לסגנונות שונים של מלכודת אבקה יש יתרונות והשלכות משלהם. היתרונות והמגבלות של ארבעה סגנונות השמנה נפוצים, (1) הרכבה קדמית, (2) הרכבה תחתונה, (3) חור אוגר ו-(4) מלכודות אבקה להרכבה עליונה נדונים להלן. השמנות להרכבה קדמית הן הסגנון הרב-תכליתי ביותר (איור 1B). ההתקנה מהירה וקלה; זה יכול להיעשות ללא הרמת תיבות כוורת, ומלכודות אלה יכולות להתאים לכל סגנון Langstroth של ציוד כוורת. כאשר מגש האיסוף יושב מול המושבה, הוא אוסף פסולת מינימלית מהמושבה. עם זאת, מגש האיסוף גם חשוף יותר לאלמנטים חיצוניים - לחות מהשקיית שדה, מזג אוויר גשום או לח, או טל יכול לבוא במגע עם האבקה דרך מגש האיסוף, מה שעלול להפוך את האבקה לבלתי שמישה אם הכדוריות הופכות רוויות מכדי להיפרד. ניתן להפחית את הסיכון לרוויית אבקה על ידי הימנעות מלכידה במהלך אירועים חזויים של גשם או לחות גבוהה. הנחת שטיחון גומי מתחת למלכודת וחומר כיסוי נוסף (למשל, לבד קירוי) על גבי מלכודת האבקה יכולה גם היא להגן על מגש האיסוף מפני מזג האוויר.
מלכודות תחתונות שימשו לאיסוף אבקה עבור הנתונים במאמר זה (איור 1A). הם פחות נוחים להתקנה מכיוון שהם חייבים להיות ממוקמים מתחת לקן הרבייה של המושבה. ההתקנה גוזלת זמן רב וגורמת לכמות גדולה של פסולת ליפול למלכודת מהמושבה, כגון חלקי דבורים ופיסות שעווה קטנות. רצפת מגש האיסוף של רוב המלכודות המיוצרות בתחתית עשויה מרשת עדינה, המאפשרת אוורור נאות כדי להגן על האבקה שנאספה מפני לחות. מלכודות אבקה עם חורי אוגר עוזרות למזער את הדיסאוריינטציה של הכוורת אם הן משתמשות בעיקר בחורי אוגר ככניסות לכוורת במקום בכניסה שנוצרת על ידי הלוח התחתון של הכוורת (איור 1C). מכיוון שמגש האיסוף למלכודות אבקה עם חורי אוגר הוא קטן מאוד, יש לרוקן אותו לעתים קרובות כדי למנוע הצפה של מגש האיסוף. בהתחשב במיקומה העליון בכוורת, מלכודת האבקה העליונה היא סגנון המלכודת הקל ביותר להתקנה ולהסרה, ודגימת האבקה שנאספה נקייה מפסולת כוורת. עם זאת, סגנון מלכודת זה רגיש במיוחד לציוד כוורת פגום מכיוון שמגש האיסוף יהיה חשוף ללחות אם המכסה, המכסה הפנימי ותיבת הכוורת העליונה אינם אטומים כראוי זה לזה.
הפרוטוקולים המתוארים כאן קוראים לבחירת מושבות עם אוכלוסיות גדולות של בוגרים וזחלים (שלב 1.2). שיטת בחירה זו נועדה לייצר כמויות גדולות מאוד של אבקה לכודה ממושבות אלה. מושבות עם אוכלוסיות גידול משמעותיות עלולות לחוות עומס כבד בכניסה עם התקנת המלכודת. בחירה בכניסה גדולה לכוורת תקל על העומס. אוכלוסיות גדולות עשויות גם לאסוף כמויות גדולות מאוד של אבקה שיכולה לחרוג מגבולות מגש האיסוף. השתמש במגשי איסוף גדולים, כפי שניתן לראות ברוב סגנונות ההשמנה התחתונה או העליונה, ובמגשים ריקים לעתים קרובות כדי להכיל כמויות גדולות של אבקה לכודה. אם מטרת המחקר הרצויה היא להעריך את כמויות האבקה שנאספו על ידי מושבות במכוורת, בחר מושבות מייצגות במקום לייעל את אוכלוסיות הבוגרים והזחלים לבחירה. כל סגנונות מלכודות האבקה חוסמים את הכניסה לכוורת ויוצרים כניסה חדשה השונה מרחבית מהכניסה המקורית16. מלכודות אבקה בדרך כלל אינן מצליחות לאסוף אבקה כאשר האבקה אינה מסוגלת להתכוונן מחדש לכניסה החדשה של מלכודת האבקה בעת ההתקנה. הפורגרים האלה נסחפים בקלות לכוורות שכנות, מה שעלול לגרום לזיהום צולב של דגימות איסוף אבקה אחרות אם הם נכנסים לכוורת אחרת עם מלכודת אבקה. לפיכך, יש לתת לפורגרים לפחות 24 שעות כדי להתאקלם לכניסה החדשה על ידי שמירה על מנגנון הלכידה מנותק לאחר ההתקנה. בחירת מושבות עם כניסות מעטות או ללא כניסות נוספות לכוורת גם מפחיתה את הבלבול כאשר מכוונים לכניסה החדשה של מלכודת האבקה.
כניסות נוספות לכוורת (למשל, חורים ומכסים מעוותים) צריכות להיות אטומות, אך הסיכון של כוורות להיסחף לכוורות שכנות יגדל כאשר כניסות אלה יהיו קיימות בתחילת התקנת המלכודת. מחסנים ייסחפו בקלות גם לכניסות אחרות לכוורת אם מלכודת אבקה תותקן רק על כוורת בודדת באשכול של כוורות משטחים. מחילות נוטים פחות להיסחף אם כל הכוורות הפונות לאותו כיוון על המשטח מותקנות מלכודות. מלכודות אבקה בהרכבה העליונה עשויות להוות סיכון גבוה יותר להיסחפות דבורים בשל המרחק הרב בין הכניסה למלכודת האבקה לבין הכניסה המקורית של הכוורת. לצורך מחקר זה, מלכודות אבקה הותקנו על מושבות מרובות של דבורי דבש בכל מיקום ניסיוני כדי להסביר את השונות בכמות האבקה ובהרכב הטקסה בין כל מושבת דבורי דבש. לפיכך, יש להתקין מלכודות אבקה על מושבות מרובות כדי להשיג אוספי אבקה חזקים מהנוף מכיוון שאיסוף אבקה יכול להשתנות במידה רבה בין מושבות בהתבסס על סוג מיני הצמחים והכמות הכוללת שנאספה12,13. לכל מדגם אבקה הייתה תקופת איסוף של 7 ימים. במחקרים עתידיים, איסוף אבקה במרווחים של שתיים או שלוש רצופות של 72 שעות יגדיל את הדיוק של אומדן מספוא אבקה40.
מכיוון שיש רמה גבוהה של תנודתיות טמפורלית באיסוף אבקה, ניתן להגדיל את דיוק אומדן האבקה על ידי חזרה על תהליך איסוף האבקה בתקופות פריחה מוקדמות, שיא ומאוחרות של מערכות הגידול הממוקדות24,27,39. יש לאסוף את האבקה ממספר מקומות, אם כי מאותה מערכת גידול או סוג נוף, בגלל השונות הצפויה בכמות ובסוג מיני הצמחים בין מיקומי המכוורת 14,27,33,43. לכידת אבקה ארוכת טווח עלולה להזיק למושבות דבורי הדבש. ההשפעות הפוטנציאליות כוללות צמצום גידול הזחלים, קיצור תקופת גידול הזחלים וקניבליזם של ביצים וזחלים צעירים בכוורות 19,44,45,46. תקופות ארוכות יותר של לכידת אבקנים, כמו כל עונת הגידול, עלולות להחמיר את ההשפעות המזיקות על גידול הגזעים במושבות. לכידת אבקה יכולה גם לגרום לירידה בייצור הדבש ולעלייה ברמת הלחות של הדבש המאוחסן13. סיבוב מלכודות אבקה בין מושבות בכוורת בעת ניטור רציף של נוף או מערכת חיתוך יכול למתן את הפגיעה במושבות המשמשות ללכידת אבקנים. עיסוק במלכודות אבקה אחת לשבועיים יפחית את ההשפעות המזיקות, במיוחד את האובדן בייצור הדבש, אם לוכדים אבקה על אותן מושבות לאורך פרק זמןשל 13.
בנוסף, עדיף להניח את מלכודות האבקה על מושבות חזקות. לעיתים, מלכודות האבקה עשויות לפעול שלא במתכוון. ניתן להימנע מכך על ידי נעילת מנגנון מלכודת האבקה כאשר אין צורך באיסוף מלכודת אבקה. מלכודות אבקה אינן מסירות את כל האבקה הקורביקולרית מדבורי הדבש. יעילות ההשמנה תלויה בסוג המלכודת, גודל כדור האבקה, גודל גוף הדבורה, השעה ביום ותנאי מזג האוויר. לפיכך, איסוף אבקה קורביקולרית אינו עקבי בעת שימוש במלכודות אבקה עבור מיני צמחים שונים ותקופות איסוף25,26. כדורי אבקה קטנים יותר מצמחים כמו אקליפטוס spp. ותמרים spp. נוטים פחות להילכד על ידי מלכודות אבקה27. יש לציין כי במחקר זה לא נמצאה אבקה של אוכמניות Highbush (Vaccinium corymbosum L.) מאתרי איסוף האוכמניות של highbush, מה שתומך בראיות קודמות לכך שכדורי אבקה של אוכמניות Highbush קטנים מדי עבור איסוף מלכודות אבקה47. לעומת זאת, אבקה שמקורה בשן הארי (Taraxacum officinale F.H. Wigg) נמצאה בכל מערכות הגידול במחקר זה. כדורי אבקה של מיני צמחים מסוימים יכולים גם להיות גדולים בהרבה מאחרים, כגון Taraxacum spp., וייתכן שהם מיוצגים יתר על המידה בניתוח של אוספי אבקה ממלכודות אבקה27. לכידת מלכודות אבקה בודדות והסרה ידנית של אבקה קורביקולרית יגבירו את הדיוק של הערכת מקור האבקה, אך היא דורשת זמן רב ומשאבים בהשוואה לשימוש במלכודות אבקה (טבלה 1). מיון כדורי אבקה לקבוצות צבעים הוא יחסית ישר קדימה, אם כי הוא גוזל זמן. אלא אם כן יש מטרת מחקר או יעד מחקר ספציפיים, כמות כדורי האבקה צריכה להיות מוגבלת ל -10 גרם או פחות (עבור כל מדגם נתון) למיון לקבוצות צבע. מיון דגימות שלמות המכילות כמויות גדולות יותר מכמות זו יגדיל באופן דרסטי את הזמן הדרוש להשלמת הניתוח. עם זאת, חיוני שדגימת אבקה תהיה מעורבת היטב לפני שתילקח ממנה תת-דגימה למיון צבעים. אי ערבוב המדגם המקורי עלול לגרום לתת-מדגם שאינו מייצג את השלם, שיש להימנע ממנו.
אם מיכל הדגימה המקורי אינו מכיל מספיק מקום פנוי כדי לאפשר ערבוב יסודי של כדורי אבקה, הנחת כל הדגימה בשקית ניילון גדולה או בשקית נייר קטנה אמורה להספיק, אפילו לדגימות גדולות. פלסטיק קשיח, מיכלים מכסים יעבוד גם. ערבוב הדגימה צריך להיעשות בעדינות, כך כדורי אבקה לא מעוכים או נהרסים בדרך אחרת. הטיה לא מכוונת עלולה לשכנע באופן לא מודע את האדם להוציא את "הכדורים הסגולים היפים", למשל, בעת הסרת תת-דגימה מהשלם. לכן, יש לטשטש את קומפוזיציית הצבעים של הדגימה מהעין בעת הוצאת תת-דגימה. בדרך זו, קבלת תת מדגם כי הוא באמת מייצג את השלם סביר יותר. עם זאת, שיטת תת-דגימה זו עלולה להיכשל בבחירת כדורי אבקה הנמצאים בשפע נמוך בדגימה. לכן, אם זיהוי כל טקסון צמח בודד המיוצג במדגם הוא מטרת מחקר, איסוף תת-דגימה לא יהיה מתאים; יש לנתח את כל המדגם. לפיכך, גלולות צריך להיות ממוין בצלחת פטרי זכוכית. לאחר השלמת המיון, ניתן למקם עמודים מתאימים במדריך הצבעים של Pantone מתחת לצלחת כדי להקל על התאמת הצבעים בין המדריך לאבקה הממוינת. דוגמה לכך מודגמת באיור 5.
כאשר לוכדים אבקה ממושבות דבורי דבש המונחות בגידולים להאבקה, יש להשתמש בלא יותר מעשר קבוצות צבע כוללות: תשעה צבעים בודדים וקבוצת צבעים "שונה" אחת המורכבת מצבעי המיעוט בדגימה. הצבת מגבלה סבירה על המספר המרבי של קבוצות צבע שניתן לחלק לדגימה מונעת מהחוקר להיתקע על ידי הפרדה אינסופית של גלולות למספר הולך וגדל של קבוצות ספציפיות ביותר, אשר, כאשר המיון הושלם, לא יכול להכיל בנפרד כמויות מספיקות עבור acetolysis. אם לכודים ממושבות שככל הנראה מזדקנות ממגוון רחב מאוד של מיני צמחים, ייתכן שיהיה צורך בקבוצות צבעים נוספות, ויש לייעל את הפרוטוקולים כך שישקפו דרישה זו. המחקר הנוכחי התמקד בדגימות אבקה שנאספו ממושבות דבורי דבש המאביקות יבולים, וטקסונים מרובים נמצאו בדרך כלל בקבוצת צבעים, בדומה למחקרים קודמים 29,30,31.
אצטוליזה ממיסה את השומנים, החלבונים והפסולת האורגנית מפני השטח של גרגרי האבקה, וחושפת את המאפיינים המבדילים של האקסין, כך שניתן יהיה להכתים ולזהות את הגרגרים ביתר קלות. זוהי מתודולוגיה ישנה ונפוצה המשמשת בסוגים רבים של מחקר אבקה37. השלבים הכלליים מתוקננים; הם משתנים מעט מפרוטוקול לפרוטוקול. עם זאת, הפרטים של מהירויות וזמני צנטריפוגה, טמפרטורת הדגירה ומשך הזמן, נפחי ריאגנטים מונעי אבקה ואפילו שיטת הסרת סופר-נאטנט (decanting לעומת pipetting) עשויים להיות מותאמים באופן ניסיוני בהתאם למטרות המחקר, ובמידה מסוימת, סוגי האבקה שסביר שייתקלובהם 48. ואכן, אצטוליזה יכולה להסיר תווים אבחנתיים חשובים של האבקה מכמה טקסונים כגון Malvaceae ו Orchidaceae38. לכן, לא כל אבקה מקובלת על שיטות סטנדרטיות של אצטוליזה. כאמור, שיטות אלה הותאמו במחקר זה לצורך זיהוי מקורות טקסון צמחיים דומיננטיים של אבקה שנאספו על ידי דבורי דבש המאביקות יבולים. פרטים שיש לשקול אם כימות מדויק של גרגרי אבקה הוא חלק מהמחקר, לא טופלו במאמר זה.
השימוש בממסים ובחומצות דורש תכנון קפדני, ציוד מגן אישי מתאים (PPE) ופינוי פסולת אחראי (איור 6). זה קריטי כי החוקרים לקבוע את הדרך הנכונה לאחסן ריאגנטים ולהשליך פסולת לפני תחילת כל חלק של אצטוליזה. במעבדה זו, כפפות בוטיל משמשות במהלך כל חלק של התהליך הכולל חומצה גופרתית ואפילו חומצה אצטית קרחונית מכיוון שיש להן דירוגי השפלה וחדירה טובים בהרבה עבור שתי החומצות מאשר כפפות ניטריל, מבלי להתפשר על מיומנות49. יהיה זה נבון להתייעץ עם הנחיות הבטיחות של המוסד המתאים לקבלת המלצות על כפפות מתאימות ו- PPE49 אחרים. תוספת חומצה אצטית קרחונית לפני שלב האצטוליזה מסייעת בהסרת שאריות הלחות בדגימה ומכינה אותה לתגובת האצטוליזה החשובה. תערובת החומצה האצטית הקרחונית והחומצה הגופרתית בשלב האצטוליזה עלולה להגיב באלימות עם מים, ולכן חשוב שכל כלי הזכוכית והאספקה יהיו יבשים לחלוטין, ושכל הלחות תוסר מהדגימה לפני אצטוליזה. התוספת שלאחר אצטוליזה של חומצה אצטית קרחונית מדללת ומנטרלת את תערובת האצטוליזה.
אתנול וחומצה אצטית קרחונית, בפרט, יכולים להמיס את הדיו של תוויות צינור microcentrifuge, אם ריאגנטים אלה מטפטפים על החלק החיצוני של הצינור, אפילו עם עטים עמידים לממסים. בדוק את תוויות הצינורות לעתים קרובות לאורך כל התהליך כדי לוודא שהן עדיין קריאות. אם הדבר אפשרי מבחינה לוגיסטית, שקול להשתמש במדבקות מודפסות ב- LaserJet כהגנה מפני אפשרות זו. האופן שבו נטרפים סופר-נאטנטים ישפיע על השאלה אם ריאגנטים יטפטפו במורד החלק החיצוני של צינורות המיקרו-צנטריפוגה. חשוב לנטרל את הסופר-נטנט ביד בטוחה וחלקה, שמגיעה עם תרגול. יש להקפיד על אובדן דגימות אבקה מצינור הצנטריפוגה במהלך ההדחה. התרוקנות מהירה מדי עלולה לאבד חלק משאריות האבקה או את כולן; התפוגגות איטית מדי עלולה לגרום לסופרנאטנט לזרום במורד הצינור. למרות שטמפרטורת דגירה של 100 מעלות צלזיוס מומלצת בדרך כלל, אבקה יכולה בקלות להיות "מבושלת יתר על המידה" בטמפרטורה זו בכמויות ששימשו במחקר זה (0.25 גרם), במיוחד אם דגירה במשך משכי זמן מעט ארוכים יותר29. למעשה, אפילו ב 80 מעלות צלזיוס, גרגרי אבקה יכולים להתפוצץ או להינזק בדרך אחרת אם נשארים בתערובת אצטוליזה זמן רב מדי. טמפרטורת הדגירה ומשך הזמן חייבים להיקבע בקפידה כדי להימנע מהשמדת גרגרי האבקה בדגימה.
צביעת אבקה מגבירה את ההגדרה והניגודיות של תכונות האקסין, ומקלה על הצילום והזיהוי (איור 7). חמש טיפות (מפיפטה העברת פלסטיק) של 1% ספרנין O הכתימו למעשה 0.25 גרם אבקה. עם זאת, אבקנים שונים מכתימים אחרת. אם גרגרי האבקה מוכתמים קלות מדי או כבדים מדי, הזיהוי עשוי להיות קשה. במידת האפשר, יש לאמת את נפח תמיסת הכתמים הדרושה כדי להכתים כראוי את מיני האבקה הצפויים להימצא במחקר לפני תחילת עיבוד דגימות הניסוי. עם זאת, אם אחת מדגימות הניסוי אינה מוכתמת כראוי, ניתן לתקן אותה. כדי להבהיר דגימת אבקה המוכתמת בכבדות רבה מדי, שטפו את הדגימה במים ולאחר מכן באתנול. אם האבקה אינה מוכתמת מספיק טוב כדי לראות תכונות מבדילות, ניתן להוסיף עוד כמה טיפות של כתם. יש לבדוק את הכתם של דגימות אלה לפני הוספת גליצרין. כמו כן, ייתכן שיהיה צורך בניסוי וטעייה מסוימים כדי לקבוע את הנפח האידיאלי של גליצרין עבור שאריות האבקה. 15 טיפות של גליצרין הגנו כראוי על הדגימות במחקר זה מפני התייבשות, תוך דילול שאריות האבקה לריכוז אידיאלי לזיהוי במורד הזרם באמצעות מיקרוסקופיית אור. כמויות אחרות של שאריות אבקה עשויות לדרוש פחות או יותר גליצרין כדי למנוע דסיקציה ולהקל על ההרכבה.