Summary
यहां, हम निर्माण और गंध के लिए एक हवा सुरंग के उपयोग का वर्णन के कीड़ों के साथ मध्यस्थता व्यवहार परख । पवन सुरंग डिजाइन के साथ और दृश्य उत्तेजनाओं के बिना, कई तरीकों से गंध स्रोतों की रिहाई की सुविधा । पवन सुरंग प्रयोगों महत्वपूर्ण तरीकों के लिए व्यवहार सक्रिय अस्थिर रसायनों की पहचान कर रहे हैं ।
Abstract
Olfaction सबसे महत्वपूर्ण संवेदी तंत्र है जिसके द्वारा कई कीड़ों अपने पर्यावरण के साथ बातचीत और एक पवन सुरंग कीट रासायनिक पारिस्थितिकी का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण है । कीड़ों संवेदी बातचीत और परिष्कृत व्यवहार के माध्यम से एक तीन आयामी वातावरण में बिंदु स्रोतों का पता लगा सकते हैं । इस व्यवहार के ठहराव कीट नियंत्रण और निर्णय समर्थन के लिए नए उपकरणों के विकास में एक महत्वपूर्ण तत्व है । लामिना हवा के प्रवाह के साथ एक उपयुक्त उड़ान अनुभाग के साथ एक हवा सुरंग, में उड़ान प्रतिक्रिया के लिए दृश्य cues और गंध के आवेदन के लिए विकल्पों की एक किस्म है जो बाद में आकर्षक या की पहचान की अनुमति दे सकता है जटिल व्यवहार को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता क्रीम गंध, कीट उड़ान विशेषताओं, दृश्य-गंध बातचीत और वातावरण में पृष्ठभूमि गंध के रूप में सुस्त attractants और गंध के बीच बातचीत । एक विंड टनल गंध का अध्ययन करने का लाभ रखती है एक प्रयोगशाला की स्थापना में एक कीट की मध्यस्थता व्यवहार की प्रदर्शनों की परीक्षाएं । एक नियंत्रित सेटिंग में व्यवहारिक उपायों कीट फिजियोलॉजी और क्षेत्र आवेदन के बीच लिंक प्रदान करते हैं । एक हवा सुरंग एक लचीला उपकरण होना चाहिए और आसानी से सेटअप और हार्डवेयर के लिए परिवर्तन का समर्थन करने के लिए विभिंन अनुसंधान प्रश्न फिट होना चाहिए । पवन सुरंग सेटअप करने के लिए प्रमुख नुकसान यहां वर्णित है, स्वच्छ गंध पृष्ठभूमि जो विशेष ध्यान आवश्यक जब क्षेत्र आवेदन के लिए एक सिंथेटिक वाष्पशील मिश्रण विकसित है ।
Introduction
विंड टनल कीट रासायनिक पारिस्थितिकीय अध्ययन में एक महत्वपूर्ण उपकरण है कि semiochemicals को कीट उड़ान प्रतिक्रियाओं के प्रयोगशाला परीक्षण की अनुमति है । एक नियंत्रित हवा धारा में गंध को रिहा करके, इन उत्तेजनाओं के लिए ' कीड़ों व्यवहार प्रतिक्रिया सीधे स्रोत की ओर उनकी हवा उड़ान का अध्ययन करके निगरानी की जा सकती है । Olfaction सबसे महत्वपूर्ण संवेदी तंत्र है जिसके द्वारा कई कीड़ों अपने बायोटिक पर्यावरण1के साथ बातचीत । कीड़ों का उपयोग गंध cues संभोग के लिए उपयुक्त भागीदारों को खोजने के लिए । इसी तरह, वे मेजबान संसाधनों से गंध गुलदस्ते का उपयोग करने के लिए खुद को, या वंश के लिए भोजन मिल । पौधों अमृत और पराग पुरस्कार के साथ संयोजन में पुष्प गंध जारी कीट परागण दक्षता सुरक्षित करने के लिए । इन सभी अस्थिर cues वातावरण में निष्क्रिय फैलाना और कीड़ों की पहचान करने और उनके व्यक्तिगत प्रासंगिकता की व्याख्या की जरूरत है । के रूप में अस्थिर वातावरण में जारी कर रहे हैं, अणु रेशा के रूप में हवा के साथ यात्रा, लंबी दूरी downwind के लिए प्रारंभिक एकाग्रता बनाए रखने, अंत में टूट जा रहा है और अशांति और प्रसार2द्वारा पतला से पहले । कीड़े अस्थिर संकेत में मिनट परिवर्तन का पता लगाने और उनके आंदोलन हवा प्रत्यक्ष कर सकते हैं, स्रोत की ओर । कीड़ों एक आकर्षक गंध के साथ संपर्क में जब तेजी से हवा बढ़ने के साथ एक उड़ान व्यवहार प्रदर्शित, और गंध पंख3,4स्थानांतरित करने के लिए नुकसान पर बग़ल में कास्टिंग । कीट एंटीना के sensilla में घ्राण न्यूरॉन्स के सह-स्थानीयकृत व्यवस्था उल्लेखनीय उच्च संकल्प5 के साथ शुरुआत और बेर संपर्क के नुकसान के लिए व्यवहार प्रतिक्रियाओं की सुविधा कर सकते हैं और कीड़े समान के बीच भेद करने के लिए सक्षम गंध विभिंन स्रोतों से उत्पंन अणुओं6। दृश्य प्रतिक्रिया जबकि उड़ान में, optomotor anemotaxis, के लिए हवा की दिशा, वस्तुओं और रिश्तेदार विस्थापन2,7की पहचान करने के लिए मौलिक है । संवेदी बातचीत और परिष्कृत व्यवहार के उपयोग के द्वारा, कीड़ों एक त्रि-आयामी वातावरण में बिंदु स्रोतों का पता लगा सकते हैं ।
कीट attractants और क्रीम की पहचान कई महत्वपूर्ण लागू पहलुओं हो सकता है । सेक्स pheromones (intraspecific संकेतों) कई कीट कीड़ों का संश्लेषित किया जा सकता है और संभोग व्यवहार को बाधित करने के लिए हवा में जारी8. दोनों pheromones और kairomones (विशिष्ट संकेतों) बड़े पैमाने पर फँसाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, को आकर्षित करने और कीट की स्थिति की प्रत्यक्ष जानकारी देने के जाल निगरानी में मार डालो । कीट से बचाने वाली क्रीम,9मच्छरों के लिए के रूप में, यह भी हवा सुरंग में परख अध्ययन किया जा सकता है । इन तरीकों किसानों के लिए एकीकृत कीट प्रबंधन और निर्णय समर्थन प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा खेलते हैं ।
पवन सुरंग परख, जहां गंध मध्यस्थ व्यवहार एक प्रजाति के प्रदर्शनों की प्रक्रियाएं निगरानी की जा सकती है, एक शक्तिशाली तरीका कीट नियंत्रण के लिए संभावित नए उपकरणों की पहचान के लिए जगह या कीटनाशक के उपयोग के प्रभाव को कम है ।
विंड टनल डिजाइन के पीछे सैद्धांतिक तर्क पूरी तरह से10वर्णित है । यहां, हम पवन सुरंग निर्माण, गंध आवेदन और उड़ान व्यवहार है कि कई प्रयोगों में इस्तेमाल किया गया है पवन सुरंग परख प्रोटोकॉल निर्धारित वर्णन । पवन सुरंग (चित्रा 1) Nibio पर (Ås, नॉर्वे) खरोंच प्रतिरोधी पारदर्शी पाली कार्बोनेट से निर्माण किया है । उड़ान arena ६७ सेमी उच्च, ८८ सेमी चौड़ा और २०० सेमी लंबा है । उड़ान के क्षेत्र के सामने, वहां एक अतिरिक्त पाली कार्बोनेट अनुभाग, 30 सेमी लंबा है । पवन सुरंग का यह हिस्सा गंध के आवेदन के लिए एक उपयोगिता अनुभाग के रूप में कार्य करता है । यदि वाष्पशीलता उड़ान क्षेत्र में पाली कार्बोनेट आवास के साथ संपर्क में हो, वे बाद में फिर से जारी किया और सत्र के बीच दूषित हो सकता है । उपयोगिता अनुभाग के प्रत्येक छोर पर, इसलिए एक छिद्रित धातु ग्रिड है । दोनों ग्रिड airflow को सीमित और ऊपर की ओर एक मामूली दबाव पैदा करते हैं । यह downwind ओर वृद्धि हुई लामिना प्रवाह में परिणाम है । हवा ग्रिड 8 मिमी छेद के साथ एक छिद्रित धातु प्लेट से बना है समान रूप से सुरंग के पार अनुभाग में फैलाया ५४% खुला क्षेत्र प्रदान करते हैं । downwind ग्रिड 3 मिमी और एक ५१% खुला क्षेत्र के छेद है । यह अशांति कम कर देता है और यह सुनिश्चित करता है कि गंध पंख यात्रा केंद्रीय उड़ान क्षेत्र की लंबाई नीचे । गंध बेर एक संकीर्ण शंकु के आकार का होगा और धुएं के उपयोग के द्वारा visualized किया जा सकता है । उड़ान क्षेत्र, प्लास्टिक या अलग आकार के कागज हलकों (व्यास में 5 से 15 सेमी) के फर्श पर उड़ान के दौरान कीड़े दृश्य प्रतिक्रिया देने के लिए बाहर रखी हैं । वहां उड़ान के मैदान की हवा खत्म और उपयोगिता अनुभाग में पर ५० सेमी का उपयोग दरवाजे से एक 25 है । उड़ान के मैदान और निकास फिल्टर अनुभाग के downwind अंत के बीच, वहां एक ६० सेमी कीट से निपटने के लिए खुला क्षेत्र है । इस क्षेत्र का उपयोग एक ०.८ मिमी के साथ पक्षों पर कवर किया जाता है कपड़े जाल कमरे में बचने के कीड़ों को रोकने के लिए ।
एयर एक प्रशंसक द्वारा पहली फिल्टर आवास में तैयार की है । यह 24 उच्च क्षमता सक्रिय चारकोल फिल्टर से शुद्ध है और सुरंग में जारी करने से पहले हवा एक धूल फिल्टर के माध्यम से गुजरता है । सुरंग से बाहर निकलने हवा कमरे में वापस जारी किया जा रहा से पहले एक समान फिल्टर आवास के माध्यम से पारित कर दिया है । यह एक धुएं हुड के माध्यम से इमारत के बाहर करने के लिए हवा निकास के लिए फायदेमंद हो सकता है । दोनों फिल्टर आवासों पर प्रशंसकों को बराबर प्रवाह के साथ चला रहे हैं । दोनों प्रशंसकों एक सतत dimmer स्विच है और अलग हवा एक flowmeter का उपयोग गति के लिए तुले हुए हैं । हवा की गति का परीक्षण प्रजातियों पर निर्भर है । 30 सेमी एस-1 अक्सर एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु है । छोटे कीड़ों के लिए, आदर्श हवा की गति कम हो सकता है, और मजबूत फ्लायर्स के लिए, airspeed सापेक्ष उड़ान दूरी बढ़ाने के लिए अधिक हो सकता है ।
हवा सुरंग कमरे तापमान, आर्द्रता और प्रकाश की तीव्रता के नियंत्रण की सुविधा । एलईडी स्ट्रिप्स एक 3 मिमी अपारदर्शी पाली (मिथाइल methacrylate) फलक के पीछे रखा जाता है और उड़ान के मैदान के पीछे एक फैलाना प्रकाश स्रोत बनाने के लिए । दोनों प्रकाश स्रोतों स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सकता है ।
गंध आवेदन कई साधनों से प्राप्त किया जा सकता है । आम तौर पर, गंध उड़ान क्षेत्र की हवा अंत के केंद्र में airflow में जारी कर रहे हैं । हाथ में अनुसंधान के सवालों पर निर्भर करता है, रिलीज बिंदु उजागर या कवर किया जा सकता है । एक ग्लास सिलेंडर (10 सेमी व्यास, १२.५ सेमी लंबा) एक धातु मेष के साथ (2 × 2 मिमी मेष आकार) downwind ओर नेत्रहीन गंध स्रोत ब्लॉक कर सकते है और एक ही समय में कीड़ों के लिए एक लैंडिंग मंच के रूप में सेवा । कई प्रयोगों में, एक क्षैतिज कांच मंच गंध सूत्रों, या दृश्य संकेत जारी करने के लिए करीब पेश करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । वहां भी करने के लिए एक ही समय में दो गंध, पक्ष द्वारा पक्ष, विकल्प परख की सुविधा जारी करने का अवसर है । रिलीज अंक तो 20 सेमी अलग रखा जाता है और गंध प्लम आधे रास्ते से नीचे सुरंग से ओवरलैप । चुनाव तो पहचान कर सकते है जिसके द्वारा बेर कीट हवा के बाद है ।
पवन सुरंग डिजाइन कई अस्थिर रिलीज तरीकों की सुविधा । उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट गंध ऐसे एक फसल संयंत्र11,12द्वारा उत्सर्जित के रूप में एक पृष्ठभूमि गंध के सामने जारी किया जा सकता है । इसके अलावा, विभिंन दृश्य उत्तेजनाओं13,14का परीक्षण किया जा सकता है । प्रायोगिक सेटअप प्रत्येक प्रजातियों और अनुसंधान प्रश्न के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए ।
इस तरह के संयंत्र भागों और मशीन से सिंथेटिक गंध के रूप में प्राकृतिक गंध सूत्रों, उड़ान के मैदान में सीधे पेश किया जा सकता है । गंध को अलग करने के लिए दृश्य से मध्यस्थ व्यवहार, गंध स्रोत कवर किया जा सकता है, या वाष्पशीलता बाहर से एक कोयला फ़िल्टर प्रयोगशाला हवा की आपूर्ति के माध्यम से उड़ान क्षेत्र में किए गए । गंध स्रोत तो एक गिलास जार करने के लिए सीमित है और हवा Teflon ट्यूबों और ग्लास पाइप के माध्यम से हवा सुरंग में जार के माध्यम से धक्का दिया है । जारी बिंदु पर airspeed क्षेत्र में हवा की गति से मेल खाना चाहिए ।
विशिष्ट मिश्रण अनुपात में गंध जारी करने के लिए, एक स्प्रेयर का उपयोग किया जा सकता है । स्प्रेयर एक शंकु टिप और एक डाला microbore के साथ एक अल्ट्रासोनिक नोजल है 10 µ एल मिनट में एक तरल प्रवाह की सुविधा के लिए-1। नोजल एक ब्रॉडबैंड अल्ट्रासोनिक जनरेटर से जुड़ा है और १२० kHz पर चल रही है । एक सिरिंज पंप गंध नमूना स्प्रेयर नोजल में धकेल रहा है । ०.१२ मिमी भीतरी व्यास के साथ Fluorinated ईथीलीन propylene (FEP) टयूबिंग 1 मिलीलीटर gastight सिरिंज और नोजल को जोड़ने है । टयूबिंग एडेप्टर कि इथेनॉल में फूल और हवा में हटना, कोई आंतरिक मात्रा के साथ तंग फिटिंग की सुविधा । एयरोसोल छोटी बूंद आकार नोजल के कंपन से उत्पंन आवृत्ति पर निर्भर है और इस्तेमाल किया विशिष्ट विलायक पर निर्भर करता है । छोटी बूंदें लुप्त हो जाती है और अस्थिर के रूप में हवा सुरंग नीचे लाया जाता है । अन्य स्प्रेयर डिजाइन भी मौजूद है और एक सस्ता संस्करण का उपयोग एक पीजो संचालित ग्लास केशिका एक समान समाधान प्रदान करता है15.
सिंथेटिक घोला जा सकता है या headspace संग्रह स्प्रेयर के साथ प्रयोग किया जाता है । नमूने वांछित सांद्रता के लिए शुद्ध इथेनॉल के साथ पतला कर रहे हैं । अस्थिर संग्रह के साथ, नमूना संग्रह समय के अनुरूप करने के लिए पतला किया जा सकता है । इसका मतलब यह है कि एक अस्थिर संग्रह 3 एच पर नमूना १८०० µ एल, जो 10 µ एल मिन-1 पर स्प्रेयर से एक रिलीज दर पर 3 एच से मेल खाती है पतला किया जाना चाहिए ।
उड़ान व्यवहार की पहचान सीधे मैनुअल अवलोकन द्वारा या पोस्ट हॉक वीडियो विश्लेषण द्वारा किया जा सकता है । उंमुख उड़ान यादृच्छिक उड़ान से प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए । गंध मध्यस्थता व्यवहार निम्नलिखित विशेषताओं द्वारा पहचाना जा सकता है: zig-गंध बेर के पार टेढ़ी-मेढ़ी उड़ान, बेर के अंदर जब सीधे हवा उड़ान, और वापस looping अगर बेर के साथ संपर्क खो दिया है । एक आकर्षक बेर के नुकसान पर, कीड़ों को भी zig-मेढ़ी बढ़ती मेहराब के साथ करने के लिए खो बेर3,4को जोड़ने के लिए शुरू कर सकते हैं । यह व्यवहार एक क्षेत्र की स्थापना में बुनियादी जहां एक आकर्षक गंध निंनलिखित कीड़ों के लिए अशांति से निपटने और हवा दिशाओं स्थानांतरण की जरूरत है । उड़ान पैटर्न वर्दी नहीं है और कीट आदेश भर में बदलता है । एक उदाहरण के रूप में, blowflies के रूप में मजबूत यात्रियों पतंगों की तुलना में व्यापक कास्टिंग पैटर्न के साथ एक तेज हवा अभिविन्यास है, और हवा की गति एक लंबे समय रिश्तेदार उड़ान पथ की सुविधा के लिए बढ़ाया जाना चाहिए ।
किसी कीट की उड़ान भी फिल्माया जा सकता है । एक एकल कैमरा के साथ, सरल उड़ान विशेषताओं एक्स y की साजिश रचने के द्वारा वर्णित किया जा सकता16निर्देशांक । सिंक्रनाइज़ फ्रेम पर कब्जा के साथ दो कैमरों का उपयोग करके, 3 डी उड़ान एक बाहरी सॉफ्टवेयर17का उपयोग कर खंगाला जा सकता है । उड़ान ट्रैक तो उड़ान की गति और दूरी के बारे में जानकारी देने के लिए विश्लेषण किया जा सकता है, हवा की दिशा और गंध बेर के संबंध में उड़ान विशेषताओं के बारे में जानकारी के संबंध में उड़ान कोण । वहां दोनों कस्टम और वाणिज्यिक उपकरण और सॉफ्टवेयर उपलब्ध है जो फ्रेम ट्रैकिंग द्वारा स्वत: फ्रेम सक्षम हैं । अंशांकन फ्रेम असली दुनिया अंतरिक्ष संदर्भ के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए, और सीधा चौड़े कोण लेंस लेंस विकृति को कम करने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए । ध्यान इस तरह के किनारों और हवा सुरंग क्षेत्र में कोनों के रूप में दृश्य पृष्ठभूमि शोर, कम करने के लिए लिया जाना चाहिए, और पृष्ठभूमि भेदभाव करने के लिए कीट को अधिकतम करने के लिए । एक अवरक्त प्रकाश स्रोत का उपयोग करके, प्रतिबिंब (जैसे, रात मच्छरों से) मोनोक्रोम सीसीडी कैमरे के साथ फिल्माया जा सकता है17।
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Protocol
1. कांच ट्यूबों की तैयारी
- कांच ट्यूबों (जैसे, २.८ सेमी व्यास, 13 सेमी लंबी) तैयार है और एक प्लास्टिक की तस्वीर टोपी के साथ एक अंत बंद ।
- छाया हुआ ग्लास ट्यूबों में अलग 10 कीड़ों और एक रबर बैंड का उपयोग कर धुंध के साथ शेष अंत कवर । कीड़ों की अनुमति के लिए तापमान, प्रकाश की स्थिति और हवा सुरंग कमरे की आर्द्रता के लिए कम से acclimatize 2 ज ।
नोट: प्रत्येक ट्यूब के अंदर कीड़ों की संख्या प्रजातियों और अनुसंधान के सवाल पर निर्भर करता है ।
2. गंध स्रोतों की तैयारी
- स्प्रेयर प्रोटोकॉल ।
- एक पतला headspace संग्रह या एक सिंथेटिक गंध मिश्रण के साथ 1 मिलीलीटर gastight सिरिंज भरें ।
नोट: पतला headspace या सिंथेटिक गंध मिश्रण की सामग्री कीट प्रजातियों और अनुसंधान प्रश्न पर निर्भर करता है । सामांय में, इस्तेमाल किया सांद्रता प्रामाणिक गंध स्रोत के प्राकृतिक रिलीज दरों के अनुरूप होना चाहिए । - FEP टयूबिंग के लिए सिरिंज टिप कनेक्ट टयूबिंग एडेप्टर का उपयोग कर और सिरिंज पंप में सिरिंज डालने.
- सिरिंज पंप शुरू ।
- ब्रॉडबैंड अल्ट्रासोनिक जनरेटर प्रारंभ करें ।
नोट: जारी करने के लिए स्प्रेयर से एयरोसोल की रिहाई बिंदु नीचे से एक मशाल प्रकाश इंगित करके पुष्टि की जा सकती है । - उपचार के बीच 10 मिनट की एक ंयूनतम के लिए ९६% इथेनॉल के साथ स्प्रेयर को चलाने के लिए ट्यूबों और नोजल के अंदर साफ । एक अलग सिरिंज का प्रयोग करें, शुद्ध इथेनॉल के लिए समर्पित, सभी सफाई के लिए ।
- सीरिंज और नोजल की नोक के साथ ९६% इथेनॉल का उपयोग करने के बाद साफ ।
- एक पतला headspace संग्रह या एक सिंथेटिक गंध मिश्रण के साथ 1 मिलीलीटर gastight सिरिंज भरें ।
- प्रामाणिक गंध स्रोत प्रोटोकॉल ।
- हवा सुरंग में प्रामाणिक गंध स्रोतों डालें या एक 2 एल headspace संग्रह जार में ।
- प्रयोगशाला हवा के प्रवाह के लिए headspace संग्रह जार कनेक्ट और पवन सुरंग में रिलीज ।
नोट: संभव के रूप में प्रयोगों के शुरू करने के लिए करीब के रूप में संयंत्र सामग्री ले लीजिए और पानी के साथ एक छोटी शीशी में कटौती अंत डालने के द्वारा मुरझाने को रोकने के. राशि और संयंत्र सामग्री, या अंय प्रामाणिक गंध स्रोत के प्रकार, कीट प्रजातियों और अनुसंधान प्रश्न पर निर्भर करता है ।
- एक धारक पर कीट (ओं) के साथ ग्लास ट्यूब की स्थिति १८० सेमी downwind से गंध/दृश्य स्रोत और जमीन से 30 सेमी । छाया हुआ अंत बिंदु खोलना चाहिए ।
3. प्रोटोकॉल शुरू
- दो कैमरों का प्रयोग करें दो अलग विचार पर कब्जा । उड़ान के मैदान के ऊपर कैमरों माउंट और दो अलग विचार पर कब्जा करने के लिए angled ।
- टोपी खोलो ।
- टाइमर प्रारंभ करें ।
नोट: विभिन्न प्रजातियों विभिन्न समय फ्रेम की आवश्यकता प्रतिक्रिया करने के लिए, उदाहरणके लिए, सेब फल कीट (Argyresthia conjugella) 4 से 5 मिनट11के भीतर जवाब देंगे, लेकिन grapewine कीट (Lobesia botrana) जवाब देने के लिए 20 मिनट तक की आवश्यकता 18. - उड़ान पैटर्न का पालन करें और उड़ान विशेषताओं और हवा उन्मुखीकरण के लिए विशेष ध्यान देना । पूर्वनिर्धारित व्यवहार श्रेणियों के अनुसार उड़ान प्रदर्शन स्कोर, उदाहरणके लिए, दूर ले, एक छोटी दूरी पर उंमुख उड़ान (न्यूनतम 20 सेमी), लंबी दूरी पर उन्मुख उड़ान (स्रोत से < 5 सेमी) और लैंडिंग ।
नोट: फिल्माने और 3 डी ट्रैकिंग दो कैमरों का उपयोग उड़ान विशेषताओं के बारे में अधिक विस्तृत जानकारी देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । सामान्य तौर पर, कैमरों उड़ान के मैदान के ऊपर बढ़ रहे हैं और दो अलग विचार पर कब्जा करने के लिए angled । - हवा सुरंग की दीवारों पर कीड़े लैंडिंग ले लीजिए, गंध बेर के बाहर, और धारक पर वापस बदलें ।
नोट: कीड़ों एक को हवा उड़ान के साथ गंध का जवाब मौका दिया जा सकता है और जगह नहीं है । - उपचार के बीच कांच हार्डवेयर को साफ करने के लिए बदलें ।
नोट: लगातार नियंत्रण उपचार संभव संदूषण स्रोतों की पहचान करने के लिए चलाया जाना चाहिए । - Euthanize के साथ कीड़ों को2 या प्रयोग के बाद जमने तक के लिए ।
नोट: अनुसंधान के सवाल पर निर्भर करता है, मादा अंडे के विकास के लिए रन बनाए जा सकते हैं या नेत्रहीन पंखों या एंटीना की स्थिति सत्यापित करने के लिए निरीक्षण किया.
4. सफाई
- इथेनॉल और पानी के साथ सभी धातु और कांच हार्डवेयर धो और सूखी जब तक छोड़ दें ।
- सभी धातु और ग्लास हार्डवेयर के लिए ३०० ° c 6 ज के लिए संदूषणों को दूर गर्मी ।
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Representative Results
Blowflies मृत जानवरों जो एक अल्पकालिक लार्वा विकास सब्सट्रेट19,20का प्रतिनिधित्व करता है से गंध को दृढ़ता से जवाब । एक प्राकृतिक गंध स्रोत के रूप में मृत चूहों का प्रयोग, हम 15 दिन पुराने, के साथ या बिना, एक दृश्य गंध रिलीज बिंदु13के लिए अगले उत्तेजनाओं के साथ महिला vicina, साथी की उड़ान व्यवहार के विवरण की जांच की । प्राकृतिक दृश्य क्यू को खत्म करने के लिए, हम ऊपर वर्णित ग्लास जार प्रणाली का इस्तेमाल किया । 30 सेमी एस के एक हवा की गति के साथ-1 blowflies प्रदर्शित, से अधिक ८०% ले और पवन सुरंग के downwind अंत में उड़ान व्यवहार उंमुख और उनमें से ६०% से अधिक सुरंग के ऊपर के भाग में नियंत्रित और उंमुख आंदोलन के साथ उंनत ( चित्रा 2) । वहां उंमुख उड़ान व्यवहार पर दृश्य क्यू का कोई महत्वपूर्ण प्रभाव था । हालांकि, कुशलतापूर्वक व्यवहार की पूरी श्रृंखला है कि प्राकृतिक परिस्थितियों के तहत एक लोथ पर अंडे जमा करने का अवसर के साथ blowflies प्रदान करेगा प्रदर्शन करने के लिए (ले, उंमुख उड़ान और लैंडिंग), एक दृश्य क्यू के एक अतिरिक्त के लिए गंध निशान की जरूरत है स्रोत. एक दृश्य संकेत का उपयोग काफी 14% से ४०% से स्रोत पर उतरने में वृद्धि हुई । एक बड़ा हवा सुरंग प्रयोग13 के इस सरल निष्कर्षण संवेदी कीड़ों द्वारा संसाधन स्थान में इस्तेमाल किया तरीकों का एक पूरा खाते के लिए की जरूरत है, और यह दर्शाता है कि विस्तारित व्यवहार के बारे में जानकारी के परिणाम को मजबूत कर सकते है और बाद में और अधिक ज्ञान प्रत्येक प्रयोग से निकाले जाने की अनुमति ।
जो अस्थिर cues मटर कीट oviposition के लिए एक उपयुक्त मेजबान संयंत्र को खोजने के लिए उपयोग कर रहा है का जवाब देने के लिए, हम हवा सुरंग14 में 5-7 दिन पुराने मेट महिलाओं के विभिंन phenological चरणों में मटर संयंत्रों (पत्ती, कली, फूल, फली) की ओर के ऊपर झुकाव का अध्ययन . हवा की गति 30 सेमी एस-1, प्रकाश की तीव्रता १००० लक्स, तापमान 20-22 डिग्री सेल्सियस और आरएच ६०-७०% थी । हम रहने वाले पौधों को हवा सुरंग क्षेत्र की हवा के अंत में सीधे रखकर और इसी headspace निष्कर्षों के साथ व्यवहारिक प्रतिक्रिया की तुलना करके दृश्य और घ्राण cues का एक संयोजन करते थे । हम भी दस एंटेना सक्रिय मटर संयंत्र वाष्पशीलता का एक सिंथेटिक मिश्रण का परीक्षण किया । मटर कीट की व्यवहार प्रतिक्रिया (चित्रा 3) से पता चला कि साथी महिलाओं को और अधिक फूल (५८%) और कलियों (पत्ती में मटर संयंत्रों की तुलना में ५२%) (10%) या फली स्टेज (24%) इसी तरह की प्रतिक्रियाएं headspace निष्कर्षों का उपयोग कर मनाया गया । महिलाओं के लिए सबसे headspace के अर्क के लिए आकर्षित किया गया था फूल मटर पौधों (५६%), कलियों (४२%), और कम प्रतिक्रियाओं फली (28%) और पत्ती चरण (10%) के लिए दर्ज किया गया के साथ मटर पौधों के बाद से प्राप्त की । उत्तेजनाओं के रूप में दस एंटेना सक्रिय मटर वाष्पशीलता का एक छिड़काव syntheic मिश्रण का परीक्षण, ३४% की एक लैंडिंग प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ।
परिणाम मेजबान संयंत्र फ़ीनोलॉजी और इसी संयंत्र गंध के बीच कड़ी, साथ ही साथ साथी सी nigricana महिलाओं के व्यवहार पर इसके प्रभाव को दिखाते हैं । मेट महिलाओं फूल विकास के दौरान मटर के पौधों के लिए एक स्पष्ट पसंद है और संबंधित गंध प्रोफ़ाइल मेजबान स्थान के लिए महत्वपूर्ण है । इसके अलावा, इस प्रयोग दिखा रहा है कि साथी सी nigricana महिलाओं मटर पौधों की विभिंन phenological चरणों के बीच भेद जब केवल अस्थिर cues संवेदन कर सकते हैं । संवेदी एकीकरण मेजबान स्थान के लिए महत्वपूर्ण है और विशेष रूप से महिलाओं में13,21,22, मामूली अंतर percieve करने की क्षमता में वृद्धि हो सकती है । फिर भी, इस हवा सुरंग प्रयोग में, headspace अर्क पर लैंडिंग प्रतिक्रियाएं दृश्य cues की उपस्थिति के बिना फूल मटर संयंत्रों से (५६%) असली संयंत्र के लिए प्रतिक्रियाओं के रूप में ही थे (५८%) । headspace अर्क केवल और असली पौधों के बीच समानता मतलब यह है कि गंध के लिए मूल nigricana महिलाओं के लिए मौलिक मेजबान संयंत्र क्यू है ।
मुख्य चुनौतियों में से एक है जब हवा सुरंग व्यवहार परख से kairomone lures विकासशील, क्षेत्र के माहौल में समाप्त मिश्रण का अनुवाद है । हवा सुरंग एक साफ गंध पृष्ठभूमि है, जबकि क्षेत्र की स्थिति आसपास के वनस्पति जो रासायनिक जानकारी बदल सकता है से गंध द्वारा रिस रहे हैं ।
पवन सुरंग में प्रयोग क्षेत्र के साथ प्रदर्शन किया गया 30 सेमी एस-1की हवा की गति, 5 लक्स, 19-20 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 55-65% की एक आरएच के प्रकाश की तीव्रता पर महिलाओं को एकत्र की । के साथ और पृष्ठभूमि एक संयंत्र अस्थिर सेब फल कीट Argyresthia conjugella11के लिए आधारित क्षेत्र आकर्षण के विकास में सहायता प्राप्त गंध के बिना प्रयोग । परिणाम बताते है कि एक जटिल मिश्रण (7 घटकों) और एक सरल मिश्रण (2 घटकों) के साथ गंध औषधालयों इसी तरह की हवा है जब एक साफ पृष्ठभूमि पर अकेले प्रस्तुत (4a आंकड़ा) । एक विकल्प परख में, तथापि, क्षेत्र एक सेब अस्थिर पृष्ठभूमि में एंबेडेड मशीन के साथ, सेब फल कीट महिलाओं जटिल नहीं बल्कि सरल मिश्रण (चित्रा 4B) पसंद है ।
परिणाम बताते है कि मिश्रण जटिलता एक महत्वपूर्ण खिलाड़ी को संयंत्र पृष्ठभूमि प्रभाव पर काबू पाने और पृष्ठभूमि बातचीत की जरूरत है जब क्षेत्र के उपयोग के लिए kairomones विकासशील माना जाता है ।
चित्र 1. NIBIO, Ås-नॉर्वे के रूप में स्थित पवन सुरंग की योजनाबद्ध । विंड टनल को क्लाइमेट कंट्रोल रूम में रखा गया है । airflow से पहले और गंध आवेदन के बाद सक्रिय चारकोल फ़िल्टर द्वारा फ़िल्टर किया गया है, और फिर कमरे में वापस परिचालित है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 2. औसत (± एसई) प्रतिशत के साथ और दृश्य उत्तेजनाओं के बिना प्राकृतिक गंध स्रोतों के लिए Calliphora vicina के व्यवहार प्रतिक्रिया । गंध उत्तेजनाओं एक गिलास जार तक ही सीमित था और हवा सुरंग में एक चारकोल फ़िल्टर्ड एयर स्ट्रीम द्वारा शुरू की । यह आंकड़ा [Aak, ए. एंड नुडसन, जी. के. से संशोधित किया गया है (२०११) blowflies में olfaction-मध्यस्थता दृश्य तीक्ष्णता में यौन मतभेद और लिंग-विशिष्ट फँसाने के लिए इसके परिणाम. Entomologia Experimentalis एट Applicata १३९ 25-34]. महत्वपूर्ण अंतर t-परीक्षणों द्वारा पहचाने जाते हैं (माहात्म्य स्तर: p = ०.०५) प्रायोगिक उपचार प्रति ५० मक्खियों की कुल पर, पांच अलग दिन पर परीक्षण किया 10 मक्खियों के बीच में जवाब के अनुपात के आधार पर औसत के साथ. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 3. प्रतिशत लैंडिंग प्रतिक्रिया (± एसई) Cydia nigricana के विभिंन phenological चरण में मटर संयंत्रों के लिए, इसी headspace संग्रह और 10 एंटीना सक्रिय यौगिकों के एक सिंथेटिक वाष्पशील मिश्रण । headspace और सिंथेटिक मिश्रण एक अल्ट्रासोनिक स्प्रेयर से जारी किया गया था । संयंत्र सामग्री सीधे उड़ान क्षेत्र में रखा गया था । यह आंकड़ा संशोधित किया गया है [Thöming, जी., Norli, एच. आर., Saucke, एच. एंड नुडसन, जी. के. (२०१४) मटर के पौधे की वाष्पशीलता मार्गदर्शिका होस्ट स्थान व्यवहार मटर कीट में । सन्धिपाद-संयंत्र बातचीत । 8 (2), 109-122]. महत्वपूर्ण अंतर ANOVA (माहात्म्य स्तर: p = ०.०५) द्वारा पहचाना जाता है । सभी उपचार के लिए, कम से ५० महिलाओं का परीक्षण किया गया और कीट 6 मिनट के लिए गंध का जवाब था । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 4. प्रतिशत Argyresthia conjugella आ जटिल और सरलीकृत attractants (< 5 cm) । (क). पृष्ठभूमि के बिना क्षेत्र मशीन के लिए आकर्षण हवा । (ख). हवा क्षेत्र संयंत्र अस्थिर पृष्ठभूमि में एंबेडेड करने के लिए आकर्षण । यह आंकड़ा [नुडसन, G. K. & Tasin, एम. (२०१५) से संशोधित किया गया है आक्रमणकारियों खोलना: सेब के बागों में सेब फल कीट हमलों का पूर्वानुमान करने के लिए संयंत्र वाष्पशीलता पर आधारित एक निगरानी प्रणाली । बुनियादी और एप्लाइड पारिस्थितिकी 16 (4), 354-364] । महत्वपूर्ण अंतर ANOVA (माहात्म्य स्तर: p = ०.०५) द्वारा पहचाना जाता है । सभी उपचार के लिए, कम से ४५ महिलाओं का परीक्षण किया गया और कीट 5 मिनट के लिए गंध का जवाब था । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
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Discussion
पवन सुरंग कई कीड़ों के लिए दोनों आकर्षक और क्रीम गंध की पहचान के लिए एक उपयोगी उपकरण है4,9। पारिस्थितिकी, जीव विज्ञान और व्यवहार का अध्ययन कीट के ध्वनि ज्ञान के साथ, अपनी उड़ान विशेषताओं को आसानी से पहचाना जा सकता है और पर्यावरण की स्थिति, हवा की गति, दृश्य उत्तेजनाओं और गंध आवेदन फिट करने के लिए सिलवाया जा सकता है । यह सिफारिश की है जब एक नई प्रजातियों के साथ बाहर शुरू करने के लिए, ठीक धुन पवन सुरंग सबसे आकर्षक संभव स्रोत का उपयोग कर मापदंडों । kairomones के साथ, यह आमतौर पर रहते है मेजबान संयंत्र सामग्री या एक प्राकृतिक खाद्य स्रोत और pheromones के साथ, एक बंदी बुला महिला या पुरुष (अध्ययन कीट पर निर्भर करता है) । क्रीम की पहचान करने के लिए, वहां भी एक आकर्षक स्रोत है जिस पर विरोध9को मापने के लिए की जरूरत है । इन प्रारंभिक परिणाम भी आगे प्रयोग के लिए एक आधार रेखा के रूप में सेवा करेंगे ।
पवन सुरंग आयाम मुक्त आंदोलन और सहज उड़ान विशेषताओं के प्रदर्शन के लिए कमरे देने के लिए विचार किया जाना चाहिए । मजबूत यात्रियों और बड़े कीड़ों के साथ, बड़ी उड़ान के मैदानों आवश्यक हो सकता है । छोटे कीड़ों के लिए अखाड़ा का एक हिस्सा इस्तेमाल किया जा सकता है । हवा की गति का अध्ययन कीट प्रजातियों के लिए विशिष्ट हो सकता है और उड़ान क्षमता फिट करने के लिए समायोजित किया जाना चाहिए । सभी odorants के साथ, लेकिन pheromones देखभाल के साथ विशेष रूप से संक्रमण से बचने के लिए लिया जाना चाहिए और अक्सर नियंत्रण उपचार झूठी निष्कर्ष से बचने के लिए किया जाना चाहिए ।
सक्रिय चारकोल फिल्टर वांछित गंध के आवेदन के लिए एक खाली कैनवास की आपूर्ति करेगा । लेकिन वहां एक दूसरा पक्ष को प्रयोगशाला की स्थिति को साफ हो सकता है, क्योंकि प्राकृतिक पृष्ठभूमि गंध विकसित क्षेत्र मशीन11,23के साथ बातचीत कर सकते हैं । क्षेत्र की स्थिति को हवा सुरंग मिश्रणों सर्वव्यापी वाष्पशीलता का अनुवाद तो कम सीधे आगे हो सकता है और विकल्प हवा सुरंग में पृष्ठभूमि गंध शामिल करने के लिए विचार किया जाना चाहिए । pheromones के साथ, जो अलग अस्थिर कर रहे हैं, अनुवाद क्षेत्र की स्थिति के लिए एक समस्या के कम कर रहे हैं । यह भी दुर्लभ संसाधनों से वाष्पशीलता पर लागू होता है, इस तरह के रूप में शव kairomones Calliphorid मक्खियों द्वारा उपयोग24।
स्प्रेयर ज्ञात सांद्रता और मिश्रण अनुपात में वाष्पशीलता जारी करने के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण है । स्प्रेयर रिलीज दरों की गणना की समस्या को दरकिनार करता है जो जल्दी जटिल हो जाता है । छिड़काव headspace के साथ, यह रहने वाले पौधों और बरकरार संयंत्र सामग्री के लिए आकर्षण की तुलना द्वारा एक अस्थिर headspace संग्रह की दक्षता की तुलना करने के लिए आसान है । अस्थिर संग्रह में सामग्री एक बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर के लिए युग्मित chromatograph गैस के साथ पहचाना जा सकता है । स्प्रेयर एक विलायक पतला नमूना का उपयोग करता है । विलायक कीट उड़ान के प्रदर्शन के साथ बातचीत और देखभाल प्रभाव की पहचान करने के लिए लिया जाना चाहिए हो सकता है । इथेनॉल कुछ कीट प्रजातियों के लिए एक आकर्षित है, उदाहरणके लिए, woodboring भृंग25। अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों पर हिल द्वारा स्प्रेयर कार्यों के रूप में, देखभाल भी26चमगादड़ का पता लगाने में सक्षम कुछ प्रजातियों पर विरोधी शिकारी प्रतिक्रिया पर विचार करने के लिए लिया जाना चाहिए ।
रेंगने कीड़ों का आकर्षण भी एक हवा सुरंग27में परीक्षण किया जा सकता है । एक उठाया मंच, के समानांतर और गंध बेर के केंद्र में तो अखाड़ा28के अंदर फिट किया जा सकता है । हालांकि, विशेष देखभाल के लिए संदूषण मुद्दों को संभाल लिया जाना चाहिए ।
विंड टनल भी एक शक्तिशाली उपकरण के लिए एक तकनीकी समाधान मांय कर सकते हैं, बदल kairomone उत्सर्जन अनुपात और इसी एल botrana आकर्षण के साथ आनुवंशिक रूप से संशोधित विटिस द्राक्षा संयंत्रों पर एक अध्ययन के रूप में29दिखाया गया है । ट्रांसजेनिक संयंत्रों, headspace निष्कर्षों और सिंथेटिक मिश्रणों हवा सुरंग में एल botrana आकर्षण के लिए परीक्षण किया गया और कम आकर्षण के परिणामस्वरूप V. द्राक्षा29के नियंत्रण संयंत्रों की तुलना में ।
वहां रहे हैं, तथापि, हवा सुरंगों के उपयोग के लिए कुछ सीमाएं जो सावधानी से प्रत्येक विशेष मामले में विचार किया जाना चाहिए । कीड़े आम तौर पर केवल एक बार क्षेत्र में उपयोग किया जाता है के रूप में, लंबी पीढ़ी के समय के साथ प्रजातियों हवा सुरंग प्रयोगों के लिए कम आदर्श है । इसके अलावा लाल सूचीबद्ध प्रजातियों के लिए प्रयोगशाला व्यवहार अध्ययन में परीक्षण विवादास्पद हो सकता है । हालांकि, कीट कीड़ों, जिसके लिए वहां आकर्षक lures के लिए एक काफी जरूरत है, आम तौर पर कम पीढ़ी के समय है, और पर्याप्त संख्या क्षेत्र संग्रह या एक रियर प्रोटोकॉल से प्राप्त किया जा सकता है ।
विंड टनल निश्चित रूप से रासायनिक पारिस्थितिकीय व्यवहार अध्ययन में अपनी जगह है । यह विभिंन तरीकों से निर्माण किया जा सकता है, बजट के आधार पर, और कार्यशीलता को विभिंन अनुसंधान प्रश्नों के साथ फिट जोड़ा जा सकता है । विंड टनल टिप्पणियों और गंध और अन्य संवेदी उत्तेजनाओं के लिए कीट प्रतिक्रियाओं के उड़ान व्यवहार की माप की अनुमति देने का लाभ है ।
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Disclosures
कोई
Acknowledgments
एम Tasin सतत विकास (प्रपत्र, अनुदान 2013-934) के लिए स्वीडिश अनुसंधान परिषद द्वारा समर्थित किया गया था ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Flight arena | any | NA | Construct to fit the filter housing |
| Filter housing x 2 | Camfill Farr | Contains the dust and charcoal filters | |
| Fan x 2 | Fischbach | Model D640/E35 | Silent fan with continous dimmer switch |
| Perforated grids | any | NA | Two different open areas are needed, e.g. 54 and 51% |
| Flowmeter | Swema air | Swema air 300 | Identifying the wind speed |
| Ultrasonic sprayer | SonoTek | Sprayer nozzle with conical tip and inserted microbore | |
| Broadband ultrasonic generator | SonoTek | Function generator | |
| Syringe pump | CMA microdialysis | CMA 102 | Liquid delivery |
| FEP tubing | CMA microdialysis | 0.12 mm inner diameter | |
| Tubing adaptors | CMA microdialysis | Connectors for zero internal volume | |
| Gastight syringe | any | NA | 1000 µL syringe for headspace collections and synthetic blends |
| Gastight syringe | any | NA | 1000 µL syringe for cleaning sprayer |
| Torch | any | NA | Small light source for checking sprayer release |
| Timer | any | NA | Timer with alarm function |
| Holder for insect release | any | NA | Metal construction |
| Lighting | any | NA | LED is preferable due to low heat production |
| Moisturiser | any | NA | Size depends on volume of wind tunnel room |
| Temperature control | any | NA | Temperture range depends on species |
| Glass tubes | any | NA | Tubes (2.8 cm diameter, 13 cm long) for insects |
| Snap cap | any | NA | Snap cap that fits the glass tube |
| Gauze | any | NA | Fabric to close the glass tube |
| Rubber band | any | NA | To hold gauze in place |
| Glass cylinder | any | NA | Cylinder for odour containment and landing platform (10 cm diameter, 12.5 cm long) |
| Glass jars | any | NA | Glass jars for dynamic headspace collection |
| Connectors and tubes | any | NA | Tubes and connectors depends on type of glass jars |
| Air supply | any | NA | From laboratory air or bottles |
| Charcoal filters | any | NA | For cleaning the outside air sypply |
| Vial | any | NA | Small vial with water to keep plant material fresh |
| Oven | any | NA | Heat metal and glassware to 300 degrees to decontaminate |
References
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