꿀벌을위한 억제 성 화학 물질을 차단하는 비디오 추적 프로토콜
Summary
꿀벌 식민지의 손실은 작물 수분 서비스에 대한 도전입니다. 현재의 pollinator 보호 관행은 혐기성 화학 물질을 사용하여 유해한 농약에 대한 꿀벌의 접촉을 최소화하기위한 대체적인 접근법을 보증합니다. 여기서 우리는 벌에 대한 억지력을 스크린하기위한 시각적 추적 프로토콜에 대한 상세한 방법을 제공합니다.
Abstract
유럽 달콤한 꿀벌, Apis mellifera L. 는 매년 수십억 달러를 번다 경제적으로 농업 적으로 중요한 수분 제입니다. 꿀벌의 식민지 수는 미국과 1947 년 이래 많은 유럽 국가에서 줄어들고 있습니다. 꿀벌을 살충제에 의도하지 않게 노출시키는 것을 포함하여 여러 가지 요인이이 감소에 영향을줍니다. 새로운 수법과 규정의 개발은 이러한 수분제에 대한 농약 노출을 줄이기 위해 보장된다. 한 가지 접근법은 최근의 살충제 처리 작물에서 꿀벌을 억제하는 혐오 화학 물질의 사용입니다. 여기에서는 혐오 화학 물질을 선택하기 위해 노출 된 꿀벌의 억지력을 식별하는 프로토콜에 대해 설명합니다. 꿀벌 사료를 수집하기 위해 시험 전 15 시간 동안 배양기에서 밤새도록 굶어 죽 읍니다. 개별 꿀벌은 설탕 – 아가 로즈 큐브 (제어 처리) 또는 설탕 – 아가로 오스 – 복합 큐브 (혐오 처리)가있는 페트리 접시에 배치됩니다접시의 중간에. 페트리 접시는 비디오 추적 소프트웨어를 사용하여 꿀벌의 운동 활동을 기록하는 라이트 박스에 카메라 아래에 배치되는 경기장 역할을합니다. 총 8 개의 대조구와 8 개의 혐오 치료제를 10 분 동안 분석하여 각각의 처리를 새로운 꿀벌과 중복시켰다. 여기에서 우리는 혼합 된 처리로 꿀벌이 설탕 – 아가로 오스 큐브에서 차단된다는 것을 보여줍니다. 꿀벌은 추가 화합물없이 당 – 아가로 오스 큐브에 끌립니다.
Introduction
유럽 달콤한 꿀벌, Apis melliferaL. 은 전 세계적으로 2 천억 달러가 넘는 수분 공급 서비스를 제공하는 경제적 및 농업 적으로 중요한 곤충이다. 미국과 유럽에서는 꿀벌의 식민지 수가 감소하고 있습니다. 미국은 캘리포니아 를 잃었다. 1947-2008 년에 관리 된 꿀벌 군체의 60 %가 유럽을 잃어 버렸습니다. 1961-2007 년의 27 % 2 , 3 . 기생충 감염, 병원체 감염, 양봉 관행, 살충제 사용 등이 포함 되나 이에 국한되지 않는 식민지 손실의 증가를 초래할 수있는 요인에는 여러 가지가 있습니다.
꿀벌은 두 가지 주요 경로를 통해 살충제에 노출 될 수 있습니다. 하이브 외부의 살충제 노출은 사료를 먹은 개인이 작물과 접촉 할 때 발생할 수 있습니다.해충으로부터 보호하기 위해 화학 약품을 뿌렸습니다. 하이브 내 살충제 노출은 양봉가가 진드기, 박테리아 및 미생물 오염과 같은 병원성 해충 및 병원균을 통제하기 위해 화학 물질을 사용하는 경우에 발생할 수 있습니다 4 . 살충제 잔류 물은 미국과 캐나다의 24 개 양봉장에서 추출한 왁스, 꽃가루, 꿀벌 시료에서 확인되었습니다 5,6. 살충제 접촉이 꿀벌에 미치는 영향에는 급성 독성뿐만 아니라 마비, 방향 감각 상실 및 행동 및 건강 변화와 같은 치명적이지 않은 영향이 포함됩니다. 현대 농업은 농작물 수확량을 유지하기 위해 살충제 사용을 요구하기 때문에 이러한 화학 물질은 앞으로도 계속 의존하게 될 것입니다 2 . 살충제 노출로부터 꿀벌을 더 잘 보호하기 위해 새로운 프로토콜 및 규정 5 의 개발이 필요합니다.보호를위한 한 가지 가능한 접근법은 음식을 먹이로 먹는 동안 꿀벌이 살충제에 노출되는 것을 줄이기 위해 방수제를 사용하는 것입니다.
방충제 (IR)는 전형적으로 절지 동물 질병 매개체에 대한 개인적 물기 보호 조치로 사용되어왔다. 60 년 이상 전에 개발 된 가장 널리 사용되고 성공적인 IR은 DEET 8 , 9 입니다. 곤충 퇴치 시험의 금본위 제로 간주되며 세계 보건기구 및 환경 보호국 (EPA)에 의해 새로운 방충제 선별 검사에 대한 긍정적 인 통제로 사용됩니다 10 . 또한 DEET는 꿀벌을 위협에서 식민지로 흩어지게하는 것으로 밝혀졌습니다. 개인 IR과 관련된 현재의 특성은 다음과 같습니다 : (1) 광범위한 절지 동물에 대한 지속적인 효과; (2) 피부 또는 의복에 바르면 사용자에게 비자 극적이다; (3) 무취 또는쾌적한 냄새; (4) 의복에 아무런 영향을 미치지 않는다. (5) 피부에 바르거나 사용자의 발한, 씻기 및 닦기에 지장이없는 유성 외관; (6) 일반적으로 사용되는 플라스틱에는 영향을 미치지 않습니다. (7) 화학적으로 안정하고 광범위하게 사용하기에 적당하다. 꿀벌에 사용되는 방충제는 화학적으로 안정하고 널리 사용하기에 알맞고 냄새가 없거나 쾌적한 냄새가 나지 않는 지속 효과, 꿀벌에 무독성과 같은 몇 가지 속성 만 필요합니다. 그러나, 이러한 특성을 깊이 탐구하기 전에, 높은 처리율로 발수 / 억제를 위해 화합물을 스크리닝하는 방법이 필요하다. 여기에서는 꿀벌의 억제를위한 화합물을 스크리닝하는 실험실 분석을위한 프로토콜을 설명합니다. 이는 혐오 성을 결정하는 중요한 단계입니다. 다음 프로토콜은 꿀벌 13 에 대한 살충제의 준 치사 효과를 평가하기위한 시각 추적 방법을 설명하는 이전 연구에서 수정되었습니다. 하우이 프로토콜은 살충제 처리 작물에서 꿀벌을 억제 할 수있는 방충제의 영향을 측정하도록 고안되었습니다. 꿀벌의 화학 억제제에 대한 실험실 테스트에 권장되는 프로토콜이 없으므로이 프로토콜은 이러한 화합물을 스크리닝하는 간단한 방법을 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 시각 추적 프로토콜은 상대적으로 빠르고 쉬운 방법으로 꿀벌의 화학적 억제력을 스크리닝하는 간단한 방법을 제공합니다. 꿀벌의 화학 억제제에 대한 실험실 테스트에 권장되는 프로토콜은 없습니다. 이전 세미 및 풀 필드 연구는 꿀벌 방수제 14 , 15 ; 설명 된 프로토콜은 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이며 일반적인 실험실 외부에서 추가 시설 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
시각적 추적 소프트웨어 및 장비 사용에 대해 Thomas Kuhar 박사에게 감사드립니다. 기술 지원에 대해 James Wilson과 Scott O'Neal에게 감사드립니다.
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
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