Оценка Влияние окружающей среды химических веществ на Honey Bee развития от личности до уровня колонии
Summary
Здесь мы представляем способ кормить пестицид зараженной пищей как для индивидуальной медоносной пчелы и улой колонии. Процедура оценивает влияние пестицидов на отдельных пчелах медоносных по кормлению в естественных условиях основной личиночной диеты , а также на естественном состоянии улой колонии.
Abstract
The presence of pesticides in the beekeeping environment is one of the most serious problems that impacts the life of a honey bee. Pesticides can be brought back to the beehive after the bees have foraged on flowers that have been sprayed with pesticides. Pesticide contaminated food can be exchanged between workers which then feed larvae and therefore can potentially affect the development of honey bees. Thus, residual pesticides in the environment can become a chronic damaging factor to honey bee populations and gradually lead to colony collapse. In the presented protocol, honey bee feeding methods are described and applied to either an individual honey bee or to a colony. Here, the insect growth regulator (IGR) pyriproxyfen (PPN), which is widely used to control pest insects and is harmful to the development of honey bee larvae and pupae, is used as the pesticide. The presenting procedure can be applied to other potentially harmful chemicals or honeybee pathogens for further studies.
Introduction
Присутствие пестицидов в окружающей среде является одной из самых серьезных проблем , которые влияют на жизнь медоносных пчел 1, 2, 3. Несколько исследований продемонстрировали общее присутствие остатков пестицидов в медоносных пчел и продуктов пчеловодства. На Тайване, в среднем применение пестицидов было 11-12 кг / га каждый год (с 2005 по 2013 год). Количество пестицидов используется в Тайване выше , чем в странах ЕС, а также страны Латинской Америки 4, 5. Другими словами, среда пчеловодства страдает серьезный стресс пестицида, особенно на Тайване и, возможно, в других странах.
Мед пчелы Apis MELLIFERA является одним из основных опылителей в сельскохозяйственных системах 6 и она также производит ценные продукты , такие как мед. Тем не менее, мед пчелы экспоред различных пестицидов , и эти пестициды могут быть возвращены в ульях после кормления на цветы, которые опрыскивают пестицидами при сборе нектара и пыльцы 7, 8. Они также могут быть подвержены воздействию пестицидов на пчеловоды самих с целью контроля проблем с вредителями внутри ульев 9, 10, 11. Поскольку личинки мед пчелы кормят пчел кормилиц для их развития, личинок трутней и даже королева может подвергаться воздействию этих загрязненных пестицидами нектаров и пыльцы 12. Токсичность различных пестицидов для медоносных пчел необходимо решить 13.
Много усилий было сделано, чтобы оценить проблемы остатков пестицидов окружающей среды. Ян и др. протестировали влияние нейротоксическое инсектицидов имидаклоприд на развитие личинок медоносных пчел вулья и сообщила , что к югу от летальной дозы имидаклоприда привела к обонятельному ассоциативному поведению взрослых пчел 14. Кроме того , Urlacher и др. исследовали сублетального воздействие на фосфорорганических пестицидов, хлорпирифоса, на производительность обучения мед пчелы работника в лабораторных условиях 15. В нашем предыдущем исследовании мы оценивали влияние регулятора роста насекомых (IGR), пирипроксифеном (ППН), на личиночной медоносных пчел 16.
В этой статье мы представляем методы для оценки химического воздействия на развитие медоносных пчел. Мед метода кормления пчел были описаны и применяется к или отдельным пчел меда или в колонию. Во – первых, мы тестировали различные концентрации пестицида загрязненных основной личиночной диеты (BLD) на личинок в колониях , чтобы оценить влияние пестицидов на отдельных пчел медоносных в естественных условиях. Затем мы приступили к имитации естественного Кондитионы пестицида с использованием пестицидов загрязненного сиропа в пределах ульев. В этом методе, ППН, который широко используется против насекомых – вредителей 17 и является вредным для развития личинок медоносных пчел и куколок 16, 18, 19, будет являться показателем для представления негативного эффекта пестицида в полевых условиях .
Protocol
Representative Results
Discussion
Метод полуторным ограничена яйцекладкой и полуторный обмен методы критические шаги для создания меда пчелиных групп для проведения полевых испытаний в рамках этого протокола. Метод яйцекладки полуторной ограничено допускает синхронизацию жизненного цикла медоносных пчел. Следоват…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано грантом 105AS-13.2.3-BQ-B1 от бюро животных и растений инспекции здравоохранения и карантина, Совет сельского хозяйства, Исполнительный Юань и Грант 103-2313-B-197-002-MY3 Министерства науки и техники (МОСТ).
Materials
| Honey bee box | SAN-YI Honey Factory | W1266 | Honeybees rearing |
| Queen excluder (between frames) | SAN-YI Honey Factory | I1575 | Queen limitation |
| Queen excluder (on top ) | SAN-YI Honey Factory | I1566 | Queen limitation on top |
| Bee brush | SAN-YI Honey Factory, Taiwan | W1414 | clean the bees on frame gently |
| Bee feeder | SAN-YI Honey Factory, Taiwan | P0219 | feed sugar syrup to colony |
| Transparent slide | Wan-Shih-Chei, Taiwan (http://www.mbsc.com.tw/a01goods.asp?s_id=40) | 1139 | Mark the larval area on the frames (Material: Polyethylene Terephthalate, PET) (Size= Length*Width*thick= 29.7mm*21mm*0.1mm) |
| 24 well tissu culture plate | Guangzhou Jet Bio-Filtration Co., Ltd | TCP011024 | Rearing pupae from extraction |
| Autoclave | Tomin medical equipmenco., LTD. | TM-321 | Make sterilized distilled deionized water (ddH2O) |
| P20 pipetman | Gilson | F123600 | Add PPN into bee larval food pool |
| Incubator | Yihder Co., Ltd. | LE-550RD | Rearing pupae from extraction |
| Kimwipes | COW LUNG INSTRUMENT CO., LTD | KCS34155 | Rearing pupae from extraction |
| Royal jelly | National Ilan University (NIU) | NIU | Make basic larval diet (BLD) |
| D-(+)-Glucose | Sigma | G8270 | Make basic larval diet (BLD) |
| D-(-)-Fructose | Sigma | F0127 | Make basic larval diet (BLD) |
| Yeast extract | CONDA, pronadisa | 1702 | Make basic larval diet (BLD) |
| Sucrose | Taiwan sugar coporation | E01071010 | Make sugar syrup for bee food |
| Pyriproxyfen (11%) | LIH-NUNG CHEMICAL CO.. LTD. | Registration No. 1937 | Insect growth regulator (IGR) used in the experiment |
Riferimenti
- Ruffi nengo, S. R., et al. Integrated pest management to control Varroa destructor and its implications to Apis mellifera colonies. Zootecnia Trop. 32 (2), 149-168 (2014).
- Mullin, C. A., et al. High levels of miticides and agrochemicals in North American apiaries, implications for honey bee health. PLoS One. 5, e9754 (2010).
- Lu, C. A., Chang, C. H., Tao, L., Chen, M. Distributions of neonicotinoid insecticides in the Commonwealth of Massachusetts, a temporal and spatial variation analysis for pollen and honey samples. Environ. Chem. 13, 4-11 (2016).
- Tsai, W. T. Analysis of coupling the pesticide use reduction with environmental policy for agricultural sustainability in Taiwan. Environ. & Pollut. 2, 59-65 (2013).
- Weng, Z. H. Pesticide market status and development trend (in Chinese). PRIDE. , (2016).
- Kevan, P. G. Pollinators as bioindicators of the state of the environment, species, activity and diversity. Agric. Ecosys. Environ. 74 (1-3), 373-393 (1999).
- Kevan, P. G. Forest application of the insecticide fenitrothion and its effect on wild bee pollinators (Hymenoptera: Apoidea) of lowbush blueberries (Vaccinium SPP.) in Southern New Brunswick, Canada. Biol. Conserv. 7, 301-309 (1975).
- Crane, E., Walker, P. . The impact of pest management on bees and pollination. , (1983).
- Haouar, M., Decormis, L., Rey, J. Fluvalinate applied to flowering apple trees-contamination of honey-gathering bees and hive products. Agronomie. 10 (2), 133-137 (1990).
- Chauzat, M. P., et al. A survey of pesticide residues in pollen loads collected by honey bees in France. J. Econ. Entomol. 99 (2), 253-262 (2006).
- Bonzini, S., Tremolada, P., Bernardinelli, I., Colombo, M., Vighi, M. Predicting pesticide fate in the hive (part 1), experimentally determined τ-fluvalinate residues in bees, honey and wax. Apidologie. 42 (3), 378 (2011).
- Sanchez-Bayo, F., Goka, K. Pesticide residues and bees-a risk assessment. PLoS One. 9 (4), e94482 (2014).
- Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity-USA. Apidologie. 41, 312-331 (2010).
- Yang, E. C., Chang, H. C., Wu, W. Y., Chen, Y. W. Impaired olfactory associative behavior of honeybee workers due to contamination of imidacloprid in the larval stage. PLoS One. 7, e49472 (2012).
- Urlacher, E., et al. Measurements of chlorpyrifos levels in forager bees and comparison with levels that disrupt honey bee odor-mediated learning under laboratory conditions. J. Chem. Ecol. 42 (2), 127-138 (2016).
- Chen, Y. W., Wu, P. S., Yang, E. C., Nai, Y. S., Huang, Z. Y. The impact of pyriproxyfen on the development of honey bee (Apis mellifera L.) colony in field. J. Asia Pac. Entomol. 19 (3), 589-594 (2016).
- Dennehy, T. J., DrGain, B. A., Harpold, V. S., Brink, S. A., Nichols, R. L. . Whitefly Resistance to Insecticides in Arizona: 2002 and 2003 Results. , 1926-1938 (2004).
- Yang, E. C., Wu, P. S., Chang, H. C., Chen, Y. W. Effect of sub-lethal dosages of insecticides on honey bee behavior and physiology. , (2010).
- Fourrier, J., et al. Larval exposure to the juvenile hormone analog pyriproxyfen disrupts acceptance of and social behavior performance in adult honey bees. PLoS One. 10, e0132985 (2015).
- Hanley, A. V., Huang, Z. Y., Pett, W. L. Effects of dietary transgenic Bt corn pollen on larvae of Apis mellifera and Galleria mellonella. J. Apicult.Res. 42 (4), 77-81 (2003).
- Kaftanoglu, O., Linksvayer, T. A., Page, R. E. Rearing honey bees, apis mellifera, in vitro 1, effects of sugar concentrations on survival and development. J. Insect Sci. 11 (96), 1-10 (2011).
- Vandenberg, J. D., Shimanuki, H. Technique for rearing worker honey bees in the laboratory. J. Apicult. Res. 26 (2), 90-97 (1987).
- Peng, Y. S. C., Mussen, E., Fong, A., Montague, M. A., Tyler, T. Effects of chlortetracycline on honey bee worker larvae reared in vitro. J. Invertebr.Pathol. 60 (2), 127-133 (1992).
- Bitondi, M. M., Mora, I. M., Simoes, Z. L., Figueiredo, V. L. The Apis mellifera pupal melanization program is affected by treatment with a juvenile hormone analogue. J. Insect Physiol. 44 (5-6), 499-507 (1998).
- Zufelato, M. S., Bitondi, M. M., Simoes, Z. L., Hartfelder, K. The juvenile hormone analog pyriproxyfen affects ecdysteroid-dependent cuticle melanization and shifts the pupal ecdysteroid peak in the honey bee (Apis mellifera). Arthropod Struct. Dev. 29 (2), 111-119 (2000).
- Santos, A. E., Bitondi, M. M., Simoes, Z. L. Hormone-dependent protein patterns in integument and cuticular pigmentation in Apis mellifera during pharate adult development. J. Insect Physiol. 47 (11), 1275-1282 (2001).
- Brouwers, E. V. M. Glucose/Fructose ratio in the food of honeybee larvae during caste differentiation. J. Apicult.Res. 23 (2), 94-101 (1984).
- Howe, S. R., Dimick, P. S., Benton, A. W. Composition of freshly harvested and commercial royal jelly. J. Apicult. Res. 24 (1), 52-61 (1985).
