여기에 제시된 프로토콜은 현장 실험에서 여러 날짜에 걸쳐 작물에서 스립과 분 해적 버그 포식자의 수를 결정하는 프로토콜입니다. 또한 스립에 대한 관리 전술의 효능을 확인하고 분 해적 버그에 의한 포식의 이점을 평가하는 방법도 설명되어 있습니다.
서쪽 꽃 물방울, 프랭클린에틸라 옥시 덴탈리스 (페르간드), 전 세계적으로 확산 된 다형성 해충이다. 인구를 통제하기 위한 살충제의 광범위한 사용은 자연적인 적과 경쟁꽃 의 물방울 종을 제거하여 인구를 증가시게합니다. 지속 불가능한 상황은 수반되는 저항하는 해충 인구, 이차 해충 발생 및 환경 저하와 함께 발전합니다. 통합 해충 관리는 해충과 자연적 관계에 대한 지식을 활용하여 환경 친화적이고 지속 가능한 전술을 구현합니다. 분 해적 버그는 스립의 가장 중요한 전 세계적으로 육식 동물이다. 그들은 억제하고 궁극적으로 프랭클린 종 꽃 물방울을 제어 할 수 있습니다. 적어도 매주 찍은 꽃 샘플은 포식자 – 먹이 역학을 이해하는 데 필요합니다. 여기에 개별 스립과 미세 해적 버그 종의 밀도를 추정하기 위해 과일 채소와 동반자 식물의 꽃의 샘플링입니다. 대표적인 데이터는 프로토콜이 시간이 지남에 따라 관리 전술의 효능을 결정하는 데 사용되는 방법과 분 해적 버그에 의한 프레데이션의 이점을 평가하는 방법을 보여줍니다. 샘플링 프로토콜은 다른 식물 종 호스트에서 스립 및 분 해적 버그샘플링에 유사하게 적응할 수 있습니다.
서쪽 꽃 물방울, 프랭클린에라 옥시 덴탈리스 (Pergande), 세계화와 농산물의 국제 무역의 결과로 전 세계적으로 확산 된 최초의 큰 해충 중 하나였다. 경제적 손상은 식물 병원성 바이러스의 전송을 통해 공급및 oviposition에서 직접 그리고 간접적으로 초래됩니다. 침략적인 인구는 이미 살충제의 대부분의 종류에 크게 저항하고, 살충제를 가진 인구를 통제하는 시도는 중요한 자연적인 적인 및 경쟁 종을 제거하여 손상을 증가시켰습니다. 이 통제 접근은 관리 프로그램을 불안정하게 하고 저항하는 해충 인구, 이차 해충 발발 및 환경 저하1귀착되었습니다.
통합 해충 관리 프로그램은 해충과 자연 적의 관계에 대한 지식과 이러한 관계에 대한 관리 전술의 영향에서 개발되었습니다. 급속한 식민지화와 성장의 인구 특성은 오랫동안 기회 서쪽 꽃 물방울을 조절하는 자연 적의 용량을 능가하는 것으로 믿어져왔다; 즉, 오리우스 인시디오서스의 자연인구로부터의 포식은 서양꽃의 탄압을 초래할 뿐만 아니라 멸종을 향한 인구의 감소로 나타났다2. 또한, 서쪽 꽃 물방울은 주로 꽃가루와 토착 polyphagous 꽃 물방울과 다른 꽃 자원을 위해 경쟁하는, 꽃이 살고있다.
미국 동부 의 대부분에서, 주요 네이티브 경쟁자는 프랭클린 키티 (피치), 남부 플로리다에서 주요 경쟁 종은 프랭클린니야 비스피노사 (모건)3. 서쪽 꽃 thrips 포식자와 경쟁 꽃 thrips 종의 네이티브 종에서 플로리다에서 강한 생물 저항을 겪고; 그러나, 그것은 살충제와 경쟁 스립과 자연 적을 제외 하는 다른 전술에 의해 방해 서식지에서 지배적인 종. 따라서, 채소 열매를 맺는 성공적인 통합 해충 관리 프로그램의 핵심구성 요소는 포식 및 경쟁 증가 3,4. 이 프로그램은 포식자 – 먹이 역학의 지식과 스립을 관리하고 생물학적 저항을 증가시키기 위해 다양한 전술의 효과에서 개발되었습니다. 여기에서, 플로리다에 있는 열매를 맺는 야채 및 동반자 식물의 꽃에 있는 개별 적인 물방울 및 분 해적 버그 종의 밀도를 추정하기 위하여 이용된 방법론이 도시됩니다. 데이터는 관리 전술의 효능을 확인하고 분 해적 버그에 의해 프레데이션의 이점을 평가하는 데 사용됩니다.
꽃 물방울 샘플링 프로토콜 설계 : 배경 정보
1980년대 5세기에 서양 꽃이 주요 해충으로부상했을 때, 현장 연구에서 개별 스립 종의 수를 정확하고 효율적으로 정확하게 결정하는 절차를 개발할 필요가 있었습니다. 여기에 설명 된 절차는 꽃 물방울의 생물학 및 관리를 이해하기 위해 수행 된 수많은 연구에서 얻은 지식에서 개발되었습니다. 이러한 연구의 예로는 펀더버크 외2,한센 외6,살게로 나바스 외7,서덜랜드 외8,타일러 줄리안 외9. 꽃에서 프랭클린 종과 미세 해적 버그의 농도는 행동 기반이 아닌 살충제 응용 프로그램 또는 샘플링6의유물입니다. 다른 식물 부분에 꽃에 인구의 추정은 일반적으로 식물 호스트에 육식 동물과 먹이의 로컬 역학을 이해하고 먹이 비율에 육식 동물에 따라 생물학적 제어 프로그램의 혜택을 평가하기에 충분하다. 그러나 꽃을 위해 개발 된 방법론은 다른 식물 부품의 샘플링에 적용 될 수있다. 일반적인 샘플 단위는 하나 이상의 꽃입니다. 원하는 수준의 정밀도를 달성하는 데 필요한 샘플 수는 표본 단위의 인구 밀도 및 꽃 수의 함수입니다.
프랭클린의 종은 꽃에 집계 된 분포경향이 있으며, 인구는 일반적으로 상부 식물 캐노피7의꽃에 집중된다. 대부분의 연구에서 꽃은 식물의 상반부에서 무작위로 선택됩니다. 액체 세척, 기계적 이탈 또는 탈수등 꽃에서 물방울을 제거하는 상대적 기술은 부정확하고부정확합니다 8. 이러한 이유로 직접 계수, 절대 추정 기술이 사용됩니다. Thrips는 Iength에 있는 대략 2 mm의 작은 유기체이고, 현미경 검사법은 일반적으로 정확하게 종을 결정하기 위하여 필요합니다. 샘플 유닛을 구성하는 꽃은 70 % 알코올의 바이알에 배치됩니다. 샘플이 수집되면 각 플롯의 바이알이 실험실로 반환되어 스립 및 미세 해적 버그를 추출하고 각 플롯의 성별, 종 및 단계를 정확하게 결정합니다. 실험은 스립을 억제하는 치료의 효능과 분 해적 버그에 의한 포식의 이점을 평가하는 데 사용되는 복제 된 필드 플롯으로 구성됩니다. 꽃 샘플은 식물 호스트의 개화 기간 동안 적어도 매주 촬영됩니다. 무작위 전체 블록 실험 설계는 블록 사이의 스립 및 미세 해적 버그 밀도의 실험 오차 차이에서 제거하는 데 유용합니다. 서브 플롯 처리 배열은 스립 운동9에영향을 미치는 관리 전술의 플롯 간 효과를 줄이는 데 유용합니다.
꽃 샘플 처리 및 분석: 배경 정보
1990년대 이전에는 분류학 전문가가 사용하기 위해 스립 종의 열쇠를 개발했으며, 이들은 여러 마운팅 매체 중 하나를 사용하여 현미경 슬라이드에 식별용으로 스립을 설치했습니다. 스립 생물학 및 관리를 공부하는 연구원은 분류학 전문가가 아니었고, 연구 결과에 있는 분류학 전문가에 의하여 아무 관여도 없었습니다. 전형적으로, 이 연구 결과에서 견본에 있는 thrips는 분류의 속, 가족, 하위 순서, 또는 순서 수준으로 덩어리되었습니다. 서쪽 꽃 의 확산 후, 1) 스립 생물학 및 관리에 관한 연구의 급속한 확산과 2) thrips 종을 식별하고 샘플을 처리하기위한 효율적인 시스템을 개발할 필요성에 대한 연구자에 의해 인식이 있었다.
1990년대 중반 에 스립 인구 생물학을 관련시키는 연구 결과에서는, 견본에서 성숙한 물방울은 현미경 슬라이드에 배치되고 분류학 전문가 R. J. Beshear에 의해 종으로 확인되었습니다 (예를 들면, 살게로 나바스 외 7). 유충은 그 당시 사용할 수있는 애벌레 식별 키의 부족으로 인해 속으로 확인되었다. 슬라이드 마운팅은 비용이 많이 들고 힘들었으며 보다 효율적인 시스템이 개발되었습니다2. 후속 연구에서, 샘플의 물방울은 70% 알코올을 함유하는 페트리 접시의 꽃에서 추출되었고, 페트리 접시의 수컷과 암컷은 입체 검사하에 종으로 확인되었다. 우리의 연구의 대부분은 프랭클린니엘라의 종을 포함한다. 이들 종의 성인은 프로노툼, 머리 및 안테나10,11,12의등쪽 표면에 대한 그들의 채색의 차이를 이용하여 입체스코프 하에서 종으로 분리되었다.
thrips 분류에 있는 추가 전문 지식은 견본에 있는 그밖 thrips 제네라 및 종을 인식하고 확인하기 위하여 취득되었습니다. 전 세계적으로 스립의 중요한 육식 동물인 수많은 오리우스 종들이 있습니다. 두 종, O. insidiosus 와 O. pumilio (챔피언), 플로리다의 대부분에 걸쳐 sympatric 13. 이 종의 성인은 기저 안테나 세그먼트의 색상 특성, 뒷다리의 페모라 및 날개에 있는 쿠니우스로 구분됩니다. 스립 종과 성별은 생물학과 행동이 다릅니다. 따라서 각 데이터는 일반적으로 별도로 분석됩니다. 꽃의 스립 인구는 집계된 분포 패턴을 갖기 때문에 데이터는 치료 간의 차이를 안정화하기 위해 변환이 필요합니다. 처리 수단은 실험 설계에 적합한 분산 분석을 사용하여 비교되며, 데이터는 각 개별 날짜 및/또는날짜 2,9에걸쳐 풀려진 데이터에 대해 분석됩니다. 개별 날짜에 미치는 영향의 분석은 치료 차이가 날짜에 따라 다를 때 중요합니다. 분당 총 스립 (성인과 애벌레)의 비율은 약 1 포식자의 비율로 스립 인구를 억제 플로리다 현장 연구에서 미세 해적 버그와 생물학적 제어의 효과를 평가하는 데 사용됩니다 모든 180 2,9.
꽃 물방울의 인구 밀도를 추정하기 위해 정밀도의 원하는 수준으로 샘플링 프로토콜은 현장 연구의 3 년 이상 플로리다 작물을 위해 개발되었다. 연구는 인구 추정에 영향을 미치는 꽃 thrips 생물학의 중요한 양상을 이해하기 위하여 실시되었습니다. 예를 들어, 16, 필드 내의 샘플 위치16,개별 식물에 대한 샘플 위치6,16,집계 패턴시 16을 샘플링 할 때 시간 추정치에 미치는 영향을 이해하기 위해 연구가 수행되었습니다. 꽃7, 꽃 색깔17. 이 요인은 인구 추정에 영향을 미치기 위하여 찾아냈습니다; 따라서 향후 연구에서 샘플링 프로토콜을 설계할 때 어디에서, 언제, 어떻게 결정하는 것이 매우 중요합니다.
미닛 해적벌레 어른과 님프는 매우 신생물이며, 포식자는 같은 꽃을 선호함으로써 밀도 의존적인 방식으로 먹이를 가진 응집체(17)에 의해 선호된다. 그들은 또한 먹이 또는 물방울을 찾는 먹이에 의해 손상 된 식물에서 단서를 악용. 성인은 꽃 사이를 빠르게 이동, 공간과 시간18에서물방울 먹이의 지역 인구를 추적 할 수있는 능력을 향상 시키는 행동. 따라서, 스립의 인구를 추정하기 위해 개발 된 샘플링 프로토콜은 분 해적 버그의 인구를 추정 할 때 미래의 연구에 사용되어야한다. 분 해적 버그는 다른 프랭클린 종 꽃 thrips19의성인과 애벌레의 효율적인 육식 동물이다. 총 스립 먹이의 수에 상대포식자의 수는 꽃에 있는 물방울의 혼합 인구를 억제하고 통제하는 분 해적 버그의 능력의 가장 좋은 견적을 제공합니다. 이는 향후 연구에서 데이터를 분석할 때 고려해야 합니다.
프랭클린니엘라 종 성인은 꽃이 시작되면 호스트 작물을 급속히 식민지화하고, 급속한인구 증가는 자연적 적2,18,19에서사망률의 부재에 따른다. 해바라기와 같은 육식 동물과 물방울 먹이 모두에 대한 좋은 식물 호스트에, 물방울의 수는 분 해적 버그증가로 인구 감소에따라 꽃 개시 직후 가장 큰 (그림 9). 분 해적 버그의 인구는 thrips거의 멸종에도 불구하고 남아있다. 완전히이 육식 동물 – 먹이 동적 관계를 이해하려면, 작물의 개화 기간 동안 자주 샘플링 할 필요가있다. 같은 전술의 다른 유형의 효능을 조사 할 때 사실이다, 그들은 어떤 날짜와 다른 사람에 효과적 일 수 있기 때문에. 타일러-줄리안 등에서 조사 중인 푸시-풀 시스템에서 여러 전술의 효과를 평가하기 위해 꽃의 전체 기간에 걸쳐 한 두 번 매주 샘플링을사용했습니다.
프랭클린니엘라는 스리피다에서 두 번째로 큰 속이며, 성인 생활 단계20을설명하는 많은 양의 문학이 있다. 종의 복잡한 다른 식물 호스트 종과 지리적 위치에 특정 꽃을 살고있다. 따라서 초기 샘플링의 하위 집합에서 슬라이드 준비된 시편의 전문가 식별이 중요합니다. 그런 다음, 주어진 식물 호스트 및 지리적 위치에서, 각 종의 성인고유의 분류학적 문자를 선택할 수 있으므로 각 종을 현미경에 배치하는 힘들고 비용이 많이 드는 절차에 가지 않고도 향후 연구에서 종을 결정할 수 있습니다. 화합물 현미경으로 볼 수 있습니다. 그들은 단순히 보고 스테레오스코프에서 식별 할 수 있습니다. (일부 특이한 상황에서는 두 종을 구분하는 형태학적 문자가 너무 유사하여 입체 범위에서 분리할 수 없습니다.) 플로리다의 대부분의 작물에서 흔히 볼 수 있는 꽃 물방울 종에 대해 여기에 설명된 방법은 관리 전술의 효능을 결정하기 위해 현장 연구에 필요한 많은 샘플을 처리할 때 다른 지리적 위치에 적응하고 사용되어야 합니다. 분 해적 버그에 의해 프레식의 이점을 평가합니다.
The authors have nothing to disclose.
지원은 플로리다 농무부 및 소비자 서비스 번호 01856 및 024049의 특수 작물 블록 보조금에 의해 제공되었습니다. 추가 지원은 USDA-ARS와 플로리다 번호 58-6618-2-096 및 58-6618-4-035 사이의 협력 협정에서 왔다. 우리는 꽃 물방울의 인구 역학에 영향을 미치는 요인을 이해하기 위해 우리의 연구에 너무 많은 방법으로 기여 한 이전 학생, postdocs, 및 협력자에 감사드립니다.
Alcohol | Any source | 70% ethanol or isopropyl | |
Centrifuge tube | Fisher Scientific Co. | 06-443-18 | Flat cap and trayed |
Forceps | Fisher Scientific Co. | 08-885 | Medium point |
Kaolin clay | Novasource | Surround WP | 95% kaolin |
Pasteur pipet | Fisher Scientific Co. | 13-678-6A | 5 ¾ inch disposable |
Petri dish | Fisher Scientific Co. | FB0875711A | With grid |
Probes/seekers | Fisher Scientific Co. | 08-995 | 6 inch bent end |
Scalpel | Fisher Scientific Co. | 14-840-00 | Excel international |
Stereomicroscope | Leica Microsystems | M Series | 40X and greater |
UV-reflective mulch | Intergro | Metalized |