低コスト、小型で、簡単に構築されたフライトのミルを使用してアンブロシア甲虫、カシノナガキクイムシ(村山) の飛行能力を測定
Summary
低コスト、小型飛行ミルを開発、一般的な項目で構成されて、簡単に実験で使用します。この装置を用いてアンブロシア甲虫、カシノナガキクイムシの飛行能力を測定しました。
Abstract
アンブロシア甲虫、カシノナガキクイムシ(村山) は、ドングリの木 (日本の ○ カシのいちよう) の大量死を引き起こす真菌病原体のベクトルです。したがって、散布容量を知るより効果的にこの病気を防ぐためにトラップ/木除去努力を知らせる助けるかもしれない。本研究では飛行速度と持続時間を測定し、, 新たに開発した飛行ミルを使用してカブトムシの飛行距離を推定.飛行ミルは低コスト、小型、および一般的な項目を使用して構築されました。飛行ミル腕と垂直軸の両方は、細い針を構成します。カブトムシの標本は瞬間接着剤を使用して腕の先端に釘付けに。その他の先端がプラスチックで覆われているため厚い、従ってそれ腕の回転の検出が容易になります。腕の革命は、赤外線 LED 搭載フォト センサーによって検出され、LED の上に腕が渡された場合、出力電圧の変化で示されます。フォト センサーがパソコンに接続されているし、1 kHz のサンプリング レートで出力電圧データが格納されます。このフライトのミルを使用して実験を行い、カシノナガキクイムシが飛ぶことができることがわかった、少なくとも 27 km。私たちのフライトのミルには、安価で小型の普通のアイテムが構成されている、ため多くの所で飛行を準備し、小さな実験室スペースで同時に使用できます。これにより、短期間で大量のデータを取得する実験者。
Introduction
動物の長い移行距離食品と仲間を求めて。移行する動物は時々 望ましくない仲間を運ぶかもしれない。女性のアンブロシア甲虫、カシノナガキクイムシ(村山) は病原菌、 Raffaelea quercivora久保野の知られているベクトルら新伊藤。この病原体は、ドングリの木 (日本の ○ カシのいちよう) の大量死亡率と高い死亡率1を引き起こします。1980 年以来、この病気は、日本で展開しています、2深刻な問題となっています。
カシノナガキクイムシは小さな虫 (体長 4-5 mm、体重 4 〜 6 mg)、病気の年間展開彼らが数 km3,4まで飛ぶことができることを示唆しています。男性カシノナガキクイムシはホストのツリーを検索し、男女とも5を集めて集合フェロモンを解放します。その結果、ホストのツリーは質量個体、襲われ、最終的に死にます。男性は着陸後ツリー内トンネルを退屈させるとフェロモン集めて女性がトンネルに入るし、卵を産みます。孵化したP. quercivoursは、大人になるまでトンネルで育ちます。大人は出てくるし、新しいホストを検出する分散します。したがって、病気の拡大はおそらくこのカブトムシの渡り鳥の能力に関連します。ただし、するカブトムシが飛ぶことができる程度はまだ明らかではありません。さらに、女性が男性6より大きい (女性: 4.6 mm と男性: 4.5 mm) 男性カブトムシをターゲット ツリーを検索、木の中のトンネルに入り、女性を魅了しと。これら性差体サイズと彼らの生命飛行の役割を考慮した飛行能力で性差は存在が能力の違いは不明のまま。
一般に、フィールドでの移動能力を測定、特に渡り鳥の領域の広い範囲のため、能力を飛行する非常に困難です。フライト ・ システムなどの係留条件下で実験室で測定した移動能以上 60 年7,8,9,10、11,12,13。 フライト工場システムはいくつかの昆虫が長距離飛行能力を持っていることを示しています。たとえば、飛行機山マツカブトムシの最長飛行距離は以上 24 km14,、 Tetrastichus planipennisiヤン飛んだ最大限 7 km15。飛行ミルは一般に利用できるツールが、生きている動物の生物学的アッセイはしばしば、個人差がかなり大きくします。これを克服するために複数回繰り返す多数の測定が平均分散能力の信頼できる推定値を取得する必要です。したがって、複数の個人は、データの十分な量のクイック コレクションを同時に使用する必要があります。ただし、同時実験複数の実験のセットアップ、広いスペースを必要とする、単一の測定システムと比較して高価であります。したがって、フライト工場は低コストである必要があります、簡単にする必要があります一般的な項目、およびコンパクトを内蔵。さらに、実験の手順が複雑になる必要があります。 または巧みなオペレーターが必要ないです。
本研究で我々 は、実験で簡単に使用できる、アンブロシア甲虫の飛行能力を測定した小型、低コストのフライト ミル (図 1および図 2) を組み立ててカシノナガキクイムシ。
Protocol
Representative Results
Discussion
低コスト、ビルド、小さな昆虫カシノナガキクイムシ(体長 4-5 mm、体重 4 〜 6 mg) などの小型フライト ミルを開発しました。私たちのフライトのミルだけ普通針、赤外線 LED、光センサー、瞬間接着剤などとコンピューター制御の電気機器などの任意の洗練された、高価なまたは稀な項目を必要としません。これは必要な項目の簡単かつ迅速なコレクションを有効にし、実験のコ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
実験を助けるため氏 s. 深谷、奥田さんに直と氏 t. 石野に感謝します本研究は、学術振興 (第 15 K 14755) 日本社会科学研究費補助金によって支えられました。
Materials
| needle | Seirin | J type No. 5 x 40 mm | |
| epoxy resin adhesive | Konishi | #16113 | |
| metal plate | from a home improvement store | ||
| disposable plastic pipette | from a home improvement store | ||
| snap button | from a craft store | ||
| IR sensor | Hamamatsu Photonics | S7136 | |
| IR LED | OptoSupply | OSIR5113A | 150 mW |
| custom-made program | downloadable from Github. URL: https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill |
||
| instant glue | Toagosei | 31204 | |
| A/D converter | LabJack Co. | U3-HV | |
| DAQ software | AzeoTech | DAQFactoryExpress | download from AzeoTech Web page. |
References
- Kubono, T., Ito, S. Raffaelea quercivora sp. nov. associated with mass mortality of Japanese oak, and the ambrosia beetle (Platypus quercivorus). Mycoscience. 43, 255-260 (2002).
- Kobayashi, M., Ueda, A. Wilt disease of Fagaceae trees caused by Platypus quercivorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) and the associated fungus: Aim is to clarify the damage factors. J Jpn For Soc. 87, 435-450 (2005).
- Nunokawa, K. Local distribution and spreading process of damages caused by Japanese oak wilt in Niigata Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of Niigata Prefectural Forest Research Institute. 48, 21-32 (2007).
- Ohashi, A. Distribution and spreading of damages caused by Japanese oak wilt in Gifu Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of the Gifu Prefectural Research Institute for Forests. 37, 23-28 (2008).
- Tokoro, M., Kobayashi, M., Saito, S., Knuura, H., Nakashima, T., Shoda-Kgaya, E., Kashiwagi, T., Tebayashi, S., Kim, C., Mori, K. Novel aggregation pheromone, (1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol, of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Coleoptera: Phatypodidae). Bulletin of FFPRI. , 49-57 (2007).
- Nobuchi, A. Platypus quercivorus Murayama (Coleoptera, Platypodidae) attacks to living oak trees in Japan, and information of Platypodidae (I). Forest Pest. 42, 2-6 (1993).
- Clements, A. N. The sources of Energy for flight in mosquitoes. J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).
- Armes, N. J., Cooter, R. J. Effects of age and mated status on flight potential of Helicoverpaarmigera (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol Entomol. 16, 131-144 (1991).
- Stewart, S. D., Gaylor, M. J. Effects of age, sex, and reproductive status on flight by the tarnished plant bug (Heteroptera: Miridae). Environ Entomol. 23, 80-84 (1994).
- Sarvary, M. A., Bloem, K. A., Bloem, S., Carpenter, J. E., Hight, S. D., Dorn, S. Diel flight pattern and flight performance of Cactoblastis castorum (Lepidoptera: Pyralidae) Measured on a flight mill: influence of age, gender, mating status, and body size. J Econ Entomol. 101 (2), 314-324 (2008).
- Zhang, Y., Wyckhuys, K. A. G., Asplen, M. K., Heinpel, G. E., Wu, K. Effect of Binodoxys Communis parasitism on flight behavior of the soybean aphid, Aphis glycines. Biol Control. 62, 10-15 (2012).
- Sappington, T. W., Burks, C. S. Patterns of flight behavior and capacity of unmated navel orangeworm (Lepidoptera: Pyralidae) Adults related to age, gender, and wing size. Environ Entomol. 43, 696-705 (2014).
- Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. A simple flight mill for the study of tethered flight in insects. J. Vis. Exp. (106), e53377 (2015).
- Evenden, M., Whitehouse, L., C, M., Sykes, J. Factors influencing flight capacity of the mountain pine beetle (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). EnvironEntomol. 43, 187-196 (2014).
- Fahrner, S. J., Lelito, J. P., Blaedow, K., Heimpel, G. E., Aukema, B. H. Factors affecting the flight capacity of Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), a classical biological control agent of Agrilus Planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Environ Entomol. 43, 1603-1612 (2014).
- Pham, D. L., Ito, Y., Okada, R., Ikeno, H., Isagi, Y., Yamasaki, M. Phototactic behavior of the ambrosia beetle Phatypusquercirorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) before and after flight. J Insect Behav. 30, 318-330 (2017).
- Wanner, H., Gu, H., Dorn, S. Nutritional value of floral nectar sources for flight in the parasitoid wasp, Cotesia glomerata. Physiol Entomol. 31, 127-133 (2006).
- Rowley, W. A., Graham, C. L. The effect of age on the flight performance of female Aedes aegypti mosquitoes. J Insect Physiol. 14, 719-728 (1968).
