Summary
여기, 우리는 건설 및 기술 바람 터널의 사용 냄새 중재 곤충과 행동 분석에 대 한. 바람 터널 설계와 시각적 자극 없이 여러 방법으로 악취 소스 출시를 촉진 한다. 풍 동 실험은 행동 활성 휘발성 화학 물질을 식별 하는 중요 한 방법.
Abstract
후각이 가장 중요 한 감각 메커니즘은 많은 곤충은 그들의 환경과 상호 작용 및 바람 터널은 곤충 화학 생태학을 공부 하는 훌륭한 도구입니다. 곤충 감각 상호 작용 및 정교한 동작을 통해 3 차원 환경에서 포인트 소스를 찾을 수 있습니다. 이 동작의 정량화는 해충 제어 및 의사 결정 지원 위한 새로운 도구의 개발에서 핵심 요소입니다. 층 류 기류와 적당 한 비행 섹션 바람 터널, 기내 피드백에 대 한 시각적 단서와 냄새의 응용 프로그램에 대 한 옵션의 다양 한 이후 매력적인 식별 수 있습니다 복잡 한 행동을 측정 하기 위해 사용할 수 있습니다 또는 방충제 냄새, 곤충 비행 특성, 시각 냄새 상호 작용 및 attractants 및 악취 환경에서 배경 냄새로 느린 사이 상호 작용. 바람 터널 실험실 설정에서 곤충의 행동 레 퍼 토리를 중재 하는 냄새의 이점을 보유 하고있다. 제어 설정에서 행동 조치 곤충 생리학 및 필드 응용 프로그램 사이의 링크를 제공합니다. 바람 터널 유연한 도구 이어야 하며 쉽게 변경 설정 및 다양 한 연구 질문에 맞게 하드웨어를 지원 해야 합니다. 여기서 설명 하는 바람 터널 설치 주요 단점은 합성 휘발성 혼합 필드 응용 프로그램을 개발할 때 특별 한 주의 필요로 하는 깨끗 한 냄새 배경 이다.
Introduction
바람 터널 실험실 테스트의 semiochemicals 곤충 비행 응답을 허용 하는 곤충 화학 생태학 연구에 중요 한 도구입니다. 제어 바람 스트림으로 냄새를 방출 하 여 이러한 자극에 곤충의 행동 응답 직접 소스를 향해 그들의 맞 바람 비행을 공부 하 여 모니터링할 수 있습니다. 후각이 있는 많은 곤충은 그들의 생물 환경1와 상호 작용 하는 가장 중요 한 감각 메커니즘입니다. 곤충은 짝짓기에 대 한 적합 한 파트너를 찾을 수 냄새 신호를 사용 합니다. 마찬가지로, 그들은 그들 자신, 또는 자손에 대 한 먹이를 찾아 호스트 자원에서 부케를 냄새를 사용 합니다. 식물 곤충 수 분 효율성을 확보 하 여 과즙과 꽃가루 보상 함께에서 꽃 냄새를 릴리스 합니다. 이러한 모든 휘발성 신호 환경에 수 동적 확산 그리고 곤충 식별 하 고 그들의 개인적인 관련성을 해석 해야 합니다. 휘발성 환경으로 출시 되 서 분자는 필 라 멘 트, 결국 깨진 되 고 소란과 유포2희석 하기 전에 긴 거리 향하게, 초기 농도 유지로 바람과 함께 여행. 곤충은 휘발성에 있는 변화 신호 및 소스 쪽으로 맞 바람, 그들의 움직임을 직접 검색할 수 있습니다. 곤충 매력적인 냄새, 접촉 시 빠른 맞 바람 질주와 비행 행동을 표시 하 고3,4기둥 옆으로 재배치 냄새 손실 시 캐스팅. 곤충 안테나의 sensilla에 후 각 신경의 공동 화 된 배열 수 발병과 놀라운 고해상도5 와 깃털 접촉의 손실에 대 한 행동 응답을 촉진 하 고 비슷한 구분 하기 위해 곤충을 활성화 6서로 다른 소스 발생 하는 냄새 분자. 비행, optomotor anemotaxis, 불리는 동안 시각적 피드백은 바람의 방향, 개체 및 상대 변위2,7식별 기본적 이다. 감각 상호 작용 및 정교한 행동의 사용에 의해 곤충 3 차원 환경에서 포인트 소스를 찾을 수 있습니다.
곤충 attractants 및 방충제의 식별 몇 가지 중요 한 적용된 측면을 가질 수 있습니다. 많은 해충 곤충 성 페로몬 (intraspecific 신호) 합성 고 짝짓기 행동8방해를 공기 중으로 출시 될 수 있습니다. 페로몬과 kairomones (interspecific 신호) 대량 트랩에 사용할 수 있습니다, 유치 하 고 트랩 해충 상태의 직접 정보 제공을 모니터링에서 죽 일. 같은 모기9, 구 충, 또한 바람 터널 생물 검정에 공부 될 수 있다. 이러한 방법은 농민에 대 한 관리 및 의사 결정 지원 시스템 통합된 유해물의 중요 한 부분이 재생합니다.
바람 터널 생물 검정, 어디 냄새 중재 행동 레 퍼 토리의 모니터링할 수 있습니다, 해충을 대체 하거나 농약 사용의 영향을 줄일에 대 한 잠재적인 새로운 도구를 식별 하는 강력한 방법입니다.
바람 터널 디자인의 뒤에 이론적 추론은 철저 하 게 설명된10. 여기, 우리는 바람 터널 건설, 냄새 응용 프로그램 및 바람 터널 검정 프로토콜을 결정 하기 위해 몇 가지 실험에 사용 된 비행 행동을 설명 합니다. Nibio (å s, 노르웨이)에 바람 터널 (그림 1) 스크래치 방지 투명 폴 리 카보 네이트에서 생성 됩니다. 비행 아레나 67 cm 높이 88 c m, 길이 200 m 이다. 비행 경기장 앞 한 추가 폴 리 카보 네이트 섹션, 길이 30 c m입니다. 바람 터널의이 부분 냄새의 응용 프로그램에 대 한 유틸리티 섹션 역할을 합니다. 경우에 휘발성은 폴 리 카보 네이트의 접촉으로 얻을 비행 분야에서 주택 그들은 수 있습니다 나중에 다시 나올 고 세션 사이 오염. 유틸리티 섹션의 각 끝에 따라서 천공된 금속 격자가입니다. 두 격자는 공기 흐름을 제한 하 고 맞 바람 측에 약간의 압력을 만듭니다. 이 결과 downwind 측면에 층 류 흐름을 증가. 맞 바람 그리드 54% 영역을 열고 제공 하 터널의 단면에 걸쳐 균등 하 게 분산 된 8 m m 구멍 천공된 금속 격판덮개에서 이루어집니다. Downwind 그리드는 3 mm의 구멍이 고 51% 영역을 엽니다. 이 난 기류를 감소 하 고 냄새 보장 여행 비행 경기장의 길이 아래 중앙 기둥. 냄새 깃털 좁은 원뿔의 모양 그리고 연기의 사용에 의해 구상 될 수 있다. 비행의 바닥에 아레나, 플라스틱 또는 종이 원형 (직경에서 15 cm 5)에서 다양 한 크기의 곤충 비행 하는 동안 시각적 피드백을 제공에 배치 됩니다. 비행 아레나의 유틸리티 섹션에서 맞 바람 끝에 25 여 50 cm 액세스 도어가 있다. 비행 아레나의 downwind 끝 배기 필터 섹션 사이, 곤충 처리 위한 60 cm 오픈 지역이 이다. 이 액세스 영역은 0.8 m m 메쉬 직물 방으로 탈출 하는 곤충을 방지 하기 위해 측면에 적용 됩니다.
공기는 팬에 의해 첫 번째 필터 하우징으로 그려집니다. 그것은 24 고용량 활성 목탄 필터에 의해 순화 하 고 터널에서 발표 하기 전에 공기 먼지 필터를 통해 전달 합니다. 터널 종료 공기 방으로 다시 출시 되기 전에 유사한 필터 하우징 통해 전달 됩니다. 그것은 배기 연기 후드를 통해 건물의 외부에 공기를 도움이 될 수 있습니다. 두 필터 하우징에 팬 같은 흐름으로 실행 됩니다. 두 팬 들 연속 조 광 기 스위치와 다른 바람 속도 유량 계를 사용 하 여 측정 된다. 공기 속도 테스트 하는 종에 따라 달라 집니다. 30 cm s-1 은 종종 좋은 출발점입니다. 작은 곤충에 대 한 이상적인 공기 속도 줄일 수 있습니다, 그리고 강한 고객을 위한 최고 속도 높을 수 있습니다 상대 비행 거리를 증가.
바람 터널 방 온도, 습도, 광도의 제어를 촉진 한다. LED 스트립 확산 광원 위의 만들려고 3mm 불투명 poly(methyl methacrylate) 창 뒤에 고 비행 경기장 뒤에 배치 됩니다. 두 광원 독립적으로 제어할 수 있습니다.
냄새 응용 프로그램은 여러 가지 방법으로 얻을 수 있습니다. 일반적으로, 냄새는 비행 경기장의 맞 바람 끝의 센터에서 공기에 해제 됩니다. 연구 질문에,에 따라 릴리스 포인트 노출 되거나 적용 될 수 있습니다. 금속 메쉬와 함께 유리 실린더 (10 cm 직경, 길이 12.5 c m) (2 × 2 mm 메쉬 크기) downwind 측에 수 있습니다 차단 냄새 소스 시각과 곤충에 대 한 방문 플랫폼으로 제공 하는 동시에. 많은 실험에서 수평 유리 플랫폼 냄새 소스, 또는 릴리스 포인트 가까이 시각적 신호를 제공 사용할 수 있습니다. 또한 동시 선택 분석 실험을 촉진 하기 위해 사이드 옆에 두 개의 냄새를 해제 기회가입니다. 릴리스 포인트는 다음 20 cm 떨어져 놓이고 냄새 깃털 터널 아래로 중간에서 중복. 선택 다음 어떤 깃털에 의해 곤충은 맞 바람 따라 식별할 수 있습니다.
바람 터널 디자인 많은 휘발성 릴리스 메서드를 지원합니다. 예를 들어 특정 냄새와 같은 작물 공장11,12에 의해 방출 된 배경 냄새 앞 발표 수 있습니다. 또한, 다른 시각적 자극 테스트13,14될 수 있습니다. 실험적인 체제는 각 종 및 연구 질문에 적응 해야 합니다.
공장 부품, 디스펜서에서 합성 냄새 같은 자연 냄새 소스 비행 경기장에 직접 도입 될 수 있습니다. Visual에서 냄새 중재 동작을, 냄새 소스를 덮을 수 있다, 또는 외부에서 숯불 필터링 된 실험실의 공기 공급 통해 비행 경기장에는 휘발성 실시. 냄새 소스 다음 유리 항아리에 국한 되 고 공기는 밀려 항아리를 통해 바람 터널 테 플 론 튜브와 유리 파이프를 통해. 출시 시점에 최고 속도 분야에서 바람의 속도 일치 해야 합니다.
특정 혼합 비율에 냄새를 풀어, 분무기를 사용할 수 있습니다. 분무기는 원추형 팁와 10 µ L 분-1에서 액체 흐름을 촉진 하기 위하여 삽입된 microbore 초음파 노즐. 노즐 광대역 초음파 발전기에 연결 되 고 120 kHz에서 동작 한다. 주사기 펌프 분무기 노즐에 냄새 샘플을 추진 하고있다. 플 루 오 르 에틸렌 프로필 렌 (FEP) 튜브 0.12 m m 내경 1 mL 기밀 주사기 및 노즐 연결 됩니다. 에탄올에 팽창 하 고 공기, 축소 배관 어댑터 내부 볼륨으로 꽉 끼는 촉진 한다. 노즐의 진동에서 생성 된에 어로 졸 방울 크기 주파수 의존 이며 특정 용 매 사용에 따라 달라 집니다. 작은 물방울 증발 하 고 휘발성으로 바람 터널 아래로 가져. 다른 분무기 디자인 또한 존재 하 고 유리 모 세관 구동 압 전을 활용 하 여 저렴 버전 비슷한 솔루션15을 제공 한다.
Headspace 컬렉션 또는 합성 혼합 스프레이 함께 사용할 수 있습니다. 샘플 원하는 농도에 순수 에탄올 희석 됩니다. 휘발성 컬렉션, 수집 시간에 해당 하는 샘플을 희석 수 있습니다. 즉, 휘발성 컬렉션 샘플링 이상의 3 h는 릴리스 3 h에 해당 하는 10 µ L 분-1 에서 분무기에서 1800 µ L를 희석 한다.
수동 관측에 의해 직접 또는 포스트 hoc 비디오 분석에 의해 비행 행동의 식별을 할 수 있습니다. 지향적인된 비행 임의의 비행에서 구별 한다. 중재 하는 냄새 문제는 다음과 같은 특성에 의해 인식 될 수 있다: 냄새에 걸쳐 지그재그 비행 기둥, 깃털, 내부 때 바로 맞 바람 비행 하 고 깃털을 연락처가 손실 되 면 다시 반복. 매력적인 깃털의 손실 시 곤충 또한 지그재그 손실된 깃털3,4에 다시 연결 하는 아치를 증가 함께 시작할 수 있습니다. 이 행동은 매력적인 냄새를 따라 곤충 소란과 바람 방향 변화에 대처 하기 위해 필요로 하는 곳 필드 설정에 기본적 이다. 비행 패턴 균일 하 고 곤충 순서에서 다릅니다. 예를 들어, blowflies 등 강한 전단지 나 방, 보다 넓은 주조 패턴을 빨리 맞 바람 방향 있고 바람 속도 더 상대적인 비행 경로 촉진 하기 위하여 증가 되어야 한다.
곤충의 비행 또한 촬영 수 있습니다. 단일 카메라와 함께 간단한 비행 특성 x y 좌표16그려서 설명할 수 있습니다. 두 개의 카메라 동기화 프레임 캡처를 사용 하 여 3D 비행 외부 소프트웨어17를 사용 하 여 재건 수 있습니다. 비행 트랙 다음 비행 속도 거리, 바람 방향 비행 각도 냄새 깃털에 관하여 비행 특성에 대 한 세부 정보에 대 한 정보를 분석할 수 있습니다. 사용자 정의 및 상용 장비와 소프트웨어를 사용할 수 있는 자동 프레임별으로 추적 하 고 있습니다. 교정 프레임 참조 하는 실제 공간을 사용 해야 하 고 직선 광각 렌즈는 렌즈 왜곡을 최소화 하기 위해 사용 해야 합니다. 가장자리와 모서리 바람 터널 분야에서와 같은 시각적 배경 소음을 줄이기 위해 그리고 배경 차별에 곤충을 최대화 하기 위해 주의 해야 합니다. 적외선 광원, 반사를 사용 하 여 (예., 야행성 모기에서) 흑백 CCD 카메라17촬영 수 있습니다.
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Protocol
1. 유리 튜브 준비
- 유리 튜브를 준비 (예., 직경 2.8 c m, 길이 13 m) 한쪽 플라스틱 스냅 캡을 닫습니다.
- 출장된 유리 튜브로 10 곤충 하 고 고무 밴드를 사용 하 여 거 즈와 나머지 끝을 커버 합니다. 허용 온도, 조명 조건 및 적어도 2 시간을 위한 바람 터널 공간의 습도에 순응 하는 곤충.
참고: 각 튜브 안에 곤충의 수 종 및 연구 질문에 따라 달라 집니다.
2. 냄새 소스 준비 하기
- 분무기 프로토콜입니다.
- 희석된 headspace 컬렉션 또는 합성 냄새 믹스 1 mL 기밀 주사기를 채우십시오.
참고: 희석된 headspace 또는 합성 냄새 혼합 콘텐츠 곤충 종 및 연구 질문에 따라 달라 집니다. 일반적으로 사용 하는 농도 정통 냄새 소스의 자연 방출 속도 일치 해야 합니다. - 튜브 어댑터를 사용 하 여 FEP 튜브에 주사기 끝을 연결 하 고 주사기 펌프에 주사기를 삽입.
- 주사기 펌프를 시작 합니다.
- 광대역 초음파 발생기를 시작 합니다.
참고: 분무기에서는 어로 졸의 릴리스 토치 출시 시점까지 빛을 가리키는 하 여 확인할 수 있습니다. - 튜브 및 노즐의 내부를 청소 하는 치료 사이 10 분의 최소 96% 에탄올 스프레이 실행 합니다. 모든 순수 에탄올 전용된 별도 주사기를 사용 하 여 청소.
- 사용 후 주사기와 96% 에탄올과 노즐 끝을 청소.
- 희석된 headspace 컬렉션 또는 합성 냄새 믹스 1 mL 기밀 주사기를 채우십시오.
- 본격적인 냄새 소스 프로토콜입니다.
- 바람 터널 또는 2 L headspace 컬렉션 항아리에 정통 냄새 소스를 삽입 합니다.
- Headspace 컬렉션 항아리 실험실 공기 흐름에 연결 하 고 바람 터널에.
참고: 수집 식물 자료 가능한 실험의 시작에 닫고 물으로 작은 유리병에 잘라 끝을 삽입 하 여 시 들고 방지 합니다. 금액 및 식물 재료의 종류 또는 다른 정통 냄새 소스 곤충 종 및 연구 질문에 따라 달라 집니다.
- 위치 보유자 180 cm에 insect(s)와 함께 유리 튜브 향하게 냄새/영상 소스와 30 cm는 지상에서. 출장된 끝 맞 바람 가리켜야 합니다.
3. 시작 프로토콜
- 두 개의 카메라를 사용 하 여 다음 두 가지 보기를 캡처. 비행 경기장 위에 카메라를 탑재 하 고 두 가지 뷰를 잡으려고 각도.
- 뚜껑을 엽니다.
- 타이머를 시작 합니다.
참고: 다른 종의 필요, 예를 들어응답에 서로 다른 시간 프레임., 애플 과일 나 방 (Argyresthia conjugella) 4 ~ 5 분11, 내 응답 하지만 grapewine 나 방 (Lobesia botrana) 요구 응답 최대 20 분 18. - 비행 패턴을 관찰 하 고 비행 특성 및 맞 바람 방향에 특별 한 주의. 예를 들어미리 정의 된 행동 범주에 따라 비행 성능 점수., 짧은 거리 (최소 20 cm), 지향 방향된 비행 비행 긴 거리 (< 5 cm 원본에서) 고 방문.
참고: 촬영 및 3D 추적 2 개의 카메라를 사용 하 여 비행 특성에 더 자세한 정보를 제공을 사용할 수 있습니다. 일반적으로, 카메라 비행 경기장 위에 탑재 되며 두 가지 뷰를 잡으려고 각도. - 바람 터널 냄새 깃털 밖의 벽에 방문 하는 곤충을 수집 하 고 다시 소유자에 대체.
참고: 곤충 한 기회를 맞 바람 비행 냄새에 반응 하 고 교체 하지 부여 수 있습니다. - 변경 치료 사이 유리 하드웨어를 청소 합니다.
참고: 자주 제어 치료 가능한 오염 소스를 식별 하기 위해 실행 해야 합니다. - CO2 를 사용 하거나 실험 후 동결 곤충 안락사
참고: 연구 문제에 따라 여성 수 수 달걀 개발에 대 한 득점 또는 시각적으로 날개 또는 안테나의 상태를 확인 하는 검사.
4. 청소
- 모든 금속 및 유리 하드웨어 에탄올과 물으로 세척 하 고 건조까지 둡니다.
- 모든 금속 및 유리 하드웨어 6 h 오염 물질 제거를 위한 300 ° C에가 열.
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Representative Results
Blowflies 임시 애벌레 성장 기판19,20를 나타내는 죽은 동물 로부터 냄새를 강력 하 게 응답 합니다. 자연 냄새 소스로 죽은 쥐를 사용 하 여, 우리는 15 일 오래 된의 비행 동작의 세부 정보를 조사, 여성 C. vicina, 또는 냄새 릴리스 포인트13옆 시각적 자극 없이 성관계. 자연적인 시각적 큐를 제거 하려면 우리는 위에서 설명한 유리 항아리 시스템 사용. 30 cm s-1 blowflies 표시, 이상의 80% 이륙 downwind 바람 터널 끝에 터널 ( 의 맞 바람 부분으로 제어 하 고 지향 운동 고급 그들의 60% 이상 지향적인된 비행 행동의 바람 속도와 그림 2). 지향적인된 비행 행동에 시각적 표시의 더 큰 영향을 확인 하 고 있었다. 그러나, blowflies (이륙, 지향된 비행 및 착륙) 시체에 계란을 예금 하는 기회 제공할 것입니다 자연 조건 하에서 하는 동작의 전체 범위를 효율적으로 표시 하려면 시각적 큐의 추가 필요 냄새 표시 소스입니다. 시각적인 큐를 사용 하 여 크게 40%로 14%에서 소스에서 착륙을 증가 했다. 더 큰 바람 터널 실험13 의 간단한 추출이 곤충, 리소스 위치에 사용 된 감각 modalities의 전체 계정에 대 한 필요 이며 그것은 행동에 대 한 확장 된 정보 결과 강화 수 있습니다 보여줍니다 및 이후 더 많은 지식을 각 실험에서 추출 될 수 있습니다.
산란에 대 한 적합 한 호스트 공장을 찾을 완 두 엄을 사용 하 여 어떤 휘발성 신호에 대답, 우리가 공부 바람 터널14 다른 phenological 단계 (잎, 꽃 봉 오리, 꽃, 포드)에 5-7 일 오래 된 성관계 여성 완 두 식물 쪽으로 맞 바람 방향 . 바람 속도 30 cm s-1, 1000 럭 스 빛의 강도, 온도 20-22 ° C 및 RH 60-70% 이었다. 우리 바람 터널 경기장의 맞 바람 끝에 직접 살아있는 식물을 배치 하 고 해당 헤드 스페이스 추출 물과 행동 응답 비교 시각과 후 각 큐의 조합을 사용 합니다. 우리는 또한 10 antennaly 활성 완 두 식물 휘발성의 합성 조화를 테스트. 완 두 나 방 (그림 3)의 행동 반응을 보였다 성관계 여성 완 두 식물 꽃 (58%)와 잎 (10%) 또는 포드 단계 (24%)에서 완 두 식물 보다 싹 (52%)에 훨씬 더 매력을 느끼게 되었다. 비슷한 응답 추출 해당 헤드 스페이스를 사용 하 여 관찰 되었다. 성관계 여성 꽃 완 두 식물 (56%), 뒤에 싹 (42%), 완 두 식물에서에서 얻은 헤드 스페이스 추출 물에 게 가장 매력 그리고 낮은 응답 포드 (28%)와 잎 단계 (10%)에 대 한 기록 했다. 자극으로 10 antennaly 활성 완두콩 휘발성의 스프레이 syntheic 조화, 테스트 결과 34%의 상륙 응답.
결과 쇼 호스트 공장 기후학와 해당 링크의 행동에 미치는 영향 뿐 아니라 냄새, 공장 C. nigricana 여성 성관계. 성관계 여성 꽃 개발 중 완 두 식물에 대 한 명확한 환경 설정을 있고 관련된 냄새 프로 파일은 호스트 위치에 대 한 중요 한. 또한,이 실험을 보여주는 그 성관계 C. nigricana 여성 완 두 식물만 휘발성 신호를 감지 하는 경우의 다른 phenological 단계를 구별할 수 있습니다. 감각 통합 호스트 위치에 대 한 중요 하다 고 인식 사소한 차이에, 특히 여성13,,2122능력을 증가 시킬 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고, 풍 동 실험에서 시각적 단서의 존재 없이 꽃 완 두 식물 (56%)에서 헤드 스페이스 추출에 상륙 응답 진짜 식물 (58%)에 대 한 응답으로 같은 했다. 헤드 스페이스 추출만 하 고 진짜 식물 의미 성관계에 대 한 악취는 기본 호스트 공장 큐 사이의 유사성 C. nigricana 여성.
바람 터널 행동 분석에서 kairomone 미끼를 개발할 때 주요 도전의 한 개은 필드 환경으로 완성 된 혼합을 번역 하 고. 반면 필드 조건에서 화학 정보를 변경할 수 있습니다 주변 식물 냄새에 의해 침투는 바람 터널 깨끗 한 냄새 배경이 있다.
바람 터널에서 실험 30 cm s-1, 5 럭 스 빛의 강도, 19-20 ° C와 55-65 %RH 온도의 바람 속도로 필드 수집 여성 수행 했다. 와 애플 과일 엄 Argyresthia conjugella11에 대 한 식물 휘발성 기반의 필드 유혹의 개발에 원조 하는 배경 냄새 없이 실험. 결과 표시 복잡 한와 함께 냄새 디스펜서 (7 구성 요소) 조화와 간단한 혼합 (2 부품) 비슷한 맞 바람 매력 때 혼자 깨끗 한 배경 (그림 4A)에 있다. 그러나 선택 분석 결과,, 애플 휘발성 배경에 포함 된 필드 디스펜서와 애플 과일 나 방 암컷 선호 하지 간단 하지만 복잡 한 혼합 (그림 4B).
결과 복잡 한 혼합 식물 배경 영향을 극복 하는 중요 한 선수 고 배경 상호 필드 사용에 대 한 kairomones를 개발할 때 고려 될 필요가 보여.
그림 1입니다. 바람 터널의 회로도 있는으로 NIBIO, Ås-노르웨이. 바람 터널 기후 제어 공간에 배치 됩니다. 공기 냄새 응용 프로그램 전후 활성 탄 필터에 의해 필터링 및 다음 다시 방으로 순환 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2입니다. (±SE) % 행동 응답 Calliphora vicina 의 자연 냄새 소스와 시각적 자극 없이 평균. 냄새 자극 유리 항아리에 국한 되었고 숯불 필터링 된 공기 흐름에 의해 바람 터널에 도입. 이 그림에서 [Aak, A. & Knudsen, blowflies와 그 결과 성별 특정 트랩 시력 후각이 중재에서 G. K. (2011) 성 다름 수정 되었습니다. Entomologia Experimentalis et Applicata 139 25-34]. 중요 한 차이 t-테스트에 의해 식별 됩니다 (의미 수준: p = 0.05) 실험적인 치료 당 50 파리의 총에 10 파리 5 테스트 중 응답자의 비율에 따라 평균 일 분리. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3입니다. 다른 phenological 단계, 해당 headspace 컬렉션 및 10 antennaly 활성 화합물의 합성 휘발성 혼합에서 완 두 식물에 Cydia nigricana 의 응답 (±SE)를 방문 %. 헤드 스페이스와 합성 혼합 초음파 분무기에서 릴리스 되었습니다. 공장 설비 재료는 직접 비행 경기장에 배치 했다. 이 그림에서 수정 되었습니다 [Thöming, G., Norli, Saucke, R. H. H. & Knudsen, G. K. (2014) 완 두 완 두 엄에서 휘발성 가이드 호스트 위치 행동 공장. 절지동물-식물의 상호 8 (2), 109-122]. 중요 한 차이 ANOVA로 식별 (의미 수준: p = 0.05). 모든 치료에 대 한 50 여성 테스트 하 고 나 방이 6 분 냄새에 응답 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4입니다. % Argyresthia conjugella 접근 하는 복잡 하 고 단순화 된 attractants (< 5cm). (A). 백그라운드 없이 필드 디스펜서 맞 바람 매력. (B). 식물 휘발성 배경에 포함 된 필드 디스펜서 맞 바람 매력. 이 그림에서 수정 되었습니다 [Knudsen, G. K. & Tasin, M. (2015) 안보 침략자: 식물 휘발성 사과 과수원에서 사과 과일 나 방 공격을 예측 하 기반 모니터링 시스템. 기초 및 응용 생태학 16 (4), 354-364]. 중요 한 차이 ANOVA로 식별 (의미 수준: p = 0.05). 모든 치료에 대 한 적어도 45 여성 테스트 하 고 나 방이 5 분 냄새에 응답 했다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
바람 터널은 많은 곤충4,9에 대 한 매력적이 고 구 충 제 냄새를 식별 하는 데 유용한 도구입니다. 사운드 지식 생태학, 생물학 및 공부 하는 곤충의 행동, 그것의 비행 특성을 쉽게 확인 될 수 있다와 환경 조건, 풍속, 시각적 자극 및 냄새 응용 프로그램에 맞게 맞출 수 있습니다. 미세 조정 가능한 가장 매력적인 소스를 사용 하 여 바람 터널 매개 변수를 새로운 종으로 밖으로 시작 하는 때 추천 된다. Kairomones, 이것은 일반적으로 라이브 호스트 공장 설비 재료 또는 자연 식품 소스 페로몬, 함께 갇힌 호출 여성 또는 남성 (에 따라 공부 하는 곤충). 방충제를 식별 하려면 적개심9를 측정 하는 매력적인 소스에 대 한 필요가 하다. 이러한 초기 결과 또한 더 실험에 대 한 기준으로 될 것입니다.
바람 터널 크기 자유 운동과 타고 난 비행 특성의 표시를 위한 공간을 제공을 고려해 야 합니다. 강력한 전단지와 큰 곤충, 큰 비행 경기장 필요할 수 있습니다. 작은 곤충에 대 한 경기장의 일부를 사용할 수 있습니다. 바람 속도 종 공부 하 고 비행 능력에 맞게 조정 되어야 한다 곤충에 특정 수 있습니다. 모든 odorants, 하지만 특히 페로몬 오염을 피하기 위하여 한다 주의 하 고 틀린 결론 피하기 위해 자주 제어 치료 하 여야 한다.
활성 탄 필터는 원하는 냄새의 응용 프로그램에 대 한 빈 캔버스를 제공 합니다. 하지만 자연 배경 냄새 개발된 분야 디스펜서11,23와 상호 작용할 수 있기 때문에 실험실 조건, 청소 면 있을 수 있습니다. 필드 조건에 유비 쿼터 스 휘발성의 바람 터널 혼합을 번역 덜 정직 및 바람 터널에서 냄새를 고려해 야 하는 배경 포함 옵션을 다음 있을 수 있습니다. 고유한 휘발성 인 페로몬 필드 조건에 번역 문제의 더 적은 이다. 이 또한 적용 됩니다 휘발성 희귀 자원에서 시신 kairomones Calliphorid에 의해 활용24파리와 같은.
스프레이 휘발성 알려진된 농도 및 혼합 비율을 공개 하기 위한 훌륭한 도구입니다. 스프레이 신속 하 게 복잡 한 릴리스 요금 계산의 문제를 circumvents. 스프레이 헤드 스페이스와 식물을 그대로 식물 재료 매력을 비교 하 여 휘발성 headspace 컬렉션의 효율을 비교 하기 쉽습니다. 가스 크로마 토 그래프 질량 분석기를 결합으로 휘발성 컬렉션의 콘텐츠를 식별할 수 있습니다. 분무기 용 매 희석된 샘플을 이용 한다. 솔벤트 곤충 비행 성과와 상호 작용 하 고 주의 영향을 식별 해야 합니다. 에탄올은 일부 곤충 종, 예를 들어에 대 한 유인., woodboring 딱정벌레25. 스프레이 기능으로 초음파 주파수에 진동 하 여도 주의 해야 특정 종에 반대로 약탈 응답 박쥐26감지 능력을 고려 하.
크롤링 곤충의 매력 또한 바람 터널27에서 테스트 수 있습니다. 제기 플랫폼, 냄새 깃털의 센터에 병렬 다음 경기장28내부 장착 수 있습니다. 그러나, 특별 한 주의 오염 문제를 처리 하기 위해 취해야 한다.
바람 터널 변경된 kairomone 방출 비율 식물 유전자 변형된 왕 vinifera 에 대 한 연구와 해당 L. botrana 매력29나타났습니다 바이오 솔루션의 유효성을 검사 하는 강력한 도구를 수도 있습니다. 유전자 변형 식물, 헤드 스페이스 추출 및 합성 혼합 했다 바람 터널에서 L. botrana 매력에 대 한 테스트 결과29 V. vinifera의제어 식물에 비해 감소 된 매력에.
그러나, 각각의 특정 사례에 신중 하 게 고려해 야 합니다 바람 터널의 사용에 일부 제한이 있습니다. 곤충 일반적으로 경기장에서 한 번만 사용로 긴 세대 시간 종 덜 풍 동 실험에 이상적입니다. 또한 붉은 나열 된 종 테스트 실험실 행동 연구에서 논란이 될 수 있습니다. 그러나, 해충 곤충, 매력적인 미끼에 대 한 상당한 필요성은 보통 있다 짧은 생성 시간, 그리고 충분 한 숫자 필드 컬렉션이 나 양육 프로토콜에서 주어질 수 있다.
바람 터널은 확실히 화학 생태학 행동 연구에 있는 그것의 장소가 있다. 그것은 예산에 따라 다양 한 방법으로 생성할 수 있습니다 그리고 다양 한 연구 질문에 맞게 기능을 추가할 수 있습니다. 바람 터널 관찰 및 곤충 반응 냄새와 다른 감각 자극에의 비행 행동의 측정을 허용의 이점이 있습니다.
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Disclosures
없음
Acknowledgments
M. Tasin는 지속 가능한 개발 (Formas, 부여 2013-934)에 대 한 스웨덴 연구 위원회에 의해 지원 되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Flight arena | any | NA | Construct to fit the filter housing |
| Filter housing x 2 | Camfill Farr | Contains the dust and charcoal filters | |
| Fan x 2 | Fischbach | Model D640/E35 | Silent fan with continous dimmer switch |
| Perforated grids | any | NA | Two different open areas are needed, e.g. 54 and 51% |
| Flowmeter | Swema air | Swema air 300 | Identifying the wind speed |
| Ultrasonic sprayer | SonoTek | Sprayer nozzle with conical tip and inserted microbore | |
| Broadband ultrasonic generator | SonoTek | Function generator | |
| Syringe pump | CMA microdialysis | CMA 102 | Liquid delivery |
| FEP tubing | CMA microdialysis | 0.12 mm inner diameter | |
| Tubing adaptors | CMA microdialysis | Connectors for zero internal volume | |
| Gastight syringe | any | NA | 1000 µL syringe for headspace collections and synthetic blends |
| Gastight syringe | any | NA | 1000 µL syringe for cleaning sprayer |
| Torch | any | NA | Small light source for checking sprayer release |
| Timer | any | NA | Timer with alarm function |
| Holder for insect release | any | NA | Metal construction |
| Lighting | any | NA | LED is preferable due to low heat production |
| Moisturiser | any | NA | Size depends on volume of wind tunnel room |
| Temperature control | any | NA | Temperture range depends on species |
| Glass tubes | any | NA | Tubes (2.8 cm diameter, 13 cm long) for insects |
| Snap cap | any | NA | Snap cap that fits the glass tube |
| Gauze | any | NA | Fabric to close the glass tube |
| Rubber band | any | NA | To hold gauze in place |
| Glass cylinder | any | NA | Cylinder for odour containment and landing platform (10 cm diameter, 12.5 cm long) |
| Glass jars | any | NA | Glass jars for dynamic headspace collection |
| Connectors and tubes | any | NA | Tubes and connectors depends on type of glass jars |
| Air supply | any | NA | From laboratory air or bottles |
| Charcoal filters | any | NA | For cleaning the outside air sypply |
| Vial | any | NA | Small vial with water to keep plant material fresh |
| Oven | any | NA | Heat metal and glassware to 300 degrees to decontaminate |
References
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