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Artículo de método

Uso de molinos de vuelo para medir la propensión de vuelo y el rendimiento de la raíz de maíz occidental, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte)

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DOI:

10.3791/59196

29 de octubre de 2019

En este artículo

Resumen

Las fábricas de vuelo son herramientas importantes para comparar cómo la edad, el sexo, el estado de apareamiento, la temperatura u otros factores pueden influir en el comportamiento de vuelo de uninsecto. Aquí describimos los protocolos para atear y medir la propensión de vuelo y el rendimiento de la raíz de maíz occidental bajo diferentes tratamientos.

Resumen

La raíz de maíz occidental, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) (Coleóptera: Chrysomelidae), es una plaga de maíz económicamente importante en el norte de los Estados Unidos. Algunas poblaciones han desarrollado resistencia a las estrategias de manejo, incluyendo el maíz transgénico que produce toxinas insecticidas derivadas de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). El conocimiento de la dispersión de gusanos de raíz de maíz occidental es de importancia crítica para los modelos de evolución de la resistencia, propagación y mitigación. El comportamiento de vuelo de un insecto, especialmente a larga distancia, es inherentemente difícil de observar y caracterizar. Las fábricas de vuelo proporcionan un medio para probar directamente los impactos y consecuencias fisiológicas y de desarrollo del vuelo en el laboratorio que no se pueden obtener en estudios de campo. En este estudio, se utilizaron molinos de vuelo para medir el momento de la actividad de vuelo, el número total de vuelos y la distancia, duración y velocidad de los vuelos realizados por gusanos de raíz hembra durante un período de prueba de 22 h. Dieciséis molinos de vuelo fueron alojados en una cámara ambiental con iluminación programable, temperatura y control de humedad. El molino de vuelo descrito es de un diseño típico, donde un brazo de vuelo es libre de girar alrededor de un pivote central. La rotación es causada por el vuelo de un insecto atado a un extremo del brazo de vuelo, y cada rotación es registrada por un sensor con una marca de tiempo. Los datos sin procesar se compilan mediante software, que posteriormente se procesan para proporcionar estadísticas resumidas de los parámetros de vuelo de interés. La tarea más difícil para cualquier estudio de molino de vuelo es la fijación de la atación al insecto con un adhesivo, y el método utilizado debe adaptarse a cada especie. El accesorio debe ser lo suficientemente fuerte como para sujetar al insecto en una orientación rígida y para evitar el desprendimiento durante el movimiento, sin interferir con el movimiento natural del ala durante el vuelo. El proceso de fijación requiere destreza, delicadeza y velocidad, haciendo imágenes de video del proceso para gusanos de raíz de valor.

Introducción

La raíz de maíz occidental, Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Coleoptera: Chrysomelidae), fue identificada como una plaga de maíz cultivado en 19091. Hoy en día, es la plaga más importante de maíz (Zea mays L.) en el Cinturón de Maíz de los Estados Unidos, con la alimentación larval de raíces de maíz causando la mayor parte de la pérdida de rendimiento asociada con esta plaga. Se estima que los costes anuales de gestión y pérdidas de producción de maíz debidos a la gusano de raíz de maíz superan los 1.000 millonesde dólares 2. El gusano de raíz de maíz occidental es altamente adaptable, y las pobl....

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Protocolo

1. Tilo de raíz de maíz occidental trasero para pruebas de vuelo

NOTA: Si la edad del adulto debe ser controlada o conocida, los adultos primero deben ser recogidos en el campo seguido de la crianza de su descendencia a la edad adulta para las pruebas. Si la edad del escarabajo o un entorno de cría estandarizado no es preocupante, entonces es posible probar directamente a los adultos recogidos en el campo, y el protocolo puede comenzar con el paso 2.

  1. Recoger al menos 500 adultos de gusano de maíz occidental de un campo de maíz de interés para asegurarse de que se obtienen suficientes huevos para criar un número adecuado de adultos....

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Resultados

La Figura 4 muestra ejemplos representativos de salidas esperadas después de las pruebas de vuelo. Los datos de vuelo se obtuvieron de trabajos experimentales realizados en el Departamento de Entomología de la Universidad Estatal de Iowa. Los adultos hembras de gusano de maíz occidental de seis días de edad y apareados fueron atados a molinos de vuelo y colocados en una cámara ambiental controlada establecida en 14:10 L:D, 60 % de humedad relativa y 25oC. Los escarabajos fueron dejados en la.......

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Discusión

Caracterizar el comportamiento de vuelo de gusano de raíz de maíz occidental es importante para diseñar planes eficaces de gestión de la resistencia. El comportamiento de vuelo de esta plaga se ha estudiado en el laboratorio utilizando varios métodos, incluyendo actographs, túneles de vuelo y molinos de vuelo. Las fábricas de vuelo, como se describe e ilustran en este documento, permiten a los insectos realizar vuelos ininterrumpidos para que los investigadores puedan cuantificar los parámetros de vuelo, como la distanci.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

La asistencia de posgrado de E.Y.Y. fue apoyada por la National Science Foundation I/UCRC, el Center for Artthropod Management Technologies, bajo la Beca No. IIP-1338775 y socios de la industria.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Encendedor multiusos de butanoBICUXMPFD2DCPara ablandar la cera al atar
Frasco de plástico de poliestireno transparente (45 ml)Contenedor y suministro FreundAS112Para sujetar el escarabajo mientras se anestesia Medio de
cultivo deshidratado, polvo de agarFisher ScientificS14153Para hacer agar para retener la humedad para adultos
Vara de Delrin (1" de diámetro, 3,75" de largo)Muchos proveedores: pueden usar el más barato en Internet.Para el poste del molino de vuelo
Cera dentalDenTek 47701000335Se adhiere la correa de alambre al protórax
Imanes de anillo de ferrita (OD: 0.69", ID: 0.29", Grosor: 0.118"; 7oz tirón)Tienda de imanes63B06929118Opuesto: para generar el flotador.
Sensor de efecto HallOptikinc OHN3120UMire debajo de los sensores magnéticos en el lado izquierdo del sitio web de Optekinc y luego busque el número de pieza. Se proporciona un enlace para los proveedores actuales.
Tubo hipodérmico (calibre 22; 0.0358" Diámetro exterior x 0,01975" ID x 0.004" pared)Piezas Pequeñas, Inc.HTX-22T-12Se utiliza para los brazos del molino de vuelo y la varilla del eje principal.
Incubadora (104,1 x 85,4 x 196,1 cm)Percival ScientificI-41VL
LabVIEW Full Development System software, plataforma de diseño de sistemasNational Instruments (Ver http://www.ni.com/en-us/shop/labview/select-edition.html)LabVIEW 2018 (Edición completa) Proporciona el entorno necesario para ejecutar archivos de molino de vuelo (extensiones .vi) disponibles para descargar de Jones et al.18 en http://entomology.tfrec.wsu.edu/VPJ_Lab/Flight-Mill.  LabVIEW 2018 Full es compatible con los sistemas operativos Win/Mac/Linux.
Jaula de malla (18 x 18 x 18 cm)MegaView Science Co. Ltd.Tamaño de malla BugDorm-4M1515= 44 x 32, 650 µ Apertura m
Herramienta de agujaBLICK34920-1063Para rayar la superficie del suelo para la puesta de huevos en el laboratorio
Imanes de anillo de níquel (3/16" Diámetro exterior x 1/16" ID x: 1/16" grueso)K& J MagneticsR311Se utiliza para activar el sensor digital de efecto Hall.
Placa de Petri (100 mm x 15 mm)Fisher ScientificS33580A
Recipiente de plástico (44 ml)Dart150PCPara la cría inicial de larvas jóvenes
Recipiente de plástico (473 ml)Placon22885Para la cría de larvas mayores
Cepillo redondo (tamaño 2)Simply Simmons10472906Para transferir neonatos recién eclosionados a la superficie de las raíces
Tamiz ( 250-y micro; m)Fisher Scientific08-418-05Para separar los huevos de la tierra
Alambre de acero (calibre 28)The Hillman Group38902350282
Varilla de teflón (3/8" de diámetro, 3/4" de longitud)United States Plastic Corporation47503Para aceptar el brazo giratorio.
Vacío Gast Manufacturing, Inc.1531-107B-G288XPara aspirar adultos en
laboratorio Tela de gasa de poliéster blancoHobby Lobby194811Para evitar el escape de larvas del contenedor de cría

Referencias

  1. Gillette, C. P. Diabrotica virgifera Lec. as a corn root-worm. Journal of Economic Entomology. 5 (4), 364-366 (1912).
  2. Rice, M. E. Transgenic rootworm corn: assessing potential agronomic, economic, and environmental benefits. Plant Mana....

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