Metodyka opracowywania tablic życia owadów siedzących w terenie z wykorzystaniem mączlika (Bemisia tabaci) w układzie bawełnianym jako systemu modelowego

Ogólnym celem tego podejścia opartego na kohortowej tablicy trwania życia jest bezpośrednie ilościowe określenie wskaźnika śmiertelności populacji owadów w terenie i zidentyfikowanie źródła śmiertelności. Metoda ta może pomóc nam odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące dynamiki populacji, takie jak zrozumienie czynników przyczyniających się do śmiertelności w populacjach i ostatecznie tempa, w jakim populacje rosną i maleją. Główną zaletą tej techniki jest to, że bezpośrednio mierzy źródła i wskaźniki śmiertelności z wielu przyczyn w realistycznych warunkach w terenie.

Po raz pierwszy wpadliśmy na pomysł tej metody, gdy dowiedzieliśmy się, że owad jest nieruchomy w niedojrzałych stadiach. Dzięki temu możemy bezpośrednio śledzić losy poszczególnych owadów. Zademonstrują tę procedurę Isadora Bordini, doktorantka i Francisco Bojorquez, technik laboratoryjny.

Tablice życia należy przygotować w dowolnym momencie wzrostu roślin, gdy obecne są owady. Wybór momentu rozpoczęcia badań będzie zależał od celów i założeń badania. Wybierz dwa rzędy upraw w pobliżu środka działki, aby zminimalizować wpływ krawędzi z otaczających działek lub nieuprawianych obszarów.

Oznacz głowę każdego rzędu drucianą flagą lub drewnianym kołkiem. Wybierz miejsce pobierania próbek od trzech do czterech metrów w rzędzie. Aby uprościć późniejsze obserwacje, wybierz jeden wiersz, aby ustalić kohorty jaj, a drugi, aby ustalić kohorty nimf.

Kohorta jaj musi zawierać co najmniej 50 jaj. W wyniku zachowania i wzrostu roślin, stadia życiowe Bemisia tabaci są na ogół rozmieszczone pionowo w baldachimie, z jajami w pobliżu góry i stopniowo starszymi stadiami nimfalnymi poniżej. Użyj soczewki ręcznej 8x, aby poszukać nowo złożonych jaj na spodniej stronie liści.

Idealnie, soczewka ręczna powinna mieć otwór z boku, przez który może zmieścić się pióro. Znajdź po jednym liściu z jajami dla każdej rośliny w badaniu. Następnie użyj obiektywu 15x, aby dokładniej zbadać.

Jaja ciemnieją do brązowego koloru w miarę dojrzewania, więc świeże jaja będą miały jasnobiały kolor i będą wyróżniać się na tle starszych jaj. Najważniejszym aspektem tego protokołu jest prawidłowa identyfikacja nowo złożonych jaj i nowo zasiedlonych nimf w pierwszym stadium rozwojowym. Istotne jest, aby obserwacje w tablicy trwania życia rozpoczynały się na samym początku każdego etapu życia, aby uzyskać dokładne wyniki.

Po znalezieniu jajka użyj nietoksycznego, ultra cienkiego czarnego markera permanentnego, aby narysować mały okrąg wokół jajka. Utrzymuj okrąg mały, aby żadne inne jaja nie zostały w nim złożone. Na tym samym liściu zaznacz do czterech jaj w czterech różnych sektorach.

Na liściu bawełny znajdują się cztery sektory przedzielone głównymi nerwami liści. Wybierz tylko jedno jajo na sektor liścia. Zidentyfikuj oznaczony liść za pomocą małej, lekkiej tekturowej przywieszki wokół ogonka liścia z adnotacją dotyczącą numeru działki lub zabiegu, w zależności od projektu doświadczalnego.

Następnie przymocuj dobrze widoczną flagę w pobliżu szczytu rośliny. Teraz przejdź do znajdowania jaj na następnej roślinie w dalszej części rzędu. Ustal kohortę w ciągu jednego dnia.

W normalnych letnich warunkach Arizony liście będą gotowe do zebrania w ciągu ośmiu do 10 dni, ponieważ jaja wykluwają się w ciągu pięciu do siedmiu dni. Dostosuj czas zbierania, aby upewnić się, że wszystkie zdrowe jaja powinny się wykluć. W terenie jaja są zbyt małe, aby jednoznacznie ocenić śmiertelność i przyczyny zgonu in situ.

Dlatego przyczyny śmiertelności, takie jak wyparcie, drapieżnictwo lub niezdolność do życia, są określane w laboratorium pod mikroskopem preparacyjnym. Bardzo ważne jest prawidłowe zidentyfikowanie przyczyny śmierci jaja lub nimfy, ponieważ wpływa to na wnioski ekologiczne, które można wyciągnąć na temat czynników wpływających na wzrost i regulację populacji. Jeśli brakuje jaja z powodu pogody lub drapieżnictwa podczas żucia, oznacza to, że zostało ono usunięte.

Jeśli jajo zostało przekształcone w zapadniętą kosmówkę, jest to klasyfikowane jako drapieżnictwo. Wyklute jaja również wydają się zapadnięte, ale mają pionową szczelinę w kosmówce, którą można znaleźć za pomocą maleńkiej szpilki. Jeśli jajo się nie wykluło, skategoryzuj je jako niezdolne do życia.

Użyj soczewki ręcznej 8x, aby poszukać nowo osiadłych nimf pierwszego stadium rozwojowego na spodniej stronie liści. Takie liście będą znajdować się około trzech do pięciu węzłów w dół od wierzchołka rośliny bawełny. Gdy zostaną znalezione jakiekolwiek nimfy, sprawdź ich stadium za pomocą soczewki 15x.

Znajdź co najmniej 50 nimf do każdego badania. Wybierz rośliny, które są dobrze rozmieszczone wzdłuż rzędu i ułóż kohortę w ciągu jednego dnia. Tak jak poprzednio, narysuj mały okrąg wokół zidentyfikowanej nimfy.

Zaznacz do czterech nimf na liść, każda w innym sektorze, a następnie przejdź do następnej rośliny. Należy pamiętać, że świeżo wyklute nimfy w pierwszym stadium rozwojowym mogą przesunąć się o kilka centymetrów, zanim się usiądą, a to może zająć kilka godzin. Osiadłe nimfy można odróżnić od nimf pełzających, ponieważ są nieruchome, są mocniej dociśnięte do liścia i mają bardziej przezroczysty bursztynowy kolor.

Starsze nimfy w pierwszym stadium rozwojowym wydają się spuchnięte i jędrne, gdy zbliżają się do linienia. Zaznacz znacznik z adnotacją dla numeru działki lub zabiegu i przymocuj go do ogonka liścia. Następnie przymocuj dobrze widoczną flagę w pobliżu szczytu rośliny.

Proszę szczegółowo zanotować położenie nimfy, w tym informacje o sektorze liści. Po godzinie lub dwóch od zidentyfikowania nimf sprawdź je dwukrotnie, aby upewnić się, że pełzające nimfy nie zostały otoczone. W razie potrzeby zwróć uwagę na osiadłe nimfy.

Jeden do dwóch dni po ustaleniu kohorty użyj soczewki 15x, aby ocenić rozwój nimf i przypisać przyczynę śmiertelności w przypadku śmierci. Rób obserwacje co najmniej trzy razy w tygodniu lub mniej więcej co drugi dzień. Śmierć jest charakteryzowana jako wyparcie, pasożytnictwo, drapieżnictwo lub nieznana, w zależności od stadium rozwojowego.

Typowa tablica trwania życia kohorty zawiera krańcowe współczynniki śmiertelności dla każdego czynnika na każdym etapie życia. Przeliczając te wskaźniki na wartości K, można łatwo oszacować śmiertelność specyficzną dla danego etapu we wszystkich stadiach i śmiertelność specyficzną dla czynnika we wszystkich stadiach, podobnie jak śmiertelność pokoleniową. Stosując te techniki w trzyletnim badaniu, stwierdzono, że marginalne wskaźniki drapieżnictwa przez ssające drapieżniki znacznie spadły, gdy zastosowano insektycydy o szerokim spektrum działania.

Wzorce niezastąpionej śmiertelności były podobne. Zwykle drapieżnictwo zapewniało najwyższy poziom niezastąpionej śmiertelności, ale ta znacznie spadła po zastosowaniu środków owadobójczych. Pasożytnictwo dostarczało też niskich poziomów niezastąpionej śmiertelności.

Kluczowa analiza czynnikowa przeprowadzona na podstawie danych z czterech powtórzonych wykresów została połączona w łącznie dziewięć kohort w ciągu trzyletniego badania. Ostatecznie drapieżnictwo było najściślej związane ze zmianami w śmiertelności pokoleniowej. Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w około 30 minut na działkę, ale może się to znacznie różnić w zależności od gęstości owadów.

Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać o zminimalizowaniu stresu związanego z manipulowaniem liśćmi, aby nie uległa zmianie jakość roślin. Ponadto na każdą kontrpróbę należy stosować jednego obserwatora w celu zablokowania efektów obserwatora, a wszyscy obserwatorzy powinni spotykać się często w celu zwiększenia jednolitości kryteriów obserwacyjnych. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak ustawić tablicę życia dla nieruchomego owada w terenie, w tym lokalizować, oznaczać i obserwować owady w celu określenia przyczyn śmierci.

Nie zapominaj, że praca w polu przez długi czas, zwłaszcza w miesiącach letnich, może być trudna i że odpowiedni strój i nawodnienie są niezbędne do bezpiecznego wykonywania pracy.