Summary

Metodologia per lo sviluppo di tavole di sopravvivenza per insetti Sessile nel campo utilizzando la Whitefly, Bemisia tabaci, in cotone come un modello di sistema

Published: November 01, 2017
doi:

Summary

Tabelle di vita consentono la quantificazione delle fonti e dei tassi di mortalità in popolazioni di insetti e contribuiscano alla comprensione, la predizione e la manipolazione dinamica di popolazione negli agroecosistemi. Metodi per lo svolgimento e l’analisi di tabelle di vita basate su coorte nel campo per un insetto con stadi immaturi sessili sono presentati.

Abstract

Tabelle di vita forniscono un mezzo per misurare le pianificazioni di nascita e di morte da popolazioni nel corso del tempo. Inoltre può essere utilizzati per quantificare le fonti e i tassi di mortalità nelle popolazioni, che ha una varietà di applicazioni in ecologia, compresi gli ecosistemi agricoli. Orizzontale, o basati su coorte, vita tabelle forniscono per il metodo più diretto e preciso di quantificare i tassi di popolazione vitale perché seguire un gruppo di individui in una popolazione dalla nascita alla morte. Qui, i protocolli sono presentati per lo svolgimento e l’analisi di tabelle di vita basate su coorte nel campo che si avvale della natura sessile l’immaturo di fasi della vita di un insetto parassita globale, Bemisia tabaci. Individuali degli insetti si trovano sul lato inferiore delle foglie di cotone e sono contrassegnati da un piccolo cerchio intorno l’insetto di disegno con una penna non tossico. Questo insetto possa allora essere osservato ripetutamente nel tempo con l’ausilio di lenti a mano per misurare lo sviluppo da uno stadio a altro e per identificare le cause di fase-specifici della morte connesso con mortalità naturale e introdotto le forze. Analisi spiegano come misurare correttamente la mortalità più forze che agiscono contemporaneamente all’interno di ogni fase e come utilizzare tali dati per fornire metriche dinamiche di popolazione significativa. Il metodo non tiene direttamente conto per adulto sopravvivenza e riproduzione, che limita l’inferenza alla dinamica delle fasi acerbe. Un esempio è presentato incentrata sulla misurazione dell’impatto del bottom-up (qualità della pianta) e discendente (nemici naturali) effetti sulla mortalità dinamica di b. tabaci nel sistema di cotone.

Introduction

Tavole di mortalità sono uno strumento comune con una lunga storia in ecologia1,2. Tavole di sopravvivenza sono che essenzialmente una pianificazione delle nascite e morti in una popolazione nel tempo e tali dati possa essere utilizzata per quantificare un numero di parametri importanti per la comprensione e la previsione dinamica di popolazione. Tabelle di vita possono anche fornire informazioni sulle cause di morte che sono importanti per comprendere le interazioni trofiche e nello sviluppo di strategie di controllo per la gestione dei parassiti nei sistemi agricoli e naturali. Numerose tavole di sopravvivenza sul campo sono stati costruiti per insetti3,4,5, e analisi hanno fornito importanti intuizioni dinamiche, regolamento e previsione delle popolazioni di insetti in molti gestiti e sistemi naturali6,7,8,9,10,11,12,13,14. La tabella dei termini di vita viene anche spesso utilizzato per descrivere le ricerche di laboratorio basato che esaminano in gran parte pianificazioni di nascite e morti, ma in condizioni artificiali che non espongono l’insetto a forze di mortalità naturale e realistiche variabili ambientali. Generalmente, l’obiettivo delle ricerche di laboratorio è quello di stimare il potenziale biotico comparativo di una specie. La messa a fuoco dei metodi descritti qui è per campo basata di indagini che definiscono realizzata potenziale relativo all’ambiente.

Tabelle di vita possono essere caratterizzate come orizzontale, in cui un gruppo reale di uguali individui invecchiati sono seguito dall’inizio della loro vita fino alla morte, o verticale, dove vengono prelevati campioni frequenti attraverso il tempo di una popolazione con una struttura della presunta età stabile e quindi vitale tariffe vengono dedotti dalle coorti matematicamente costruito2,15. Il tipo di tabella di vita che può essere distribuito dipende dalla natura dell’insetto. Tabelle di vita orizzontale spesso possono essere sviluppate per gli insetti univoltine (una generazione all’anno), mentre tale approccio può essere molto impegnativo per un insetto multivoltine con multiplo e ampiamente sovrapposti generazioni ogni anno. Alcuni dei metodi analitici sono state proposte e utilizzato per sviluppare tabelle di vita verticale per le popolazioni di insetti (Vedi Southwood2 per esempi). La metodologia ha dimostrata qui consente lo sviluppo di tabelle di vita basati su coorte, orizzontale nel campo per gli insetti multivoltine con caratteristiche di storia di vita specifica, in particolare, la presenza di fasi di vita sessile. Il metodo è dimostrato per un chiave dei parassiti in cotone come sistema modello.

Le mosche bianche, Bemisia tabaci biotipo B (= Bemisia argentifolii, Medio Oriente-Asia minore 116) è un parassita globale dell’agricoltura che impatti negativamente la resa e la qualità in molte colture agronomici ed orticoli, tra cui protetto da sistemi agricoli in regioni temperate17. Gli impatti dovuti a floema alimentazione che interrompe il flusso dei nutrienti, disordini dell’eziologia sconosciuta causata dall’alimentazione ninfale, trasmissione di numerosi virus vegetali e raccolto tra gli effetti di qualità dovuto il deposito di melata18,19 . L’insetto ha una gamma vasta ed è multivoltine, avendo come il 12-13 generazioni all’anno a seconda della regione e di risorse di cibo disponibili20. Sfide di gestione sono anche aggravate dal suo alto potenziale riproduttivo, la capacità di disperdere e migrare all’interno e tra sistemi agricoli, la mancanza di una fase di quiescenza (diapausa o estivazione) e la sua disposizione di sviluppare rapidamente una resistenza agli insetticidi utilizzati per soppressione21,22.

Notevoli progressi compiuti in via di sviluppo strategie di lotta integrata (IPM) gestire efficacemente ed economicamente le popolazioni di questo parassita in colture colpite23,24,25. Questi sistemi di gestione sono stati fondati su una solida comprensione fondamentale della dinamica delle popolazioni di b. tabaci e tabelle di vita sono state una tecnica chiave che hanno permesso questa comprensione. In Arizona, tavole di sopravvivenza hanno consentito la stima e l’identificazione delle forze di mortalità importante per b. tabaci in più raccolto sistemi13,26, hanno permesso la misurazione delle dinamiche di mortalità relativi a strategie di gestione, compresi gli effetti non bersaglio di insetticidi14, hanno fornito un mezzo di stima potenziali funzionali non bersaglio effetti di cotone transgenico producendo proteine insetticide27, hanno sostenuto rigorose valutazione di un programma di controllo biologico classico28 (Naranjo, dati non pubblicati) e ci ha aiutato a esplorare gli effetti comparativi di top-down e bottom-up effetti su pest dinamiche29. Tutte queste applicazioni hanno distribuito la metodologia descritta qui. L’approccio potrebbe essere utile per lo studio dell’ecologia della popolazione degli insetti in un certo numero di sistemi naturali e gestiti.

Protocol

Nota: le tecniche descritte di seguito sono considerate parziale vita tabelle perché non includere in modo esplicito la riproduzione o la mortalità degli stadi adulti. La coorte di termine è equivalente a generazione perché esamina mortalità dall’uovo alla fase adulta. 1. stabilire campo siti tabelle di vita condotta in qualsiasi momento durante la crescita del raccolto una volta che gli insetti sono presenti. La scelta di quando effettuare gli studi dipenderà di scopi e obie…

Representative Results

Una coorte di esempio è presentata nella tabella 2 per visualizzare una presentazione tipica e calcolo dei risultati della tabella di vita. I dati più utili vengono acquisiti i tassi di mortalità marginale per ogni fattore all’interno di ogni fase. Mediante la conversione di queste tariffe per valori di k (protocollo sezione 6), fase-specifici mortalità sopra tutti i fattori e fattore di mortalità su tutte le fasi possono facilmente stimare, come possibile totale mor…

Discussion

In genere, lo sviluppo della vita tabelle per multivoltine insetti con ampiamente sovrapposti generazioni sono vincolate a un approccio verticale dove una popolazione viene campionata ripetutamente nel tempo e varie tecniche grafiche e matematiche vengono quindi utilizzati per reclutamento per le varie fasi di stima e dedurre i tassi di mortalità da cambiare la densità delle varie fasi vita2. La forza dell’approccio qui è che naviga questa limitazione isolando un gruppo di insetti di pari età …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ringraziamo D. Ashton, V. Barkley, K. Beimfohr, F. Bojorquez, J. Cantrell, G. Castro, R. Christensen, J. Fearn, C. Jara, D. Meade, G. Owens, L. Rodarte, D. Sieglaff, r. Sonoqui, M. Stefanek, B. Stuart, J. Trejo, r. Slade e Yescas E. per assistenza tecnica. Supporto parziale è stato fornito da USDA-agricole ricerca servizio, USDA Istituto nazionale per l’alimentazione e l’agricoltura estensione IPM programma e Pest Management alternative speciali progetti, Cotton Incorporated, Arizona Associazione dei coltivatori di cotone, cotone Fondazioni, USDA-cri, NAPIAP (regione occidentale) e progetti speciali regione occidentale IPM.

Materials

Flagging tape Gempler, Janesville, Wisconsin USA 52273 Five colors
Manila merchandise tags American Tag Company, Pico Rivera, California USA 12-104
Ultra fine point marker Sanford, Bellwood, Illinois, USA 451898 Available at Office Max, Amazon
Peak Loupe 8X Adorama, New York, NY USA 2018
Peak Loupe 15X Adorama, New York, NY USA 19621

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Naranjo, S. E., Ellsworth, P. C. Methodology for Developing Life Tables for Sessile Insects in the Field Using the Whitefly, Bemisia tabaci, in Cotton As a Model System. J. Vis. Exp. (129), e56150, doi:10.3791/56150 (2017).

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