Protocolo de seguimiento de vídeo a la pantalla Químicos de disuasión para las abejas de miel
Summary
La pérdida de colonias de abejas representa un desafío para los servicios de polinización de cultivos. Las prácticas actuales de protección de los polinizadores justifican un enfoque alternativo para minimizar el contacto de las abejas melíferas con los plaguicidas dañinos usando químicos repelentes. Aquí, proporcionamos métodos detallados para un protocolo de rastreo visual para detectar impedimentos para las abejas.
Abstract
La abeja melífera europea, Apis mellifera L. , es un polinizador económico y agrícola importante que genera miles de millones de dólares anualmente. El número de colonias de abejas ha ido disminuyendo en los Estados Unidos y en muchos países europeos desde 1947. Varios factores juegan un papel en esta disminución, incluida la exposición no intencional de las abejas melíferas a los plaguicidas. El desarrollo de nuevos métodos y regulaciones se justifica para reducir la exposición de los pesticidas a estos polinizadores. Un enfoque es el uso de químicos repelentes que disuaden a las abejas melíferas de un cultivo recientemente tratado con pesticidas. Aquí, describimos un protocolo para discernir la disuasión de las abejas de miel expuestas a ciertas sustancias químicas repelentes. Los recogedores de abejas se recolectan y pasan hambre durante la noche en una incubadora 15 h antes de la prueba. Las abejas individuales se colocan en placas de Petri que tienen un cubo de azúcar-agarosa (tratamiento de control) o un cubo de azúcar-compuesto de agarosa (tratamiento repelente) colocado enA la mitad del plato. La placa de Petri sirve como la arena que se coloca debajo de una cámara en una caja ligera para registrar las actividades de la locomotora de la abeja de la miel usando software que sigue del vídeo. Se analizaron un total de 8 tratamientos de control y 8 repelentes durante un periodo de 10 min con cada tratamiento se duplicó con nuevas abejas melíferas. Aquí, demostramos que las abejas melíferas se disuaden de los cubos de azúcar-agarosa con un tratamiento compuesto, mientras que las abejas se atraen a los cubos de azúcar-agarosa sin un compuesto añadido.
Introduction
La abeja europea, Apis melliferaL. , Es un insecto económico y agrícola importante que proporciona servicios de polinización que se valoran en más de $ 200 mil millones en todo el mundo 1 . En los Estados Unidos y Europa, el número de colonias de abejas ha ido disminuyendo. Los Estados Unidos han perdido ca. El 60% de las colonias de abejas melíferas administradas desde 1947-2008, mientras que Europa ha perdido ca. 27% desde 1961-2007 2 , 3 . Hay una serie de factores que podrían ser responsables del aumento del número de pérdidas de colonias, incluyendo pero no limitado a, infestaciones de parásitos, infecciones de patógenos, prácticas apícolas y uso de pesticidas 2 – 4 .
Las abejas pueden estar expuestas a pesticidas a través de dos vías principales. La exposición a plaguicidas fuera de la colmena puede ocurrir cuando los individuos que buscan alimento entran en contacto con cultivos queHan sido rociados con productos químicos para protegerlos de las plagas. La exposición a plaguicidas dentro de la colmena puede ocurrir cuando los apicultores utilizan productos químicos para controlar plagas y patógenos en la colmena, como ácaros, bacterias y microsporidios 4 . Se han identificado residuos de plaguicidas en muestras de cera, polen y abejas de miel de 24 colmenares de Estados Unidos y Canadá 5 , 6 . Los efectos del contacto de los plaguicidas con las abejas de miel incluyen la toxicidad aguda, así como los efectos subletales como la parálisis, la desorientación y los cambios de comportamiento y salud 1 , 7 . Dado que la agricultura moderna requiere el uso de plaguicidas para mantener un alto rendimiento de los cultivos, estos productos químicos seguirán siendo utilizados en el futuro 2 . Para proteger mejor a las abejas de la exposición a los plaguicidas, es necesario elaborar nuevos protocolos y reglamentos 5 .Un posible enfoque para la protección es el uso de repelentes para reducir la exposición de las abejas melíferas a los pesticidas mientras se busca alimentos.
Los repelentes de insectos (RI) se han utilizado típicamente como medidas de protección contra las mordeduras personales contra los vectores de enfermedades de los artrópodos 8 . El IR más utilizado y exitoso, desarrollado hace más de 60 años, es DEET 8 , 9 . Se considera que es el estándar de oro para las pruebas de repelencia de insectos y es utilizado por la Organización Mundial de la Salud y la Agencia de Protección Ambiental como un control positivo para el nuevo repelente de selección [ 10] . Además, se ha encontrado que el DEET dispersa las abejas de la miel de una amenaza a su colonia 11 . Los atributos actuales asociados con los RI personales incluyen: (1) efecto duradero contra un amplio número de artrópodos; (2) no irritante para el usuario cuando se aplica a la piel o la ropa; (3) inodoro oOlor agradable; (4) ningún efecto en la ropa; (5) ninguna apariencia aceitosa cuando se aplica a la piel y para soportar sudor, lavado y limpieza por el usuario; (6) ningún efecto sobre los plásticos de uso común; Y (7) químicamente estables y asequibles para un uso generalizado 12 . Un repelente utilizado para las abejas de miel sólo necesitaría algunos de estos atributos tales como efectos duraderos, no irritante para los aplicadores, olor inodoro o agradable, químicamente estable y asequible para su uso generalizado, y no tóxico para las abejas melíferas. Sin embargo, antes de explorar estos atributos en profundidad, se necesita un método para seleccionar compuestos para la repelencia / disuasión de una manera de alto rendimiento. Aquí, describimos un protocolo para un ensayo de laboratorio para detectar compuestos para la disuasión de las abejas, un paso importante para determinar la repelencia. El siguiente protocolo se modifica a partir de un estudio previo que describe un método de seguimiento visual para evaluar los efectos subletales de los plaguicidas sobre las abejas mieleras 13 . HoweEste protocolo difiere en que está diseñado para medir los efectos de los repelentes candidatos que podrían disuadir a las abejas de la miel de los cultivos tratados con pesticidas. No hay protocolos recomendados para las pruebas de laboratorio de disuasivos químicos para las abejas melíferas y, por lo tanto, este protocolo proporciona un enfoque sencillo para la detección de dichos compuestos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este protocolo de rastreo visual proporciona un enfoque sencillo para detectar disuasiones químicas para las abejas de la miel de una manera relativamente rápida y fácil. No existen protocolos recomendados para las pruebas de laboratorio de disuasivos químicos para las abejas melíferas. Los estudios previos semi- y de campo completo han examinado los repelentes de abejas 14 , 15 ; Sin embargo, los protocolos descritos consumen mucho tiempo, requieren mucho …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría agradecer al Dr. Thomas Kuhar por el uso del software y equipo de seguimiento visual. Damos las gracias a James Wilson y Scott O'Neal por su asistencia técnica.
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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