Name: Messung der Flug Fähigkeit des Käfers Ambrosia, Platypus Quercivorus (Murayama), mit einem Low-Cost, klein und leicht konstruierte Flug Mühle (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 37 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie ein kostengünstiges Flugmühlen-System zur Messung der Flugleistung von Platypus quercivorus konstruieren. Diese Methode ermöglicht kontrollierte Studien zur Schädlingsmigration.

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Wir danken Herrn S. Fukaya, Herr N. Okuda und Herr T. Ishino für die Hilfe bei den Experimenten. Diese Studie wurde unterstützt durch Grants-in-Aid für die wissenschaftliche Forschung der Japan Society for Promotion of Science (Nr. 15 K 14755).

(1) Bau einer Flug-Mühle
<ol><li>
Bau von einem Flug-Mühle-Apparat
	<ol>
<li>Schneiden Sie das Kunststoffteil aus einer Nadel (Metallteil: 40 mm in der Länge und Durchmesser von 0,25 mm; Kunststoffteil: 22 mm Länge und 2 mm Durchmesser) mit Zangen (Abbildung 3).</li>
		<li>Befestigen Sie diese Nadel mit einer unbehandelten Nadel in der Form eines Kreuzes mit Epoxy Harz Klebstoff (Abbildung 3), verweisen sie als Flug Mühle Arm und eine axiale Nadel. Hinweis: Für eine axiale Nadel sollte die unbehandelte Seite eine Unterseite. Die ungedeckte Spitze des Flug Mühle Arm ist zum Aufkleben eines Käfers (Abbildung 1 b und Abbildung 3).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bau der Basis
	<ol>
<li>Machen Sie eine kleine Grübchen auf der Oberfläche eine dünne rostfreie Metallplatte (5 x 5 cm) durch Hämmern eines Nagels verhindern, dass die axiale Nadel gleiten horizontal (Abbildung 4). Hinweis: Die tatsächlichen Abmessungen der Metallplatte sind nicht kritisch, und ein anderes Material ist möglich, aber vermeiden Sie die Verwendung des weichen Materials; Andernfalls werden die Nadel fest und verhindert, dass die Mühle dreht.</li>
		<li>Positionieren und befestigen Sie die Metallplatte auf der hölzernen Brett (Holzsockel) mit Klebeband.</li>
		<li>Beugen eine Stahlplatte zu machen, doppelten L-förmigen (Abbildung 1 und Abbildung 2A). Hinweis: Es war bequem, eine L-förmige Metallplatte zu verwenden, zur Befestigung von Möbeln an der Wand. Eine weitere war bequeme zur Unterstützung der mit dieser Art der Platte, dass die Platte bereits viele Löcher hatte. Löcher wurden verwendet für Schrauben und Befestigung auch eine Schaltfläche "Fang" (Abbildung 1A und Abbildung 4).</li>
		<li>Machen einen Zylinder durch Schneiden einer Einweg-Kunststoff-PIPETTENSPITZE (Höhe = 1 cm, Außendurchmesser (Außendurchmesser) = 4 mm, Innendurchmesser (ID) = 2 mm) für die Führung einer axialen Nadel (Abb. 2A und Abbildung 4).</li>
		<li>Legen Sie und fixieren Sie der doppelten L-förmigen Platte und der Zylinder auf der Metallplatte (Abb. 2A und Abbildung 4).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bau der Fernerkundung Vorrichtung
	<ol>
<li>Beugen Sie eine Metallplatte zu machen, L-förmige obere Platte zu machen. Hinweis: Es war bequem, eine L-förmige Metallplatte zu verwenden, zur Befestigung von Möbeln an der Wand (Abbildung 5 b-C). Wenn ja, können Sie diesen Schritt überspringen.</li>
		<li>Setzen Sie eine kleine Metallkappe (5 mm in der Länge und 1 mm im Durchmesser) auf der oberen Platte (Abb. 2D-E, Abbildung 4und Abbildung 5A). Hinweis: Als Kappe, verwendeten wir einen Druckknopf. Sie führte durch ein Loch in der L-förmige Platte (Abbildung 4).</li>
		<li>Befestigen Sie einen Foto-Sensor auf der L-förmige Platte (Abbildung 4 und Abbildung 5A). Die L-förmige Platte (Abb. 2D-Eund Abbildung 4) platzsparend ein Schaltungsträger für den Sensor aufgeschraubt.</li>
		<li>Kleben Sie eine Infrarot-LED (150 mW) über einen kleinen Magneten zusammen mit Schaltungsträger für die LED (Abbildung 1A und Abbildung 2A).</li>
		<li>Legen Sie die LED (150 mW) auf die Bodenplatte unter dem Fotosensor (Abbildung 1A und Abbildung 2A).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bau des Inhabers
	<ol>
<li>Beugen Sie eine Metallplatte zu machen, L-förmig. Hinweis: Es war bequem, eine L-Form Metallplatte zu verwenden, zur Befestigung von Möbeln an der Wand (Abbildung 5 b-C). Wenn ja, können Sie diesen Schritt überspringen.</li>
		<li>Befestigen Sie die Platte auf ein hölzernes Brett (Holzwand) mit Schrauben (Abbildung 1, Abbildung 4und Abbildung 5 b). Die Höhe der Holzplatte ist nicht kritisch, es war 7 cm in dieser Studie.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Anschlussleitungen
	<ol>
<li>Verbinden Sie Fotosensor zu einem analogen Eingangskanal (AIN) ein A/D-Wandler über normale elektrische Kabel. Hinweis: Es ist hilfreich, wenn alle Kabel gebündelt und auf der L-förmige Platte (Abbildung 5 b-D) festgesetzt, weil ein chaotischer Arbeitsbereich oft feine Manipulationen während des Experiments verhindert.</li>
		<li>A/D-Wandlers an einen Personalcomputer (PC) über ein USB-Kabel anschließen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Versuchsdurchführung
<ol><li>Sammle alle frisch geschlüpfte p. Quercivorus Erwachsene aus einem toten Quercus Crispula Blume (Fagales: Fagaceae) Baum am Morgen (7-9 Uhr) des Tages, an dem das Experiment durchgeführt werden soll. Hinweis: Verwenden Sie nicht Käfer in am Vortag gesammelt. Mehr als 100 Käfer kam jeden Tag und frisch geschlüpfte Käfer wurden täglich überprüft. Sehen Sie eine Referenz-16 für detaillierte Methoden auf das Sammeln von Käfern.</li>
	<li>Einen Käfer auf Eis für Anesthetization gelegt. Vermeiden Sie, dass des Käfers nass; Andernfalls wird es schwierig für den folgenden Vorgang sein. Führen Sie alle weitere Vorgehensweisen auf Eis.</li>
	<li>Legen Sie eine kleine Menge einer Komponente der Sekundenkleber (Geleeartiger Kleber) des Käfers Halsschild mit dem Mühle-Arm und halten Sie die Mühle Arm in Kontakt mit dem Halsschild. Hinweis: Geleeartiger Leim trocknet langsam, wenn dieser Leim allein verwendet wird. Dieser Leim fungiert jedoch schnell, als zwei Komponenten (Table of Materials) gemischt werden. Die andere Komponente (Flüssigkleber) wird im nächsten Schritt verwendet werden.</li>
	<li>Fügen Sie eine kleine Menge der anderen Komponente des Klebers (Flüssigkleber) mit einer feinen Nadel oder Stick. Stellen Sie sicher, dass die Flügel frei von Kleber (Abbildung 1 b). Der flüssige Klebstoff wird verwendet, um die Verhärtung des Geleeartiger Klebers zu erleichtern.</li>
	<li>Passen Sie die kreuzförmige Nadel in die Flug-Mühle (Abbildung 6) mithilfe ein Magneten an den L-förmigen Platte (obere Platte) auf die andere L-förmigen Platte halten. Schieben Sie einfach die obere Platte, wenn die Höhe der oberen Platte für die Nadel einstellen. Legen Sie die obere Spitze der axialen Nadel in das Loch der Druckknopf auf der oberen Platte (Abb. 5A), und legen Sie die andere Spitze in die Führung auf der Grundplatte (Abbildung 6).</li>
	<li>Passen Sie die Position einer IR-LED unterhalb des Sensors.</li>
</ol>(3) abrufen und Analysieren von Daten
<ol><li>Zeichnen Sie das verstärkte Ausgangssignal von der Fotosensor auf und speichern Sie es in den PC durch den A/D-Wandler mit kommerzieller Software mit einer Abtastrate von 1.000 Punkte/s (Abbildung 7A) (für A/D-Wandler und Software, Table of Materials).</li>
	<li>Starten Sie die Software DAQFActoryExpress.</li>
	<li>Klicken Sie auf ein Kreuz (+) auf die Protokollierung Icon im Fenster " Arbeitsplatz " zu markieren.</li>
	<li>Der Name der Protokollierung einen Rechtsklick und wählen Sie Set Anmeldung beginnen. Hinweis: Die Software weiter protokollieren und Speichern von Daten.</li>
	<li>Zum Stoppen der Aufnahme der Protokollierung SetName einen Rechtsklick und wählen Sie Ende Anmeldung gesetzt , um eine CSV-Datei zu speichern.</li>
	<li>Extrahieren Sie die vergehende Zeit des Fluges Mühle Arms oben die IR-LED mit einer geeigneten Software durch das Erkennen von Zeiten nur, wenn die aufgenommenen Spannung Schwelle (0,5 V) überschritten. Hinweis: Da einige Software (z.B.MS Excel) eine erstellte CSV-Datei lesen kann, verwenden einer vertrauten Software je nach Zweck der Studie. Bei Bedarf laden Sie maßgeschneiderte Programme, die über Github, https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill. Weitere Informationen über unsere Programme als auch die Anweisungen, um das Programm zu verwenden finden Sie in der README-Datei, die mit dem Hauptprogramm begleitet wird.</li>
</ol>

<ol><li>Kubono, T., Ito, S. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s102670200037">Raffaelea quercivora sp. nov. associated with mass mortality of Japanese oak, and the ambrosia beetle (Platypus quercivorus).</a> Mycoscience. 43, 255-260 (2002).</li>
<li>Kobayashi, M., Ueda, A. <a target="_blank" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjfs2005/87/5/87_5_435/_article">Wilt disease of Fagaceae trees caused by Platypus quercivorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) and the associated fungus: Aim is to clarify the damage factors.</a> J Jpn For Soc. 87, in Japanese with English summary 435-450 (2005).</li>
<li>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).</li>
<li>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).</li>
<li>Tokoro, M., Kobayashi, M., Saito, S., Knuura, H., Nakashima, T., Shoda-Kgaya, E., Kashiwagi, T., Tebayashi, S., Kim, C., Mori, K. <a target="_blank" href="http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=JP2007005344">Novel aggregation pheromone, (1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol, of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Coleoptera: Phatypodidae).</a> Bulletin of FFPRI. , 49-57 (2007).</li>
<li>Nobuchi, A. <a target="_blank" href="http://jglobal.jst.go.jp/en/public/20090422/200902187515086492">Platypus quercivorus Murayama (Coleoptera, Platypodidae) attacks to living oak trees in Japan, and information of Platypodidae (I).</a> Forest Pest. 42, 2-6 (1993).</li>
<li>Clements, A. N. <a target="_blank" href="http://jeb.biologists.org/content/32/3/547">The sources of Energy for flight in mosquitoes.</a> J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).</li>
<li>Armes, N. J., Cooter, R. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-3032.1991.tb00549.x/full">Effects of age and mated status on flight potential of Helicoverpaarmigera (Lepidoptera: Noctuidae).</a> Physiol Entomol. 16, 131-144 (1991).</li>
<li>Stewart, S. D., Gaylor, M. J. <a target="_blank" href="https://academic.oup.com/ee/article-abstract/23/1/80/2394603">Effects of age, sex, and reproductive status on flight by the tarnished plant bug (Heteroptera: Miridae).</a> Environ Entomol. 23, 80-84 (1994).</li>
<li>Sarvary, M. A., Bloem, K. A., Bloem, S., Carpenter, J. E., Hight, S. D., Dorn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diel+flight+pattern+and+flight+performance+of+Cactoblastis+castorum+%28Lepidoptera%3A+Pyralidae%29+Measured+on+a+flight+mill%3A+influence+of+age%2C+gender%2C+mating+status%2C+and+body+size%5BTitle%5D)+AND+%22J+Econ+Entomol%22%5BJournal%5D)">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.</a> J Econ Entomol. 101 (2), 314-324 (2008).</li>
<li>Zhang, Y., Wyckhuys, K. A. G., Asplen, M. K., Heinpel, G. E., Wu, K. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1049964412000461">Effect of Binodoxys Communis parasitism on flight behavior of the soybean aphid, Aphis glycines.</a> Biol Control. 62, 10-15 (2012).</li>
<li>Sappington, T. W., Burks, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterns+of+flight+behavior+and+capacity+of+unmated+navel+orangeworm+%28Lepidoptera%3A+Pyralidae%29+Adults+related+to+age%2C+gender%2C+and+wing+size%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Entomol%22%5BJournal%5D)">Patterns of flight behavior and capacity of unmated navel orangeworm (Lepidoptera: Pyralidae) Adults related to age, gender, and wing size.</a> Environ Entomol. 43, 696-705 (2014).</li>
<li>Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+flight+mill+for+the+study+of+tethered+flight+in+insects%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">A simple flight mill for the study of tethered flight in insects.</a> J. Vis. Exp. (106), e53377(2015).</li>
<li>Evenden, M., Whitehouse, L., C, M., Sykes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+influencing+flight+capacity+of+the+mountain+pine+beetle+%28Coleoptera%3A+Curculionidae%3A+Scolytinae%29%5BTitle%5D)+AND+%22EnvironEntomol%22%5BJournal%5D)">Factors influencing flight capacity of the mountain pine beetle (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae).</a> EnvironEntomol. 43, 187-196 (2014).</li>
<li>Fahrner, S. J., Lelito, J. P., Blaedow, K., Heimpel, G. E., Aukema, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+the+flight+capacity+of+Tetrastichus+planipennisi+%28Hymenoptera%3A+Eulophidae%29%2C+a+classical+biological+control+agent+of+Agrilus+Planipennis+%28Coleoptera%3A+Buprestidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Entomol%22%5BJournal%5D)">Factors affecting the flight capacity of Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), a classical biological control agent of Agrilus Planipennis (Coleoptera: Buprestidae).</a> Environ Entomol. 43, 1603-1612 (2014).</li>
<li>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).</li>
<li>Wanner, H., Gu, H., Dorn, S. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-3032.2006.00494.x/abstract">Nutritional value of floral nectar sources for flight in the parasitoid wasp, Cotesia glomerata.</a> Physiol Entomol. 31, 127-133 (2006).</li>
<li>Rowley, W. A., Graham, C. L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022191068902308">The effect of age on the flight performance of female Aedes aegypti mosquitoes.</a> J Insect Physiol. 14, 719-728 (1968).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Wir entwickelten eine kostengünstige, einfach zu bauenden und kompakte Flug Mühle für kleine Insekten wie z. B. p. Quercivorus (4-5 mm Körperlänge und 4-6 mg des Körpergewichts). Unsere Flug-Mühle umfasste nur gewöhnliche Gegenstände wie eine Nadel, eine IR-LED, einen Fotosensor, sofortige Kleber, etc., und keine anspruchsvolle, teure oder seltene Gegenstände wie zum Beispiel Computer-gesteuerte elektrische Geräte erforderlich. Dies ermöglicht die einfache und schnelle Sammlung von notwendigen Utensilie...

Tiere Wandern lange Distanzen auf der Suche nach Nahrung und Verknüpfungen. Wandernde Tiere könnten manchmal unerwünschte Begleiter tragen. Der weiblichen Ambrosia Käfer, Platypus Quercivorus (Murayama), ist ein bekannter Vektor der pilzliche Erreger, Raffaelea Quercivora Kubono et Shin-Ito. Dieser Erreger verursacht Massensterben von Fagaceae Bäumen (japanische Eiche verwelken) und eine hohe Mortalität1. Seit 1980 diese Krankheit expandiert in ganz Japan, und ist ein ernstes Problem2geworden.
P. Quercivorus ist ein kleines Insekt (ca. 4-5 mm Körperlänge und 4-6 mg des Körpergewichts) und jährliche Ausdehnung der Krankheit lässt vermuten, dass sie fliegen bis zu mehreren km3,4. Die männlichen p. Quercivorus sucht einen Wirtsbaum und löst eine Aggregation-Pheromon, das Männchen und Weibchen5anzieht. Infolgedessen der Wirtsbaum Masse von Artgenossen angegriffen wird, und schließlich stirbt. Das Männchen Bohrungen einen Tunnel im Inneren der Struktur nach der Landung und einen weiblichen Pheromon angezogen den Tunnel betritt und legt Eier. Die geschlüpften p. Quercivours wachsen im Tunnel, bis sie erwachsen werden. Erwachsenen entstehen und verteilen um neue Wirte zu finden. So ist die wandernden Fähigkeit dieses Käfers Ausdehnung der Krankheit möglicherweise verwandt. Das Ausmaß, zu dem der Käfer fliegen kann, ist jedoch noch unklar. Darüber hinaus sind die Weibchen größer als Männchen6 (weibliche: 4,6 mm und Männchen: 4,5 mm) und männliche Käfer suchen eine Zielstruktur, durch den Tunnel in den Baum und dann das Weibchen anzulocken. In Anbetracht dieser sexuellen Unterschiede in der Körpergröße und die Rolle der Flug in ihrem Leben sexuelle Unterschiede können im Flug Fähigkeit, aber der Unterschied in der Fähigkeit bleibt unklar.
Im Allgemeinen ist es extrem schwierig, wandernde Fähigkeit im Bereich messen, vor allem Flug Fähigkeit, aufgrund der Vielzahl der wandernden Gegend. Wandernde Fähigkeit gemessen wurde im Labor unter tethered Bedingungen, wie ein Flug-Mill-System für mehr als 60 Jahren7,8,9,10,11,12 , 13. Mühle Flugsysteme haben gezeigt, dass einige Insekten die Fähigkeit für Streckenflug. Zum Beispiel die längste Flugstrecke des Mountain Pine Beetle in einer Flug-Mühle über 24 km14war, und Tetrastichus Planipennisi Yang flog maximal über 7 km15. Obwohl die Flug-Mühle ein allgemein verfügbaren Werkzeug ist, führen biologische Assays mit ein lebendes Tier oft erheblich große individuelle Unterschiede. Um dies zu überwinden, sind viele Messungen, mehrfach, wiederholt erforderlich, um zuverlässige Schätzungen der mittleren Zerstreuung Kapazität zu erhalten. Daher sollten mehrere Personen gleichzeitig für die schnelle Erfassung von eine ausreichende Menge an Daten verwendet werden. Jedoch gleichzeitig Experimente erfordern einen größeren Raum, mehreren Versuchsaufbauten und sind teurer im Vergleich zu einem einzigen Messsystem. Daher die Flug-Mühle muss kostengünstig sein, leicht gebaut mit allgemein verfügbaren Elemente und kompakt in der Größe. Darüber hinaus sollten die Versuchsdurchführung nicht kompliziert sein oder benötigen eine geschickte Bediener.
In dieser Studie haben wir eine kleine, preiswerte Flug-Mühle (Abbildung 1 und Abbildung 2), die leicht in Experimenten eingesetzt werden könnte, und die Flug-Fähigkeit des Käfers Ambrosia gemessen zusammengestellt p. Quercivorus.

<table><tbody><tr><td>Nadel</td><td>Seirin</td><td>J Typ Nr. 5 x 40 mm</td><td></td></tr><tr><td>Epoxidharzkleber</td><td>Konishi</td><td>#16113</td><td></td></tr><tr><td>Metallplatte</td><td></td><td></td><td>aus dem Baumarkt</td></tr><tr><td>Einweg-Kunststoffpipette</td><td></td><td></td><td>aus dem Baumarkt</td></tr><tr><td>Druckknopf</td><td></td><td></td><td>aus dem Bastellgeschäft</td></tr><tr><td>IR-Sensor</td><td>Hamamatsu Photonics</td><td>S7136</td><td></td></tr><tr><td>IR LED</td><td>OptoSupply</td><td>OSIR5113A</td><td>150 mW</td></tr><tr><td>maßgeschneidertes Programm</td><td></td><td></td><td>zum Herunterladen von Github. URL: https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill</td></tr><tr><td>Sekundenkleber</td><td>Toagosei</td><td>31204</td><td></td></tr><tr><td>A/D-Wandler</td><td>LabJack Co.</td><td>U3-HV</td><td></td></tr><tr><td>Datenerfassungssoftware</td><td>AzeoTech</td><td>DAQFactoryExpress</td><td>Download von der AzeoTech Webseite.</td></tr></tbody></table>

messung der flug fähigkeit des käfers ambrosia, platypus quercivorus (murayama), mit einem low-cost, klein und leicht konstruierte flug mühle

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

Der Ambrosia-Käfer, Platypus Quercivorus (Murayama), ist der Vektor der pilzliche Erreger, das Massensterben von Fagaceae Bäumen (japanische Eiche verwelken) verursacht. Daher kann die Ausbreitung Kapazität Wissen helfen Trapping/Baum entfernen Bemühungen wirksamer gegen diese Krankheit zu informieren. In dieser Studie wir gemessen, die Flug-Geschwindigkeit und die Dauer und die Fluchtdistanz des Käfers mit einer neu entwickelten Flug Mühle geschätzt. Die Flug-Mühle ist low-cost, klein und konstruierte mit handelsüblichen Produkten. Flug-Mühle-Arm und die vertikale Achse bestehen aus einer dünnen Nadel. Ein Käfer-Exemplar wird auf eine Spitze des Armes mit Sekundenkleber geklebt. Die andere Spitze Dick wegen wird mit Kunststoff überzogen ist, erleichtert die Erkennung von Drehungen des Armes. Die Revolution des Armes ist von einer Foto-Sensor montiert auf einer Infrarot-LED erkannt und wird durch eine Änderung der Ausgangsspannung angezeigt, wenn der Arm über die LED übergeben. Der Fotosensor wird an einen PC angeschlossen und die Ausgang Spannung gespeichert sind bei einer Abtastrate von 1 kHz. Durch die Durchführung von Experimenten mit diesem Flug-Mühle, wir fanden, dass p. Quercivorus fliegen kann mindestens 27 km. Weil unser Flug Mühle billig und kleine gewöhnliche Gegenstände umfasst, können viele Mühlen Flug vorbereitet und gleichzeitig in einem kleinen Labor-Raum verwendet. Dadurch können Experimentatoren, eine ausreichende Menge von Daten innerhalb eines kurzen Zeitraums zu erhalten.

In diesen Experimenten zeigten etwa 50 % der Käfer auf der Flug-Mühle angewendet eine oder mehrere Umdrehungen. Wenn das Kunststoffteil eine virtuelle Linie zwischen dem Sensor und der LED übergeben, die aufgezeichneten Spannung von ca. 0 V auf ca. 6,5 V geändert, und die Dauer von einem vorbeifahrenden war innerhalb von 10-20 ms, je nach Flug-Geschwindigkeit. Daher wird eine Spike-ähnliche Spannung ändern als eine Umdrehung (Abb. 7 b) beobachtet. Wir definie...

Wir Entwicklung eine low-cost und kleine Flug-Mühle mit handelsüblichen Produkten und leicht in Experimenten verwendet. Verwenden dieses Gerät, haben wir die Flug-Fähigkeit eine Ambrosia-Käfer, Platypus Quercivorusgemessen.

Messung der Flug Fähigkeit des Käfers Ambrosia, Platypus Quercivorus (Murayama), mit einem Low-Cost, klein und leicht konstruierte Flug Mühle

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). ...

Diese Methode kann dazu beitragen, wichtige Fragen in den Bereichen Entomologie und Forensik zu beantworten, wie z. B. die Kontrolle der Wanderung von Schädlingen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, die Migrationsdistanz und -geschwindigkeit eines kleinen Insekts in einem Labor unter kontrollierten Bedingungen einfach zu messen. Beginnen Sie mit dem Bau des sich drehenden Teils der Flugmühle.Entfernen Sie zunächst den Kunststoffteil einer Akupunkturnadel. Eine 40 Millimeter lange Metallnadel mit einem Durchmesser von 0,25 Millimetern. Machen Sie dann mit einem Epoxidkleber ein Kreuz zwischen der modifizierten Nadel und einer unmodifizierten Nadel der gleichen Größe.Dadurch entsteht der Flugfräsarm und eine Axialnadel. Bereiten Sie als Nächstes ein kleines Metallplättchen vor. Hämmere ein Grübchen in die Mitte der Platte, wo die Axialnadel befestigt wird.Befestigen Sie dann die Platte mit Klebeband auf einem Holzuntergrund. Stellen Sie als Nächstes einen Kunststoffzylinder her, um die Drehachse der Mühle zu halten. Schneiden Sie eine Kunststoffpipette so zu, dass sie die gleiche Länge wie die Doppel-L-Platte hat, die einen Außendurchmesser von 4 Millimetern und einen Innendurchmesser von 3 Millimetern hat.Befestigen Sie dann diese Teile mit dem Zylinder über der Vertiefung und mit der Doppel-L-Platte, die den Zylinder stabilisiert, an der Grundplatte. Stelle nun aus einem L-förmigen Stück Metall eine Halterung her und schraube das Metall an ein vertikales Holzbrett, um die Montage zu stabilisieren. Setze in das Loch einer anderen L-Platte eine kleine Metallkappe ein, die etwa 10 Millimeter lang ist und einen Millimeter Durchmesser hat.Zu diesem Zweck kann ein Druckknopf verwendet werden. Fügen Sie nun einen Infrarot-Fotosensor hinzu, um die Umdrehungen zu zählen. Bauen Sie zuerst den IR-Sensor in die Leiterplatte ein und schrauben Sie dann die Leiterplatte in die L-Platte.Der Weg des Kunststoffteils der gekreuzten Nadeln muss direkt unter dem Sensor verlaufen, damit die Baugruppe funktioniert. Befestigen Sie als Nächstes eine 150-Milliwatt-Infrarot-LED, die auf dem Schaltungssubstrat befestigt ist, mit Klebstoff an einem kleinen Magneten. Platzieren Sie dann die LED auf der Grundplatte unterhalb des Fotosensors.Schließen Sie abschließend den Fotosensor an einen analogen Eingangskanal eines AD-Wandlers an. Bündeln Sie als Nächstes die gesamte Verkabelung und befestigen Sie die Kabel an der Platte. Schließen Sie abschließend den AD-Konverter über ein USB-Kabel an einen PC an.Am Morgen des Experiments sammeln Sie alle frisch geschlüpften adulten P.Quercivorus-Exemplare von einem abgestorbenen Qercus crispula-Blütenbaum. Mehr als 100 Käfer werden häufig geerntet. Legen Sie als nächstes einen Käfer zur Betäubung auf Eis.Vermeiden Sie es, den Käfer nass zu machen, da es sonst schwierig wird, den Eingriff abzuschließen. Gib nun mit Zweikomponentenkleber einen Tupfer der Gelee-Konsistenzkomponente auf die Spitze des Mühlenarms. Befestigen Sie dann den Mühlenarm am Pronotum des Käfers.Mische dann mit einer feinen Nadel eine kleine Menge der flüssigen Leimkomponente in eine Geleeleimkomponente. Kleben Sie nicht auf die Flügel des Käfers. Sobald der Kleber ausgehärtet ist, schieben Sie die Platten mit einem Magneten auf der oberen Platte auseinander und setzen Sie die Flugmühle einfach wieder in das Gerät ein.Passen Sie als Nächstes die Position der Infrarot-LED so an, dass sie sich direkt unter dem Sensor befindet. Wenn der Käfer erwacht, beginnt er zu fliegen. Starten Sie dann die Aufnahme der verstärkten Ausgabe des Fotosensors mit einer Abtastrate von 1000 Hertz.Wenn sich die Mühle mit dem Flug des Käfers dreht, wird der IR-Strahl durch das Kunststoffteil gestört, was zu einem Spannungssprung am Sensor von 0 auf 3,7 Volt führt. Wenn die Aufzeichnungsschwelle 0,5 Volt überschreitet, eignen sich die Daten gut für die Analyse. Starten Sie die Aufzeichnung über die Software-Steuerung, indem Sie auf das Plus-Symbol auf dem Logging-Symbol im Arbeitsbereichsfenster klicken.Klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf den Protokollnamen und wählen Sie Protokollierungssatz starten"Um die Aufzeichnung zu stoppen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Protokollnamen und wählen Sie Protokollierungssatz beenden"Die Daten werden in einer CSV-Datei gespeichert. Bei diesen Versuchen zeigte etwa die Hälfte der an der Flugmühle befestigten Käfer eine oder mehrere Umdrehungen. Einige Zeit nach dem Anheften fingen die meisten Käfer für eine gewisse Zeit an zu fliegen und flogen dann nach einer Ruhepause wieder.Jeder Käfer wurde mindestens eine Stunde lang aufgezeichnet. Der durchschnittliche Käfer flog mit einer Geschwindigkeit von 0,75 bis 1,5 Metern pro Sekunde. Jeder Käfer, der weniger als einen Kilometer flog, wurde in der Analyse nicht berücksichtigt.Bei 16 Käfern, die dieses Kriterium erfüllten, betrug die Mindestflugzeit 1,26 Stunden ohne Energiezufuhr und die längste Zeit und Distanz 7,5 Stunden und 27,1 Kilometer. In dieser Kohorte wurde kein signifikanter Unterschied zwischen Männchen und Weibchen festgestellt. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, werden Sie schnell viele Daten sammeln, da diese Flugmühle kostengünstig, klein und einfach zu bauen ist.Und nicht zu viel Flugmühle. Seit ihrer Entwicklung hat diese Methode den Weg für die Forschung auf dem Gebiet der Grundlagenbiologie sowie der Schädlingsbekämpfung geebnet, um neue Wege in der Physiologie und Ökologie kleiner Fluginsekten zu erschließen. Durch die Modifikation dieser Methode, zum Beispiel durch die Installation eines Geruchsabgabesystems oder eines Beleuchtungssystems, können wir untersuchen, wie sensorische Informationen die Flugfähigkeit beeinflussen.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Environment

Umwelt

Wir präsentieren ein neuartiges chirurgisches Verfahren zur Implantation von Elektroden in Manduca sexta während ihrer frühen metamorphen Stadien. Diese Technik ermöglicht eine mechanisch stabile und elektrisch zuverlässige Kopplung mit dem neuromuskulären Gewebe, um die Dynamik der Flugneurophysiologie zu untersuchen. Wir stellen auch eine neuartige Magnetschwebeplattform für angebundene Studien des Insektengierens vor.

Frühe Metamorphic Insertion Technologie für Fluginsektenverhaltensüberwachung

Hier beschreiben wir ein Verfahren zum schnellen und genauen Messung der Flugleistung in Drosophila, was eine Hochdurchsatz-Screening.

Ein verbessertes Verfahren für genaue und schnelle Messung der Flugleistung in<em&gt; Drosophila</em

Der Flug von Insekten wird von einer Reihe von Faktoren beeinflusst und die Neigung zur Ausbreitung ist eine wichtige Variable für das Verständnis der Insektenökologie und biologischer Bekämpfungsstrategien. Wir beschreiben den Aufbau und den Einsatz einer einfachen, relativ kostengünstigen und flexiblen Flugmühle zur Messung von Parametern des Fesselfluges bei Insekten.

Ein einfacher Flug Mühle für das Studium der Flug Tethered in Insekten

Dieses Protokoll beschreibt den Prozess der Konstruktion eines Insekten-Maschine-Hybridsystems und der Durchführung einer drahtlosen elektrischen Stimulation der Flugmuskulatur, die zur Steuerung der Drehbewegung eines fliegenden Insekts erforderlich ist.

Insect-Maschine Hybridsystem: Remote Radio Control eines frei fliegenden Käfer (<em&gt; Mercynorrhina torquata</em&gt;)

Flugmühlen sind wichtige Werkzeuge zum Vergleich, wie Alter, Geschlecht, Paarungsstatus, Temperatur oder verschiedene andere Faktoren das Flugverhalten einesInsektsbeeinflussen können. Hier beschreiben wir Protokolle, um die Flugneigung und Leistung des westlichen Maiswurzelwurms unter verschiedenen Behandlungen zu messen.

Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) verwendet Flugmühlen zur Messung der Flugneigung und Leistung des westlichen Maiswurzelwurms

Dieses Protokoll verwendet dreidimensionale (3D) Drucker und Laserschneider, die in Makerspaces zu finden sind, um ein flexibleres Flugmühlendesign zu erstellen. Durch den Einsatz dieser Technologie können Forscher Kosten senken, die Designflexibilität erhöhen und reproduzierbare Arbeit beim Bau ihrer Flugmühlen für angebundene Insektenflugstudien generieren.

Bau einer verbesserten Flugmühle für die Untersuchung des Fluges mit angebundenen Insekten

Mehr als die Hälfte der Proteine ​​sind kleine Proteine ​​(Molekularmasse &lt;200 kDa), die herausfordernd sind sowohl für Elektronenmikroskop Bildgebung und dreidimensionale Rekonstruktionen. Optimierte negative Färbung ist eine robuste und Hochdurchsatz-Protokoll, um einen hohen Kontrast und eine relativ hohe Auflösung (~ 1 nm) Bilder von kleinen asymmetrische Proteine ​​oder Komplexe unter verschiedenen physiologischen Bedingungen zu erhalten.

Optimierte negative Färbung: ein Hochdurchsatz-Protokoll für die Prüfung kleiner und asymmetrische Proteinstruktur durch Elektronenmikroskopie

Electrical Penetration Graph (EPG) ist eine gut etablierte Technik zur Untersuchung des Fressverhaltens von stiletttragenden Insekten. Hier zeigen wir eine neue Anwendung von EPG als nicht-invasives Werkzeug für die Erfassung intrazellulärer elektrophysiologischer Aufzeichnungen von Siebelementen (SEs), den Zellen, die das Phloemgefäßsystem in Pflanzen bilden.

Eine neue Anwendung der Electrical Penetration Graph (EPG) zur Erfassung und Messung elektrischer Signale in Phloem Siebelemente

Hier präsentieren wir kleine Kerninkubationen zur Messung des Austauschs von Sediment-Wasser, Gas und gelösten Stoffen. Diese werden zuverlässige Messungen des Sediment-Wasser-Austauschs liefern, die die Rolle von Sedimenten bei der Beeinflussung biologischer und biogeochemischer Prozesse in aquatischen Ökosystemen bewerten.

Die Benthic Austausch von O<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub&gt; Und gelöste Nährstoffe mit kleinen Kern Inkubationen

Die Vorbehandlung von lignozellulosehaltiger Biomasse mit protischen kostengünstigen ionischen Flüssigkeiten wird gezeigt, was zu einem delignifizierten zellulosereichen Zellstoff und einem gereinigten Lignin führt. Das Fruchtfleisch führt nach enzymatischer Verzuckerung zu hohen Glukoseausbeuten.

Die Vorbehandlung von Lignocellulose-Biomasse mit Low-Cost-ionischen Flüssigkeiten

Erfahren Sie, wie Sie ein kostengünstiges Flugmühlen-System zur Messung der Flugleistung von Platypus quercivorus konstruieren. Diese Methode ermöglicht kontrollierte Studien zur Schädlingsmigration.

Messung der Flug Fähigkeit des Käfers Ambrosia, Platypus Quercivorus (Murayama), mit einem Low-Cost, klein und leicht konstruierte Flug Mühle (Video) | JoVE Journal

Messung der Flug Fähigkeit des Käfers Ambrosia, Platypus Quercivorus (Murayama), mit einem Low-Cost, klein und leicht konstruierte Flug Mühle

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