Gepresenteerd hier is een protocol om te bepalen van het aantal trips en minuut piraat bug roofdieren in gewassen over meerdere datums in veldexperimenten. Ook geïllustreerd is hoe de werkzaamheid van management tactiek tegen trips bepalen en evalueren van de voordelen van predatie door minuut piraat bugs.
Methodenartikel
Bemonstering voor de raming van Frankliniella soorten bloem Thrips en Orius soorten roofdieren in veldexperimenten
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
De Western Flower Thrips, Frankliniella occidentalis (pergande), is een polyphagous plaag die wereldwijd verspreid is. Het uitgebreide gebruik van insecticiden in pogingen om zijn populaties te beheersen elimineert natuurlijke vijanden en concurrerende bloemen soorten, waardoor de bevolking toeneemt. Een onhoudbare situatie ontwikkelt zich met gelijktijdige resistente plaag populaties, secundaire uitbraken van plagen en aantasting van het milieu. Geïntegreerde plagenbestrijding maakt gebruik van kennis van plagen en natuurlijke vijandelijke relaties om tactieken te implementeren die milieuvriendelijk en duurzaam zijn. Minute piraten bugs zijn de belangrijkste wereldwijde roofdieren van Thrips. Ze kunnen onderdrukken en uiteindelijk controle Frankliniella soorten bloem Thrips. Bloem monsters genomen ten minste wekelijks zijn nodig om te begrijpen roofdier-prooi dynamiek. Hier is de bemonstering van de bloemen van de vruchtgroenten en de begeleidende planten om de dichtheid van individuele trips en Minute Pirate bug soorten te schatten. Representatieve gegevens illustreert hoe het protocol wordt gebruikt om de effectiviteit van management tactieken na verloop van tijd te bepalen en hoe de voordelen van predatie door minuten piraat bugs te evalueren. Het bemonsteringsprotocol is op dezelfde manier aanpasbaar om trips en minuten piraat bugs in andere plantensoorten hosts te bemonsteren.
Inleiding
De West Flower Thrips, Frankliniella occidentalis (pergande), was een van de eerste grote plagen die wereldwijd werd verspreid als gevolg van het globalisme en de internationale handel in landbouwproducten. Economische schade leidt rechtstreeks uit voeding en ovipositie en indirect door overdracht van ziekteverwekkende virussen. Invasieve populaties waren al grotendeels resistent tegen de meeste klassen van insecticiden, en de pogingen om populaties met insecticiden te beheersen hebben alleen maar meer schade door het elimineren van belangrijke natuurlijke vijanden en concurrerende soorten. Deze controleaanpak heeft gedestabiliseerd Management Programma's en heeft geresulteerd in resistente plagen populaties, secundaire plaag uitbraken, en aantasting van het milieu1.
Geïntegreerde bestrijdingsprogramma's zijn ontwikkeld op grond van kennis van plagen en natuurlijke vijandelijke relaties en de effecten van management tactieken op deze relaties. De bevolkings kenmerken van snelle kolonisatie en groei zijn lang verondersteld om de capaciteiten van natuurlijke vijanden te overtreffen om de opportunistische Western Flower Thrips te reguleren; dat wil zeggen, totdat werd aangetoond dat de predatie van de natuurlijke populaties van Orius insidiosus (Say) niet alleen resulteerde in onderdrukking van westerse bloemen, maar ook van een afname van populaties in de richting van uitsterven2. Bovendien, de westerse bloem trips is meestal bloem-bewonen, waarin het concurreert voor pollen en andere bloemen bronnen met inheemse polyphagous Flower trips.
In het grootste deel van de oostelijke Verenigde Staten, de belangrijkste inheemse concurrent is Frankliniella tritici (Fitch), terwijl in Zuid-Florida de belangrijkste concurrent soort is Frankliniella bispinosa (Morgan)3. De westerse bloem trips lijdt sterke biotische weerstand in Florida van de inheemse soorten van roofdieren en concurrent Flower trips soorten; het zijn echter de dominante soorten in habitats die verstoord zijn door insecticiden en andere tactieken die concurrenten en natuurlijke vijanden uitsluiten. Daarom is een kerncomponent van succesvolle geïntegreerde bestrijdingsprogramma's voor vruchtgroenten toegenomen predatie en competitie3,4. Deze Programma's zijn ontwikkeld uit kennis van Predator-Prey dynamiek en de effectiviteit van verschillende tactieken om trips te beheren en biotische resistentie te verhogen. Hier wordt de methodologie getoond die wordt gebruikt om de dichtheden van individuele trips en Minute Pirate bug soorten in de bloemen van de vruchtgroenten en de begeleidende planten in Florida te schatten. De gegevens worden gebruikt om de effectiviteit van management tactieken te bepalen en de voordelen van predatie door minuten piraat bugs te evalueren.
Het ontwerpen van de bloem trips sampling Protocol: achtergrondinformatie
Toen de westerse bloem trips in de jaren tachtig als een belangrijkeplaag ontstond, was het noodzakelijk om procedures te ontwikkelen om nauwkeurig, efficiënt en nauwkeurig het aantal individuele trips-soorten in veldstudies te bepalen. De hier beschreven procedures zijn ontwikkeld uit kennis opgedaan in tal van studies uitgevoerd om te begrijpen van de biologie en het beheer van Flower Thrips. Voorbeelden van deze studies zijn werk van Funderburk et al.2, Hansen et al.6, Salguero Navas et al.7, Sutherland et al.8, en Tyler-Julian et al.9. De concentraties van Frankliniella soorten en minuten piraat bugs in bloemen zijn behavioraal gebaseerd en niet een artefact van insecticide toepassingen of bemonstering6. Schattingen van populaties in bloemen boven andere plantendelen zijn meestal voldoende om de lokale dynamiek van roofdieren en prooien op een plantenhost te begrijpen en de voordelen van biologische controleprogramma's te evalueren op basis van de predator-prooi verhoudingen. De voor bloemen ontwikkelde methodologie kan echter worden aangepast aan de bemonstering van andere plantendelen. De gebruikelijke monster eenheid is een of meer bloemen. Het aantal monsters dat nodig is om het gewenste precisieniveau te bereiken, is een functie van de bevolkingsdichtheid en het aantal bloemen in de monster eenheid.
Soorten van Frankliniella zijn meestal een geaggregeerde verdeling in bloemen, en populaties zijn gewoonlijk geconcentreerd in de bloemen van de bovenste plant luifel7. Voor de meeste studies worden bloemen willekeurig gekozen uit de bovenste helft van de plant. Relatieve technieken om trips te verwijderen uit bloemen, waaronder vloeibaar wassen, mechanische dislodgement of uitdroging, zijn onnauwkeurig en onduidelijk8. Om deze reden wordt een directe telling, absolute ramings techniek gebruikt. Thrips zijn kleine organismen ongeveer 2 mm in Iength, en microscopie is meestal nodig om nauwkeurig te bepalen van de soort. De bloemen die een monster-eenheid vormen, worden in een flesje van 70% alcohol geplaatst. Zodra de monsters zijn verzameld, worden de flesjes van elk perceel teruggestuurd naar het laboratorium voor de extractie van de TRIPS en minuten piraat bugs en nauwkeurige bepaling van het geslacht, de soort en het stadium van elk. Experimenten bestaan uit gerepliceerde veld plots die worden gebruikt voor het evalueren van de werkzaamheid van behandelingen om te onderdrukken trips en de voordelen van predatie door minuut piraat bugs. Bloem monsters worden ten minste wekelijks genomen tijdens de bloeiperiode van de planten gastheer. Gerandomiseerde volledige blok experimentele ontwerpen zijn nuttig in het verwijderen van de experimentele fout verschillen in trips en minuut piraat bug dichtheden tussen blokken. Subplot behandelings arrangementen zijn nuttig om Inter-plot effecten van management tactieken die invloed hebben op trips Movement9te verminderen.
Bloem monsterverwerking en-analyse: achtergrondinformatie
Vóór de jaren negentig werden de sleutels tot soorten trips ontwikkeld voor gebruik door taxonomische specialisten, die met behulp van een van de verschillende bevestigings media trips plaatsten voor de identificatie op de Microscoop-dia's. Onderzoekers studeren trips biologie en management waren niet taxonomische specialisten, en er was geen betrokkenheid van taxonomische specialisten in de studies. Typisch, de trips in monsters uit deze studies werden gekloned in het geslacht, familie, suborder, of orde niveaus van classificatie. Na de verspreiding van de Western Flower trips, er was 1) snelle proliferatie van onderzoek met betrekking tot de biologie en het beheer van de TRIPS en 2) erkenning door onderzoekers voor de noodzaak om te identificeren trips soorten en ontwikkelen van een efficiënt systeem voor het verwerken van monsters.
In studies in het midden van de jaren negentig met trips bevolkings biologie, werden volwassen trips van de monsters op Microscoop dia's geplaatst en geïdentificeerd aan soorten door taxonomische specialist R. J. beshear (bijvoorbeeld Salguero Navas et al.7). De larven werden alleen geïdentificeerd als genus als gevolg van een gebrek aan larvale identificatiesleutels die op dat moment beschikbaar waren. De Slide montage was duur en bewerkelijk, en een efficiënter systeem werd ontwikkeld2. In latere studies werden de trips in de monsters geëxtraheerd uit de bloemen in een petrischaaltje met 70% alcohol, en de mannetjes en vrouwtjes in de Petri schaal werden geïdentificeerd aan soorten onder stereoscopie. Het grootste deel van ons onderzoek omvat soorten Frankliniella. De volwassenen van deze soorten werden gescheiden van de soorten onder de stereoscoop met behulp van verschillen in hun chaetotaxy op het rugoppervlak van het Pronotum, hoofd en antennes10,11,12.
Aanvullende expertise in de taxonomie van trips is verworven om andere soorten in de monsters te herkennen en te identificeren. Er zijn tal van Orius -soorten wereldwijd die belangrijke roofdieren van Thrips zijn. Twee soorten, o. insidiosus en o. pumilio Mountain (kampioen), zijn sympatrische in veel van Florida13. De volwassenen van deze soorten worden gescheiden door kleur karakteristieken van het basale antennal segment, dijbenen van het achterbeen en cuneus op de vleugel. Thrips soorten en geslachten verschillen in hun biologie en gedrag; Daarom worden gegevens voor elk afzonderlijk geanalyseerd. Omdat de TRIPS populaties in bloemen een geaggregeerd distributie patroon hebben, moeten de gegevens worden omvorming om de varianties tussen behandelingen te stabiliseren. De behandelings middelen worden vergeleken met een analyse van de variantie die geschikt is voor het experimentele ontwerp en de gegevens worden geanalyseerd voor elke afzonderlijke datum en/of voor gegevens die zijn gegroepeerd op datum2,9. De analyse van de effecten op individuele data is belangrijk wanneer de behandelings verschillen in de datum verschillen. De verhouding van de totale trips (volwassenen en larven) per minuut piraat bug (volwassenen en nimfen) wordt gebruikt om de effectiviteit van biologische controle te evalueren met minuut piraat bugs in Florida veldstudies onderdrukken trips populaties in een verhouding van ongeveer één Predator voor elke 180 trips2,9.
Protocol
1. veld experiment om de effecten van UV-reflecterende mulch, kaolin en Companion planten op Flower trips en hun minuut piraat bug Predator bepalen
- Een veld experiment met een Split-Split-plot behandelings arrangement in een gerandomiseerde volledige blok experimentele ontwerp met mulch type als hele plot behandelingen, kaolien en geen kaolien als subplot behandelingen, en begeleidende planten en geen begeleidende planten als subsubplot behandelingen (Figuur 1A, B)9,14.
- Lay-outblokken van tomaten of peper die elk minstens 6 m breed en 72 m lang zijn.
- Willekeurig lag in elk blok hele plots van zwart en UV-reflecterend mulch, met elk hele perceel bestaande uit zes verhoogde mulch bedden ten minste 36 m lang.
- Plant elke 30 cm een lineaire rij tomaten per 45 cm of twee lineaire rijen pepers in de vier binnenbedden van elk perceel.
- Kaolin behandeling
- Verdeel elk hele perceel willekeurig in gelijke subplots van kaolien of geen kaolien behandelingen.
- Breng kaolien eenmaal of tweemaal per week aan met een snelheid van 7,0 kg/ha aan de tomaten-of peper planten in de subplots die zijn toegewezen om de behandeling met kaolien te krijgen.
- Begeleidende planten
- Verdeel elke subplot willekeurig in dezelfde subsubplots van begeleidende planten of of begeleidende planten behandelingen.
- Plant twee lineaire rijen van bidens Alba (L.) elke 30 cm of een lineaire rij Helianthus annuus L. elke 30 cm in de twee buitenste bedden van elke sub-subplot behandeling met begeleidende planten.
Figuur 1: voorbeeld experimenteel veldonderzoek.
(A) willekeurig volledig blokontwerp om de afzonderlijke en interactieve effecten van begeleidende planten, mulch en kaolien effecten op bloem trips en minuut piraat bugs te evalueren. B) bidens Alba (L.) geëvalueerd als begeleidende plantensoort met tomaat als gewas9. Helianthus annuus op L. geëvalueerd als een begeleidende plantensoort met peper als het gewas14. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
2. Flower trips sampling Protocol
- Bereid 50 mL monster flesjes voordat u naar de experimentele plots gaat.
- Plaats een etiket met de mulch-, kaolin-en Companion-plant behandeling, het blok nummer en de monster datum aan de buitenkant en binnenkant van elke injectieflacon.
- Plaats exact 30 mL 70% alcohol in elke Injectieflacon van 50 mL.
- Plaats de flacons in een bakje.
- Neem de trays naar de experimentele veld site.
- Proef de bloemen voor trips en minuut piraten bugs.
- Wijs de tomaten-of peper planten willekeurig toe die in elke subsubplot moeten worden bemonsterd.
- Proef tussen halverwege de ochtend en halverwege de middag.
- Neem de monsters uit de bovenste helft van de plant.
- Verwijder het deksel van de injectieflacon. Verwijder voorzichtig de bloem uit de plant met een scheermesje met scherpe randen. Plaats de bloem snel in de juiste voorgelabelde injectieflacon. Duw de bloem in de alcohol van de injectieflacon (Figuur 2). Vervang het deksel.
- Verzamel 10 bloemen per monster. Zorg ervoor dat elke injectieflacon goed is afgesloten en schud vervolgens elke injectieflacon om ervoor te zorgen dat de bloemen zich binnen de alcohol bevinden.
- Retourneer de trays met monsters naar het laboratorium voor opslag. Houd monsters koel en droog om ervoor te zorgen dat monsters niet verslechteren voordat ze worden verwerkt. Koel, indien mogelijk, met name voor monsters die niet snel worden verwerkt.
- Herhaal de bemonstering van elke subsubplot ten minste wekelijks tijdens de bloeiperiode van het gewas.
Figuur 2: monster verwijderings techniek.
Een steekproef van 10 tomaten bloemen verzameld uit een sub-sub plot in het Tomato push-pull experiment9. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
3. monsterverwerking in het laboratorium
- Pak de TRIPS en minuten piraat bugs uit de bloemen in elk monster.
- Verwijder het monster uit de koelkast en het bakje zonder de inhoud te verstoren.
- Verwijder de deksel van de injectieflacon en pak voorzichtig met een pipet overtollige alcohol boven de bloemen.
- Sluit de injectieflacon opnieuw af en schud om de TRIPS en de minuten piraat bugs in de bloemen te verlossen.
- Open de injectieflacon en giet de inhoud in een Petri schaaltje. Spoel de binnenkant van de injectieflacon af met 70% alcohol en giet de inhoud in de Petri schaal. Zorg ervoor dat alle trips en minuut piraat bugs in de flacon worden gespoeld in de Petri schaal.
- Ontleden elke bloem met een tang en spoel met 70% alcohol om ervoor te zorgen dat alle trips en minuut piraten bugs zijn afgekeurd. Verwijder en gooi de bloem delen van de Petri schaal weg (Figuur 3).
- Breng de Petri schaal over naar het platform van een stereoscoop met een vergroting van 40x – 150x.
Figuur 3: het uitpakken van trips en minuut piraat bugs van bloemen.
Een steekproef van 10 tomaten bloemen gegoten in een Petri schaaltje voor verwerking om het aantal trips en minuut piraat bugs te bepalen. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
- Identificeer en Tel de bloem trips in samples.
- Identificeer en Tel in elk raster het aantal volwassen mannetjes en vrouwtjes van elke bloem trips soorten en het aantal Frankliniella soorten larven.
- Identificeer de volwassen bloem trips-soorten in Florida op basis van de haren op het Pronotum, hoofd en tweede antennal segment10,11,12.
- Scheid de volwassenen van f. bispinosa van de volwassenen van f. tritici en f. occidentalis door de extra stoutness van de twee haren op de voorste rugmarge van het tweede antennal-segment (Figuur 4).
- Scheid de volwassen f. occidentalis van die van f. bispinosa en f. tritici door de nabije gelijke lengtes van het voorste marginale en voorste hoekige grote haren op het halsschild en door de langere vierde postocular haren op het hoofd ( Figuur 4).
Figuur 4: voorbeelden van morfologische karakters om Thrips te identificeren.
(a, B, C) F occidentalis: kop (A), pijlen geven postocular haren paar IV; halsschild (B), pijlen geven een paar lange anteromarginale setae; distale dorsale haren van antenne segment II (B). (D, E, F, G). F. bispinosa: hoofd (D); halsschild (E); distale dorsale haren van antenne segment II (f, G), pijl geeft stout haren (f), zijaanzicht van stout haren (G). (H, I, J). F. tritici: hoofd (H); halsschild (I); distale dorsale haren van antenne segment II (J). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
- Identificeer en Tel de minuten piraat bugs in Florida samples.
- Identificeer en Tel in elk raster het aantal volwassen o. insidiosus en o. pumilio Mountain en het aantal nymphale orius -soorten13,15.
- Identificeer de volwassen O. insidiosus door de bruine basale antennal segmenten, door de dijbenen die donkere markeringen hebben, en door de cuneus die donker bruin is.
- Identificeer de volwassen O. pumilio Mountain door de gele basale antenne segmenten, de gele of stro kleurige femora, en door de cuneus met bleke stro of licht bruine kleur.
- Voeg de nummers van elk raster om te bepalen van het totale aantal volwassen mannetjes en vrouwtjes van elke bloem trips soorten, het aantal Frankliniella soorten larven, het aantal volwassen minuut piraat bug van elke soort, en het aantal minuten piraat bug nimfen in het voorbeeld.
- Selecteer representatieve vouchers van bloem trips en minuut piraat bug volwassenen uit de monsters. Label op datum, plant host, locatie en verzamelprogramma. Curate voor langdurig behoud.
- De gegevens van elk voorbeeld overbrengen naar een werkblad met de voorbeeld datum, de behandeling en de replicatie.
- Maak een gegevensbestand dat de gegevens uit elk voorbeeld bevat. Omvatten de experimentele locatie, het experimentele ontwerp en de bedragen en data van elke culturele praktijk die wordt gebruikt om het experiment tot stand te brengen en te handhaven.
- Onderhouden en beheren van de gegevensbestand met de juiste back-up voor toegang op lange termijn.
Resultaten
Gegevens die in de studie door Tyler-Julian et al.9 worden verzameld, kunnen worden gebruikt om de afzonderlijke en gecombineerde effecten van push factoren (d.w.z. ultraviolette-reflecterende mulch en kaolien-toepassing) en pull factor (d.w.z. de begeleidende plant Spaanse naald, B . Alba) op de bevolkings dynamiek van F. occidentalis volwassen mannetjes en vrouwtjes in tomaten bloemen (Figuur 1a). De agrarisch plastic mulch behandelingen in het experiment werden gebruikt om het bed te vormen van het verhoogde-bed plastic mulch-systeem dat typerend is voor het productiesysteem dat wordt gebruikt om hoogwaardige groenten in Florida te kweken. Het mechanisme van de ultraviolette reflecterend mulch bij ongediertebestrijding is een visuele afschrikking die host-bevinding door de Adult Thrips verstoort. Kaolin toepassing op de tomatenplanten weerspiegelt ook voldoende ultraviolet licht om te ontmoedigen de TRIPS volwassenen. Daarom werd een Split-Split plot gerandomiseerd volledig blokontwerp gebruikt in het experiment om de Inter-plot interferentie op trips-beweging te verminderen als gevolg van de ultraviolette reflecterende eigenschappen van de mulch-en kaolien-behandelingen, met mulch behandeling (ultraviolet-reflecterend vs. conventionele zwarte mulch) als het hele perceel, kaolien behandeling (tweemaal per week kaolien toepassing vs. geen kaolien) als de sub-plot, en Companion plant behandeling (Companion Plants vs. geen metgezel) als de sub-subplot. Sub-subplot grootte was zes bedden door 9 m, met de vier binnenbedden van elke sub-subplot bestaande uit een lineaire rij van tomaat met een 45 cm afstand tussen planten, voor een totaal van 80 planten per sub-subplot. Twee rijen Spaanse naald werden geplant in elk van de twee externe bedden in de sub-subplots met de Companion plant met een afstand van 30 cm binnen en tussen rijen voor een totaal van 128 gezelschaps planten per sub-subplot.
Twee monsters van 10 tomaten bloemen werden verzameld in elke sub-subplot op elk van de 13 data in 2011 tijdens de bloeiperiode van het tomaten gewas, en het aantal volwassen mannelijke en vrouwelijke F. occidentalis in elk monster werden bepaald (Figuur 5). De effecten van mulch, kaolin en Companion plant op elk geslacht werden geanalyseerd met behulp van variantieanalyse voor een gerandomiseerde volledige blokontwerp voor een Split-Split plot behandelings regeling voor gegevens over de sample datum met behulp van een gemengd model (Zie Tyler-Julian et al. 9 voor een volledige beschrijving van de analyse van de variantie en de resultaten). De belangrijkste effecten van mulch, kaolien, en Companion plant waren significant voor de mannelijke westerse bloem trips (p < 0,01, 0,001 en 0,001, respectievelijk), terwijl de interactieve effecten van mulch x kaolien, mulch x Companion plant, kaolien x Companion plant en mulch x kaolien x Companion plant interacties waren niet significant (p > 0,05). Deze resultaten toonden aan dat elk van de belangrijkste effecten verminderd het aantal volwassen mannelijke F. occidentalis, en dat de effecten van elke tactiek waren additief in combinatie met elkaar.
Het belangrijkste effect van mulch was significant voor de vrouwelijke f. occidentalis (p < 0,01), terwijl de belangrijkste effecten van Kaolien en Companion planten niet significant waren voor het vrouwtje f. occidentalis (p > 0,05). Daarom verlaagde de ultraviolette reflectieve mulch de vrouwelijke F. occidentalis in de tomaten bloemen, maar Kaolien en de begeleidende plant niet. Echter, de mulch X kaolien interactie was significant (p < 0,05) waaruit blijkt dat de gecombineerde effecten van ultraviolet-reflecterende mulch en kaolien verminderde de vrouwelijke F. occidentalis meer dan ofwel tactiek alleen, terwijl de kaolien toegepast op tomaat op zwarte mulch reduceerde de vrouwelijke F. occidentalis -getallen niet. De interactieve effecten van mulch x Companion plant, kaolien x Companion plant en mulch x kaolien x Companion planten interacties voor vrouwelijke F. occidentalis waren niet significant (p > 0,05).
Figuur 5: voorbeeld van de analyse van gegevens over de datum van de steekproef.
Het gemiddelde aantal per 10 tomaten bloemen (SEM) van volwassen mannelijke en vrouwelijke F. occidentalis in mulch, kaolin, en Companion plant behandelingen voor Sample Data gegroepeerd over 13 data in 2011 in een push-pull experiment uitgevoerd in Gadsden County, Florida. Dit cijfer is gewijzigd van Tyler-Julian et al.9
De interactie van de mulch X sample datum was significant in het experiment in 2011 voor mannelijke en vrouwelijke F. occidentalis volwassenen (p < 0,01 en 0,001, respectievelijk)9. Hieruit bleek dat de ultraviolette reflectieve mulch gereduceerde bloem de getallen op sommige, maar niet alle, Sample Data trips. Daarom werden aanvullende analyses uitgevoerd om de effecten van mulch op afzonderlijke monster data te evalueren. De interactie toonde aan dat de ultraviolette reflectieve mulch effectief was in het verminderen van de bloemen aantallen in het begin van het seizoen, maar er was geen betekenis op individuele monster data tijdens het midden-of laat-seizoen (Figuur 6).
Figuur 6: voorbeeld van de populatiedynamiek voor de hele plot behandeling.
Het gemiddelde aantal (+SEM) per 10 tomaten bloemen (n = 18 monsters) van volwassen mannelijke en vrouwelijke F. occidentalis op elke 2011 sample datum in de hele plot behandeling van zwart en ultraviolet-reflecterende mulch voor gegevens gegroepeerd in Kaolien en Companion plant behandelingen in de push-pull experimenten uitgevoerd in Gadsden County, Florida (* geeft significantie voorbij 95% significantie volgens de analyse van de variantie die is uitgevoerd voor afzonderlijke steekproef data; d.f. = 1,2). Dit cijfer is gewijzigd van Tyler-Julian et al.9. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
De interactie van de kaolien X sample datum was niet significant in 2011 voor mannelijk of vrouwelijk F. occidentalis (p > 0,05)9. Zoals eerder vermeld, bleek uit de analyses van gegevens die over de datum van de steekproef werden samengevoegd dat kaolien geen significant effect had op de vrouwelijke f. occidentalis getallen, terwijl de mannelijke f. occidentalis getallen aanzienlijk werden verlaagd. Het ontbreken van een significante kaolien X sample datum interactie in de analyses voor gegevens die zijn samengevoegd op de datum van de steekproef suggereerde dat de resultaten voor elk geslacht consistent waren over de steekproef datum (Figuur 7).
Figuur 7: voorbeeld van bevolkings dynamiek voor subplot behandeling.
Het gemiddelde aantal (+SEM) per 10 tomaat bloemen (n = 12 monsters) van volwassen mannelijke en vrouwelijke F. occidentalis op elke 2011 monster datum in de subplot behandeling van Kaolien en geen kaolien voor gegevens gegroepeerd in de begeleidende plant behandelingen in de push-pull experimenten uitgevoerd in Gadsden County, Florida (* geeft een significantie van meer dan 95% aan significantie volgens de analyse van de variantie die wordt uitgevoerd voor afzonderlijke steekproef datums; d.f. = 1, 4). Dit cijfer is gewijzigd van Tyler-Julian et al.9. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
De interactie van de begeleidende plant X -sample datum was significant in 2011 voor mannelijke f. occidentalis (p < 0,05), maar niet voor vrouwelijke f. occidentalis (p > 0,05)9. De analyses die werden uitgevoerd om de effecten van de Companion plant op de afzonderlijke monster data te evalueren, toonden aan dat begeleidende planten volwassen F. occidentalis -nummers hebben verlaagd voor de einddatum van het seizoen, maar nooit in de voorbeeld datums voor het begin of het midden van het seizoen (Figuur 8 ).
Figuur 8: voorbeeld van bevolkings dynamiek voor subplot behandeling.
Het gemiddelde aantal (+SEM) per 10 tomaten bloemen (n = 6 monsters) van volwassen mannelijke en vrouwelijke F. occidentalis op elke 2011 sample datum in de subsubplot behandeling van Companion plant en geen begeleidende plant in de push-pull experimenten uitgevoerd in Gadsden County, Florida (* geeft de significantie aan die verder gaat dan 95% significantie afhankelijk van de analyse van de variantie die is uitgevoerd voor afzonderlijke steekproef datums; d.f. = 1, 8). Dit cijfer is gewijzigd van Tyler-Julian et al.9. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Gegevens die worden verzameld uit de bloemen van de begeleidende plant in de studie van Tyler-Julian et al.14 kunnen worden gebruikt om de dynamische relatie tussen minuten piraat bugs en haar gedaanten prooi in bloemen te demonstreren (Figuur 1b). Zoals in de Tyler-Julian et al.9 -studie, waren de doelstellingen het bepalen van de afzonderlijke en gecombineerde effecten van push factoren (d.w.z. ultraviolette-reflecterende mulch en kaolien-toepassing) en een pull factor (d.w.z. de begeleidende plant), op de populatie dynamiek van Frankliniella soorten volwassen mannetjes en vrouwtjes in gewas bloemen. In het onderzoek van Tyler-Julian et al.14 was de overheersende Flower trips-soort F. bispinosa in de begeleidende plant H. annuus en in de Pepper Crop (> 99% van de totale trips in de bloemen). De TRIPS koloniseerde snel de zonnebloemen en de peper bloemen, en hun aantallen waren het grootst snel na de bloei (Figuur 9). Populaties van trips daalde in de loop van de tijd als het aantal minuten piraat bugs verhoogd. De Predator-Prey-verhouding illustreerde het vermogen van de Predator om de TRIPS-populaties te onderdrukken met in de buurt van het uitsterven van de TRIPS-populaties die zich voordoen in verhoudingen van > 1 Predator per 40 trips.
Figuur 9: voorbeeld van het evalueren van de voordelen van predatie.
Gemiddeld aantal (+SEM) van de totale trips (volwassenen en larven) en totaal orius spp. (volwassenen en nimfen) per Helianthus annuus bloem hoofd in experimenten uitgevoerd in 2011 en 2012 in Palm Beach County, Florida (het aantal van de totale Proops prooi per Predator op elke datum die tussen haakjes wordt weergegeven). Dit cijfer is aangepast aan de gegevens die zijn gerapporteerd in Tyler-Julian et al.14 met toestemming van Oxford University Press.
Discussie
Bemonsterings protocollen met gewenste nauwkeurigheidsniveaus om de bevolkingsdichtheid van Flower trips te schatten, werden ontwikkeld voor Florida crops over meer dan drie decennia van veldonderzoek. Studies werden uitgevoerd om te begrijpen belangrijke aspecten van Flower trips biologie die invloed hebben op bevolkings schattingen. Bijvoorbeeld, studies werden uitgevoerd om te begrijpen van de effecten op schattingen van de tijd van de dag bij het bemonsteren16, sample locatie in het veld16, sample locatie op individuele planten6,16, aggregatie patronen in bloemen7, en bloem kleur17. Deze factoren bleken de bevolkings schattingen te beïnvloeden; Dus, de beslissingen van waar, wanneer en hoe zijn van cruciaal belang bij het ontwerpen van het bemonsteringsprotocol in toekomstige onderzoeken.
Minute Pirate bug volwassenen en nimfen zijn zeer anthophilous, en de Predator aggregaten met zijn prooi in een dichtheids afhankelijke manier door de voorkeur aan dezelfde bloemen ook de voorkeur van de TRIPS17. Ze exploiteren ook signalen van prooi of van planten beschadigd door prooi bij het lokaliseren van Thrips. De volwassenen bewegen zich snel tussen bloemen, een gedrag dat hun vermogen om lokale populaties van trips prey in de ruimte en tijd18te volgen verbetert. Daarom moeten bemonsterings protocollen die zijn ontwikkeld voor het inschatten van populaties van trips, worden gebruikt in toekomstige studies bij het inschatten van populaties van minuten piraat bugs. Minuut piraat bugs zijn efficiënte roofdieren van de volwassenen en larven van verschillende Frankliniella soorten bloem trips19. Het nummer van de Predator ten opzichte van het totale aantal trips-prooien biedt de beste schatting van het vermogen van de minuten piraat bugs om gemengde populaties van trips in de bloemen te onderdrukken en te beheersen. Dit moet worden overwogen bij het analyseren van de gegevens in toekomstige studies.
De Frankliniella soorten volwassenen snel koloniseren gastheer gewassen zodra de bloei begint, en snelle bevolkingsgroei volgt in de afwezigheid van de sterfte van natuurlijke vijanden2,18,19. Op een goede plant host voor zowel roofdier en trips Prey zoals zonnebloem, aantallen trips zijn het grootst snel na de bloem initiatie, gevolgd door dalingen in de populaties als minuut piraat bugs toenemen (Figuur 9). Populaties van minuten piraat bugs blijven, hoewel trips bijna uitgestorven zijn. Om deze Predator-Prey dynamische relatie volledig te begrijpen, is het noodzakelijk om regelmatig monsters te nemen gedurende de bloeiperiode van het gewas. Hetzelfde geldt bij het onderzoeken van de werkzaamheid van andere soorten tactieken, omdat ze op sommige data effectief kunnen zijn en niet op anderen. Een of twee keer per week bemonstering gedurende de gehele periode van de bloei werd gebruikt om de effecten van meerdere tactieken te evalueren in het push-pull-systeem onder onderzoek in Tyler-Julian et al.9,14.
Frankliniella is het grootste geslacht van de familie thripidae, en er is een grote hoeveelheid literatuur die de volwassen levensstadia20beschrijft. Een complex van soorten bewonen bloemen die specifiek zijn voor verschillende planten gastheer soorten en geografische locaties. Daarom is de deskundige identificatie van van dia bereide specimens van een subset van de initiële monsters van cruciaal belang. Vervolgens kunnen in een bepaalde plantenhost en geografische locatie taxonomische tekens die uniek zijn voor de volwassenen van elke soort worden gekozen, zodat de soort in toekomstige studies kan worden bepaald zonder te gaan naar de moeizame en dure procedure van het plaatsen van elk op de Microscoop dia's voor weergave onder een samengestelde microscoop. Ze kunnen eenvoudig worden bekeken en geïdentificeerd onder een stereoscoop. (In sommige ongewone situaties zijn de morfologische karakters die twee soorten scheiden zo gelijkaardig dat ze niet kunnen worden gescheiden onder de stereoscoop.) Hier beschreven methoden voor de Flower trips soorten die vaak voorkomen in de meeste gewassen in Florida moeten worden aangepast en gebruikt op andere geografische locaties bij het verwerken van de grote aantallen monsters die nodig zijn in veldstudies om de werkzaamheid van management tactieken te bepalen en om Evalueer de voordelen van predatie door minuut piraten bugs.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Steun werd verleend door speciale gewas blok subsidies van het departement van de landbouw van Florida en consumenten diensten nummers 01856 en 024049. Aanvullende steun kwam uit samenwerkingsverbanden tussen de USDA-ARS en de University of Florida Numbers 58-6618-2-096 en 58-6618-4-035. We danken de vorige studenten, postdocs en medewerkers die op zoveel manieren hebben bijgedragen aan ons onderzoek om de factoren te begrijpen die de bevolkings dynamiek van Flower Thrips beïnvloeden.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Alcohol | Elke bron | 70% ethanol of isopropyl | |
| Centrifugebuis | Fisher Scientific Co. | 06-443-18 | Vlakke dop en met lade |
| Pincet | Fisher Scientific Co. | 08-885 | Medium punt |
| Kaolinklei | Novasource | Surround WP | 95% kaolin |
| Pasteurpipet | Fisher Scientific Co. | 13-678-6A | 5 ¾ inch wegwerp |
| Petrischaal | Fisher Scientific Co. | FB0875711A | Met raster |
| Sondes/zoekers | Fisher Scientific Co. | 08-995 | 6 inch gebogen uiteinde |
| Schaar | Fisher Scientific Co. | 14-840-00 | Excel international |
| Stereomicroscoop | Leica Microsystems | M Series | 40X en groter |
| UV-reflecterende mulch | Intergro | Metallized |
Referenties
- Morse, J. G., Hoddle, M. S. Invasion biology of thrips. Annual Review of Entomology. 51, 67-89 (2006).
- Funderburk, J., Stavisky, J., Olson, S. Predation of Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) in field peppers by Orius insidiosus (Hemiptera: Anthocoridae). Environmental Entomology. 29, 376-382 (2000).
- Funderburk, J., Frantz, G., Mellinger, C., Tyler-Julian, K., Srivastava, M. Biotic resistance limits the invasiveness of the western flower thrips, Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae), in Florida. Insect Science. 23, 175-182 (2016).
- Demirozer, O., Tyler-Julian, K., Funderburk, J., Leppla, N., Reitz, S. Frankliniella occidentalis (Pergande) integrated pest management programs for fruiting vegetables in Florida. Pest Management Science. 68, 1537-1545 (2012).
- Kirk, W. D. J., Terry, L. I. The spread of the western flower thrips Frankliniella occidentalis (Pergande). Agricultural and Forest Entomology. 5, 301-310 (2003).
- Hansen, E. A., et al. Within-plant distribution of Frankliniella species (Thysanoptera: Thripidae) and Orius insidiosus (Heteroptera: Anthocoridae) in field pepper. Environmental Entomology. 32, 1035-1044 (2003).
- Salguero Navas, V. E., Funderburk, J. E., Mack, T. P., Beshear, R. J., Olson, S. M. Aggregation indices and sample size curves for binomial sampling of flower-inhabiting Frankliniella species (Thysanoptera: Thripidae) on tomato. Journal of Economic Entomology. 87, 1622-1626 (1994).
- Sutherland, A. M., Parrella, M. P. Accuracy, precision, and economic efficiency for three methods of thrips (Thysanoptera: Thripidae) population density assessment. Journal of Economic Entomology. 104, 1323-1328 (2011).
- Tyler-Julian, K., Funderburk, J., Srivastava, M., Olson, S., Adkins, S. Evaluation of a push-pull system for the management of Frankliniella species (Thysanoptera: Thripidae) in tomato. Insects. 9, 187(2018).
- Arthurs, S. P., Kok-Yokomi, M. L., Smith, H. Florida flower thrips (suggested common name) Frankliniella bispinosa Morgan (Insecta: Thysanoptera: Thripidae). University of Florida, IFAS, EDIS Document EENY639. , (2018).
- Cluever, J. D., Smith, H. A., Funderburk, J. E., Frantz, G. Western flower thrips (Frankliniella occidentalis [Pergande). University of Florida, IFAS, EDIS Document ENY883. , (2018).
- Sprague, D., Funderburk, J., Lucky, A. Flower thrips, Frankliniella tritici (Fitch). University of Florida, IFAS, EDIS Document EENY720. , (2018).
- Herring, J. L. The genus Orius of the Western Hemisphere (Hemiptera: Anthocoridae). Annals of the Entomological Society of America. 59, 1093-1109 (1966).
- Tyler-Julian, K., Funderburk, J., Frantz, G., Mellinger, C. Evaluation of a push-pull strategy for the management of Frankliniella bispinosa (Thysanoptera: Thripidae) in bell pepper. Environmental Entomology. 43, 1364-1378 (2014).
- Shapiro, J. P., Shirk, P. D., Kelley, K., Lewis, T. M., Horton, D. R. Identity of two sympatric species of Orius (Hemiptera: Heteroptera: Anthocoridae). Journal of Insect Science. 10, 189(2010).
- Salguero Navas, V. E., Funderburk, J. E., Beshear, R. J., Olson, S. M., Mack, T. P. Seasonal patterns of Frankliniella spp. (Thysanoptera: Thripidae) in tomato flowers. Journal of Economic Entomology. 84, 1818-1822 (1991).
- Funderburk, C., et al. Population dynamics of Frankliniella bispinosa (Thysanoptera: Thripidae) and the predator Orius insidiosus (Hemiptera: Anthocoridae) as influenced by flower color of Lagerstroemia (Lythraceae). Environmental Entomology. 44, 668-679 (2015).
- Ramachandran, S., Funderburk, J. E., Stavisky, J., Olson, S. Population abundance and movement of Frankiliniella thrips and Orius insidiosus in field pepper. Agricultural and Forest Entomology. 3, 129-137 (2001).
- Baez, I., Reitz, S., Funderburk, J. Predation by Orius insidiosus (Heteroptera: Anthocoridae) on life stages and species of Frankliniella flower thrips (Thysanoptera: Thripidae) in pepper flowers. Environmental Entomology. 33, 662-670 (2004).
- Nakahara, S. Annotated list of the Frankliniella species of the world (Thysanoptera: Thripidae). Contributions on Entomology, International. 2, 355-389 (1997).
Herprints en machtigingen
