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Methodenartikel

Bewertung des agrochemischen Risikos für gepaarte Honigbienenköniginnen

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DOI:

10.3791/62316

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3. März 2021

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll wurde entwickelt, um das Verständnis dafür zu verbessern, wie Agrochemikalien die Reproduktion von Honigbienen (Apis mellifera) beeinflussen, indem Methoden etabliert werden, um Honigbienenköniginnen und ihre Arbeiterpfleger in einer kontrollierten Laborumgebung Agrochemikalien auszusetzen und ihre relevanten Reaktionen sorgfältig zu überwachen.

Zusammenfassung

Aktuelle Risikobewertungsstrategien für Honigbienen stützen sich stark auf Labortests, die an erwachsenen oder unreifen Arbeitsbienen durchgeführt wurden, aber diese Methoden erfassen möglicherweise nicht genau die Auswirkungen der agrochemischen Exposition auf Honigbienenköniginnen. Als einzige Produzentin von befruchteten Eiern in einer Honigbienenkolonie ist die Königin wohl das wichtigste Einzelmitglied einer funktionierenden Kolonieeinheit. Daher sollte das Verständnis, wie sich Agrochemikalien auf die Gesundheit und Produktivität von Königinnen auswirken, als kritischer Aspekt der Risikobewertung von Pestiziden angesehen werden. Hier wird eine angepasste Methode vorgestellt, um Honigbienenköniginnen und Arbeiterköniginnen Begleitern agrochemischen Stressoren auszusetzen, die durch eine Arbeiterdiät verabreicht werden, gefolgt von der Verfolgung der Eierproduktion im Labor und der Beurteilung der ersten Instar-Eklosion mit einem speziellen Käfig, der als Queen Monitoring Cage bezeichnet wird. Um den Verwendungszweck der Methode zu veranschaulichen, werden die Ergebnisse eines Experiments beschrieben, in dem Arbeiterinnenbegleiterinnen mit subletalen Dosen von Imidacloprid gefüttert und die Auswirkungen auf Königinnen überwacht wurden.

Einleitung

Aufgrund der weltweit gestiegenen Nachfrage nach landwirtschaftlichen Erzeugnissen erfordern moderne landwirtschaftliche Praktiken häufig den Einsatz von Agrochemikalien zur Bekämpfung zahlreicher Schädlinge, von denen bekannt ist, dass sie die Ernteerträge verringern oder schädigen1. Gleichzeitig verlassen sich die Erzeuger vieler Obst-, Gemüse- und Nusskulturen auf die Bestäubungsdienste kommerzieller Honigbienenvölker, um reichlich Ernteerträge zu erzielen2. Diese Praktiken können dazu führen, dass Bestäuber, einschließlich Honigbienen (Apis mellifera), schädlichen Pestizidrückständen ausgesetzt sind

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Protokoll

1. QMC-Montage

  1. Montieren Sie QMCs aus Teilen (Abbildung 1A) mit einer einzigen Eiablageplatte (ELP), die wie in Abbildung 1Bgezeigt eingefügt wird. Fügen Sie feeder Tubes erst hinzu, nachdem die Arbeiter in den Käfig gegeben wurden. Bedecken Sie die 4 Einzugslöcher vorübergehend mit Klebeband in Laborqualität.
  2. Führen Sie den Königinnenausschluss und die Tür der Futterkammer über die Futterkammer ein, um zu verhindern, dass die Königin die Fütterungskammer betritt und die behandelte Diät kontaktiert. Siehe Fine et al.32 für weitere Montagedetails.
  3. Sammeln S....

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Ergebnisse

Die Produktion von Eiern wurde in QMCs überwacht, die wie oben beschrieben zusammengestellt und aufrechterhalten wurden, mit einmal täglichen Beobachtungen der Eierproduktion und 15 Käfigen pro Behandlungsgruppe. Neu gepaarte Königinnen von hauptsächlich krainer Beständen wurden gekauft und über Nacht von einem Königinnenzüchter verschifft, und Honigbienenarbeiter wurden aus 3 Kolonien gewonnen, die nach kommerziellen Standardmethoden in der Bienenforschungseinrichtung der Universität von Illinois Urbana-Champaign gehalt.......

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Diskussion

Die Fruchtbarkeit weiblicher Solitärinsekten sowie Von Königinnen in eusozialen Insektenkolonien kann durch abiotische Stressoren wie Agrochemikalien25,28,29,30,33beeinflusst werden . Bei Honigbienen können die Auswirkungen von Agrochemikalien auf Königinnen indirekt sein, da sie durch Veränderungen in ihrer Pflege und Fütterung durch Arbeiterbienen auftreten .......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Danksagungen

Vielen Dank an Dr. Amy Cash-Ahmed, Nathanael J. Beach und Alison L. Sankey für ihre Unterstützung bei der Durchführung dieser Arbeit. Die Erwähnung von Handelsnamen oder kommerziellen Produkten in dieser Veröffentlichung dient ausschließlich der Bereitstellung spezifischer Informationen und impliziert keine Empfehlung oder Billigung durch das US-Landwirtschaftsministerium. USDA ist ein Anbieter von Chancengleichheit und Arbeitgeber. Diese Forschung wurde durch ein Stipendium der Defense Advanced Research Projects Agency # HR0011-16-2-0019 an Gene E. Robinson und Huimin Zhao, das USDA-Projekt 2030-21000-001-00-D und die Phänotypic Plasticity Research Experience für Com....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
FluonBioQuip, Rancho Dominguez, CA2871A
HonigbienenköniginnenOlivarez Honey Bees, Orland, CA
ImidaclopridSigma-Aldritch, St. Louis, MO37894
MegaBee PowderMegaBee, San Dieago, CA
Mikrozentrifugenröhrchen 2 mLThermoFisher Scientific, Waltham, MA02-682-004
Nadeln 20 GaugeW. W. Grainger, Lake Forest, IL5FVK4
KaliumsulfatSigma-Aldritch, St. Louis, MOP0772
KöniginnenüberwachungskäfigeUniversität von Illinois Urbana-ChampaignPatentanmeldenummer: 20190350175
SaccharoseSigma-Aldritch, St. Louis, MOS8501
Universal-MikroplattendeckelThermoFisher Scientific, Waltham, MA5500

Referenzen

  1. Hedlund, J., Longo, S. B., York, R. Agriculture, pesticide use, and economic development: A global examination (1990-2014). Rural Sociology. 85 (2), 519-544 (2020).
  2. Calderone, N. W. Insect pollinat....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Exposition gegenüber AgrochemikalienKöniginnen-ÜberwachungskäfigVerfolgung der EiproduktionImidacloprid-BehandlungArbeiterinnen-Königinnen attendantsPollensupplementSaccharoselösungGenexpressionsanalyseRisikobewertung