Prodenia+litura.">Sublethal effect of abamectin on 3rd instar larvae of Prodenia litura.</a> Chinese Journal of Tropical Crops. 32 (10), 1945-1950 (2011).</li><li>Song, Y., 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=Comparative+ecotoxicity+of+insecticides+with+different+modes+of+action+to+Osmia+excavata+(Hymenoptera:+Megachilidae).">Comparative ecotoxicity of insecticides with different modes of action to Osmia excavata (Hymenoptera: Megachilidae).</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 212 (5), 112015 (2021).</li><li>Chen, F. J., Wu, G., Ge, F., Parajulee, M. N., Shrestha, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+elevated+CO2+and+transgenic+Bt+cotton+on+plant+chemistry,+performance,+and+feeding+of+an+insect+herbivore,+the+cotton+bollworm.">Effects of elevated CO2 and transgenic Bt cotton on plant chemistry, performance, and feeding of an insect herbivore, the cotton bollworm.</a> Entomologia Experimentalis Et Applicata. 115 (2), 341-350 (2005).</li><li>Cang, T., 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=Toxicity+and+safety+evaluation+of+pesticides+commonly+used+in+strawberry+production+to+bees.">Toxicity and safety evaluation of pesticides commonly used in strawberry production to bees.</a> Zhejiang Agricultural Sciences. (4), 785-787 (2009).</li><li>Cang, T., 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=Acute+toxicity+and+safety+assessment+of+chiral+fipronil+against+Apis+mellifera+and+Trichogramma+ostriniae.">Acute toxicity and safety assessment of chiral fipronil against Apis mellifera and Trichogramma ostriniae.</a> Ecotoxicology. 7 (3), 326-330 (2012).</li><li>Liu, X., Pan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measures+to+ensure+pollination+effect+and+cocoon+recovery+rate+of+Osmia+excavata+in+apple+orchard.">Measures to ensure pollination effect and cocoon recovery rate of Osmia excavata in apple orchard.</a> Northwest Horticulture. (3), 20-21 (2017).</li><li>Meikle, W. G., Adamczyk, J. J., Weiss, M., Ross, J., Beren, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sublethal+concentrations+of+clothianidin+affect+honey+bee+colony+growth+and+hive+CO2+concentration.">Sublethal concentrations of clothianidin affect honey bee colony growth and hive CO2 concentration.</a> Scientific Reports. 11 (1), 4364 (2021).</li><li>Meikle, W. G., Adamczyk, J. J., Weiss, M., Ross, J., Beren, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sublethal+concentrations+of+clothianidin+affect+honey+bee+colony+behavior+and+interact+with+landscapes+to+affect+colony+growth.">Sublethal concentrations of clothianidin affect honey bee colony behavior and interact with landscapes to affect colony growth.</a> BioRxiv. , (2020).</li><li>Wang, Y. F., 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=Combination+effects+of+three+neonicotinoid+pesticides+on+physiology+and+survival+of+honey+bees+(Apis+mellifera+L).">Combination effects of three neonicotinoid pesticides on physiology and survival of honey bees (Apis mellifera L).</a> Journal of Environmental Entomology. 41 (3), 612-618 (2019).</li><li>Kopit, A. M., Pitts-Singer, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Routes+of+pesticide+exposure+in+solitary,+cavity-nesting+bees.">Routes of pesticide exposure in solitary, cavity-nesting bees.</a> Environmental Entomology. 47 (3), 499-510 (2018).</li><li>Cheng, Y., 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=Chronic+oral+toxicity+of+chlorpyrifos+and+imidacloprid+to+adult+honey+bees+(Apis+mellifera+L).">Chronic oral toxicity of chlorpyrifos and imidacloprid to adult honey bees (Apis mellifera L).</a> Asian Journal of Ecotoxicology. 11 (2), 715-719 (2016).</li><li>Li, M., Ma, C., Xiao, L., Li, Z., Su, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+chlorpyrifos+on+behavior+response+of+Apis+mellifera+and+Apis+cerana.">Effects of chlorpyrifos on behavior response of Apis mellifera and Apis cerana.</a> Apicultural Science Association of China. , (2016).</li><li>Cresswell, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+meta-analysis+of+experiments+testing+the+effects+of+a+neonicotinoid+insecticide+(imidacloprid)+on+honey+bees.">A meta-analysis of experiments testing the effects of a neonicotinoid insecticide (imidacloprid) on honey bees.</a> Ecotoxicology. 20 (1), 149-157 (2011).</li><li>Nauen, R., Ebbinghaus-Kintscher, U., Schmuck, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+and+nicotinic+acetylcholine+receptor+interaction+of+imidacloprid+and+its+metabolites+in+Apis+mellifera+(Hymenoptera;+Apidae).">Toxicity and nicotinic acetylcholine receptor interaction of imidacloprid and its metabolites in Apis mellifera (Hymenoptera; Apidae).</a> Pest Management Science. 57 (7), 577-586 (2001).</li><li>Colin, M. E., 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=A+method+to+quantify+and+analyze+the+foraging+activity+of+honey+bees:+relevance+to+the+sublethal+effects+induced+by+systemic+insecticides.">A method to quantify and analyze the foraging activity of honey bees: relevance to the sublethal effects induced by systemic insecticides.</a> Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 47 (3), 387-395 (2004).</li><li>Decourtye, 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=Comparative+sublethal+toxicity+of+nine+pesticides+on+olfactory+learning+performances+of+the+honeybee+Apis+mellifera.">Comparative sublethal toxicity of nine pesticides on olfactory learning performances of the honeybee Apis mellifera.</a> Archives of Environmental Contamination &amp; Toxicology. 48 (2), 242-250 (2005).</li><li>Williamson, S. M., Wright, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exposure+to+multiple+cholinergic+pesticides+impairs+olfactory+learning+and+memory+in+honeybees.">Exposure to multiple cholinergic pesticides impairs olfactory learning and memory in honeybees.</a> Journal of Experimental Biology. 216 (10), 1799-1807 (2013).</li><li>Henry, 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=A+common+pesticide+decreases+foraging+success+and+survival+in+honey+bees.">A common pesticide decreases foraging success and survival in honey bees.</a> Science. 336 (6079), 348-350 (2012).</li><li>Matsumoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+in+homing+flights+in+the+honey+bee+Apis+mellifera+after+a+sublethal+dose+of+neonicotinoid+insecticides.">Reduction in homing flights in the honey bee Apis mellifera after a sublethal dose of neonicotinoid insecticides.</a> Bulletin of Insectology. 66 (1), 1-9 (2013).</li></ol>

Voor volwassen bestuivers zijn er twee hoofdmethoden voor het meten van de ecotoxiciteit van pesticiden. Een daarvan is de contactmethode, waarbij het bestrijdingsmiddel wordt toegepast op de prothorax van de volwassen insecten; de andere is de maagtoxiciteitsmethode, waarbij de volwassen bestuivers worden gevoed met honingwater dat pesticide25,26 bevat. In de afgelopen jaren is gebleken dat het bestuivingseffect en de eclosiesnelheid van O. excavata rel...

Bestuivers spelen een cruciale rol in de ecosysteemdiensten van de moderne wereldwijde landbouw. Terwijl honingbijen (Apis mellifera; Hymenoptera: Apidae) worden traditioneel beschouwd als de essentiële economische bestuivers van gewassen, recent onderzoek suggereert dat Osmia (Hymenoptera: Megachilidae) ook erg belangrijk is bij het verbeteren van de bestuiving voor bepaalde gewassen, het vergroten van de vruchtgrootte en het aantal zaden, en het verminderen van het aandeel asymmetrisch fruit in commerciële boomgaarden in verschillende delen van de wereld1. Osmia-opgraving wordt beschouwd als een ideale soort voor appelbestuiving, voornamelijk in Azië, zoals in Noord- en Noordwest-China en Japan 2,3,4. Het kan bestuivingsdiensten voor bepaalde gewassen met vergelijkbare of soms met grotere efficiëntie bieden. In dit opzicht is aangetoond dat ze de honingbijen vervangen of in synergie werken 4,5,6.
De biologische kenmerken van O. excavata zijn uniek in vergelijking met sociale bijen. De univoltine, solitaire en nestactiviteit vindt voornamelijk plaats in het voorjaar en de vroege zomer. De nesten van O. excavata worden meestal gevonden in reeds bestaande gaten, meestal in dood hout, holle planten, strobuizen en bamboestengel in de natuurlijke toestand3. De volwassen O. graaft uit zijn cocon om te paren, stuifmeel te verzamelen en een nest te bouwen om eieren te leggen, die een week later beginnen uit te komen. De bevruchte eieren ontwikkelen zich tot vrouwtjes, terwijl de onbevruchte eitjes zich ontwikkelen tot mannetjes3. Vrouwtjes worden verdeeld in de bodem van de bijenbuis en de bijbehorende voorzieningen zijn belangrijker. Mannetjes daarentegen waren in de buurt van de buisuitgang met kleine voorzieningen7, dus de mannetjes komen als eerste naar buiten en de vrouwtjes komen later naar buiten. Het vrouwtje mengt stuifmeel met een kleine hoeveelheid nectar tot een vochtige klodder, de enige voedselbron voor elke larve in de cel8.
Verschillende studies hebben een afname van de populatie bestuivende insecten gemeld 9,10. Het uitgebreide gebruik van pesticiden is geïdentificeerd als een van de belangrijkste factoren voor het verminderen van de overvloed en diversiteit van bestuivers en kan ook bestuivingsdiensten in gevaar brengen11,12. Om de schadelijke effecten van pesticiden te verminderen en te beperken, is het noodzakelijk een risicobeoordeling van bestrijdingsmiddelen voor bestuivers uit te voeren. Sommige landen hebben regelgevingskaders vastgesteld om de veiligheid van bijen tegen de gebruikte pesticiden te waarborgen13,14. Recente studies hebben aangetoond dat Osmia gevoeliger was voor pesticiden dan honingbijen 1,15.
Interessant is dat de meeste risicobeoordelingen gericht waren op volwassen honingbijen 11,12; er is weinig onderzoek gedaan naar O. excavata, met name de larven. Bovendien wordt de mortaliteit van Osmia direct veroorzaakt door pesticiden meestal beschouwd als16. Toch kunnen de chronische toxiciteiten zoals larvale gewichtstoename, ontwikkelingsduur, voedingspatronen, eclosievermogen, daaropvolgend volwassen gedrag en vruchtbaarheid dezelfde schade hebben als de acute dodelijke toxiciteiten en worden ze vaak genegeerd vanwege een gebrek aan een effectieve experimentele methode voor de solitaire bijen17.
Tot nu toe worden twee methoden gebruikt om de effecten van pesticiden op de larven van solitaire bijen te evalueren: (1) een geschikte hoeveelheid pesticide werd toegepast op de gelokaliseerde plek van voorzieningen zonder het ei van solitaire bijente verwijderen 1,18,19,20; (2) vervanging van voorzieningen door kunstmatige mengsels van stuifmeel en nectar die een specifieke hoeveelheid bestrijdingsmiddel21 bevatten. Er zijn echter enkele beperkingen aan de bovenstaande twee methoden. De eerste kan alleen acute toxiciteit meten, maar geen chronische toxiciteit omdat de larven de volledige dosis in korte tijd hebben ingenomen; dit laatste zou leiden tot een hoog sterftecijfer vanwege menselijke manipulatie1. Hier werd de onderdompelingsmethode beschreven om de ecotoxiciteit van pesticiden naar O. exvata te bestuderen onder zeer gecontroleerde onderzoeksomstandigheden door het gedrag van larven die zich voeden met resterende pesticiden in de voorzieningen in de echte omgeving te simuleren. De methode van deze studie lost de nadelen van de bovenstaande twee methoden op en is geschikt voor het meten van de effecten van een gevaarlijke stof op acute en chronische toxiciteit.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Abamectin</td>
			<td>Jinan Lvba Pesticide Co. Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black-light lamps</td>
			<td>Kanghua Medical Device Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifugal tube box with 100 Wells</td>
			<td>Shanghai Rebus Network Technology Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge tube</td>
			<td>Shanghai Rebus Network Technology Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td>2 mL; &#160;Serve as bee tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric soldering iron</td>
			<td>Kunshan Kaipai Hardware Electromechanical Co., Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic scale</td>
			<td>Sartorius Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd</td>
			<td>3137510295</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graduated cylinder</td>
			<td>Anhui Weiss Experimental Equipment Co. Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes (60 mm diameter)</td>
			<td>Qingdao jindian biochemical equipment co., LTD</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pollen provision</td>
			<td>Yantai Bifeng Agricultural Science and Technology Co. Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soft brush</td>
			<td>Wengang Wenhai painting material factory</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solitary bees</td>
			<td>Yantai Bifeng Agricultural Science and Technology Co. Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluating the effect of pesticides on the larvae of the solitary bees

Bij de huidige ecologische risicobeoordelingen van pesticiden op bestuivers is in de eerste plaats alleen rekening gehouden met laboratoriumomstandigheden. Voor de larven van solitaire bijen kan inname van met pesticiden verontreinigde voorzieningen het sterftecijfer van de larven verhogen, het verzamelpercentage en de populatie volwassen solitaire bijen in het komende jaar vanuit een demografisch perspectief verminderen. Maar er zijn beperkte studies over de effecten van pesticiden op de larven van solitaire bijen. Daarom moet het begrijpen hoe pesticiden de larven van solitaire bijen beïnvloeden, worden beschouwd als een integraal onderdeel van de ecologische risicobeoordeling van pesticiden. Deze studie presenteert een methode om de larven van solitaire bijen, Osmia excavata, bloot te stellen aan dodelijke of subletale doses pesticide, waarbij larvale gewichtstoename, ontwikkelingsduur, eclosievermogen en voedselconsumptie-efficiëntieconversie van ingenomen voedsel worden gevolgd. Om de effectiviteit van deze methode aan te tonen, werden de larven van O. excavata gevoed met voorzieningen die acute dodelijke en subletale doses chloorpyrifos bevatten. Vervolgens werden de bovenstaande indexen van de behandelde larven onderzocht. Deze techniek helpt om het risico van pesticiden voor bestuivers te voorspellen en te beperken.

De gehalten aan veelgebruikte bestrijdingsmiddelen, chloorpyrifos, imidacloprid, fendifenuron, phoxim, avermectine in voorzieningen waren lager dan de bepaalbaarheidsgrens (0,01-0,02 mg kg-1) in de controlegroep; deze resultaten sloten de invloed van residuen van bestrijdingsmiddelen op elke behandeling uit. De sterfte met en zonder het verwijderen van larven uit de proviand na 48 uur in controlegroepen werd geëvalueerd; de resultaten toonden geen significante verschillen (tabel 1), wat wijst...

Watch this Scientific Journal Video about Evaluating the Effect of Pesticides on the Larvae of the Solitary Bees at JoVE.com

Evaluating the Effect of Pesticides on the Larvae of the Solitary Bees

Het huidige protocol legt een methode uit om met pesticiden verontreinigde voorzieningen te voeren aan de larven van de solitaire bijen, Osmia excavata. De procedure onderzoekt de ecotoxiciteit van het bestrijdingsmiddel voor de larven van de solitaire bijen.

Evaluatie van het effect van pesticiden op de larven van de solitaire bijen

Current ecological risk assessments of pesticides on pollinators have primarily considered only laboratory conditions. For the larvae of solitary bees, ...

Dit protocol kan worden gebruikt om de nadelige effecten van pesticiden op solitaire bijen te voorspellen en te beperken. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is het simuleren van larvale voeding op restgif in proviand. Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang omdat de biologische kenmerken van Osmia-opgravingen uniek zijn in vergelijking met sociale bijen en er weinig onderzoek is gedaan naar O.exvata, met name de larve.Om de voedingssonde voor te bereiden, ponst u een gat met een diameter van 0,3 millimeter in het deksel van een centrifugebuis van twee milliliter met behulp van een elektrisch wikkelijzer. Om het bestrijdingsmiddel te bereiden, lost u het pesticide van technische kwaliteit op in aceton om voorraadoplossingen van 10 milligram per milliliter te verkrijgen en voert u vervolgens gradiëntverdunningen van de oplossing uit tot meer dan vijf concentraties. Koop vervolgens plastic bijenbuizen met proviand en nieuw uitgekomen Osmia-graaflarven uit een massa-opfokprogramma.Gebruik een zachte borstel, scheid de larve voorzichtig van de voorzieningen, selecteer vrouwelijke larven op basis van de grootte van de voorziening en de celpositie in het nest, plaats vervolgens de uniforme groottevoorzieningen met de geselecteerde vrouwelijke larve in petrischalen met een diameter van 60 millimeter en zet ze opzij voor gebruik. Voordat u overgaat tot de behandeling van pesticiden, moet u de bepalingen afwegen. Om de bepalingen met pesticiden te behandelen, meet u eerst het volume van de pesticide-oplossing.Laat vervolgens de geselecteerde even grote voorzieningen gedurende 10 seconden in de verdunde pesticideoplossingen weken. Na het behandelen van de voorzieningen met het bestrijdingsmiddel, meet u het volume van de pesticide-oplossingen opnieuw. Voeg na het drogen van de voorzieningen op een steriele werktafel toe aan de voorbereide centrifugebuizen met gaten.Weeg vervolgens 60 vrouwelijke larven en breng de larven met een zachte borstel over naar het oppervlak van de natuurlijk gedroogde voorzieningen en voeg één larve per buis toe. Kweek de larven in een groeikamer in het donker bij 25 plus of min twee graden Celsius met 65 tot 75% relatieve vochtigheid. Meet voor de acute letale toxiciteitstest de mortaliteit van de larve nadat deze gedurende 48 uur op de behandelde en de controlevoorzieningen is geplaatst.Weeg vervolgens de voorzieningen af die overblijven na 48 uur insectenkweek om de hoeveelheid voorziening te bepalen die door elke larve wordt geconsumeerd, en bereken vervolgens met behulp van deze formule de dosis pesticide bij elke concentratie die door elke larve wordt geconsumeerd op basis van het percentage gegeten voorziening en het pesticidegehalte in elke bepaling. Voor de subletale toxiciteitstest, observeer de O.exvata dagelijks tijdens het cocoonen onder zwartlichtlampen om de larvale ontwikkelingsduur te meten. Weeg vervolgens de larven na 14 dagen behandelingen om de gewichtstoename van de larve te bepalen.Weeg vervolgens de voorzieningen af die overblijven na 14 dagen voeding om het verbruik en de efficiëntie van de omzetting van ingenomen voedsel te berekenen. En onderzoek het aantal eclosie door de cocons met een kleine schaar te knippen wanneer de controlebijen volwassen worden. De acute letale toxiciteitstest toonde aan dat de LD50-waarde van de chloorpyrifos voor de O.excavata-larven 0,001 microgram per bij bedroeg.In de subletale toxiciteitstest daalden de indexwaarden van larvale gewichtstoename, consumptie en efficiëntie van conversie van ingenomen voedsel voor behandelingen naarmate de dosis toenam, met de laagste waarden ten opzichte van de controle waargenomen in de 0,013 microgram chloorpyrifos per bij. Omgekeerd werd de meest verlengde larvale ontwikkelingsduur waargenomen in 0,016 microgram chloorpyrifos per bij, vergeleken met de controlebehandeling. Evaluatie van de impact van chloorpyrifos op de eclosiesnelheid toonde een significant negatief lineair verband tussen ingenomen doseringen van chloorpyrifos en de eclosiesnelheid van O.excavata.De eclosiesnelheid was aanzienlijk lager wanneer de ingenomen doseringen hoger waren dan 0,02 microgram per bij dan die in de controlebehandeling. In dit protocol is screening op voorzieningen van uniforme grootte van cruciaal belang om de testfout te minimaliseren. Deze techniek is nuttig bij het onderzoeken van de effecten van pesticiden op de volwassen vlucht en vruchtbaarheid van solitaire bijen, waardoor problemen van lage herstelsnelheid en bevolkingsafname worden opgelost.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Time-resolved ElectroSpray Ionization Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry for Studying Protein Structure and Dynamics

Tijdsgeresolveerde elektrosprayionisatie waterstof-deuterium Exchange Massaspectrometrie voor het bestuderen van Protein Structure en Dynamics

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have long been a challenge to structural biologists due to their lack of stable secondary structure elements. ...

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

Een eenvoudige methode voor High Throughput chemische Screening in Caenorhabditis Elegans

Caenorhabditis elegans is a useful organism for testing chemical effects on physiology. Whole organism small molecule screens offer significant advantages ...

Toeprinting Analysis of Translation Initiation Complex Formation on Mammalian mRNAs

Toeprinting analyse van vertaling initiatie complexvorming op zoogdieren mRNAs

Translation initiation is the rate-limiting step of protein synthesis and represents a key point at which cells regulate their protein output. Regulation ...

Electrochemical Detection of Deuterium Kinetic Isotope Effect on Extracellular Electron Transport in Shewanella oneidensis MR-1

Electrochemical Detection of Deuterium Kinetic Isotope Effect on Extracellular Electron Transport in Shewanella oneidensis MR-1

Elektrochemische detectie van Deuterium kinetisch-isotoopeffect op extracellulaire elektronentransport in Shewanella oneidensis heer-1

Direct electrochemical detection of c-type cytochrome complexes embedded in the bacterial outer membrane (outer membrane c-type cytochrome complexes; OM ...

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

Assessing the Viability of a Synthetic Bacterial Consortium on the In Vitro Gut Host-microbe Interface

Beoordelen van de levensvatbaarheid van een synthetische bacteriële Consortium op de In Vitro -Interface van het Gut-Host-microbe

The interplay between host and microbiota has been long recognized and extensively described. The mouth is similar to other sections of the ...

Defining Hsp33's Redox-regulated Chaperone Activity and Mapping Conformational Changes on Hsp33 Using Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry

Hsp33 de Redox-gereglementeerde Chaperone activiteit definiëren en in kaart brengen van de wijzigingen van de conformationele op Hsp33 met behulp van spectrometrie van de massa van de Exchange waterstof-deuterium

Living organisms regularly need to cope with fluctuating environments during their life cycle, including changes in temperature, pH, the accumulation of ...

Characterization of Proteins by Size-Exclusion Chromatography Coupled to Multi-Angle Light Scattering (SEC-MALS)

Characterization of Proteins by Size-Exclusion Chromatography Coupled to Multi-Angle Light Scattering SEC-MALS

Karakterisering van eiwitten door grootte-uitsluiting chromatografie gekoppeld aan multi-angle lichtverstrooiing (SEC-MALS)

Analytical size-exclusion chromatography (SEC), commonly used for the determination of the molecular weight of proteins and protein-protein complexes in ...

Visualizing Surface T-Cell Receptor Dynamics Four-Dimensionally Using Lattice Light-Sheet Microscopy

Visualiseren van Surface T-Cell Receptor Dynamics vierdimensionaal met behulp van Rooster Light-Sheet Microscopie

The signaling and function of a cell are dictated by the dynamic structures and interactions of its surface receptors. To truly understand the ...

Examining the Dynamics of Cellular Adhesion and Spreading of Epithelial Cells on Fibronectin During Oxidative Stress

Onderzoek van de dynamiek van cellulaire hechting en verspreiding van epitheliale cellen op fibronectine tijdens oxidatieve stress

The adhesion and spreading of cells onto the extracellular matrix (ECM) are essential cellular processes during organismal development and for the ...

Derivatization of Protein Crystals with I3C using Random Microseed Matrix Screening

De afleiding van eiwitkristallen met I3C met behulp van Random Microseed Matrix Screening

Protein structure elucidation using X-ray crystallography requires both high quality diffracting crystals and computational solution of the diffraction ...