Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

Måling af flyvning evne til Ambrosia Bille, Platypus Quercivorus (Murayama), ved hjælp af en billig, lille og let bygget flyvning Mill

Published: August 6, 2018 doi: 10.3791/57468
Automatic Translation
1, 2, 3, 2, 1
1School of Human Science and Environment, University of Hyogo, 2Laboratory of Forest Biology, Division of Forest and Biomaterials Science, Graduate School of Agriculture, Kyoto University, 3Hyogo Prefectural Technology Center for Agriculture, Forestry and Fisheries

Summary

Vi udviklet en lav pris og små fly mill, konstrueret med almindeligt tilgængelige varer og anvendes nemt i eksperimenter. Brug af dette apparat, målte vi flyvning evne til en ambrosia Bille, Platypus quercivorus.

Abstract

Ambrosia Bille, Platypus quercivorus (Murayama), er vektoren af et svampe patogen, der forårsager massive dødelighed af Fagaceae træer (japansk egens visnesyge). Derfor kan vide spredning kapacitet hjælpe informere fældefangst/træ fjernelse indsats mere effektiv forebyggelse af denne sygdom. I denne undersøgelse, vi målte flyvning hastighed og varighed og anslået flyvning afstand af beetle ved hjælp af en nyligt udviklet fly mill. Flight møllen er lave omkostninger, lille og bygget ved hjælp af almindeligt tilgængelige varer. Både flyvning mill arm og sin lodrette akse består af en tynd nål. Beetle modellen er fastklæbet til en spids af armen ved hjælp af instant lim. Andet tip er tykke på grund af at være dækket med plastic, således det letter påvisning af rotationer af armen. Revolutionen af armen er opdaget af en photo sensor monteret på en infrarød LED og angives ved hjælp af en ændring i output spænding, når armen gik over Lysdioden. Fotosensoren er tilsluttet til en personlig computer og output spænding data er gemt på en samplingsfrekvens på 1 kHz. Ved at gennemføre eksperimenter ved hjælp af denne flyvning mill, fandt vi, at P. quercivorus kan flyve mindst 27 km. Fordi vores flyvning mill består af billige og små ordinære poster, kan mange fly mills forberedt og bruges samtidig i en lille laboratorium plads. Dette muliggør eksperimentatorer at opnå en tilstrækkelig mængde af data inden for en kort periode.

Introduction

Dyr, der vandrer lange afstande på jagt efter mad og hjælpere. Overflytter dyr kan undertiden være uønskede kammerater. Kvindelige ambrosia Bille, Platypus quercivorus (Murayama), er en kendt vektor af de svampe patogen, Raffaelea quercivora Kubono et Shin-Ito. Dette patogen forårsager massive dødelighed af Fagaceae træer (japansk egens visnesyge) og en høj grad af dødelighed1. Siden 1980, denne sygdom har været at udvide over hele Japan, og er blevet et alvorligt problem2.

P. quercivorus er et lille insekt (4-5 mm i kropslængde og 4-6 mg i kropsvægt), og årlig udvidelse af sygdommen tyder på, at de er i stand til at flyve op til flere km3,4. Den mandlige P. quercivorus lokaliserer en værten træet og frigiver en sammenlægning pheromone, der tiltrækker både hanner og hunner5. Derfor træet vært angrebet masse af artsfæller, og til sidst dør. Mandlige borer en tunnel inde i træet efter landing og en feromon-tiltrukket kvinde kommer ind i tunnelen og lægger æg. De skraverede P. quercivours vokse i tunnelen, indtil de bliver voksne. Voksne opstår og spredes for at finde nye værter. Således, udvidelse af sygdommen er muligvis relateret til migrerende evne til denne Bille. Omfang som beetle kan flyve er imidlertid stadig uklart. Derudover hunnen er større end hannerne6 (kvindelig: 4,6 mm og mandlige: 4,5 mm) og mandlige biller søge efter et mål træ, Angiv tunnelen inde i træet og så tiltrække hunnen. I betragtning af disse seksuelle forskelle i kropsstørrelse og rollen som flyvning i deres liv, seksuelle forskelle kan findes i flyvning evne, men forskellen i evne er fortsat uklart.

Generelt er det yderst vanskeligt at måle vandrende evne i feltet, især flyvning evne, på grund af den brede vifte af vandrende området. Vandrende evne er blevet målt i laboratorier på tøjret betingelser, såsom en flyvning mill system, for over 60 år7,8,9,10,11,12 , 13. flyvning mill systemer har vist, at nogle insekter har evnen til langdistance flyvning. For eksempel, den længste flyvning afstand af mountain pine beetle i en flyvning mølle var over 24 km14, og Tetrastichus planipennisi Yang fløj maksimalt over 7 km15. Selv om flyvning møllen er en almindeligt tilgængelige værktøj, resultere biologiske assays med et levende dyr ofte i meget store individuelle forskelle. For at overvinde denne, er mange målinger, gentages flere gange, forpligtet til at opnå pålidelige skøn over gennemsnitlige spredning kapacitet. Derfor, flere personer bør anvendes på samme tid for hurtig indsamling af en tilstrækkelig mængde data. Men samtidige forsøg kræver en større plads, flere eksperimentelle opsætninger, og er dyrere i forhold til en enkelt målesystem. Derfor, flight møllen skal være lav pris, bør være let bygget med almindeligt tilgængelige varer og kompakt i størrelse. Derudover bør forsøgsmetoden ikke være kompliceret eller har brug for en dygtig operatør.

I denne undersøgelse, vi samlet en lille, billig flyrejse mill (figur 1 og figur 2), der let kunne anvendes i eksperimenter, og målt flyvning evne til ambrosia Bille, P. quercivorus.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. opførelse af en flyvning mølle

  1. Opførelsen af en flyvning mill apparater
    1. Afbrød plastdel fra en nål (metal del: 40 mm i længden og 0,25 mm i diameter; plastdel: 22 mm i længden og 2 mm i diameter) med nippers (figur 3).
    2. Løse dette nål med en ubehandlet nål i form af et kors med epoxy harpiks lim (figur 3), henviser dem som en flyvning mill arm og en aksial nål.
      Bemærk: For en aksial nål, ubehandlet side skal være en bunden. Udækkede spidsen af flyvning mill arm er for limning en Bille (figur 1B og figur 3).
  2. Opførelsen af basen
    1. Lave en lille dimple på overfladen af en tynd rustfri metal plade (5 cm x 5 cm) ved hamring en søm for at forhindre aksial nålen glider horisontalt (figur 4).
      Bemærk: De faktiske dimensioner af metalpladen er ikke kritisk, og et andet materiale er muligt, men undgå at bruge bløde materiale; ellers vil være stak nålen, forhindrer møllen i revolverende.
    2. Placere og løse metalpladen på den træ bord (træ base) med dobbeltklæbende tape.
    3. Bøje en stålplade for at gøre det dobbelt L-formet (figur 1 c og figur 2A).
      Bemærk: Det var praktisk at bruge en L-formet metal plade for fastsættelse af møbler på væggen. En anden bekvem punkt til støtte ved hjælp af denne slags plade var, at pladen allerede havde mange huller. Hullerne blev brugt til skrue, og også fastsætte en snap knap (figur 1A og figur 4).
    4. Gøre en cylinder af klippe spidsen af en engangs plast pipette (højde = 1 cm, udvendig diameter (OD) = 4 mm, indvendig diameter (i.d.) = 2 mm) til at lede en aksial nål (figur 2A og figur 4).
    5. Sætte og lave dobbelt L-formet pladen og cylinder på metalpladen (figur 2A og figur 4).
  3. Opførelsen af sensing apparatet
    1. Bøje en metal plade for at gøre det L-formede at gøre en topplade.
      Bemærk: Det var praktisk at bruge en L-formet metal plade for fastsættelse af møbler på væggen (figur 5B-C). Hvis det er tilfældet, kan du springe dette trin.
    2. Sæt en lille metal loft (5 mm i længden og 1 mm i diameter) på den øverste plade (figur 2D-E, figur 4og figur 5A).
      Bemærk: Som en fælles landbrugspolitik, vi brugte en snap knap. Det passerede gennem et hul i den L-formede plade (figur 4).
    3. Lave en photo sensor på den L-formede tallerken (figur 4 og figur 5A). Skruet et kredsløb substrat for sensoren på den L-formede tallerken pladshensyn (figur 2D-E, og figur 4).
    4. Lim en infrarød LED (150 mW) på en lille magnet med en kredsløb substrat for LED (figur 1A og figur 2A).
    5. Placere LED (150 mW) på bundpladen under fotosensor (figur 1A og figur 2A).
  4. Opførelsen af indehaveren
    1. Bøje en metal plade for at gøre det L-formede.
      Bemærk: Det var praktisk at bruge en L-formet metal plade for fastsættelse af møbler på væggen (figur 5B-C). Hvis det er tilfældet, kan du springe dette trin.
    2. Fastgør pladen på en træ bord (trævæg) med skruer (figur 1 c, figur 4og figur 5B). Højden af den træ bord er ikke kritisk, det var 7 cm i denne undersøgelse.
  5. Ledninger, der forbinder
    1. Tilslut fotosensor til en analog input channel (AIN) af en A/D converter via normale elektriske kabler.
      Bemærk: Det er nyttigt, hvis alle kabler er samlet og fast på den L-formede tallerken (figur 5B-D), fordi en rodet arbejdsområde ofte forhindrer fine manipulation gennem hele eksperimentet.
    2. Tilslut A/D-Konverter til en personlig computer (PC) via et USB-kabel.

2. forsøgsmetoden

  1. Indsamle alle frisk frem P. quercivorus voksne fra en død Quercus crispula Blume (Bøge-ordenen: Fagaceae) træ i morgen (7-9 am) som er eksperimentet skal udføres.
    Bemærk: Brug ikke biller indsamlet i den foregående dag. Mere end 100 biller kom ud hver dag og nyopstået biller var kontrolleres dagligt. Se en reference16 for detaljerede metoder på indsamling biller.
  2. Sætte en Bille på isen til anesthetization. Undgå at få beetle våde; ellers bliver det vanskeligt at gennemføre følgende procedure. Udføre alle efterfølgende procedurer på is.
  3. Placer en lille mængde af en komponent i den instant lim (jellylike lim) på billen pronotum med mill arm, og holde møllen arm i kontakt med den pronotum.
    Bemærk: Jellylike limen vil tørre langsomt, hvis denne lim anvendes alene. Men denne lim fungerer hurtigt, når to komponenter er blandet (Tabel af materialer). Anden komponenten (flydende lim) vil blive anvendt i næste trin.
  4. Tilføje en lille mængde af anden del af lim (flydende lim) ved hjælp af en fin nål eller stick. Sikre, at vingerne er gratis fra lim (figur 1B). Den flydende lim bruges til at lette hærdning af jellylike limen.
  5. Justere den korsformede nål i flight mill (figur 6) ved hjælp af en magnet til at holde den L-formede plade (topplade) på andre L-formet pladen. Bare skubbe den øverste plade, når du justerer højden på den øverste plade til nålen. Indsæt den øverste spids af aksial nålen ind i boringen på snap-knappen på den øverste plade (figur 5A), og Placer anden spidsen i guide på bundpladen (figur 6).
  6. Justere placeringen af en IR LED under sensoren.

3. indhente og analysere Data

  1. Optage det forstærkede udgangssignal fra fotosensoren og gemme det i pc'en via A/D-konverter ved hjælp af kommerciel software med en samplingfrekvens på 1.000 point/s (figur 7A) (for A/D-konverter og software, Tabel af materialer).
  2. Starte programmet DAQFActoryExpress.
  3. Klik på et kors (+) mærke på ikonet logføring i vinduet arbejdsområde .
  4. Højreklik på logføring Angiv navnet og vælg Begynde journaliserer sat.
    Bemærk: Softwaren fortsat logge og gemme data.
  5. Indspilningen standses ved Højreklik Sætnavnet logging og vælg Ende journaliserer sat til at gemme en .csv-fil.
  6. Uddrag passerer tidspunktet for flyvning mill armen ovenfor IR LED ved hjælp af en passende software ved at afsløre gange kun når den registrerede spænding overskredet tærsklen (0,5 V).
    Bemærk: Da nogle software (fxMS Excel) kan læse en oprettede .csv-fil, bruge en velkendt software afhængigt af undersøgelsens formål. Hvis det er nødvendigt, dataoverføre de skræddersyede programmer tilgængelige via Github, https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill. Yderligere oplysninger om vores programmer samt instruktioner til at bruge programmet, se readme-filen, der er ledsaget med main-programmet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I disse eksperimenter viste omkring 50% af biller anvendes til flyvning mill én eller flere omdrejninger. Når den plast del bestået en virtuel linje mellem sensoren og LED, den registrerede spænding ændret fra 0 V til ca 6,5 V, og varigheden af en forbigående var inden for 10-20 ms, afhængig af flyvning hastighed. Derfor, en ændring af piglignende spænding er observeret som en revolution (figur 7B). Vi defineret flyvning som når flight mill arm drejet sig, dvs.spænding overskredet tærsklen (0,5 V), uanset antallet af omdrejninger i en bout, revolution hastighed eller revolution varighed. Vi også defineret flyvetid som en tid kun når den registrerede spænding overskredet tærsklen. Således blev kun ét tidspunkt udvundet for hver aflevering af den plast del. Derfor fløj 50% af biller anvendes til flyvning mill"". Nogle biller tendens til at åbne og lukke deres vinger flere gange før en flyrejse, men i de fleste tilfælde biller begyndte at flyve uden at vise nogen tegn på forhånd. Typisk, en Bille holdt flyver i en bestemt periode (delvis flyvning) og derefter fløj igen efter et interval (figur 7C-D). Det var ikke muligt at forudsige, hvorvidt beetle ville genoptage flyvningen. Dermed, vi udpeget en måling som værende fuldført, når intervallet var over 60 min.

I de fleste tilfælde biller fløj med en hastighed på 3-6 omdrejninger pr. sekund (0,75-1,50 m/s). Vi anslog den samlede flyrejse afstand ved at multiplicere afstanden af en omdrejning (dvs., omkredsen af flyvevejen), som vil være ca 25.1 cm, og afhænger af radius af flyvning mill arm, med det samlede antal omdrejninger. For at undgå undervurdering af biller flyvning kapacitet, udeladt vi biller, der viste en kort flyvning (mindre end 1 km) fra denne analyse. Endelig, vi fik 16 biller (7 hanner og 9 hunner) fra 35 biller, der udføres mindst én revolution.

Vi defineret flyvningens varighed som samlede tidsforbrug flyvende, og flight afstand som den summerede afstand af delvis flyvninger. 16 biller viste en 1.26 time (3,24 km) eller længere flyvning uden energiindtag. Den maksimale varighed og afstand var 7,5 h og 27,1 km, henholdsvis. Fordi flyvning varigheder og afstande var i høj grad forskellige blandt individer i disse eksperimenter, var median værdier mere informativt end de gennemsnitlige værdier.

For at undersøge seksuelle forskelle i flyvning evne, vi grupperet data afhængigt af køn og fandt, at flight afstanden var ens for mænd (median: 10.2 km, gennemsnit: 13.4 ± 3.11 km, min: 3.3 km, max: 27,1 km) og hunner (median: 17,2 km, gennemsnit: 17,2 ± 2.16 km, min : 8,7 km, max: 25,4 km). Wilcoxon rang summen test viste ingen signifikant forskel (p = 0.211) i flugt afstand mellem hanner og hunner (figur 8) og heller ikke i flyvning varigheder mellem hanner og hunner (hanner: 3,8 h, hunner: 4,7 h, p = 0.142). Dermed, vi konkludere, at begge køn af biller kan have den samme evne til flyvning i afstand og varighed.

Figure 1
Figur 1: oversigter over flyvning mill. (A) den skrå visning af flight mill. Sammenligne med en tennisbold for skalering. (B) en Bille knyttet til flyvning mill. (C) skalaer af en flyvning mill. Se figur 2 for nærmere af enkelte dele. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: Flight mill fra forskellige vinkler. En frontal (A), venstre (B), højre side (C)og (D) ovenfra af flyvning mill. (E) underside af den øverste plade. For at fotografere, blev LED flyttet fra under fotosensoren. en: aksial nål, bp: bundplade, dlp: dobbelt L-formet plade, gb: guide på bundpladen, gt: guide på toppladen, LED: IR LED, lp: L-formet plade, ma: flyvning mill arm, mp, metalplade på bundpladen, ps: fotosensoren. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: nål anvendes til flyvning mill. En original nål (venstre) og et kors-formet nål (til højre). En nål størrelse er: metal del: 40 mm i længden og 0,25 mm i diameter, plastic del: 22 mm i længden og 2 mm i diameter. en: aksial nål, ma: flight mill arm. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: Hvordan at konstruere flyvning mill. Se teksten for detaljer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5: flyvning mill dele. (A) en guide på den øverste plade og en photo sensor blev fastsat på det L-formede tallerken med epoxy harpiks lim. Diameter af hullet med snap knap var 1 mm og længde var 5 mm. (B) en skrå visning af flight møllen fra en øverste højre vinkel. En magnet forbinder to L-formet plader. En sort L-formet plade skruet på en træplade. (C) en bagfra af flyvning mill. Elektriske kabler blev bundtet og fast på den L-formede plade, der blev skruet på en træplade. (D) tre fly mills (F1-F3) er klædt i et lille rum (45 cm x 20 cm). gt: guide på toppladen, mg, magnet, ps: fotosensoren. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6: Hvordan at justere flyvning mill. Skub den øverste plade lodret og indsætte den øverste spids af aksial nålen i guide på toppladen, dvs., hullet i knappen snap. Indsæt korsformede nålen ind i hullet i den dobbelte L-formet plade. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 7
Figur 7: repræsentative tid spor af omdrejninger. (A) et eksempel på en spænding output under en 500 ms (A), et 10 Sørensen (B), og en 1-times (C) flight aktivitet. Trace er tidsligt udvidet fra (C) (A). Stiplede linjer angiver de perioder, der er udvidet. Spænding output stikprøven hver 1 ms (1.000 point pr. sekund). Når armen bestået ovenfor IR LED, udgangsspænding af sensoren steg fra 0,01 V til ca 6.7 V. En piglignende spænding ændring blev observeret som en revolution (B). Når tidsskalaen er minut ligesom i panelet C, observeret en langvarig flyvning som som et sort rektangel (C). Typisk, flight aktivitet har to faser: en er en intensiv-rækken fase, den anden er pause fasen. Længden af intervallet mellem intensiv-flight faser er ikke forudsigelig. Under den intensive flyvefase fløj skarnbassen med konstant hastighed. (D) overlejring af spænding output og tilsvarende akkumuleret flyvning afstand. Spænding output er det samme som med panelet (C). Blå: spænding output af en 1-h flyvning, rød: akkumuleret flyvning afstand. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 8
Figur 8: sammenligning af flyvning afstanden mellem hanner og hunner. Et box plot af flyvning afstand. Ingen signifikant forskel i flight afstand er observeret mellem hanner og hunner. Linjen i boksen angiver medianen, og kanterne af boksen angiver de højere og lavere kvartil, henholdsvis. Maximum og minimum værdier angives med whiskers. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi udviklede en low-cost, nemme-hen til-opbygge og kompakt flyvning mill for små insekter som P. quercivorus (4-5 mm i kropslængde og 4-6 mg i kropsvægt). Vores fly møllen bestod kun almindelige elementer såsom en nål, en IR LED, en photo sensor, øjeblikkelige lim, osv., og kræver ikke nogen sofistikeret, dyre eller sjældne elementer såsom computer-kontrollerede elektriske enheder. Dette aktiveret nem og hurtig indsamling af nødvendige varer og reduceret eksperimentelle omkostninger. Ja, det kostede kun 1.000 JPY (ca 10 USD, 8 EUR, eller 7 GBP) per flyvning mill (undtagen ikke-flight mill bestemte elementer såsom en PC, A/D-konverter, software, softwarelicens etc.) desuden præsenteres flyvning møllen var kompakt. Det var derfor muligt at forberede og bruge flere fly mills16 uden at behøve et stort eksperimentelle rum (fig. 5 d). Disse er de stærkeste punkter i denne metode med hensyn til andre fly mills metoder.

Fremdrivningseffekt var meget små for denne lille Bille. Derfor, friktion modstand skal være så lille som muligt, som nævnt i tidligere undersøgelser15,17. Dette er meget kritisk for måling. Fra dette synspunkt var brugen af en tynd nål meget belejligt for at reducere kontaktområdet på flight mill bundpladen. Af samme grund, skal den øverste del af flyvningen møllen også være glat. Alle potentielle kontaktpunkter eller steder skal være glatte.

Når en target insekt er lille, skal flyvning møllen holdes fladt, selv om tidligere papirer ikke har nævnt dette klart. Ellers kunne måle resultaterne uventet påvirket af tyngdekraften-relaterede effekter. Tyngdekraften-relaterede påvirkninger og stor friktion modstand kunne give vildledende resultater. Et andet kritisk punkt var nøjagtigheden af længden af flyvningen mill arm. Fordi antallet af omdrejninger overskrides mere end ti tusinde når biller fløj lange afstande, giver en unøjagtige opmåling af nålen længde vildledende oplysninger. Måler radius af mill arm revolution efter konstruktion er mere praktisk end at gøre flyvning møllen arm netop ønskede længde.

Til måling af flyvning aktivitet af P. quercivorus, antyder dette eksperiment praktisk vigtige punkter. Først, skal målingerne udføres af frisk opstået biller. Hidtil har vi bemærket, at starte et eksperiment i morgen et højere antal biller, der flyver over 1 km, i forhold til start i eftermiddag. Derfor ideelt så mange biller som muligt skal måles i morgen. Andet, guides på den øverste og base plade kan være kritisk for at indsamle store mængder data. Eksperimentet udføres ved hjælp af den beskrevne procedure var ganske let og hurtig. Fra bedøve til færdiggørelse af limning, tog det mindre end 1 min. ofte justere den korsformede nål til flyvning mill er det hastighedsbegrænsende trin. Hvis det tager for meget tid, kan kun et par biller måles. Disse guider hjælpe for at justere nålen til møllen hurtigt. For det tredje, bedste betingelser for målingen skal være fundet, samt den bedste procedure for håndtering af insekter. Ideelt set, skal alle målte data kan bruges til analyseformål, selv om udelukkelse blev ofte anvendt inden for dyreadfærd9,10,18. Vi udeladt insekter, der fløj mindre end 1 km, da vi ikke vidste om kort afstand løbesedler har en ringe evne til at flyve eller nogle eksperimentelle fejl forårsaget kortdistance flyvninger. Den bedste ydeevne af forsøget vil give en mere præcis vurdering af biller flyvning kapacitet.

En anden begrænsning muligvis samtidig sampling af data fra en masse biller. En høj-drevne PC er nyttige i behandling af flere fly mills' data samtidigt. Især, samtidig sparer og skriver data, er PC specifikationerne kritisk. Fordi flyvningen er højhastighedstog og langvarig, kunne nogle data forsvinder, hvis en passende PC ikke bruges. Vi fandt 1 kHz samplingfrekvens til at være bedst for vores set-up. Samplingfrekvens bør dog tilpasses hver given flyvning mill apparater.

Fordi måling af flyvningen af en Bille blev afbrudt når en flyvning interval oversteg 60 min, holdt vi observere hver Bille efter 60 min var udløbet. Derudover var vores analyse, off-foret. Det ville således være nyttigt, hvis nogle adfærdsmæssige stater som en flyvning interval, en flyvningens varighed, en flyvning afstand, osv. er meddelt/vises i realtid. For at opnå tidstro analyse, et nyt program skal udvikles i fremtiden, og en høj-drevne PC bør anvendes.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Vi takker hr. S. Fukaya, Mr. N. Okuda og Mr. T. Ishino for at hjælpe med forsøgene. Denne undersøgelse blev støttet af Grants-in-Aid for videnskabelig forskning fra Japan-samfund til fremme af videnskab (nr. 15K 14755).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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, in Japanese with English summary 435-450 (2005).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Clements, A. N. The sources of Energy for flight in mosquitoes. J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).

Tags

Miljøvidenskab udstede 138 Flight Mill japansk egens visnesyge Flight afstand Platypus Quercivorus (Murayama) Raffaelea Quercivora Kubono Et Shin-Ito billig vandrende evne
Måling af flyvning evne til Ambrosia Bille, <em>Platypus Quercivorus</em> (Murayama), ved hjælp af en billig, lille og let bygget flyvning Mill
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Okada, R., Pham, D. L., Ito, Y.,… More

Okada, R., Pham, D. L., Ito, Y., Yamasaki, M., Ikeno, H. Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill. J. Vis. Exp. (138), e57468, doi:10.3791/57468 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter