פרוטוקול מעקב וידאו מסך ההרתעה Chemistries עבור דבורים דבש
Summary
אובדן מושבות דבש הדבש מהווה אתגר לשירותי האבקה של היבול. ההמלצות הנוכחיות להגנה על המאבקים מחייבות גישה חלופית למזעור המגע של דבורי דבש לחומרי הדברה מזיקים באמצעות chemistries דוחה. כאן, אנו מספקים שיטות מפורטות עבור פרוטוקול מעקב חזותי כדי ההרתעה המסך עבור דבורים.
Abstract
דבורת הדבש האירופית, אפיס מליפרה ל ' , היא מאבקה חשובה מבחינה כלכלית וחקלאית שמייצרת מיליארדי דולרים בשנה. מספר דבש מושבות הדבש כבר בירידה בארצות הברית ובמדינות רבות באירופה מאז 1947. מספר גורמים לשחק תפקיד זה ירידה, כולל חשיפה מכוונת של דבורים דבש לחומרי הדברה. פיתוח שיטות ושיטות חדשות מוצדקות להפחתת החשיפה לחומרי הדברה למאובנים אלו. גישה אחת היא השימוש של chemistries דוחה כי להרתיע דבורי דבש לאחרונה טיפול בחומרי הדברה. כאן, אנו מתארים פרוטוקול להבחין ההרתעה של דבורי דבש חשופים chemistries דוחה לבחור. דבורים דבורים דבש נאספים ומרעב בן לילה באינקובטור 15 שעות לפני הבדיקה. דבשי דבש בודדים ממוקמים לתוך צלחות פטרי שיש להם קוביית סוכר-אגרוזה (טיפול בשליטה) או קוביית סוכר- agarose- מתחם (טיפול דוחה)לאמצע המנה. צלחת פטרי משמש בזירה כי הוא ממוקם תחת מצלמה בתיבה אור כדי להקליט את הפעילות דבורה דבש הדבש באמצעות תוכנת מעקב וידאו. סך של 8 טיפולים ו 8 דוחה נותחו במשך 10 דקות עם כל טיפול היה כפולות עם דבש דבש חדש. כאן אנו מדגימים כי דבורי הדבש נרתעות מקוביות הסוכר-אגרוס עם טיפול מורכב ואילו דבורי הדבש נמשכות לקוביות הסוכר-אגרוס ללא תרכובת נוספת.
Introduction
דבש הדבש האירופי, Apis melliferaL. , הוא חרק כלכלי חשוב חקלאי המספק שירותי האבקה מוערכים ביותר מ 200 מיליארד דולר ברחבי העולם 1 . בארצות הברית ובאירופה, מספר מושבות הדבש של הדבש הולך ופוחת. ארצות הברית איבדה CA. 60% של מושבות דבורים מנוהלות מנוהל מ 1947-2008 בעוד אירופה איבדה CA. 27% מ 1961-2007 2 , 3 . ישנם מספר גורמים שעשויים להיות אחראים למספר גדל של הפסדי המושבה, כולל אך לא רק, טפילים טפיל, זיהומים פתוגן, שיטות דבורים, ושימוש בחומרי הדברה 2 – 4 .
דבש עשוי להיות חשוף חומרי הדברה דרך שני מסלולים עיקריים. חשיפה לחומרי הדברה מחוץ לכוורת יכולה להתרחש כאשר אנשים מחפשים מזון באים במגע עם יבוליםרוססו בכימיקלים להגנה מפני מזיקים. חשיפה לחומרי הדברה בתוך הכוורת יכולה להתרחש כאשר כוורנים משתמשים בכימיקלים כדי לשלוט במזיקים ובפתוגנים, כגון קרדית, חיידקים ומיקרוספורדיה. שאריות חומרי הדברה זוהו בדגימות שעווה, אבקה ודבש דבש מ -24 מכונים בארצות הברית ובקנדה 5 , 6 . ההשפעות של מגע חומרי הדברה לדבורים דבש כוללים רעילות חריפה, כמו גם השפעות קטלניות כגון שיתוק, דיסאוריינטציה, ושינויים התנהגותיים ובריאותיים 1 , 7 . כמו החקלאות המודרנית מחייבת שימוש בחומרי הדברה כדי לשמור על התשואות היבול גבוהה, כימיקלים אלה ימשיכו להיות הסתמך על בעתיד 2 . על מנת להגן טוב יותר על דבורי הדבש מפני חשיפות חומרי הדברה, יש צורך בפיתוח פרוטוקולים ותקנות חדשים.גישה אפשרית אחת להגנה היא שימוש בדוחים כדי להפחית את החשיפה של דבורי דבש לחומרי הדברה בזמן חיפוש מזון.
הדברה חרקים (IRs) שימשו בדרך כלל כאמצעי הגנה אישיים נגד נגיפי מחלת הפרקים 8 . הנפוץ ביותר והמוצלחת IR, שפותחה לפני יותר מ -60 שנה, הוא DEET 8 , 9 . זה נחשב תקן הזהב עבור בדיקות דוחה חרקים והוא משמש על ידי ארגון הבריאות העולמי הסוכנות להגנת הסביבה כביקורת חיובית עבור הרומן דוחה בדיקות 10 . בנוסף, DEET נמצא לפזר דבורי דבש מאיום המושבה שלהם 11 . התכונות הנוכחיות הקשורות IRs אישיים כוללים: (1) השפעה מתמשכת נגד מספר רחב של פרוקי רגליים; (2) שאינו מגרה למשתמש כאשר הוא מוחל על העור או על הבגדים; (3) חסר ריח אוריח נעים; (4) אין השפעה על בגדים; (5) לא מראה שמנוני כאשר מוחל על העור לעמוד בפני הזעה, כביסה, וניגוב על ידי המשתמש; (6) אין השפעה על פלסטיק נפוץ; ו (7) יציב מבחינה כימית ובמחיר סביר לשימוש נרחב 12 . דוחה המשמש דבורים דבש רק צריך כמה תכונות אלה כגון השפעות מתמשכות, לא מעצבן על המוליכים, ריח חסר ריח או נעים, יציב מבחינה כימית ובמחיר סביר לשימוש נרחב, ולא רעילים דבורים דבש. עם זאת, לפני בחינת תכונות אלה לעומק, יש צורך בשיטת סינון תרכובות לדחיית / הרתעה באופן תפוקה גבוהה. כאן, אנו מתארים פרוטוקול assay במעבדה כדי המסך compounds עבור ההרתעה של דבורים דבש, צעד חשוב בקביעת repellency. הפרוטוקול הבא שונה ממחקר קודם המתאר שיטת מעקב ויזואלי כדי להעריך את ההשפעות sublethal של חומרי הדברה על דבורים דבש 13 . HoweVer, פרוטוקול זה שונה בכך שהוא נועד למדוד את ההשפעות של repellents המועמד שעלול להרתיע דבורים דבש מן הדברה מטופלים יבולים. אין פרוטוקולים מומלץ עבור בדיקות מעבדה של ההרתעה כימית דבורים דבש, ובכך, פרוטוקול זה מספק גישה פשוטה המסך תרכובות כאלה.
Protocol
Representative Results
Discussion
זה פרוטוקול מעקב ויזואלי מספק גישה פשוטה המסך ההרתעה כימית עבור דבורים דבש באופן מהיר וקל יחסית. אין פרוטוקולים מומלצים לבדיקות מעבדה של הרתעה כימית לדבורים. מחקרים קודמים בחצי-שדה ובדקו מחקרי דבש של דבש 14 , 15 ; אולם הפרוטוקולים המתואר?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ברצוננו להודות לד"ר תומאס קוהר על השימוש בתוכנות מעקב ויזואליות. אנו מודים ג'יימס וילסון וסקוט אוניל על העזרה הטכנית שלהם.
Materials
| 50 mL Erlenmeyer flask | Kimax | 26500-50 | used for making the sugar/agarose cubes |
| Sugar | Kroger | any similar product will sufffice | |
| Deionized water | acquired in house | ||
| Agarose | Apex | 20-102 | used for making the sugar/agarose cubes |
| Mold for agarose cubes (Weigh Boat) | any mold that will provide the researcher with a 1.5 X 1.5 X 0.3 cm sugar/agarose cube will suffice | ||
| EthoVision XT | Noldus | visual tracking software | |
| 633 nm LEDs | Cyron | HTP904E | These lights were placed into a constructed light box to illuminate the arenas from below. The box was a simple wooden structure with a frosted plastic/plexi glass cover that allowed the light to disperse upwards without any glare. |
| Laptop or PC | Dell | Inspiron One 2305 | necessary for video tracking software. Any pc device capable of runnin tbe visual tracking software will suffice |
| Bee Keeping protective clothing | Dadant & Sons Inc | V0126 | any protective hood and jacket will suffice |
| Hive tool | Dadant & Sons Inc | M00757 | used to open honey bee hive |
| Container for honey bees | any container suitable for housing and storing honey bees will suffice | ||
| Featherweight forceps narrow tip | Bioquip | 4748 | used to select individual honey bees |
| 9 cm (diameter) petri dish | Fisher Scientific | S01778 | arena used to contain individual honey bees during video tracking |
| Recording Device (Camera) | Basler | acA-1300-60gm | any device that can record the subject clearly and transfer the file to a computer will suffice |
| GraphPad Prism | Graphpad | any statistical software package will suffice |
References
- Gallai, N., Salles, J. M., Settele, J., Vaissière, B. E. Economic valuation of the vulnerability of world agriculture confronted with pollinator decline. Ecol Econ. 68 (3), 810-821 (2009).
- van Engelsdorp, D., Meixner, M. D. A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them. J Invertebr Pathol. 103, S80-S95 (2010).
- Aizen, M. A., Harder, L. D. The Global Stock of Domesticated Honey Bees Is Growing Slower Than Agricultural Demand for Pollination. Current Biol. 19 (11), 915-918 (2009).
- Smith, K. M., Loh, E. H., Rostal, M. K., Zambrana-torrelio, C. M., Mendiola, L., Daszak, P. Pathogens, Pests, and Economics Drivers of Honey Bee Colony Declines and Losses. Ecohealth. 10, 434-445 (2014).
- Mullin, C. A., Frazier, M., et al. High Levels of Miticides and Agrochemicals in North American Apiaries: Implications for Honey Bee Health. PLoS ONE. 5 (3), (2010).
- Li, Y., Kelley, R. A., Anderson, T. D., Lydy, M. J. Development and comparison of two multi-residue methods for the analysis of select pesticides in honey bees, pollen, and wax by gas chromatography – quadrupole mass spectrometry. Talanta. 140, 81-87 (2015).
- Kakumanu, M. L., Reeves, A. M., Anderson, T. D., Rodrigues, R. R., Williams, M. A., Williams, M. A. Honey Bee Gut Microbiome Is Altered by In-Hive Pesticide Exposures. Front Microbiol. 7, 1-11 (2016).
- Katz, T. M., Miller, J. H., Hebert, A. A. Insect repellents: Historical perspectives and new developments. J Am Acad Dermatol. 58 (5), 865-871 (2008).
- Dickens, J. C., Bohbot, J. D. Mini review: Mode of action of mosquito repellents. Pestic Biochem Phys. 106 (3), 149-155 (2013).
- Lawrence, K. L., Achee, N. L., Bernier, U. R., Mundal, K. D., Benante, J. P. Field Evaluations of Topical Arthropod Repellents in North, Central, and South America. J Med Entomol. 51 (5), 980-988 (2014).
- Collins, A. M., Rubink, W. L., Cuadriello Aguilar, ., I, J., Hellmich Ii, ., L, R. Use of insect repellents for dispersing defending honey bees (Hymenoptera Apidae). J Econ Entomol. 89 (3), 608-613 (1996).
- Brown, M., Hebert, A. A. Insect repellents: An overview. J Am Acad Dermatol. 36 (2), 243-249 (1997).
- Teeters, B. S., Johnson, R. M., Ellis, M. D., Siegfried, B. D. Using video-tracking to assess sublethal effects of pesticides on honey bees (Apis mellifera L.). Environ Toxicol Chem. 31 (6), 1349-1354 (2012).
- Vallet, A., Cassier, P., Lensky, Y. Ontogeny of the fine structure of the honeybee (Apis mellifera L.) workers and the pheromonal activity of 2-heptanone. J Insect Physiol. 37 (11), 789-804 (1991).
- Free, J. B., Ja Pickett, ., Ferguson, a. W., Simpkins, J. R., Smith, M. C. Repelling foraging honeybees with alarm pheromones. J Agr Sci. 105 (2), 255 (1985).
