1 april 2017
Hier presenteren we een methode om zowel een individuele honingbij als een bijenkolonie voedsel te geven dat besmet is met pesticiden. De procedure evalueert het effect van pesticiden op individuele honingbijen door in vivo voeding van een basislarvenvoeding en ook op de natuurlijke toestand van de bijenkolonie.
Het algemene doel van dit experiment is om te evalueren hoe residuen van pesticiden in het milieu individuele honingbijen in de natuurlijke omstandigheden van bijenkorven beïnvloeden. Het grote voordeel van deze methode is dat het de effecten van pesticiden of andere stoffen van belang op zowel individuele honingbijen als de hele kolonie onderzoekt. Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal omdat de manipulatie van poppen moeilijk is omdat ze kwetsbaar zijn.
De procedure zal worden gedemonstreerd door Ko Chong-Yu, een promovendus uit mijn laboratorium. Voorafgaand aan het experiment, geef elke kolonie een liter 50% suikerstroop. Vul het voedselreservoir wekelijks aan, een gezonde kolonie zal negen frames met bijenkasten en één koningin hebben die eieren legt.
Om te beginnen, lokaliseer de koningin in de kolonie en vervang minstens één frame aan haar kant van de kolonie met een leeg frame. Plaats vervolgens de koninginafscheiders om de koningin te isoleren in een sectie van vier frames met minstens één leeg frame. Controleer de volgende dag de frames op vers gelegde eieren en zet de eieren gedurende 72 uur uit de buurt van de koningin.
Verwijder vervolgens deze frames, borstel de werkbijen er af en bereid u voor om de larven in de broedcellen te behandelen. Bedek voor elke behandeling 50 willekeurig geselecteerde een dag oude larven in het frame met transparante dia's. Zet de dia's vast met priemnaalden en maak vervolgens identificatie-informatie op de dia's met een permanente marker.
Gebruik nu BLD verwarmd tot 35 graden Celsius om verschillende concentraties PPN-behandeling te maken, variërend van 0,1 tot 100 delen per miljoen in volumes van 100 ml. Behandel de groepen broedcellen gedurende de volgende drie dagen. Om de larven te behandelen, ontdek ze en voeg 10 microliters van de PPN BLD-oplossing toe aan elke broedcel.
Herhaal de behandeling de volgende dag met 10 microliters behandelingsoplossing en herhaal de behandeling op de derde dag met 20 microliters behandelingsoplossing. Laat ze na de derde behandeling zich ontwikkelen in de kolonie. In het experimentele ontwerp, repliceer elke behandelingsgroep vier keer met verschillende kolonies. Inspecteer op dag zeven de PPN-behandelde larven, noteer de sterfte en afsluitingspercentages in de behandelingsgroepen.
Op dag 13, noteer het uitkomstpercentage van elke behandelingsgroep. Verwijder eerst het bijenwas van de afgesloten broedcellen. Verwijder vervolgens de poppen met getippelde pincetten om ze heel licht vast te grijpen en trek ze voorzichtig eruit.
Gebruik bij het verwijderen van de poppen een greep tussen hoofd en thorax en verwijder de poppen heel voorzichtig. Het is noodzakelijk om vele malen te oefenen om een overlevingspercentage van minimaal 90% te behalen voordat je het experiment uitvoert. Breng de poppen over in 24 welbepaalde weefselkweekplaten bekleed met twee lagen laboratoriumweefsel.
Zorg ervoor om eventuele schade in de mortaliteit te noteren die optreedt tijdens de overdracht. Bewaar de kweekplaten bij 34 graden Celsius met 70% relatieve luchtvochtigheid tot het uitkomen. Noteer over de volgende acht dagen het uitkomstpercentage.
Richt op zoals eerder met een gezonde kolonie van negen frames waar de koningin beperkt is tot een vier frames sectie met minstens één leeg frame. Noem de vier frames sectie deel A en de vijf frames sectie deel B. Zorg ervoor dat de koninginafscheiders de kolonie volledig verdelen zodat de koningin niet tussen de secties kan bewegen. Deze verdeling is essentieel voor het verzamelen van groepen van een dag oude larven.
Label de volgende dag een groep van 100 broedcellen met vers gelegde eieren zoals eerder. Dit is groep een, plaats het terug in deel A gedurende drie dagen. Twee dagen later, verplaats de koningin naar deel B om eieren te leggen.
Label de volgende dag 100 vers gelegde eieren in deel B als groep twee en plaats het deel terug in deel B in de kolonie. Na nog twee dagen, verplaats de koningin terug naar deel A. Herhaal nu het proces om een andere groep te maken en blijf de koningin elke drie dagen tussen deel A en deel B uitwisselen totdat er negen groepen van een dag oude eieren op drie daagse intervallen zijn toegewezen. Gedurende de eerste vijf ontwikkelingsdagen, scoreer het uitkomstpercentage van elke gelabelde groep broedcellen.
Na 11 ontwikkelingsdagen, begin met het noteren van het aantal afgesloten broedcellen in elke groep. Op dag 13 van het experiment, behandel de kolonie met 50% suikerstroop met PPN bij 10 of 100 delen per miljoen. Laad een voerbakken met één liter behandeling en verbind deze met de kolonie.
Groep een is een onbehandelde controle aangezien die cellen nu afgesloten zouden moeten zijn. Begin op dag 17 het uitkomstpercentage van elke groep te noteren. Om dit te doen, draag de larven over zoals eerder gedemonstreerd naar een 24 welbepaalde plaat, incubeer vervolgens de plaat en noteer later het uitkomstpercentage.
Na 49 dagen, zouden de uitkomstgegevens van alle negen groepen bekend moeten zijn. Individuele broedcellen werden behandeld zoals beschreven met PPN BLD. Het negatieve effect van het pesticide op de larvale fase honingbijen werd gemakkelijk waargenomen en was dosisafhankelijk.
Deze effecten omvatten melanisering en vleugeldeformatie. Om honingbijenkolonies die lijden aan PPN-residu in het milieu te simuleren, kregen hele kolonies PPN-siroop. Groep een is een controle aangezien deze bijen zich tot volwassenen ontwikkelden vóór de behandeling.
Groep twee en drie waren aanvankelijk beïnvloed in de larvale fase en groepen vier tot en met negen waren aanvankelijk beïnvloed als eieren. Veranderingen in uitkomst, afsluiting, uitkomst en misvormingen traden op met PPN-behandelingen. 100 delen per miljoen van PPN was effectiever dan 10 delen per miljoen, behalve op de uitkomstpercentage.</
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een methode om de effecten van pesticidenresiduen op individuele honingbijen en bijenkolonies te evalueren. De procedure omvat in vivo voeding met een basislarven dieet om de impact van pesticiden in een natuurlijke setting te beoordelen.
Het beoordelen van de impact van chemische stoffen uit het milieu op de ontwikkeling van de honingbij is cruciaal voor het begrijpen van de gezondheid van ecosystemen en de landbouwkundige duurzaamheid. Dit protocol maakt een kwantitatieve evaluatie mogelijk van de effecten van pesticiden op zowel individueel als kolonieniveau, wat bijdraagt aan translationele inzichten in de milieutoxicologie. Deze aanpak biedt input voor risicobeoordeling en mechanistische risicoreductie voor verbindingen met een potentiële ecologische of landbouwkundige impact.
Deze methode slaat een brug tussen vroege toxicologische ontdekking en translationele milieurisicobeoordeling, ter ondersteuning van workflows variërend van mechanistisch hypothesetesten tot impactstudies op populatieniveau.