Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Выбор и No-выбор Bioassays для изучения предпочтений Окукливание и появление успеха Ectropis grisescens

5.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/58126

⸱

30 октября 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Guangdong Key Laboratory for Innovation Development and Utilization of Forest Plant Germplasm, College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, 2College of Agriculture, South China Agricultural University, 3Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, 4College of Horticulture, South China Agricultural University, 5College of Coast and Environment, Louisiana State University

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол расследовать предпочтение Окукливание личинок пожилые Ectropis grisescens в ответ на почвенные факторы (например, содержание типа и влажности субстрата) с помощью выбора bioassays. Мы также представляем протокол без выбор bioassays определить факторы, которые влияют на поведение Окукливание и из данных о доживаемости э. grisescens.

Аннотация

Многие насекомые живут над землей как личинок и взрослых и как окукливаются под землей. По сравнению с выше земля этапов их жизненного цикла, меньше внимания было уделено на как экологические факторы влияют на эти насекомые когда они окукливаются в почве. Чай петлителя, Ectropis grisescens Уоррен (Lepidoptera: Geometridae), является серьезным вредителем чай растений и вызвало огромные экономические потери в южном Китае. Протоколы, описанные здесь цель расследовать путем множественного выбора bioassays, ли пожилые последний instar э. grisescens личинки могут дискриминацию почвы переменных, таких как содержание типа и влажности субстрата и определить, через без выбор bioassays, влияние содержание типа и влажности субстрата на Окукливание поведения и появление успех э. grisescens. Результаты повысит понимание Окукливание экологии э. grisescens и может принести понимание почв тактика для подавления населения э. grisescens . Кроме того эти bioassays могут быть изменены для изучения влияния различных факторов на поведение Окукливание и выживания pupating почвенных вредителей.

Введение

По сравнению с стадии личинок и взрослых насекомых, стадия куколки уязвимы из-за ограниченной способности мобильных куколок, которые нельзя быстро бежать от опасных ситуаций. Pupating под землей является общей стратегией, используемой различными группами насекомых (например, в постановлениях двукрылых1,2,3,4, Coleoptera5, перепончатокрылые6, Thysanoptera7и Lepidoptera8,9,10,,1112), чтобы защитить их от наземных хищников и экологических опасностей. Многие из них являются серьезными сельского и лесного хозяйства вредителями1,2,3,4,5,6,7,8 ,9,10,,1112. Зрелые личинки этих насекомых pupating почвы обычно оставляют их хозяева, падают на землю, блуждать найти правильное место, зарываются в почву, и строить куколки камеру для pupating8,10.

Чай петлителя, Ectropis grisescens Уоррен (Lepidoptera: Geometridae), является одним из самых значительных надежность вредителей чай растений Камелия Синенсис л13. Хотя этот вид был впервые описан в 1894, он ошибочно признан Ectropis косой Prout (Lepidoptera: Geometridae) в прошлом десятилетия14,15. Различия в морфологии, биологии и географического распределения между двух родственных видов были описаны в некоторых недавних исследований14,15,16. Например, Чжан и др. 15 сообщили, что э. наклонный главным образом произошло на границе трех провинций (Аньхой, Цзянсу и Чжэцзян) из Китая, тогда как э. grisescens имеет гораздо более широкое распространение по сравнению с э. косой. Таким образом экономические потери, вызванные э. grisescens основном игнорируются, и знание этого вредителя необходимо тщательно пересмотреть и вновь16,,1718,19 . Наши предыдущие исследования показали, что е. grisescens предпочитают окукливаются в почве, но может также окукливаются когда почва не доступны (без Окукливание субстрат условия)11,12.

Этот документ содержит пошаговые процедуры (1) определить предпочтения Окукливание э. grisescens в ответ на такие факторы, как тип субстрата и влаги содержание с помощью множественного выбора bioassays и (2) определить влияние абиотических факторов Окукливание поведения и появление успех э. grisescens с помощью без выбор bioassays. Все эти bioassays проводятся в хорошо контролируемых лабораторных условиях. Кроме того эти bioassays приспособлены для оценки влияние других факторов на поведение Окукливание и выживания разнообразных насекомых pupating почвы.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. влажность выбор Bioassays, чтобы определить предпочтение Окукливание э. grisescens

  1. Получение Зрелые личинки последнего instar э. grisescens
    1. Вырежьте свежие побеги (30-40 см в длину) чай растений (Camellia sinensis L.). Вставьте 25-30 стреляет в треугольной колбе 250 мл. Заполните колбу с водопроводной водой. Положить 3-4 колбы (с побегов чая) в Тазики пластмассовые (верхняя сторона: 51 см в диаметре, Нижняя сторона: диаметр 40 см, высота: 16 см).
    2. Релиз 1,000-2,000 личинки (второй-пятый Инстар) лабораторные колонии э. grisescens на листьях побегов чая в каждом бассейне. Сохранить эти личинки на контролируемых лабораторных условиях [фотопериода 14 h света следуют 10 h темного (14:10 L:D), 60-90% относительная влажность (RH) и 24-28 ° C]. Тщательно переноса личинок на свежие листья вручную каждые 1-2 d. Каждый день удаления фекалий и мусора из нижней части бассейнов.
    3. Выберите Зрелые последний instar личинки, которые падают от листьях побегов чая и активно блуждать на дне бассейна. Получите по крайней мере 240 Зрелые личинки, чтобы убедиться, что достаточно личинки доступны для bioassays.
      Примечание: Выберите только активно блуждающих личинок для экспериментов. Не выбирайте личинки, которые остаются на листьях, потому что они не готовы для окукливания. Кроме того не следует выбирать prepupae с ограниченным мобильных деятельности, потому что они не будут активно искать для создания надлежащих условий после выхода на арену биопроб.
  2. Подготовка субстрата
    1. Собирать и идентифицировать 4 типов субстрата (например, песок, Супесь 1, песчаный суглинок 2 и ила суглинок) с помощью метода Ареометр20. Стерилизовать почву и песок на 80 ° C духовку сушилка для > 3 d, а затем полностью сухой почвы и песка при 50 ° C за несколько недель до тех пор, пока масса сухого субстрата образцов не изменяет больше со временем.
    2. Молотый сухой почвы с деревянными бабы и минометы. Просеять песок и заземленной почвы через сито 3 мм и хранить их в герметичные пластиковые мешки.
    3. Рассчитать различные влаги содержание каждого субстрата (песок, песчаный суглинок 1, песчаный суглинок 2, или ил суглинок) как следует2:
      figure-protocol-1
    4. Добавьте необходимое количество дистиллированной воды в герметичные пластиковые мешки, содержащие сухой почвы или песок подготовить 5%-20%-35%, 50%, 65% и 80%-влажности субстрата. Тщательно перемешайте дистиллированной воды и почвы или песком.
  3. Подготовка биопроб Арена
    1. Поровну делят полипропиленовые контейнеры (верхняя сторона: 20,0 см в длину x 13,5 см в ширину, нижней стороне: 17,0 см в длину x 10.0 см в ширину, высота: 6,5 см) в 6 камер с водонепроницаемый поливинилхлорид (ПВХ) листы (высота: 3,5 см). Исправьте листы ПВХ и запечатать трещин с помощью горячего клея.
      Примечание: Полностью уплотнение любой крэк для предотвращения проникновения воды.
    2. Для каждого теста, заполните 6 камер, используя тот же тип субстрата с неодинаковое содержание влаги (5%-, 20%-, 35%-50%, 65% и 80%-влажности) (рис. 1a).
      Примечание: Используйте только 1 тип субстрата неодинаковое содержание влаги в каждом тесте. Случайным образом назначьте порядок камер, содержащих подложки с 6 содержание влаги.
    3. Вставьте 4-6 частей листьев свежего чая, используя небольшие кусочки ленты для покрытия внутренней поверхности крышки полипропиленовые контейнеры (рисунок 1b).

figure-protocol-2
Рисунок 1: примеры Аренас биопроб для выбора тестов. () водонепроницаемый поливинилхлорид (ПВХ) листы используются одинаково разделить полипропиленовые контейнеры на 6 камер. ПВХ листы крепятся с горячим клеем, и тщательно запечатаны трещин. В этом примере Супесь 2 с неодинаковое содержание влаги (5%, 20%, 35%, 50%, 65% и 80% влажности) используются для заполнения камер в произвольно назначенные заказы. (b) свежего чая листья наклеиваются на внутренней стороне крышки где Зрелые личинки Ectropis grisescens будет выпущен. (c) ПВХ листы используются одинаково разделить полипропиленовые контейнеры на 4 камеры, которые заполнены с 4 типов субстратов (песок, песчаный суглинок 1, песчаный суглинок 2 и ила суглинок) на 50% влаги. Этот рисунок был изменен с Wang et al. 11. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

  1. Параметр биопроб и запись данных
    1. Выпуск 30 Пожилые последний instar личинки (полученные на шаге 1.1.3) на свежие чайные листья, наклеенные на крышке полипропиленовые контейнера. Аккуратно переворачивают крышку и плотно охватывают полипропиленовые контейнера.
    2. Повторять каждый тест 8 x. Сохранить на аренах биопроб в условиях экологической палаты на Фотопериод 14:10 (L:D) и 26 ° C.
    3. На 5 день Подсчитайте количество куколок на поверхности почвы в каждой камере. Кроме того демонтировать bioassays и подсчитать количество куколок в субстрат.
      Примечание: Только количество живых куколок на или внутри субстрата. Проверьте жизнеспособность куколок, наблюдая брюшной ходатайства после прикосновения куколок, с помощью щипцов.
  2. Анализ данных
    1. Для каждого теста Вычислите процент куколки в каждой камере каждой репликации. Передача данных процент лог отношение с помощью метода, предоставляемый Кучера и Мальмгрен21.
    2. Сравните процент куколки (преобразованных данных) в каждой камере с помощью односторонний дисперсионный анализ (ANOVA). Задать значения уровней на α = 0,05 для каждого теста.

2. субстрат-выбор Bioassays определить предпочтения Окукливание э. grisescens

  1. Повторите шаг 1.1 для получения Зрелые личинки последнего instar, и шаг 1.2 для подготовки субстрата с содержанием различных влаги. На этот раз, необходимы только 20%, 50% и 80%-влажности субстрата.
  2. Подготовка биопроб Аренас
    1. Подобно к шагу 1.3.1, поровну делят полипропиленовые контейнеры на 4 камеры, используя листы ПВХ. Исправьте листы ПВХ и запечатать трещин с помощью горячего клея.
    2. Для каждого теста, заполните камер с 4 типов субстратов (песок, песчаный суглинок 1, песчаный суглинок 2 и ила суглинок), которые имеют то же содержание влаги (20%, 50% или 80% влажности) с случайным образом назначенные заказы (рис. 1С). Повторите шаг 1.3.3 подготовить веки.
  3. Повторите шаг 1.4 установить bioassays и записывать данные и шаг 1,5 для анализа данных.

3. нет выбор Bioassays определить поведение роющих почвы и появление успех э. grisescens

  1. Повторите шаг 1.1 для получения Зрелые личинки последнего instar, и шаг 1.2 подготовить 4 субстратов (песок, песчаный суглинок 1, песчаный суглинок 2 и ила суглинок) на 3 содержание влаги (20%, 50% и 80% влажности).
  2. Настройка биопроб
    1. Добавление подложки в пластиковый контейнер (верхняя сторона: 11,5 см в диаметре, Нижняя сторона: диаметром 8,5 см; Высота: 6,5 см) на глубину 3 см. В общей сложности убедитесь, что там будет 12 процедур (комбинации 4 типов субстрата и 3 содержание влаги). Повторять каждый лечения 7 x.
    2. Выпуск 15 зрелые личинки последнего instar на подложку каждой арене биопроб. Запечатать контейнеры, плотно покрывая крышками. Поддерживать bioassays в условиях экологической палаты на Фотопериод 14:10 (L:D) и 26 ° C.
      Примечание: Там будет не нужно вставить свежего чая листья на крышки, как упомянуто в bioassays выбор.
  3. Запись данных и анализа
    1. На третий день Подсчитайте количество куколок и любой погибших личинок на поверхности субстрата каждого репликации. Рассчитайте процент лиц э. grisescens , которые рылся в субстрат следующим образом:
      figure-protocol-3
    2. Запишите число возникающих взрослых каждый день до тех пор, пока нет более взрослых появились 15 d. расчет появление успех следующим:
      figure-protocol-4
    3. Сравните процент закопанных лиц и появление успех среди лечения с использованием односторонней ANOVA. Задать значения уровней на α = 0,05.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Влажность выбор bioassays показали, что значительно больше людей э. grisescens pupated на или в пределах 5% и 35%-влажности песка по сравнению с 80%-влажности песка (Рисунок 2a). Однако значительно большее число людей предпочитают окукливаются на или внутри почвы (Супесь 1 и 2 и ила суглинок), что содержание промежуточного влаги (цифры 2b - 2d).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Окукливание предпочтения, отвечая на разные почвы переменные были изучены в нескольких вредителей6,9,22,23. Например, для изучения предпочтений Зрелые личинки основной tryoni (Фроггатт) (Diptera: Пестрокрылки) среди различных почвенных условий влажности, Hulthen и Кларк22 набор дизайн латинский квадрат 3 x 3, содержащие 9 емкостей, наполненных почвы на 0%, 75% и...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Мы благодарим меньше Вэнь, доставки Лян, Shengzhe Цзянь и Li Yanjun (Колледж лесного хозяйства и ландшафтной архитектуры, Южно-Китайский сельскохозяйственный университет) за их помощь в Разведение насекомых и экспериментальные установки. Эта работа финансируется Фонд национального естественных наук Китая (Грант № 31600516), фонд естественных наук Гуандун (Грант № 2016A030310445) и науки и технологии планирования проекта провинции Гуандун (Грант № 2015A020208010) .

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Треугольная колбаBomex Chemical (Shanghai) Co., LTD99250 мл
Пластиковый тазChahua, Фучжоу, Китай100верхняя сторона: 51 см в диаметре; нижняя сторона: 40 см в диаметре; высота: 16 см
Пакеты с застежкой-молнией Glad, Гуанчжоу, Китай126/133
Полипропиленовые контейнерыYouyou Plastic Factory, Тайан, Китай139/155/160/161/190верхняя сторона: 20,0 см [L] & раз; 13,5 см [Ш], нижняя сторона: 17,0 см [Л] и раз; 10,0 см [Ш], высота: 6,5 см
Водонепроницаемый поливинийхлоридный листYidimei, Шанхай, Китай141
ЛентаV-tech, Гуанчжоу, КитайVT-710
Сушилка для духовкиKexi, Шанхай, КитайKXH-202-3A
Климатическая камераLife Apparatus, Нинбо, КитайPSX-280H

Ссылки

  1. Dimou, I., Koutsikopoulos, C., Economopoulos, A. P., Lykakis, J. Depth of pupation of the wild olive fruit fly, Bactrocera (Dacus) oleae (Gmel.) (Dipt., Tephritidae), as affected by soil abiotic factors. Journal of Applied Entomology. 127 (1), 12-17 (2003).
  2. Chen, M., Shelton, A. M. Impact of soil type, moisture, and depth on swede midge (Diptera: Cecidomyiidae) pupation and emergence. Environmental Entomology. 36 (6), 1349-1355 (2007).
  3. Holmes, L. A., Vanlaerhoven, S. L., Tomberlin, J. K. Substrate effects on pupation and adult emergence of Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae). Environmental Entomology. 42 (2), 370-374 (2013).
  4. Renkema, J. M., Cutler, G. C., Lynch, D. H., MacKenzie, K., Walde, S. J. Mulch type and moisture level affect pupation depth of Rhagoletis mendax Curran (Diptera: Tephritidae) in the laboratory. Journal of Pest Science. 84 (3), 281(2011).
  5. Ellis, J. D. Jr, Hepburn, R., Luckman, B., Elzen, P. J. Effects of soil type, moisture, and density on pupation success of Aethina tumida (Coleoptera: Nitidulidae). Environmental Entomology. 33 (4), 794-798 (2004).
  6. Pietrantuono, A. L., Enriquez, A. S., Fernández-Arhex, V., Bruzzone, O. A. Substrates preference for pupation on sawfly Notofenusa surosa (Hymenoptera: Tenthredinidae). Journal of Insect Behavior. 28 (3), 257-267 (2015).
  7. Buitenhuis, R., Shipp, J. L. Influence of plant species and plant growth stage on Frankliniella occidentalis pupation behaviour in greenhouse ornamentals. Journal of Applied Entomology. 132 (1), 86-88 (2008).
  8. Zheng, X. L., Cong, X. P., Wang, X. P., Lei, C. L. Pupation behaviour, depth, and site of Spodoptera exigua. Bulletin of Insectology. 64 (2), 209-214 (2011).
  9. Wen, Y., et al. Effect of substrate type and moisture on pupation and emergence of Heortia vitessoides (Lepidoptera: Crambidae): choice and no-choice studies. Journal of Insect Behavior. 29 (4), 473-489 (2016).
  10. Wen, Y., et al. Soil moisture effects on pupation behavior, physiology, and morphology of Heortia vitessoides (Lepidoptera: Crambidae). Journal of Entomological Science. 52 (3), 229-238 (2017).
  11. Wang, H., et al. Pupation behaviors and emergence successes of Ectropis grisescens (Lepidoptera: Geometridae) in response to different substrate types and moisture contents. Environmental Entomology. 46 (6), 1365-1373 (2017).
  12. Wang, H., et al. No-substrate and low-moisture conditions during pupating adversely affect Ectropis grisescens (Lepidoptera: Geometridae) adults. Journal of Asia-Pacific Entomology. 21 (2), 657-662 (2018).
  13. Ge, C. M., Yin, K. S., Tang, M. J., Xiao, Q. Biological characteristics of Ectropis grisescens Warren. Acta Agriculturae Zhejiangensis. 28 (3), 464-468 (2016).
  14. Xi, Y., Yin, K. S., Tang, M. J., Xiao, Q. Geographic populations of the tea geometrid, Ectropis obliqua (Lepidoptera: Geometridae) in Zhejiang, eastern China have differentiated into different species. Acta Entomologica Sinica. 57, 1117-1122 (2014).
  15. Zhang, G. H., et al. Detecting deep divergence in seventeen populations of tea geometrid (Ectropis obliqua Prout) in China by COI mtDNA and cross-breeding. PloS One. 9 (6), e99373(2014).
  16. Ma, T., et al. Analysis of tea geometrid (Ectropis grisescens) pheromone gland extracts using GC-EAD and GC× GC/TOFMS. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 64 (16), 3161-3166 (2016).
  17. Zhang, G. H., et al. Asymmetrical reproductive interference between two sibling species of tea looper: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua. Bulletin of Entomological Research. , (2016).
  18. Luo, Z. X., Li, Z. Q., Cai, X. M., Bian, L., Chen, Z. M. Evidence of premating isolation between two sibling moths: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua (Lepidoptera: Geometridae). Journal of Economic Entomology. 110 (6), 2364-2370 (2017).
  19. Li, Z. Q., et al. Chemosensory gene families in Ectropis grisescens and candidates for detection of Type-II sex pheromones. Frontiers in Physiology. 8, article no: 953 (2017).
  20. Chen, L. Q. Research on structure of soil particle by hydrometer method. Environmental Science Survey. 29 (4), 97-99 (2010).
  21. Kucera, M., Malmgren, B. A. Logratio transformation of compositional data: a resolution of the constant sum constraint. Marine Micropaleontology. 34 (1-2), 117-120 (1998).
  22. Hulthen, A. D., Clarke, A. R. The influence of soil type and moisture on pupal survival of Bactrocera tryoni (Froggatt) (Diptera: Tephritidae). Australian Journal of Entomology. 45 (1), 16-19 (2006).
  23. Alyokhin, A. V., Mille, C., Messing, R. H., Duan, J. J. Selection of pupation habitats by oriental fruit fly larvae in the laboratory. Journal of Insect Behavior. 14 (1), 57-67 (2001).
  24. Torres-Muros, L., Hódar, J. A., Zamora, R. Effect of habitat type and soil moisture on pupal stage of a Mediterranean forest pest (Thaumetopoea pityocampa). Agricultural and Forest Entomology. 19 (2), 130-138 (2017).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Выбор и No-выбор Bioassays для изучения предпочтений Окукливание и появление успеха Ectropis grisescens
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.