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

Diese Studie wurde vom National Key R&D Program of China (2017YFD0200400), dem Major Scientific and Technological Innovation Project (2017CXGC0214), dem Bee Industry Innovation Team der Provinz Shandong, dem Agricultural Science and Technology Innovation Project der Shandong Academy of Agricultural Sciences (CXGC2019G01) und dem Agricultural Science and Technology Innovation Project der Shandong Academy of Agricultural Sciences (CXGC2021B13) unterstützt.

1. Vorbereitung der Ernährungssonde
<ol><li>Stanzen Sie ein Loch (~0,3 mm Durchmesser) mit einem elektrischen Wickeleisen in den Deckel eines 2-ml-Zentrifugenrohrs (siehe Materialtabelle). Verwenden Sie ein solches Zentrifugenröhrchen, um eine O. excavata-Larve und ihre Versorgungsmasse zu erhalten.</li>
</ol>2. Herstellung von Pestiziden
<ol><li>Lösen Sie das technische Pestizid (siehe Materialtabelle) in Aceton a...

<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. 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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. 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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>

Für erwachsene Bestäuber gibt es zwei Hauptmethoden zur Messung der Ökotoxizität von Pestiziden. Eine ist die Kontaktmethode, bei der das Pestizid auf den Prothorax der erwachsenen Insekten aufgetragen wird; Die andere ist die Magentoxizitätsmethode, bei der die erwachsenen Bestäuber mit dem Pestizid25,26 enthaltendem Honigwasser gefüttert werden. In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass der Bestäubungseffekt und die Eklosionsrate von O. excavat...

Bestäuber spielen eine entscheidende Rolle in den Ökosystemleistungen der modernen globalen Landwirtschaft. Während Honigbienen (Apis mellifera; Hymenoptera: Apidae) wurden traditionell als die wesentlichen wirtschaftlichen Bestäuber von Nutzpflanzen angesehen, neuere Forschungen deuten darauf hin, dass Osmia (Hymenoptera: Megachilidae) auch sehr wichtig ist, um die Bestäubung für bestimmte Kulturen zu verbessern, die Fruchtgröße und die Anzahl der Samen zu erhöhen und den Anteil asymmetrischer Früchte in kommerziellen Obstgärten in verschiedenen Teilen der Welt zu verringern1. Osmia excavata gilt als ideale Art für die Apfelbestäubung, hauptsächlich in Asien, wie in Nord- und Nordwestchina und Japan 2,3,4. Es kann Bestäubungsdienste für bestimmte Kulturen mit ähnlicher oder manchmal mit größerer Effizienz erbringen. In dieser Hinsicht haben sie gezeigt, dass sie die Honigbienen ersetzen oder in Synergie mit ihnen arbeiten 4,5,6.
Die biologischen Eigenschaften von O. excavata sind einzigartig im Vergleich zu sozialen Bienen. Seine univoltine, solitäre und nistende Aktivität tritt hauptsächlich im Frühjahr und Frühsommer auf. Die Nester von O. excavata befinden sich normalerweise in bereits bestehenden Löchern, typischerweise in Totholz, Hohlpflanzen, Strohröhren und Bambusstängeln im natürlichen Zustand3. Der erwachsene O. excavata taucht aus seinem Kokon auf, um sich zu paaren, Pollen zu sammeln und ein Nest zu bauen, um Eier zu legen, die eine Woche später zu schlüpfen beginnen. Die befruchteten Eier entwickeln sich zu Weibchen, während sich die unbefruchteten Eier zu Männchenentwickeln 3. Weibchen sind im Boden des Bienenrohrs verteilt, und die entsprechenden Vorräte sind bedeutender. Im Gegensatz dazu befanden sich die Männchen in der Nähe des Röhrenausgangs mit geringfügigen Proviant7, so dass die Männchen zuerst herauskommen und die Weibchen später herauskommen. Das Weibchen mischt Pollen mit einer kleinen Menge Nektar zu einem feuchten Klecks, der einzigen Nahrungsquelle für jede Larve in derZelle 8.
Mehrere Studien haben über einen Rückgang der Population von bestäubenden Insektenberichtet 9,10. Der extensive Einsatz von Pestiziden wurde als einer der Hauptfaktoren für die Verringerung der Häufigkeit und Vielfalt von Bestäubern identifiziert und kann auch die Bestäubungsdienste gefährden11,12. Um die nachteiligen Auswirkungen von Pestiziden zu reduzieren und zu mildern, ist es notwendig, eine Pestizid-Risikobewertung für Bestäuber durchzuführen. Einige Länder haben regulatorische Rahmenbedingungen geschaffen, um die Sicherheit der Bienen vor den verwendeten Pestiziden zu gewährleisten13,14. Jüngste Studien haben gezeigt, dass Osmia anfälliger für Pestizide war als Honigbienen 1,15.
Interessanterweise konzentrierten sich die meisten Risikobewertungen auf erwachsene Honigbienen11,12; An O. excavata, insbesondere den Larven, wurde wenig geforscht. Darüber hinaus wird die Mortalität von Osmia, die direkt durch Pestizide verursacht wird, am häufigsten als16 angesehen. Dennoch können die chronischen Toxizitäten wie Larvengewichtszunahme, Entwicklungsdauer, Fütterungsmuster, Eklosionsfähigkeit, nachfolgendes Verhalten von Erwachsenen und Fruchtbarkeit den gleichen Schaden anrichten wie die akuten tödlichen Toxizitäten und werden oft ignoriert, da es keine wirksame experimentelle Methode für die Einzelbienengibt 17.
Bisher werden zwei Methoden verwendet, um die Auswirkungen von Pestiziden auf die Larven von Solitärbienen zu bewerten: (1) eine angemessene Menge an Pestiziden wurde an der lokalisierten Stelle der Proviant ausgebracht, ohne das Ei von Solitärbienen zu entfernen 1,18,19,20; (2) Ersetzung der Bestimmungen durch künstliche Pollen-Nektar-Gemische, die eine bestimmte Menge an Schädlingsbekämpfungsmittelnenthalten 21. Es gibt jedoch einige Einschränkungen für die beiden oben genannten Methoden. Ersteres kann nur die akute Toxizität messen, nicht aber die chronische Toxizität, da die Larven die gesamte Dosis in kurzer Zeit aufgenommen haben; Letzteres würde aufgrund menschlicher Manipulation zu einer hohen Sterblichkeitsrateführen 1. Hier wurde die Immersionsmethode beschrieben, um die Ökotoxizität von Pestiziden für O. excavata unter streng kontrollierten Forschungsbedingungen zu untersuchen, indem das Verhalten von Larven, die sich von Restpestiziden ernähren, in den Vorräten in der realen Umgebung simuliert wurde. Die Methode dieser Studie löst die Nachteile der beiden oben genannten Methoden und eignet sich zur Messung der Auswirkungen eines gefährlichen Stoffes auf die akute und chronische Toxizität.

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

Aktuelle ökologische Risikobewertungen von Pestiziden an Bestäubern haben in erster Linie nur Laborbedingungen berücksichtigt. Für die Larven von Solitärbienen kann die Aufnahme von mit Pestiziden kontaminierten Vorräten die Sterblichkeitsrate der Larven erhöhen, die Sammelrate und die Population erwachsener Solitärbienen im nächsten Jahr aus demografischer Sicht verringern. Aber es gibt begrenzte Studien über die Auswirkungen von Pestiziden auf die Larven von Solitärbienen. Daher sollte das Verständnis, wie Pestizide die Larven von Einzelbienen beeinflussen, als integraler Bestandteil der ökologischen Risikobewertung von Pestiziden betrachtet werden. Diese Studie präsentiert eine Methode, um die Larven der Solitärbiene, Osmia excavata , tödlichen oder subletalen Dosen von Pestiziden auszusetzen, wobei die Gewichtszunahme der Larven, die Entwicklungsdauer, die Eklosionsfähigkeit und die Umwandlung der Lebensmittelverbrauchseffizienz der aufgenommenen Nahrung verfolgt werden. Um die Wirksamkeit dieser Methode zu demonstrieren, wurden die Larven von O. excavata mit Proviant gefüttert, die akute tödliche und subletale Dosen von Chlorpyrifos enthielt. Dann wurden die obigen Indizes der behandelten Larven untersucht. Diese Technik hilft, das Risiko von Pestiziden für Bestäuber vorherzusagen und zu mindern.

Die Gehalte an häufig verwendeten Pestiziden, Chlorpyrifos, Imidacloprid, Fendifenuron, Phoxim, Avermectin in den Bestimmungen lagen in der Kontrollgruppe unter der Bestimmungsgrenze (0,01-0,02 mg kg-1); Diese Ergebnisse schlossen den Einfluss von Pestizidrückständen auf jede Behandlung aus. Die Mortalität mit und ohne Entfernung von Larven aus der Versorgung nach 48 h in Kontrollgruppen wurde bewertet; Die Ergebnisse zeigten keine signifikanten Unterschiede (Tabelle 1), was auf ein gering...

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

Das vorliegende Protokoll erläutert eine Methode zur Verfütterung von mit Pestiziden kontaminierten Vorräten an die Larven der Solitärbienen, Osmia excavata. Das Verfahren untersucht die Ökotoxizität des Pestizids für die Larven der Solitärbienen.

Bewertung der Wirkung von Pestiziden auf die Larven der Solitärbienen

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

Dieses Protokoll kann verwendet werden, um die nachteiligen Auswirkungen von Pestiziden auf Solitärbienen vorherzusagen und zu mildern. Der Hauptvorteil dieser Technik ist die Simulation der Larvenfütterung mit Pestizidresten in Proviant. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist von entscheidender Bedeutung, da die biologischen Eigenschaften von Osmia excavata im Vergleich zu sozialen Bienen einzigartig sind und wenig Forschung über O.excavata, insbesondere die Larve, durchgeführt wurde.Um das Zuführrohr vorzubereiten, stanzen Sie mit einem elektrischen Wickeleisen ein Loch mit einem Durchmesser von 0,3 Millimetern in den Deckel eines Zwei-Milliliter-Zentrifugenrohrs. Um das Pestizid herzustellen, lösen Sie das technische Pestizid in Aceton auf, um Stammlösungen von 10 Milligramm pro Milliliter zu erhalten, und führen Sie dann Gradientenverdünnungen der Lösung auf mehr als fünf Konzentrationen durch. Als nächstes erwerben Sie Plastikbienenröhren mit Proviant und frisch geschlüpfter Osmia excavata-Larve aus einem Massenaufzuchtprogramm.Trennen Sie mit einer weichen Bürste vorsichtig die Larve von den Proviant, wählen Sie weibliche Larven basierend auf der Proviantgröße und der Zellposition innerhalb des Nestes aus, legen Sie dann die Vorräte mit einheitlicher Größe mit der ausgewählten weiblichen Larve in Petrischalen mit einem Durchmesser von 60 Millimetern und legen Sie sie zur Seite für den Gebrauch. Bevor Sie mit der Pestizidbehandlung fortfahren, wägen Sie die Bestimmungen ab. Um die Bestimmungen mit Pestiziden zu behandeln, messen Sie zunächst das Volumen der Pestizidlösung.Dann tränken Sie die ausgewählten, gleichmäßig großen Vorräte 10 Sekunden lang in den verdünnten Pestizidlösungen. Nachdem Sie die Vorräte mit dem Pestizid behandelt haben, messen Sie das Volumen der Pestizidlösungen erneut. Nachdem Sie die Vorräte auf einem sterilen Arbeitstisch an der Luft getrocknet haben, fügen Sie sie den vorbereiteten Zentrifugenröhrchen mit Löchern hinzu.Als nächstes wiegen Sie 60 weibliche Larven und übertragen Sie die Larven mit einer weichen Bürste auf die Oberfläche der natürlich getrockneten Proviant und fügen Sie eine Larve pro Röhrchen hinzu. Ziehen Sie die Larven in einer Wachstumskammer im Dunkeln bei 25 plus oder minus zwei Grad Celsius mit 65 bis 75% relativer Luftfeuchtigkeit auf. Für den akuten letalen Toxizitätstest messen Sie die Mortalität der Larve, nachdem sie 48 Stunden lang auf die behandelten und die Kontrollbestimmungen aufgebracht wurde.Als nächstes wiegen Sie die verbleibenden Vorräte nach 48 Stunden Insektenaufzucht, um die Menge an Vorrat zu bestimmen, die von jeder Larve verbraucht wird, und berechnen Sie dann anhand dieser Formel die Pestiziddosis in jeder von jeder Larve verbrauchten Konzentration entsprechend dem Prozentsatz der gegessenen Vorräte und dem Pestizidgehalt in jeder Proviant. Für den subletalen Toxizitätstest beobachten Sie den O.excavata täglich während des Cocoonings unter Schwarzlichtlampen, um die Dauer der Larvenentwicklung zu messen. Dann wiegen Sie die Larven nach 14 Tagen der Behandlung, um die Larvengewichtszunahme zu bestimmen.Als nächstes wiegen Sie die nach 14 Tagen Fütterung verbleibenden Vorräte ab, um den Verbrauch und die Effizienz der Umwandlung der aufgenommenen Nahrung zu berechnen. Und untersuchen Sie die Anzahl der Eklosionen, indem Sie die Kokons mit einer kleinen Schere scharf machen, wenn die Kontrollbienen erwachsen werden. Der akute letale Toxizitätstest zeigte, dass der LD50-Wert des Chlorpyrifos für die O.excavata-Larven 0,001 Mikrogramm pro Biene betrug.Im Test der subletalen Toxizität nahmen mit zunehmender Dosis die Indexwerte der Larvengewichtszunahme, des Verbrauchs und der Effizienz der Umwandlung der aufgenommenen Nahrung für die Behandlungen ab, wobei die niedrigsten Werte relativ zur Kontrolle bei den 0,013 Mikrogramm Chlorpyrifos pro Biene beobachtet wurden. Umgekehrt wurde die längste Larvenentwicklungsdauer in 0,016 Mikrogramm Chlorpyrifos pro Biene im Vergleich zur Kontrollbehandlung beobachtet. Die Bewertung des Einflusses von Chlorpyrifos auf die Eklosionsrate ergab eine signifikante negative lineare Beziehung zwischen den aufgenommenen Dosierungen von Chlorpyrifos und der Eklosionsrate von O.excavata.Die Eklosionsrate war erheblich niedriger, wenn die eingenommenen Dosierungen 0,02 Mikrogramm pro Biene überstiegen als bei der Kontrollbehandlung. In diesem Protokoll ist das Screening auf Bestimmungen einheitlicher Größe entscheidend, um den Testfehler zu minimieren. Diese Technik ist hilfreich, um die Auswirkungen von Pestiziden auf den erwachsenen Flug und die Fruchtbarkeit von Einzelbienen zu erforschen und so Probleme der niedrigen Erholungsrate und des Populationsrückgangs zu lösen.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

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

Zeitaufgelöste Elektrospray-Ionisations Wasserstoff-Deuterium-Austausch-Massenspektrometrie zur Struktur Protein Studium und Dynamik

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

Forschung

Biochemie

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

A Simple Method for High Throughput Chemical Screening in Caenorhabditis Elegans

Eine einfache Methode zur chemischen Hochdurchsatz-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 der Übersetzung Einleitung Komplexbildung auf Säugetier-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 Detektion von Deuterium kinetische Isotop Effekt auf extrazelluläre Elektronentransport in Shewanella Oneidensis MR-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

Beurteilung der Lebensfähigkeit eines synthetischen bakterielle Konsortiums auf der In-vitro- Darm Host-Mikrobe Oberfläche

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 des Redox-regulierten Chaperon Aktivität definieren und Mapping Konformationsänderungen auf Hsp33 mit Wasserstoff-Deuterium Austausch Massenspektrometrie

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

Charakterisierung von Proteinen durch Größen-Ausschluss-Chromatographie gekoppelt an Multi-Angle Light Scattering (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

Visualisierung der Oberflächen-T-Zell-Rezeptordynamik vierdimensional mit Lattice Light-Sheet-Mikroskopie

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

Untersuchung der Dynamik der zellulären Adhäsion und Ausbreitung von Epithelzellen auf Fibronectin während oxidativen Stresses

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

Ableitung von Proteinkristallen mit I3C mit Random Microseed Matrix Screening

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