أنماط مصيدة حبوب اللقاح المختلفة لها مزاياها وعواقبها الخاصة. وتناقش أدناه فوائد وقيود أربعة أنماط مصيدة شائعة الاستخدام، (1) مثبتة أمامية، (2) مثبتة في الأسفل، (3) فتحة مثقاب (3) و(4) مصائد حبوب اللقاح ذات التركيب العلوي. تعد مصائد التثبيت الأمامي هي النمط الأكثر تنوعا (الشكل 1B). التثبيت سريع وسهل. يمكن القيام بذلك دون رفع صناديق الخلية ، ويمكن أن تتناسب هذه الفخاخ مع أي نمط Langstroth من معدات الخلية. عندما يجلس درج التجميع أمام المستعمرة ، فإنه يجمع الحد الأدنى من الحطام من المستعمرة. ومع ذلك ، فإن صينية التجميع أكثر عرضة للعناصر الخارجية - الرطوبة من الري الميداني ، أو الطقس الممطر أو الرطب ، أو يمكن أن يتلامس الندى مع حبوب اللقاح من خلال صينية التجميع ، مما قد يجعل حبوب اللقاح غير صالحة للاستخدام إذا أصبحت الكريات مشبعة جدا بحيث لا يمكن فصلها. يمكن تقليل خطر تشبع حبوب اللقاح عن طريق تجنب الاصطياد أثناء الأحداث المتوقعة للأمطار أو الرطوبة العالية. إن وضع حصيرة مطاطية تحت المصيدة ومواد تغطية إضافية (على سبيل المثال ، شعر التسقيف) فوق مصيدة حبوب اللقاح يمكن أن يحمي أيضا صينية التجميع من الطقس.
تم استخدام مصائد التثبيت السفلي لجمع حبوب اللقاح للبيانات الواردة في هذه الورقة (الشكل 1A). فهي ليست مريحة للتثبيت لأنه يجب وضعها تحت عش الحضنة في المستعمرة. يستغرق التثبيت وقتا طويلا ويؤدي إلى سقوط كمية كبيرة من الحطام في الفخ من المستعمرة ، مثل أجزاء النحل وأجزاء صغيرة من الشمع. أرضية صينية التجميع لمعظم مصائد التركيب السفلي المصنعة مصنوعة من شبكة دقيقة ، مما يسمح بالتهوية المناسبة لحماية حبوب اللقاح المجمعة من الرطوبة. تساعد مصائد حبوب اللقاح ذات الثقوب المثقوبة على تقليل ارتباك العلافين إذا كانوا يستخدمون في المقام الأول ثقوب المثقاب كمداخل للخلية بدلا من المدخل الذي يصنعه الجزء السفلي من الخلية (الشكل 1C). نظرا لأن درج التجميع الخاص بمصائد حبوب اللقاح ذات الثقب المثقب صغير جدا ، فيجب تفريغه بشكل متكرر لتجنب فيضان درج التجميع. نظرا لوضعها العلوي على خلية ، فإن مصيدة حبوب اللقاح العلوية هي أسهل نمط مصيدة للتثبيت والإزالة ، وعينة حبوب اللقاح التي تم جمعها خالية من حطام الخلية. ومع ذلك ، فإن نمط المصيدة هذا حساس للغاية لمعدات الخلية التالفة حيث أن درج التجميع سيتعرض للرطوبة إذا لم يتم إغلاق الغطاء والغطاء الداخلي وصندوق الخلية العلوي معا بشكل صحيح.
تدعو البروتوكولات الموضحة هنا إلى اختيار مستعمرات بها أعداد كبيرة من البالغين واليرقات (الخطوة 1.2). تهدف طريقة الاختيار هذه إلى إنتاج كميات كبيرة جدا من حبوب اللقاح المحاصرة من هذه المستعمرات. قد تواجه المستعمرات التي تحتوي على أعداد كبيرة من العلف ازدحاما شديدا عند المدخل عند تركيب الفخ. اختيار مدخل خلية كبيرة سيخفف من الازدحام. قد تجمع مجموعات كبيرة من الباحثين عن الطعام أيضا كميات كبيرة جدا من حبوب اللقاح التي يمكن أن تتجاوز حدود صينية التجميع. استخدم صواني التجميع الضخمة ، كما هو موضح في معظم أنماط الفخ السفلية أو العلوية ، والصواني الفارغة بشكل متكرر لاستيعاب كميات كبيرة من حبوب اللقاح المحاصرة. إذا كان الهدف البحثي المطلوب هو تقييم كميات حبوب اللقاح التي تجمعها المستعمرات في المنحل ، فاختر مستعمرات تمثيلية بدلا من تحسين مجموعات البالغين واليرقات للاختيار. جميع أنماط مصائد حبوب اللقاح تمنع مدخل الخلية وتخلق مدخلا جديدا يختلف مكانيا عن المدخل الأصلي16. عادة ما تفشل مصائد حبوب اللقاح في جمع حبوب اللقاح عندما لا يتمكن العلافون من إعادة التوجيه إلى المدخل الجديد لمصيدة حبوب اللقاح عند التركيب. تنجرف هذه العلافات بسهولة إلى خلايا النحل المجاورة ، مما قد يؤدي إلى تلويث عينات أخرى من حبوب اللقاح إذا دخلت خلية أخرى بمصيدة حبوب اللقاح. وبالتالي ، ينبغي إعطاء العلافين 24 ساعة على الأقل للتأقلم مع المدخل الجديد عن طريق الحفاظ على آلية الاصطياد غير متفاعلة بعد التثبيت. كما أن اختيار المستعمرات ذات مداخل الخلايا الإضافية القليلة أو معدومة يقلل أيضا من الارتباك عند التوجه إلى مدخل مصيدة حبوب اللقاح الجديد.
يجب إغلاق مداخل الخلية الإضافية (مثل الثقوب والأغطية المشوهة) ، ولكن خطر انجراف العلف إلى خلايا النحل المجاورة سيزداد مع وجود هذه المداخل في بداية تركيب الفخ. كما أن العلافين سوف ينجرفون بسهولة إلى مداخل خلايا النحل الأخرى إذا تم تثبيت مصيدة حبوب اللقاح فقط على خلية واحدة في مجموعة من خلايا النحل المنصة. من غير المرجح أن ينجرف العلافون إذا كانت جميع خلايا النحل التي تواجه نفس الاتجاه على البليت تحتوي على مصائد مثبتة. قد تشكل مصائد حبوب اللقاح العلوية خطرا أكبر من انجراف النحل بسبب المسافة الكبيرة بين مدخل مصيدة حبوب اللقاح والمدخل الأصلي للخلية. في هذه الدراسة ، تم تركيب مصائد حبوب اللقاح على مستعمرات متعددة لنحل العسل في كل موقع تجريبي لحساب التباين في كمية حبوب اللقاح وتكوين الأصناف بين كل مستعمرة نحل عسل. وبالتالي ، يجب تثبيت مصائد حبوب اللقاح على مستعمرات متعددة لتحقيق مجموعات حبوب لقاح قوية من المناظر الطبيعية لأن جمع حبوب اللقاح يمكن أن يختلف اختلافا كبيرا بين المستعمرات بناء على نوع الأنواع النباتية وإجمالي الكمية المجمعة12,13. كان لكل عينة من حبوب اللقاح فترة جمع مدتها 7 أيام. في الدراسات المستقبلية ، سيؤدي جمع حبوب اللقاح في فترتين أو ثلاث فترات متتالية مدتها 72 ساعة إلى زيادة دقة تقدير علف حبوب اللقاح40.
نظرا لوجود درجة عالية من التذبذب الزمني في جمع حبوب اللقاح ، يمكن زيادة دقة تقدير حبوب اللقاح عن طريق تكرار عملية جمع حبوب اللقاح في فترات الإزهار المبكرة والذروة والمتأخرة لأنظمة المحاصيل المستهدفة24،27،39. يجب جمع حبوب اللقاح من مواقع متعددة ، وإن كان نفس نظام المحاصيل أو نوع المناظر الطبيعية ، بسبب التباين المتوقع في الكمية ونوع الأنواع النباتية بين مواقع المنحل14،27،33،43. يمكن أن يكون اصطياد حبوب اللقاح على المدى الطويل ضارا بمستعمرات نحل العسل. وتشمل الآثار المحتملة انخفاض تربية الحضنة، وتقصير فترة نمو اليرقات، وأكل لحوم البشر من البيض واليرقات الصغيرة في خلايا النحل19،44،45،46. يمكن أن تؤدي الفترات الأطول من اصطياد حبوب اللقاح ، مثل موسم النمو بأكمله ، إلى تفاقم الآثار الضارة على تربية الحضنة في المستعمرات. يمكن أن يؤدي حبس حبوب اللقاح أيضا إلى انخفاض في إنتاج العسل وزيادة في مستوى رطوبة العسل المخزن13. يمكن أن يؤدي تدوير مصائد حبوب اللقاح بين المستعمرات في المنحل عند المراقبة المستمرة للمناظر الطبيعية أو نظام المحاصيل إلى تخفيف الضرر الذي يلحق بالمستعمرات المستخدمة في اصطياد حبوب اللقاح. إن الانخراط في مصائد حبوب اللقاح كل أسبوعين سيقلل من الآثار الضارة ، وخاصة الخسارة في إنتاج العسل ، إذا تم احتجاز حبوب اللقاح في نفس المستعمرات طوال فترة زمنية13.
بالإضافة إلى ذلك ، يفضل وضع مصائد حبوب اللقاح على مستعمرات قوية. في بعض الأحيان ، قد تشارك مصائد حبوب اللقاح عن غير قصد. يمكن تجنب ذلك عن طريق قفل آلية مصيدة حبوب اللقاح عندما لا يكون جمع مصيدة حبوب اللقاح مرغوبا فيه. لا تزيل مصائد حبوب اللقاح جميع حبوب اللقاح القشرية من علف نحل العسل. تعتمد كفاءة الاصطياد على نوع المصيدة وحجم حبيبات حبوب اللقاح وحجم جسم النحل والوقت من اليوم والظروف الجوية. وبالتالي ، فإن جمع حبوب اللقاح القشرية غير متسق عند استخدام مصائد حبوب اللقاح لأنواع نباتية مختلفة وفترات جمع25,26. كريات حبوب اللقاح الأصغر من النباتات مثل Eucalyptus spp. و Tamarix spp. أقل عرضة للالتقاط بواسطة مصائد حبوب اللقاح27. والجدير بالذكر أنه لم يتم العثور على حبوب اللقاح التوت الأزرق عالية الأدغال (Vaccinium corymbosum L.) من مواقع جمع التوت الأزرق عالية الأدغال في هذه الدراسة ، والتي تدعم الأدلة السابقة على أن كريات حبوب اللقاح التوت الأزرق عالية الأدغال صغيرة جدا بالنسبة لجمع مصيدة حبوب اللقاح47. في المقابل ، تم العثور على حبوب اللقاح التي تم الحصول عليها من الهندباء (Taraxacum officinale F.H. Wigg) في كل نظام زراعة في هذه الدراسة. يمكن أن تكون كريات حبوب اللقاح من بعض الأنواع النباتية أكبر بكثير من غيرها ، مثل Taraxacum spp. ، ويمكن أن تكون ممثلة بشكل مفرط في تحليل مجموعات حبوب اللقاح من مصائد حبوب اللقاح27. إن التقاط فرادى علف حبوب اللقاح وإزالة حبوب اللقاح القشرية يدويا سيزيد من دقة تقييم مصدر حبوب اللقاح ، ولكنه يتطلب وقتا طويلا وموارد مقارنة باستخدام مصائد حبوب اللقاح (الجدول 1). إن فرز كريات حبوب اللقاح إلى مجموعات ملونة أمر مستقيم نسبيا إلى الأمام ، على الرغم من أنه يستغرق وقتا طويلا. ما لم يكن هناك هدف أو غاية بحثية محددة ، يجب أن تقتصر كمية كريات حبوب اللقاح على 10 جم أو أقل (لأي عينة معينة) للفرز إلى مجموعات ملونة. سيؤدي فرز العينات بأكملها التي تحتوي على كميات أكبر من هذه الكمية إلى زيادة كبيرة في الوقت اللازم لإكمال التحليل. ومع ذلك ، من الأهمية بمكان أن يتم خلط عينة حبوب اللقاح بشكل جيد للغاية قبل أخذ عينة فرعية لفرز الألوان منها. قد يؤدي الفشل في خلط العينة الأصلية إلى عينة فرعية لا تمثل الكل ، والتي يجب تجنبها.
إذا كانت حاوية العينة الأصلية لا تحتوي على مساحة حرة كافية للسماح بالخلط الدقيق لحبيبات حبوب اللقاح ، فيجب أن يكون وضع العينة بأكملها في كيس بلاستيكي كبير أو كيس ورقي صغير كافيا ، حتى بالنسبة للعينات الكبيرة. سوف تعمل أيضا الحاويات البلاستيكية الصلبة والمغطاة. يجب أن يتم خلط العينة بلطف ، بحيث لا يتم سحق كريات حبوب اللقاح أو تدميرها بطريقة أخرى. يمكن للتحيز غير المقصود أن يقنع المرء دون وعي بإخراج "الكريات الأرجوانية الجميلة" ، على سبيل المثال ، عند إزالة عينة فرعية من الكل. لذلك ، يجب حجب تكوين لون العينة عن الأنظار أثناء إخراج عينة فرعية. وبهذه الطريقة ، فإن الحصول على عينة فرعية تمثل الكل حقا هو أكثر احتمالا. ومع ذلك ، يمكن أن تفشل طريقة أخذ العينات الفرعية هذه في اختيار كريات حبوب اللقاح ذات الوفرة المنخفضة في العينة. لذلك ، إذا كان تحديد كل صنف نباتي فردي ممثل في العينة هدفا بحثيا ، فلن يكون جمع عينة فرعية مناسبا ؛ يجب تحليل العينة بأكملها. وبالتالي ، يجب فرز الكريات في طبق بتري زجاجي. بمجرد الانتهاء من الفرز ، يمكن وضع الصفحات المناسبة من دليل ألوان Pantone أسفل الطبق لتسهيل مطابقة الألوان بين الدليل وحبوب اللقاح التي تم فرزها. ويوضح الشكل 5 مثالا على ذلك.
عند محاصرة حبوب اللقاح من مستعمرات نحل العسل الموضوعة في المحاصيل للتلقيح ، لا ينبغي استخدام أكثر من عشر مجموعات ألوان إجمالية: تسعة ألوان فردية ومجموعة ألوان "متنوعة" واحدة تتكون من ألوان الأقلية في العينة. إن وضع حد معقول للحد الأقصى لعدد المجموعات الملونة التي يمكن تقسيم العينة إليها يمنع الباحث من التورط عن طريق فصل الكريات إلى ما لا نهاية إلى أعداد متزايدة باستمرار من المجموعات المحددة للغاية ، والتي ، عند اكتمال الفرز ، قد لا تحتوي بشكل فردي على كميات كافية لتحلل الأسيتوليس. إذا كان الاصطياد من المستعمرات التي من المحتمل أن تبحث عن الطعام من مجموعة متنوعة جدا من الأنواع النباتية ، فقد يكون من الضروري المزيد من مجموعات الألوان ، ويجب تحسين البروتوكولات لتعكس هذا المطلب. ركزت الدراسة الحالية على عينات حبوب اللقاح التي تم جمعها من مستعمرات نحل العسل التي تقوم بتلقيح المحاصيل ، وتم العثور على أنواع متعددة بشكل شائع في مجموعة ألوان ، على غرار الدراسات السابقة29،30،31.
يذيب انحلال الأسيتوليز الدهون والبروتينات والحطام العضوي من سطح حبوب اللقاح ، ويكشف عن السمات المميزة للإكسين ، بحيث يمكن تلطيخ الحبوب وتحديدها بسهولة أكبر. إنها منهجية قديمة وشائعة تستخدم في العديد من أنواع أبحاث حبوب اللقاح37. يتم توحيد الخطوات العامة. أنها تختلف قليلا من بروتوكول إلى آخر. ومع ذلك ، فإن تفاصيل سرعات وأوقات الطرد المركزي ، ودرجة حرارة الحضانة ومدتها ، وأحجام الكواشف التي تعتمد على كمية حبوب اللقاح وحتى طريقة إزالة المواد الفائقة (الصب مقابل السحب) قد تحتاج إلى تحسين تجريبي وفقا لأهداف البحث ، وإلى حد ما ، أنواع حبوب اللقاح التي من المحتمل مواجهتها48. في الواقع ، يمكن أن يزيل تحلل الأسيتوليز الأحرف التشخيصية المهمة لحبوب اللقاح من بعض الأصناف مثل Malvaceae و Orchidaceae38. لذلك ، ليست كل حبوب اللقاح قابلة للطرق القياسية لتحلل الأسيتوليس. كما ذكر أعلاه ، تم تحسين هذه الطرق في هذه الدراسة لغرض تحديد مصادر الأصناف النباتية السائدة لحبوب اللقاح التي يجمعها نحل العسل الملقح للمحاصيل. التفاصيل التي يجب مراعاتها إذا كان التحديد الكمي الدقيق لحبوب اللقاح جزءا من الدراسة ، لم يتم تناولها في هذه الورقة.
يتطلب استخدام المذيبات والأحماض تخطيطا دقيقا ومعدات حماية شخصية مناسبة (PPE) والتخلص المسؤول من النفايات (الشكل 6). من الأهمية بمكان أن يحدد الباحثون الطريقة الصحيحة لتخزين الكواشف والتخلص من النفايات قبل البدء في أي جزء من انحلال الأسيتو. في هذا المختبر ، يتم استخدام قفازات البوتيل خلال أي جزء من العملية التي تنطوي على حمض الكبريتيك وحتى حمض الخليك الجليدي لأنها تتمتع بتصنيفات تحلل ونفاذية أفضل بكثير لكلا الأحماض من قفازات النتريل ، مع عدم المساس بالبراعة49. وسيكون من الحكمة الرجوع إلى المبادئ التوجيهية للسلامة الصادرة عن المؤسسة المعنية للحصول على توصيات بشأن القفازات المناسبة وغيرها من معدات الوقاية الشخصية49. تساعد إضافة حمض الخليك الجليدي قبل خطوة انحلال الأسيتوليز على إزالة أي رطوبة متبقية في العينة وإعدادها لتفاعل تحلل الأسيتوليز المهم. قد يتفاعل خليط حمض الخليك الجليدي وحمض الكبريتيك في خطوة انحلال الأسيتوليز بعنف مع الماء ، ولهذا السبب من المهم أن تكون جميع الأواني الزجاجية والإمدادات جافة تماما ، وأن تتم إزالة كل الرطوبة من العينة قبل انحلال الأسيتول. إضافة ما بعد انحلال الأسيتوليز من حمض الخليك الجليدي يخفف ويحيد خليط انحلال الأسيتوليس.
يمكن للإيثانول وحمض الخليك الجليدي ، على وجه الخصوص ، إذابة حبر ملصقات أنابيب الطرد المركزي الدقيق ، إذا كانت هذه الكواشف تقطر على السطح الخارجي للأنبوب ، حتى مع الأقلام المقاومة للمذيبات. تحقق من ملصقات الأنبوب بشكل متكرر طوال العملية للتأكد من أنها لا تزال مقروءة. إذا كان ذلك ممكنا من الناحية اللوجستية ، ففكر في استخدام الملصقات المطبوعة بواسطة LaserJet كحماية ضد هذا الاحتمال. ستؤثر الطريقة التي يتم بها صب المواد الفائقة على ما إذا كانت الكواشف تقطر أسفل الجزء الخارجي من أنابيب أجهزة الطرد المركزي الدقيقة. من المهم صب supernatant بيد واثقة وناعمة ، والتي تأتي مع الممارسة. يجب توخي الحذر لتجنب فقدان عينات حبوب اللقاح من أنبوب جهاز الطرد المركزي أثناء التصفيق. يؤدي الصب بسرعة كبيرة إلى فقدان بعض أو كل بقايا حبوب اللقاح ؛ قد يؤدي الصب ببطء شديد إلى تشغيل السوبرناتانت أسفل الأنبوب. على الرغم من أن درجة حرارة الحضانة تبلغ 100 درجة مئوية يوصى بها عادة ، إلا أن حبوب اللقاح يمكن أن تصبح بسهولة "مطبوخة بشكل مفرط" عند درجة الحرارة هذه بالكميات المستخدمة في هذه الدراسة (0.25 جم) ، خاصة إذا تم احتضانها لفترات أطول قليلا29. في الواقع ، حتى عند 80 درجة مئوية ، يمكن أن تنفجر حبوب اللقاح أو تتلف إذا تركت في خليط انحلال الأسيتوليز لفترة طويلة جدا. يجب تحديد درجة حرارة الحضانة ومدتها بعناية لتجنب تدمير حبوب اللقاح في العينة.
يزيد تلطيخ حبوب اللقاح من تعريف وتباين ميزات exine ، مما يسهل التصوير والتعرف عليها (الشكل 7). خمس قطرات (من ماصة نقل البلاستيك) من 1٪ Safranin O ملطخة بشكل فعال 0.25 غرام من حبوب اللقاح. ومع ذلك ، فإن حبوب اللقاح المختلفة تلطخ بشكل مختلف. إذا كانت حبوب اللقاح ملطخة بشكل خفيف جدا أو ثقيل جدا ، فقد يكون من الصعب تحديد الهوية. عندما يكون ذلك ممكنا ، يجب التحقق من حجم محلول البقع اللازم لتلطيخ أنواع حبوب اللقاح المتوقع العثور عليها في الدراسة بشكل مناسب قبل البدء في معالجة العينات التجريبية. ومع ذلك ، إذا لم تكن إحدى العينات التجريبية ملطخة بشكل صحيح ، فيمكن تصحيحها. لتفتيح عينة حبوب اللقاح الملطخة بشدة ، اشطف العينة بالماء ثم الإيثانول. إذا لم تكن حبوب اللقاح ملطخة جيدا بما يكفي لرؤية السمات المميزة ، فيمكن إضافة بضع قطرات إضافية من البقع. يجب فحص بقعة هذه العينات قبل إضافة الجلسرين. وبالمثل ، قد تكون هناك حاجة إلى بعض التجربة والخطأ لتحديد الحجم المثالي للجليسرين لبقايا حبوب اللقاح. قامت 15 قطرة من الجلسرين بحماية العينات في هذه الدراسة بشكل مناسب من الجفاف ، مع تخفيف بقايا حبوب اللقاح أيضا إلى تركيز مثالي لتحديد المصب عبر المجهر الضوئي. قد تتطلب كميات أخرى من بقايا حبوب اللقاح أكثر أو أقل من الجلسرين لمنع الجفاف وتسهيل التركيب.