12 de junio de 2017
La pérdida de colonias de abejas representa un desafío para los servicios de polinización de cultivos. Las prácticas actuales de protección de los polinizadores justifican un enfoque alternativo para minimizar el contacto de las abejas melíferas con los plaguicidas dañinos usando químicos repelentes. Aquí, proporcionamos métodos detallados para un protocolo de rastreo visual para detectar impedimentos para las abejas.
El objetivo general de este procedimiento es evaluar repelentes químicos para abejas melíferas. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la entomología, como qué productos químicos modifican el comportamiento de las abejas melíferas alejándolas de una fuente de alimento. La principal ventaja de este protocolo es que proporciona un enfoque sencillo para cribar repelentes químicos para abejas melíferas de manera relativamente rápida y fácil.
Para preparar un cubo de azúcar-agarosa para el tratamiento control, vierta una solución de azúcar-agarosa semienfriada en un molde de barquilla para pesar. Para el tratamiento repelente, agregue la cantidad deseada del compuesto a la solución de agarosa semienfriada. En esta demostración, se utiliza una concentración final de 1% DEET.
Agite el matraz para mezclar el compuesto y luego vierta la solución en un molde de barquitas para pesar. Después de enfriar los cubos de azúcar-agarosa, retire los cubos solidificados de los moldes de barquitas para pesar y colóquelos en un recipiente de plástico con una toalla de papel humedecida. Coloque los recipientes en un refrigerador para su almacenamiento.
En el software de seguimiento, acceda a la configuración del experimento en la barra del explorador de experimentos, ubicada en el lado izquierdo de la pantalla. Asegúrese de que se haya seleccionado la cámara correcta y de que la grabación de video esté centrada en las placas de Petri. Si es necesario centrar la grabación de video, acceda a la configuración de la cámara, en la sección de controles del área de interés, y seleccione las opciones Centro X y Centro Y.
En la configuración del experimento, cambie el número de áreas a 16. En características rastreadas, seleccione la detección del punto central. Luego, seleccione la configuración del área para establecer el área deseada para el ensayo.
Coloque los 16 platos de Petri en un patrón de cuatro por cuatro encima de una caja luminosa situada bajo la cámara. En la configuración del área, utilice el botón capturar fondo ubicado en el panel de herramientas del lado derecho para tomar una imagen de los 16 platos de Petri. Esta imagen se utilizará como plantilla para configurar el área.
Seleccione crear elipse en la barra de herramientas en la parte superior de la pantalla de configuración del área y cree un círculo que coincida con el diámetro de uno de los platos de Petri en la imagen capturada. Coloque el marcador del área dentro del círculo. Luego, seleccione el grupo de zona uno, ubicado debajo del área uno en el panel de herramientas del lado derecho.
Seleccione crear rectángulo en la barra de herramientas en la parte superior de la pantalla. Cree un cuadrado de 30 por 30 píxeles usando esta herramienta. Luego, colóquelo en el centro del círculo que se creó en el paso anterior.
Seleccione agregar zona en la barra de herramientas superior y luego haga clic en el centro del cuadrado. Mueva la zona un marcador para que quede dentro del cuadrado. A continuación, seleccione arena uno en el panel de herramientas del lado derecho y luego haga clic en duplicar arena completa.
En el menú desplegable, seleccione todas las demás arenas y luego haga clic en Aceptar. Mueva las configuraciones de arena duplicadas a las placas de Petri restantes en la imagen capturada. A continuación, seleccione la arena uno y seleccione calibrar escala en la barra de herramientas superior. Dibuje la línea de calibración a través del diámetro de la placa de Petri de la arena uno.
Cambie la medición del diámetro a nueve centímetros. Seleccione validar configuración de la arena en el panel de herramientas del lado derecho. A continuación, seleccione configuración de detección en la barra de control del lado izquierdo.
Seleccione la configuración de detección uno y luego seleccione escala de grises en el menú desplegable ubicado en el cuadro de herramientas del lado derecho. En detección, establezca el rango de cero a 83. Haga clic con el botón derecho en la configuración de detección y cree una nueva configuración denominada Configuración de detección dos.
Asegúrese de que aún esté seleccionada la escala de grises, pero no cambie los demás parámetros. Seleccione la lista de ensayos en el explorador experimental y haga clic en agregar variable en la barra de herramientas superior. Asigne al nombre de la variable definida por el usuario como Tratamiento.
Seleccione la barra desplegable de valores predefinidos en la columna de tratamiento definido por el usuario y agregue control y tratamiento como valores predefinidos. Haga clic en el botón agregar ensayos ubicado en la barra de herramientas superior y agregue dos ensayos. Luego, para cada arena, seleccione si es un arena de control o un arena de tratamiento.
A continuación, seleccione perfil de datos en el panel del explorador de experimentos. En la columna izquierda, seleccione tratamiento, ubicado bajo el encabezado de variables independientes definidas por el usuario. Esto agregará un cuadro de filtro al área con el diagrama de flujo.
Seleccione C en el cuadro emergente y luego coloque el filtro recién creado entre el cuadro de inicio y el cuadro de resultado. Las flechas del diagrama de flujo deben ajustarse para que apunten desde el cuadro de inicio hacia el filtro y finalmente hacia el cuadro de resultado. Repita este paso, pero esta vez seleccione T para el filtro y luego seleccione resultado en la sección de elementos comunes.
Mueva las cajas recién creadas al área del diagrama de flujo y conecte las cajas con flechas; guarde el archivo. Inicie el programa de seguimiento visual y abra el archivo experimental guardado que se creó para este ensayo. Seleccione la configuración de detección dos.
Luego, coloque cubos de control de azúcar-agarosa en el centro de ocho de las 16 placas de Petri. Repita este proceso con los cubos de compuesto de azúcar-agarosa en las ocho placas restantes. Utilice pinzas para retirar una única abeja melífera de la caja de plástico y colóquela en una de las placas de Petri de control.
Repita este paso para los 15 platos de Petri restantes. Coloque todos los platos sobre la caja de luz. Ilumine la caja de luz desde abajo mediante un conjunto de luces LED ajustadas al espectro rojo y colóquelas de manera que las áreas de detección de la arena coincidan con cada una de las arenas de los platos de Petri.
Rodee toda la caja y la cámara con una lámina de plástico negro para eliminar la luz externa y reducir las sombras dentro de las arenas. Después de colocar las placas de Petri, asegúrese de que la configuración de detección uno sea la configuración seleccionada. En este momento, el software de seguimiento visual debería detectar únicamente las abejas melíferas dentro de las arenas de las placas de Petri.
Luego, seleccione adquisición en el explorador de experimentos. Presione el botón verde de inicio de prueba ubicado en el cuadro emergente de control de adquisición a la derecha para comenzar la grabación. Ejecute el ensayo durante 10 minutos y luego haga clic en el botón rojo de detención de prueba en el cuadro emergente de control de adquisición para detener la grabación.
Se muestran aquí resultados representativos del efecto del DEET sobre el comportamiento alimentario de abejas melíferas individuales. Los individuos expuestos a los cubos de control pasaron un promedio de 343 segundos en la zona de alimentación, en comparación con 16 segundos para los individuos expuestos a cubos con DEET. Aquí se presentan resultados representativos de los efectos de dos compuestos diferentes sobre el comportamiento alimentario de abejas melíferas individuales.
Los individuos expuestos a un compuesto no repelente pasaron un promedio de 282 segundos en la zona de alimentación, en comparación con los controles, que pasaron aproximadamente 352 segundos allí. La exposición a un compuesto repelente provoca que los individuos pasen una cantidad significativamente menor de tiempo, alrededor de 23 segundos, en la zona de alimentación, en comparación con los controles que pasaron un promedio de 493 segundos en la zona.
Una vez dominada, esta técnica puede realizarse en 20 minutos si se lleva a cabo correctamente. Al intentar este procedimiento, es importante recordar preparar todo con antelación y privar de alimento a las abejas melíferas durante un tiempo adecuado. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo determinar los efectos de un compuesto que se infunde en una fuente alimenticia sobre abejas melíferas individuales utilizando software de seguimiento por video.
Tras seguir este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como ensayos de campo cercano y de campo, con el fin de responder preguntas adicionales sobre el efecto de un compuesto a nivel de colonia. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la entomología exploraran nuevas sustancias químicas y sus efectos sobre el comportamiento alimentario de las abejas melíferas. No olvide que trabajar con compuestos puede ser extremadamente peligroso y que siempre se deben tomar precauciones, como el uso de equipo de protección personal, al realizar este procedimiento.
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Este artículo presenta un protocolo para evaluar repelentes químicos en abejas melíferas (Apis mellifera L.) mediante un ensayo de rastreo por video. El método permite la evaluación rápida de compuestos que podrían alejar a las abejas melíferas de fuentes de alimento, proporcionando una herramienta útil para desarrollar estrategias que reduzcan la exposición de los polinizadores a pesticidas.
La detección rápida de químicos repelentes en abejas melíferas mediante seguimiento por video apoya directamente la validación temprana de dianas para el desarrollo de agroquímicos seguros para los polinizadores. Este protocolo permite la evaluación cuantitativa del comportamiento, reduce la ambigüedad mecanicista e informa las decisiones de avance o descarte de compuestos candidatos. Este enfoque mejora la confianza predictiva en la intersección entre la biología del descubrimiento y la aplicación traslacional en carteras de seguridad ambiental.
Este protocolo de seguimiento por video se sitúa dentro del continuo de descubrimiento a preclínico, conectando la selección temprana de compuestos y la evaluación del riesgo traslacional para la seguridad de los polinizadores.