تقييم تأثير المواد الكيميائية البيئية على عسل النحل التنمية من الفرد إلى مستعمرة مستوى
Summary
هنا نقدم طريقة لإطعام المبيدات الأغذية الملوثة إلى كل من عسل النحل الفردي ومستعمرة النحل. إجراء تقييم تأثير المبيدات على نحل العسل الفردية في الجسم الحي تغذية النظام الغذائي الأساسي اليرقات وكذلك على الوضع الطبيعي للمستعمرة النحل.
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
وجود المبيدات في البيئة هي واحدة من أخطر المشاكل التي تؤثر على حياة نحلة العسل 1، 2، 3. وقد أظهرت العديد من الدراسات وجود مشترك من بقايا المبيدات في مستعمرات نحل العسل ومنتجات النحل. في تايوان، وكان متوسط استخدام المبيدات 11-12 كغ / هكتار كل عام (2005-2013). كمية المبيدات المستخدمة في تايوان هو أعلى من دول الاتحاد الأوروبي، ودول أمريكا اللاتينية 4 و 5. وبعبارة أخرى، فإن البيئة تربية النحل يعاني اضطراب شديد المبيدات، وخاصة في تايوان، وربما في بلدان أخرى.
العسل النحل mellifera أبيس هو واحد من الملقحات الرئيسية في النظم الزراعية (6) وكما أنها تنتج منتجات ذات قيمة مثل العسل. ومع ذلك، عسل النحل والمعارضإد لمختلف المبيدات وهذه المبيدات يمكن اعادته الى خلية نحل بعد تستخدم علفا على الزهور التي تم رشها بالمبيدات الحشرية عند جمع الرحيق وحبوب اللقاح 7 و 8. كما أنها يمكن أن يتعرض للمبيدات من قبل النحالين أنفسهم تهدف للسيطرة على مشاكل الآفات داخل خلايا 9 و 10 و 11. لأن يتم تغذية يرقات نحل العسل من النحل ممرضة لتطويرها واليرقات، وطائرات بدون طيار ويمكن أن تتعرض حتى الملكة لهذه العصائر الملوثة المبيدات وحبوب اللقاح 12. سمية المبيدات المختلفة للنحل العسل تحتاج إلى معالجة 13.
وقد بذلت الكثير من الجهود لتقييم القضايا متبقيات المبيدات البيئية. يانغ وآخرون. اختبار تأثير ايميداكلوبريد المبيدات الحشرية أعصاب على تطوير يرقات نحل العسل فيوذكرت خلية النحل أن جرعة شبه قاتلة من ايميداكلوبريد أسفرت عن السلوك النقابي حاسة الشم من النحل الكبار 14. أيضا، أورلشر وآخرون. بفحص تأثيرات شبه مميتة من مبيدات الفوسفات العضوي، الكلوربيريفوس، على أداء التعلم عامل نحل العسل تحت ظروف المختبر 15. في دراستنا السابقة، قمنا بتقييم تأثير منظم النمو الحشرات (IGR)، pyriproxyfen (PPN)، على نحل العسل اليرقات 16.
في هذه الورقة، ونحن نقدم طرق لتقييم الآثار الكيميائية على تطوير نحل العسل. وقد وصفت العسل أساليب التغذية النحل وتطبيقها إما فردية أو عسل النحل إلى مستعمرة. في البداية، نحن اختبار تركيزات مختلفة من المبيدات الملوثة النظام الغذائي اليرقات الأساسي (بناية) على اليرقات في المستعمرات لتقييم تأثير المبيدات على نحل العسل الفردية في الجسم الحي. ثم انتقلنا بعد ذلك لمحاكاة كونديت الطبيعيةالأيونات من المبيدات باستخدام شراب ملوث المبيدات داخل خلية نحل. في هذه الطريقة، سوف PPN، والذي يستخدم على نطاق واسع ضد الحشرات الآفات 17 و تضر تطوير يرقات نحل العسل والشرانق 16، 18، 19، يكون مؤشرا لتمثيل تأثير سلبي للمبيد في هذا المجال.
Protocol
Representative Results
Discussion
طريقة وضع البيض محدودة الملكة وطريقة الملكة الصرف خطوات حاسمة لتشكيل مجموعات عسل النحل لاختبار ميداني في هذا البروتوكول. يسمح طريقة وضع البيض محدودة ملكة تزامن دورة حياة نحل العسل. ونتيجة لذلك، يمكن للباحثين اختيار اليرقات البالغة من العمر اليوم-1 من نفس الفئة العمر…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا البحث من قبل منحة 105AS-13.2.3-BQ-B1 من مكتب الحيوانية وصحة النبات والحجر الصحي، ومجلس الزراعة، يوان التنفيذي وغرانت 103-2313-B-197-002-MY3 من وزارة للعلوم والتكنولوجيا (MOST).
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 |
References
- 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).
