12 giugno 2017
La perdita di colonie di api è una sfida per la raccolta dei servizi di impollinazione. Le attuali pratiche di protezione dell'impollinatore garantiscono un approccio alternativo per ridurre al minimo il contatto delle api con pesticidi nocivi utilizzando chimiche repellenti. Qui forniamo metodi dettagliati per un protocollo di monitoraggio visivo per la visualizzazione dei deterrenti per le api.
L'obiettivo generale di questa procedura è valutare i deterrenti chimici per le api mellifere. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'entomologia, come ad esempio quali sostanze chimiche manipolano il comportamento delle api da miele lontano da una fonte di cibo. Il vantaggio principale di questo protocollo è che fornisce un approccio semplice per lo screening dei deterrenti chimici per le api mellifere in modo relativamente rapido e semplice.
Per preparare una zolletta di zucchero-agarosio per il trattamento di controllo, versare una soluzione di zucchero-agarosio semi-raffreddata in uno stampo per pese. Per il trattamento repellente, aggiungere la quantità desiderata di composto alla soluzione di agarosio semiraffreddata. In questa dimostrazione, viene utilizzata una concentrazione finale dell'1% di DEET.
Agitare il pallone per incorporare il composto e quindi versare la soluzione in uno stampo per pesare a barca. Dopo aver raffreddato i cubetti di zucchero e agarosio, togliere i cubetti solidificati dagli stampini della bilancia e metterli in un contenitore di plastica con un tovagliolo di carta inumidito. Metti i contenitori in frigorifero per la conservazione.
Nel software di tracciamento, vai alle impostazioni dell'esperimento nella barra di esplorazione degli esperimenti, situata a sinistra dello schermo. Assicurati che sia selezionata la telecamera corretta e che la registrazione video sia centrata sulle arene delle piastre di Petri. Se la registrazione video deve essere centrata, vai nelle impostazioni della fotocamera, sotto i controlli dell'area di interesse e seleziona le opzioni Centro X e Centro Y.
Nelle impostazioni dell'esperimento, modifica il numero di arene a 16. In Funzioni tracciate, selezionare Rilevamento punto centrale. Quindi selezionare le impostazioni dell'arena per configurare l'arena desiderata per il test.
Posiziona le 16 piastre di Petri in uno schema quattro per quattro sopra una scatola luminosa posizionata sotto la telecamera. Nelle impostazioni dell'arena, usa il pulsante Afferra sfondo situato sul pannello degli strumenti sul lato destro per scattare una foto delle 16 piastre di Petri. Questo verrà utilizzato come modello per allestire l'arena.
Seleziona Crea ellisse dalla barra degli strumenti nella parte superiore della schermata delle impostazioni dell'arena e crea un cerchio che corrisponda al diametro di una delle piastre di Petri nell'immagine acquisita. Posiziona l'arena di un segnalino nel cerchio. Quindi seleziona il gruppo di zone uno, situato sotto l'arena uno nel pannello degli strumenti sul lato destro.
Seleziona Crea rettangolo dalla barra degli strumenti nella parte superiore dello schermo. Crea un quadrato di 30 x 30 pixel usando questo strumento. E poi posizionarlo al centro del cerchio che è stato creato nel passaggio precedente.
Seleziona aggiungi zona dalla barra degli strumenti in alto, quindi fai clic al centro del quadrato. Sposta l'indicatore di zona di uno in modo che si trovi nel quadrato. Quindi, seleziona l'arena uno nel pannello degli strumenti sul lato destro, quindi fai clic su Duplica arena completa.
Dal menu a discesa, seleziona tutte le altre arene, quindi fai clic su OK. Sposta le configurazioni dell'arena duplicate sulle restanti piastre di Petri nell'immagine acquisita. Quindi seleziona l'arena uno e seleziona calibra scala sulla barra degli strumenti in alto. Disegna la linea di calibrazione attraverso il diametro della capsula di Petri dell'arena.
Modificare la misura del diametro a nove centimetri. Seleziona convalida impostazioni arena nel pannello degli strumenti sul lato destro. Quindi, seleziona le impostazioni di rilevamento sulla barra di controllo a sinistra.
Seleziona le impostazioni di rilevamento uno, quindi seleziona la scala di grigi nel menu a discesa situato nella casella degli strumenti sul lato destro. In caso di rilevamento, impostare l'intervallo in modo che sia compreso tra zero e 83. Fare clic con il pulsante destro del mouse sulle impostazioni di rilevamento ed effettuare una nuova impostazione denominata Impostazioni di rilevamento due.
Assicurati che la scala di grigi sia ancora selezionata ma non modificare gli altri parametri. Seleziona l'elenco di prova nell'esploratore sperimentale e fai clic su aggiungi variabile nella barra degli strumenti in alto. Assegnare alla variabile definita dall'utente il nome Treatment.
Selezionare la barra a discesa dei valori predefiniti nella colonna del trattamento definito dall'utente e aggiungere il controllo e il trattamento come valori predefiniti. Fai clic sul pulsante Aggiungi versioni di prova situato nella barra degli strumenti in alto e aggiungi due versioni di prova. Quindi, per ogni arena, seleziona se si tratta di un'arena di controllo o di un'arena di trattamento.
Quindi, seleziona il profilo dati nel pannello Esplora esperimenti. Nella colonna di sinistra, selezionare trattamento, che si trova sotto l'intestazione delle variabili indipendenti definite dall'utente. In questo modo verrà aggiunta una casella di filtro nell'area con il diagramma di flusso.
Selezionare C nella finestra popup, quindi posizionare il filtro appena creato tra la casella iniziale e la casella del risultato. Le frecce del diagramma di flusso dovrebbero essere regolate in modo da puntare dalla casella di avvio al filtro e infine a quello del risultato. Ripeti questo passaggio, ma questa volta seleziona T per il filtro, quindi seleziona risultato nella sezione degli elementi comuni.
Sposta le caselle appena create nell'area del diagramma di flusso e collega le caselle con le frecce, salva il file. Avviare il programma di tracciamento visivo e aprire il file sperimentale salvato che è stato creato per questo saggio. Selezionare le impostazioni di rilevamento due.
Quindi posizionare i cubetti di zucchero e agarosio di controllo al centro di otto delle 16 piastre di Petri. Ripetere questo processo con i cubetti composti di zucchero e agarosio nei restanti otto piatti. Usa una pinza per rimuovere una singola ape dalla scatola di plastica e posizionarla in una delle piastre di Petri di controllo.
Ripetere questo passaggio per le restanti 15 piastre di Petri. Posiziona tutti i piatti sulla scatola luminosa. Illumina la scatola luminosa dal basso con una serie di luci LED impostate sullo spettro rosso e posizionale in modo che le aree di rilevamento dell'arena si adattino a ciascuna delle arene in capsula di Petri.
Circonda l'intera scatola e la fotocamera con un foglio di plastica nera per eliminare la luce esterna e ridurre le ombre all'interno delle arene. Dopo aver impostato le piastre di Petri, assicurarsi che le impostazioni di rilevamento uno siano l'impostazione selezionata. A questo punto, il software di tracciamento visivo dovrebbe raccogliere solo le api mellifere all'interno delle arene delle piastre di Petri.
Selezionare quindi l'acquisizione da Esplora esperimenti. Premere il pulsante verde di avvio della prova situato nella finestra popup di controllo dell'acquisizione a destra per iniziare la registrazione. Eseguire il test per 10 minuti, quindi fare clic sul pulsante rosso Interrompi prova nella finestra popup di controllo dell'acquisizione per interrompere la registrazione.
Qui sono mostrati i risultati rappresentativi dell'effetto del DEET sul comportamento alimentare delle singole api mellifere. Gli individui esposti ai cubi di controllo hanno trascorso in media 343 secondi nella zona di alimentazione, rispetto ai 16 secondi degli individui esposti ai cubi con DEET. Qui vengono mostrati i risultati rappresentativi degli effetti di due diversi composti sul comportamento alimentare delle singole api mellifere.
Gli individui esposti a un composto non deterrente hanno trascorso in media 282 secondi nella zona di alimentazione, rispetto ai controlli, che vi hanno trascorso circa 352 secondi. L'esposizione a un composto deterrente fa sì che gli individui trascorrano una quantità di tempo significativamente inferiore, circa 23 secondi, nella zona di alimentazione. Rispetto ai controlli che hanno trascorso una media di 493 secondi nella zona.
Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 20 minuti se eseguita correttamente. Mentre si tenta questa procedura, è importante ricordarsi di preparare tutto in anticipo e di far morire di fame le api mellifere per un tempo adeguato. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come determinare gli effetti di un composto che viene infuso in una fonte di cibo su singole api mellifere utilizzando un software di tracciamento video.
Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi, come i saggi in campo vicino e in campo, al fine di rispondere a ulteriori domande relative all'effetto di un composto a livello di colonia. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo dell'entomologia per esplorare nuove sostanze chimiche e i loro effetti sul comportamento alimentare nelle api mellifere. Non dimenticare che lavorare con i composti può essere estremamente pericoloso e che durante l'esecuzione di questa procedura è necessario prendere sempre precauzioni, come indossare dispositivi di protezione individuale.
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Questo articolo presenta un protocollo per la valutazione di agenti chimici deterrenti nelle api mellifere (Apis mellifera L.) mediante un saggio di tracciamento video. Il metodo consente lo screening rapido di composti che potrebbero scoraggiare le api mellifere dall'accedere a fonti alimentari, fornendo uno strumento utile per sviluppare strategie volte a ridurre l'esposizione degli impollinatori ai pesticidi.
Il screening rapido di chimiche deterrenti nelle api mellifere mediante tracciamento video supporta direttamente la validazione precoce delle molecole bersaglio nello sviluppo di agrochimici sicuri per gli impollinatori. Questo protocollo consente una valutazione comportamentale quantitativa, riducendo l'ambiguità meccanicistica e orientando le decisioni di avanzamento o abbandono dei composti candidati. L'approccio migliora la capacità predittiva nel punto di intersezione tra biologia della scoperta e applicazione traslazionale nei portafogli di sicurezza ambientale.
Questo protocollo di tracciamento video si colloca all'interno del continuum dalla scoperta alla fase preclinica, collegando lo screening iniziale dei composti e la valutazione del rischio traslazionale per la sicurezza degli impollinatori.