2017年4月1日
ここで我々が提示 個々ミツバチと蜂の巣コロニーの両方に農薬汚染された食物を供給するための方法。手順は、基本的な幼虫の食事のとも蜂の巣コロニーの自然条件にin vivoで供給することにより、個々のミツバチへの農薬の影響を評価します。
この実験の全体的な目標は、環境中の残留農薬がミツバチの巣のコロニーの自然条件で個々のミツバチにどのように影響するかを評価することです。この方法の主な利点は、個々のミツバチとコロニー全体の両方に対する農薬またはその他の関心のある汚染物質の影響を調査することです。蛹は壊れやすいため、蛹の操作が難しいため、この方法を視覚的に示せることが重要です。
その手順を実演するのは、私の研究室の博士課程の学生であるKo Chong-Yuさんです。実験の前に、各コロニーに50%砂糖シロップのリットルを与えます。毎週食物貯蔵庫を補充すると、健康なコロニーには9つのフレームのミツバチの櫛と1つの女王が産卵します。
まず、コロニー内の女王を見つけ、コロニーの女王側のフレームを少なくとも1つ空のフレームに置き換えます。次に、クイーン除外子を挿入して、少なくとも 1 つの空フレームを含む 4 フレーム セクションにクイーンを分離します。翌日、フレームに産みたての卵がないか確認し、卵を女王から72時間離して置きます。
次に、これらのフレームを取り外し、働きバチを払い落とし、ひな細胞の幼虫を治療する準備をします。各治療カバーについて、透明なスライドを備えたフレーム内の1日齢の幼虫をランダムに選択した50個。画鋲でスライドを固定し、油性マーカーでスライドに識別情報を作成します。
現在、摂氏35度に温めたBLDを使用して、100mLの容量で0.1〜100ppmの範囲のPPN処理をさまざまな濃度で行います。次の3日間、ひな細胞グループを治療します。幼虫を治療するには、幼虫を発見し、各雛細胞に10マイクロリットルのPPN BLD溶液を追加します。
翌日に10マイクロリットルの処理液で治療を繰り返し、3日目に20マイクロリットルの処理液で治療を繰り返します。3回目の処理後、それらをコロニーで発生させます実験デザインでは、異なるコロニーを使用して各処理グループを4回複製します。7日目に、PPNで処理された幼虫を検査し、治療群の死亡率と上限率を記録します。
13日目に、各治療群の排泄率を記録します。まず、キャップされたひな細胞からミツバチワックスを取り除きます。次に、先端のピンセットを使用して蛹を非常に軽くつかみ、そっと引っ張ります。
蛹を取り外すときは、頭と胸部の間を掴み、蛹を非常に優しく取り出します。実験を実行する前に、少なくとも90%の生存率を得るためには、何度も練習する必要があります。蛹を2層の実験用組織で裏打ちされた24個のウェル組織培養プレートに移します。
転送中に発生する死亡被害には必ず注意してください。培養プレートを出現するまで、相対湿度70%で摂氏34度に保ちます。次の8日間で、脱落率を記録します。
以前と同様に、健全な9フレームのコロニーで設定し、クイーンは少なくとも1つの空のフレームを含む4フレームセクションに制限されます。4フレームセクションパートAと5フレームセクションパート B.Be 呼んで、クイーンエクスクルーダーがコロニーを完全に分割して、クイーンがセクション間を移動できないようにします。この区分は、生後1日の幼虫のグループを収集するために不可欠です。
翌日、100個のひな細胞のグループに、前と同じように産みたての卵をラベル付けします。これがグループ1で、3日間パートAに戻します。2日後、女王をパートBに移して産卵します。
翌日、パートBに産みたての卵100個をグループ2としてラベル付けし、そのセクションをコロニーのパートBに戻します。さらに2日後、女王をパートAに戻します.次に、プロセスを繰り返して別のグループを作成し、1日齢の卵の9つのグループが3日間隔で割り当てられるまで、パートAからパートBの間で女王を交換し続けます。発生の最初の5日間で、標識された各ひな細胞グループの孵化率をスコアリングします。
開発の11日後、各グループのキャップされたひな細胞の数の記録を開始します。実験の13日目に、10または100ppmのPPNを含む50%砂糖シロップでコロニーを処理します。フィードボックスに1リットルの処理をロードし、コロニーに接続します。
グループ 1 は未処理のコントロールであり、これらのセルにはキャップを付ける必要があります。17日目から、各グループの脱落率を記録します。これを行うには、前に示したように幼虫を24ウェルプレートに移し、プレートをインキュベートして、後で排泄速度を記録します。
49日後、9つのグループすべての流出データがわかるはずです。個々の雛細胞は、PPN BLDで記載されたように処理した。幼虫期のミツバチに対する農薬の悪影響は容易に観察され、投与量に依存していました。
これらの影響には、メラニン化と翼の変形が含まれていました。環境PPN残留物に苦しむミツバチのコロニーをシミュレートするために、コロニー全体にPPNシロップを給餌しました。グループ1は、これらのミツバチが治療前に成虫に発達したため、対照群です。
グループ2と3は最初に幼虫の段階で影響を受け、グループ4から9は最初に卵として影響を受けました。孵化、キャッピング、脱皮、および奇形の変化は、PPN処理で発生しました。100ppmのPPNは、孵化率を除いて、10ppmよりも効果的でした。
さらに、治療後、多くの蛹が黒いキューティクルで死亡したり、出現しなかったりしました。100ppmのPPN処理では、キャップされた細胞を破壊し、損傷した蛹をコロニーから取り除きました。一度習得すれば、コロニー治療の手順は約1か月で完了し、蛹の毎日の操作は約2時間で完了できます。
この手順を試みている間は、実験を行う前に、コロニーの状態を定期的にチェックし、蛹の取り扱いに慣れることを忘れないでください。ミツバチと一緒に働くことは、ハチ毒アレルギーのために危険な場合があることを忘れないでください。この手順を実行するときは、常に保護服を着用するなどの予防措置を講じる必要があります。
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本研究では、個々のミツバチおよびミツバチのコロニーに対する農薬残留物の影響を評価する方法を提示します。この手順では、自然環境における農薬の影響を評価するために、基本幼虫飼料を用いたin vivoでの給餌を行います。
環境化学物質がミツバチの発達に及ぼす影響を評価することは、生態系の健全性と農業の持続可能性を理解する上で極めて重要です。本プロトコールにより、個体レベルおよびコロニーレベルの両方で殺虫剤の影響を定量的に評価することが可能となり、環境毒性学におけるトランスレーショナルな知見を得ることができます。このアプローチは、生態系または農業に影響を及ぼす可能性のある化合物のリスクアセスメントおよびメカニズムに基づいたリスク低減に寄与します。
この手法は、初期の探索的毒性学とトランスレーショナルな環境リスクアセスメントを橋渡しし、メカニズムに基づく仮説検証から個体群レベルの影響研究に至るワークフローを支援します。