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

Методическая статья

Оценка агрохимического риска для спаренных пчелиных маток

2.8K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/62316

⸱

3 марта 2021 г.

 ,  ,  , 
1Invasive Species and Pollinator Health Research Unit, USDA-ARS, 2Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, University of Illinois at Urbana-Champaign, 3Neuroscience Program, University of Illinois at Urbana-Champaign, 4Department of Entomology, University of Illinois at Urbana-Champaign

В этой статье

Краткое содержание

Этот протокол был разработан для улучшения понимания того, как агрохимикаты влияют на размножение медоносных пчел(Apis mellifera),путем установления методов воздействия на матки медоносных пчел и их работников-смотрителей агрохимикатов в контролируемых лабораторных условиях и тщательного мониторинга их соответствующих ответов.

Аннотация

Современные стратегии оценки риска для медоносных пчел в значительной степени основаны на лабораторных тестах, проводимых на взрослых или незрелых рабочих пчелах, но эти методы могут не точно отражать влияние агрохимического воздействия на маток медоносных пчел. Как единственный производитель оплодотворенных яиц внутри колонии медоносных пчел, матка, возможно, является самым важным членом функционирующей колонии. Поэтому понимание того, как агрохимикаты влияют на здоровье и продуктивность маток, следует рассматривать как критический аспект оценки риска пестицидов. Здесь представлен адаптированный метод для воздействия маток медоносных пчел и рабочих маток агрохимических стрессоров, вводимых через рабочую диету, с последующим отслеживанием производства яиц в лаборатории и оценкой первой эклозии с использованием специализированной клетки, называемой клеткой мониторинга матки. Чтобы проиллюстрировать предполагаемое использование метода, описаны результаты эксперимента, в котором рабочих маток кормили диетой, содержащей сублетальные дозы имидаклоприда, и контролировали влияние на маток.

Введение

Из-за возросшего мирового спроса на сельскохозяйственную продукцию современные методы ведения сельского хозяйства часто требуют использования агрохимикатов для борьбы с многочисленными вредителями, которые, как известно, снижают или наносят вред урожайности сельскохозяйственныхкультур1. В то же время производители многих фруктовых, овощных и ореховых культур полагаются на услуги опыления, предоставляемые коммерческими пчелиными семьями, чтобы обеспечить обильные урожаикультур 2. Эта практика может привести к тому, что опылители, включая медоносных пчел(Apis mellifera),будут подвергаться воздействию вредных уровней остатков пестицидов3. В то же время широко распространенное присутствие паразитических клещей Varroa destructor в пчелиных семьях часто требует от пчеловодов обработки своих ульев митицидами, что также может оказывать негативное влияние на здоровье и долголетие колонии4,5,6. Для снижения и смягчения вредного воздействия агрохимических продуктов необходимо до их реализации в полной мере оценить их безопасность для медоносных пчел, чтобы можно было дать рекомендации по их использованию для защиты полезных насекомых.

В настоящее время Агентство по охране окружающей среды (EPA) опирается на многоуровневую стратегию оценки риска воздействия пестицидов на медоносных пчел, которая включает лабораторные испытания взрослых пчел и иногда личинок медоносных пчел7. Если лабораторные испытания более низкого уровня не позволяют снять опасения по поводу токсичности, могут быть рекомендованы полевые и полуполевые испытания более высокого уровня. Хотя эти лабораторные тесты дают ценную информацию о потенциальном влиянии агрохимикатов на продолжительность жизни рабочих, они не обязательно предсказывают их влияние на маток, которые значительно отличаются от рабочих биологически8 и поведенчески9. Кроме того, существует множество потенциальных воздействий агрохимикатов на насекомых за пределами смертности, что может иметь значительные последствия для общественных насекомых, которые полагаются на скоординированное поведение, чтобы функционировать в качестве колонии10,11.

Хотя смертность является наиболее часто рассматриваемым эффектом агрохимических пестицидов12,эти продукты могут оказывать широкий спектр воздействий как на целевых, так и на нецелевых членистоногих, включая измененное поведение13,14,15,16,репеллентность или аттрактантность17,18,19,изменения в моделях кормления20,21,22 , а также повышенная или пониженная плодовитость20,21,22,23,24,25. Для общественных насекомых эти эффекты могут систематически нарушать взаимодействия колоний и функции11. Из этих функций размножение, которое в значительной степени зависит от одной яйцекладущей матки, поддерживаемой остальной частью колонии блока9,может быть особенно уязвимо к возмущению из-за воздействия пестицидов.

Исследования, проведенные на незрелых королевах, показали, что воздействие митицидов на развитие может повлиять на поведение взрослой королевы, физиологию, выживаемость26,27. Аналогичным образом, исследования с использованием полных или уменьшенных колоний показали, что агрохимикаты могут влиять на взрослых маток медоносных пчел, уменьшая успех спаривания28,уменьшая яйцекладку29и уменьшая жизнеспособностьяиц,произведенных25,30,31. Эти явления ранее было трудно наблюдать без использования целых колоний, во многом из-за отсутствия доступных лабораторных методов. Тем не менее, метод изучения яйцекладки матки в строго контролируемых лабораторных условиях с использованием клеток мониторинга королевы (QMC)32 недавно был адаптирован для изучения влияния агрохимикатов на плодовитость матки33. Здесь эти методы подробно описаны вместе с дополнительными методами измерения и отслеживания потребления диеты работниками в QMC.

Эти методы более выгодны, чем эксперименты, требующие полноразмерных колоний, потому что они позволяют вводить точные дозы агрохимикатов значительно меньшему числу рабочих по сравнению с десятками тысяч, обычно присутствующих внутри колонии34,которые затем обеспечивают матку. Этот метод воздействия отражает воздействие из вторых рук, которое королевы испытали бы в реальных сценариях, потому что в колонии королевы не кормят себя и полагаются на работников, чтобы обеспечить их диетой9. Точно так же матки обычно не покидают улей, за исключением периода размножения колонии (роения) для брачных полетов35. Спаренные матки медоносных пчел можно приобрести у коммерческих селекционеров маток и отправить на ночь. Как правило, заводчики маток продают маток сразу после подтверждения того, что они начали откладывать яйца, что воспринимается как показатель успешного спаривания. Если требуется более точная информация о возрасте или родстве королевы, исследователи могут проконсультироваться с заводчиком матки перед размещением заказа.

QMC позволяют проводить точные наблюдения и количественную оценку яйцекладки и инкубации яиц медоносных пчел и темпов вылупления яиц32,33,что дает ценные данные, связанные с воздействием агрохимического воздействия на плодовитость маток. Репрезентативные результаты, представленные здесь, описывают эксперимент, количественно оценивающий яйцекладку, потребление рациона и жизнеспособность эмбрионов в QMC при хроническом воздействии соответствующих полевым условиям концентраций системного нейротоксикантного неоникотиноидного пестицида имидаклоприда36. После нанесения имидаклоприд перемещается в ткани растений37,и в остатках пыльцы и нектара многочисленных пчел опыляют растения38,39,40. Воздействие имидаклоприда может иметь широкий спектр пагубных последствий для медоносных пчел, включая ухудшение кормовой деятельности16,нарушение иммунной функции41и снижение темпов расширения колонии и выживаемости42,43. Здесь имидаклоприд был выбран для использования в качестве тестового вещества, потому что полевые эксперименты показали, что он может влиять на яйцекладку пчелиной матки29.

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

Протокол

1. Сборка QMC

  1. Соберите QMC из деталей(рисунок 1A)с одной вставленной яйцекладущей пластиной (ELP), как показано на рисунке 1B. Не добавляйте питательные трубки до тех пор, пока рабочие не будут добавлены в клетку. Временно закройте 4 отверстия питателя лентой лабораторного класса.
  2. Вставьте исключающий маток и дверцу камеры кормления над камерой кормления, чтобы матка не входила в камеру кормления и не контактировала с обработанным рационом. Для получения дополнительной информации о сборке см. Fine et al.32.
  3. Соберите восковые сотовые рамки, содержащие закрытый рабочий расплод из колоний медоносных пчел за 24 часа до эклозии взрослых особей, и поместите их в инкубатор (34,5 ° C) внутри расплодного ящика. Через 24 часа смахните эклозированных пчел с рамок и поместите их в открытый контейнер, который был выстлан барьерной краской для насекомых (например, Fluon), чтобы пчелы не выползли.
  4. Добавьте не менее 50 пчел по весу (5 г ≈ 50 пчел44,45)в яйцекладущую камеру каждого QMC. Чтобы убедиться, что в эксперименте представлен разнообразный генетический пул рабочих, получите примерно равное количество рабочих пчел по крайней мере из трех колоний и смешайте их перед добавлением их в QMC.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Недавно эклозированные рабочие пчелы в возрасте до 1 дня не могут летать или жалить из-за их недоразвитых мышц полета и незатвердевшей кутикулы. Если они добавляются в этом возрасте, нет необходимости обезболивать их перед обработкой. Их можно взвешивать, осторожно вычерпывая пчел из контейнера, используя небольшую мерную чашку объемом 1/4 чашки, и помещая их во второй контейнер (выстланный барьерной краской для насекомых, например, Fluon), который был покрыт смолой на весах. Площадь рамок, покрытых закрытым расплодом, должна быть примерно равной, чтобы гарантировать, что колонии-источники в равной степени представлены в популяциях работников QMC. Гомогенизация рабочих пчел может быть достигнута путем расчесывания вновь вырубленных пчел из рамок, взятых из всех колоний, в один и тот же контейнер и предоставления им возможности смешиваться в течение 5 минут перед добавлением их в QMC.
  5. Добавьте кормушки, содержащие раствор сахарозы, воду и пыльцевую добавку (см. раздел 2).
  6. Подвергайте отдельных спаренных маток газу CO2, чтобы стимулировать откладывание яиц46 и облегчить переход в QMC.
    1. Используйте маток, приобретенных у коммерческого заводчика в течение 48 часов с момента получения. Пока королева все еще находится внутри транспортной клетки, поместите ее в прозрачный пластиковый пакет. Поместите один конец пластиковой трубки, соединенной с газовой канистрацией CO2, внутрь пакета и осторожно откройте клапан канистры, чтобы газ CO2 тек.
    2. Когда мешок будет накачан газом, одновременно закройте клапан канистры и держите мешок закрытым, чтобы уловить газ внутрь. Держите мешок закрытым в течение 30 секунд или до тех пор, пока королева не перестанет двигаться. Снимите матку и откройте клетку для транспортировки, как только она окажется без сознания.
  7. Частично откройте дверь в яйцекладущую камеру, аккуратно поместите бессознательную матку внутрь и закройте крышку, следя за тем, чтобы не раздавить матку или рабочих внутри. Добавьте вторую яйцекладущую пластину к каждому QMC, как показано на рисунке 1C. Поместите кусок лабораторной ленты поверх двух ELP, чтобы они не отделялись от рамы QMC и не допускали выхода рабочих из клетки.
  8. Поместите клетки в темный инкубатор со стабильными условиями окружающей среды 34 ± 0,5 °C и 60% ± относительной влажностью 10%, как в условиях внутри нормальной колонии.

figure-protocol-1
Рисунок 1. О: Разобранный QMC. В: Частично собранный QMC со вставленным 1 ELP. С: Полностью собранный QMC с 2 ELP. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

2. Подготовка и введение диет, сдобренных агрохимикатами

  1. Чтобы приготовить 1000 г 50% (г/г) раствора сахарозы, поместите перемешивание на дно чистого стеклянного флакона с реагентом объемом 1 л. Добавьте 500 г сахарозы и 500 мл деионизированной воды. Открутите крышку бутылки и используйте нагретую перемешивание, установленную на слабый огонь, чтобы перемешать раствор до тех пор, пока вся сахароза не растворится. Дайте раствору остыть до комнатной температуры перед добавлением агрохимических растворов.
  2. Подготовьте исходные растворы агрохимикатов в соответствующем растворителе, таком как ацетон, в концентрации, которая может быть добавлена в рацион для достижения желаемой конечной концентрации интересующего агрохимиката.
    ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании ацетона в качестве растворителя для транспортных средств руководящие принципы Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) предусматривают, что конечная концентрация ацетона в рационе должна быть ≤ 5% для испытаний на хроническую пероральную токсичность на взрослых медоносных пчелах47. Однако некоторые растворители, такие как n-метил-2-пирролидон 5,31 и диметилсульфоксид25, могут оказывать токсическое действие ниже этой концентрации, поэтому рекомендуется поддерживать концентрации растворителей как можно ниже в лечебной диете. В зависимости от объема и типа используемого растворителя может потребоваться включить как контрольную группу растворителя, так и отрицательную контрольную группу для обеспечения обнаружения потенциальных эффектов, обусловленных токсичностью растворителя. При использовании рецептурных продуктов количество используемого продукта должно быть скорректировано на основе концентрации, присутствующей в рецептуре. В зависимости от стабильности интересующего агрохимиката в растворителе, исходные растворы могут храниться до 2 недель при -20 °C.
  3. Выберите сублетальные дозы на основе результатов теста ОЭСР No 245: Медоносная пчела(Apis mellifera L.),Тест на хроническую пероральную токсичность (10-дневное кормление)47и определите соответствующую литературу, запросив базу знаний Ecotox48.
  4. Вводите агрохимическую обработку в растворе сахарозы, коммерческой добавке пыльцы (если она доступна в виде порошка) или и в том, и в другом. Подготовьте экспериментальную диету для использования в тот же день, добавив соответствующее количество бульонного раствора в охлажденный / комнатной температуры 50% раствор сахарозы (мас./мас.). Тщательно перемешайте путем вихря или с перемешиванием, установленным на среднюю скорость. Для пыльцевых добавок добавьте агрохимический раствор сахарозы в порошкообразную добавку вместо сиропа в соответствии с протоколами производителя, обязательно регулируя объем используемого раствора в соответствии с конечной массой пыльцевой диеты. См. таблицу 1, например, расчеты.
  5. Подготовьте питательные трубки из микроцентрифужных трубок 2 мл.
    1. Для жидких диетических кормушек нагрейте кончик иглы 20-го калибра на конфорке / плите и дважды проколите дно трубки. Закройте крышку трубки и пипетку примерно 1,5 мл раствора сахарозы или воды через одно из проколовых отверстий. Установите трубку проколотой стороной вверх, пока она не будет добавлена в QMC.
    2. Для подачи пыльцевых добавок используйте лезвие бритвы, чтобы отрезать дно трубки. Закройте крышку и протолкните шарик пыльцы весом 1-2 г в трубку, пока она не коснется крышки.
  6. Запишите вес фидера перед размещением его в QMC. Не соблюдайте неиспользованную диету при 4 °C в течение более 48 часов.
Желаемая концентрацияЖелаемая концентрация растворителя в транспортном средствеЖелаемый конечный объем/масса раствора сахарозыVoume of stock solutionИмидаклоприд в наличии раствораПредлагаемый рецепт стокового решения
Раствор сахарозы10 ppb (без)0,05% (об/об)81,45 мл/100 г*40.7 мкл0,001 мг/40,7 мкл0,02 мг/814 мкл
Добавка с пыльцой10 ppb (без)10 г**4.07 мкл0,0001 мг/4,07 мкл0,02 мг/814 мкл
Раствор сахарозы50 ppb (без)0,05% (об/об)78,5 мл/100 г*40.7 мкл0,005 мг/40,7 мкл0,1 мг/814 мкл
Добавка с пыльцой50 ppb (без)10 г**4.07 мкл0,0005 мг/4,07 мкл0,1 мг/814 мкл

Таблица 1: Примеры рецептов для обработанного раствора сахарозы, добавки пыльцы и исходного раствора. *Объем основан на плотности 50% (мас./мас.) раствора сахарозы (1,228 г/мл). ** Плотность пыльцевой добавки будет варьироваться в зависимости от того, какой продукт используется, но если используется этот объем растворителя, конечная концентрация растворителя в пыльцевой добавке будет находиться в желаемом диапазоне ≤ 5% по объему.

3. Мониторинг - Скорость производства яиц

  1. Количественно оцените откладывание яиц от 1 до 2 раз в день утром и / или вечером. Начните с удаления QMC из инкубатора, чтобы проверить наличие яиц.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В успешном эксперименте производство яиц начнется в большинстве контрольных QMC в течение 3 дней после первоначальной сборки клетки. Вынимайте из инкубатора только столько QMC за один раз, сколько можно проверить и подать в течение 10 минут. Более длительные периоды вне инкубатора могут нарушить производство яиц.
  2. Исследуйте спинки прозрачных ELP на наличие яиц. Если яйца присутствуют, снимите дверную панель перед интересующей пластиной. Снимите ленту поперек ELP и осторожно сдвиньте дверную панель между ELP и пчелами внутри QMC, следя за тем, чтобы не раздавить пчел, которые могут чистить ячейки в ELP.
  3. Установив дверную панель, снимите ELP, а также подсчитайте и запишите количество яиц внутри клеток ELP. Удалите яйца, постукивая краем ELP, открывая ячейку вниз, на твердой поверхности (например, на кромке сосуда для отходов). Как только яйца выпадут, замените пустой ELP в QMC. Аккуратно снимите и замените дверную панель за ELP на внешней стороне QMC. Повторите по мере необходимости второй ELP и замените ленту на QMC по завершении.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Яйценоскость обычно снижается, а смертность от QMC увеличивается через 2 недели32,33,поэтому рекомендуется проводить эксперименты через 14 дней.

4. Мониторинг - Потребление продуктов питания

  1. Заменяйте всю пищу, оставшуюся в кормушках QMC, свежеприготовленной диетой каждые два дня. Подготовьте новые питательные трубки (включая воду) и взвесьте их перед удалением QMC из инкубатора для мониторинга. Замените все старые трубки на новые и взвесьте старые, прежде чем утилизировать непотребленную диету. Сравните конечный вес питательной трубки и непотребленного рациона с весом той же питательной трубки перед помещением ее в QMC для оценки рациона потребления.
  2. Между днями, когда кормушки планируется заменить, проверяйте потребление рациона один раз в день (в то же время, когда QMC контролируются для производства яиц), чтобы убедиться, что кормушки никогда не пустуют. Если питательная трубка пуста или почти пуста, удалите ее, пополните ее, запишите вес трубки до и после и добавьте разницу к общему потреблению рациона за 2 дня для QMC.

5. Мониторинг - Жизнеспособность эмбриона

  1. В выбранной точке во время эксперимента QMC удалите ELP, содержащие свежеотложенные яйца, из QMC в соответствии с шагом 3,но не вытесняйте яйца из ELP.
  2. Накройте ELP универсальной микропластинкой крышкой и поместите его внутрь адсорбатора насыщенным раствором K2SO4 (150 г K2SO4 в 1 л воды, выдержанной в неглубокой посуде).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Немного соли должно быть видно на дне блюда после того, как смесь достигнет температуры в инкубаторе.
  3. Держите осушитель в инкубаторе при температуре 34,5 °C, что приводит к относительной влажности 95% внутри осушителя, аналогично условиям, используемым Collins49.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Почти все яйца вылупляются в течение 72 ± 6 часов после того, как они были отложены49, поэтомускорость вылупления может быть оценена уже через 78 часов после того, как ELP были удалены из QMC. Личинка формы «С» в нижней части клетки свидетельствует об успешном вылуплении. Некоторые вариации в таких сроках возможны, если, например, яйца стоят дронов, а не рабочие50.

6. Выборка рабочих

  1. Если QMC были заполнены избыточными рабочими, возьмите образцы рабочих пчел в выбранный момент времени во время эксперимента для оценки изменений в их физиологии, вызванных лечением. Выполняйте сборы в сочетании с ежедневным кормлением и подсчетом яиц, чтобы свести к минимуму время, в течение которого QMC находятся вне инкубатора.
  2. Перед отбором проб поместите дверную панель между ELP и внутренней частью QMC и снимите ELP. Осторожно поднимите дверную панель примерно на 0,5 см от основания клетки и извлеките рабочую пчелу изнутри QMC с помощью полулегкого пинцета. Чтобы пчелы не могли вырваться, накройте части отверстия размером 0,5 см пальцем в перчатке или куском хлопка по мере необходимости.
  3. Сохраните собранную пчелу для последующего анализа и повторяйте этот процесс до тех пор, пока не будет собрано желаемое количество образцов. Для анализа экспрессии генов настоятельно рекомендуется замораживание пчел в жидком азоте и немедленное хранение при -80 °C51.

7. Смертность работников

  1. Оцените смертность работников во время эксперимента, подсчитав количество мертвых пчел в нижней части камеры кормления и камеры яйцекладки. Выполняйте эту оценку в сочетании с ежедневной количественной оценкой откладки яиц.
  2. Используя щипцы, осторожно удалите мертвых пчел через отверстия кормушки, закрыв отверстие пальцем в перчатке или куском хлопка, пока щипцы не вставлены.
  3. Удалите мертвых пчел из камеры яйцекладки, осторожно подняв дверную панель примерно на 0,5 см от основания клетки и вставив щипцы. Чтобы пчелы не могли вырваться, накройте части отверстия размером 0,5 см пальцем в перчатке или куском хлопка по мере необходимости.
  4. Оцените смертность рабочих в конце эксперимента, удалив и подсчитав всех мертвых пчел из QMC с использованием ранее описанных методов перед эвтаназией оставшихся пчел.
    ПРИМЕЧАНИЕ: При отсутствии рабочих пчел матки не будут производить яйца и будут голодать в течение 24 часов. Поэтому, если все работники в QMC мертвы, QMC должны быть удалены из эксперимента. Аналогичным образом, если королева умирает во время эксперимента, QMC должен быть удален, а данные должны быть соответствующим образом подвергнуты цензуре.

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

Результаты

Производство яиц контролировали в QMC, собранных и поддерживаемых, как описано выше, с однократными ежедневными наблюдениями за производством яиц и 15 клетками на группу обработки. Недавно спаренные матки в основном карниоланского стада были куплены и отправлены в одночасье у селекционера маток, а работники медоносных пчел были получены из 3 колоний, поддерживаемых в соответствии со стандартными коммерческими методами в Исследовательском центре пчел в Университете Иллинойса Урбана-Шампейн. Здесь использовались 4 группы д...

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

Обсуждение

На плодовитость самок одиночных насекомых, а также маток в эусоциальных колониях насекомых могут влиять абиотические стрессоры, такие как агрохимикаты25,28,29,30,33. У медоносных пчел воздействие агрохимикатов на маток может быть косвенным, поскольку оно может происходить через изменения в их уходе и кормлении рабочими пчелами. Наши репрезентативные результаты...

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

Раскрытие информации

У авторов нет конфликта интересов, о которых можно было бы заявить.

Благодарности

Спасибо доктору Эми Кэш-Ахмед, Натанаэлю Дж. Упоминание торговых наименований или коммерческих продуктов в этой публикации исключительно с целью предоставления конкретной информации и не подразумевает рекомендации или одобрения со стороны Министерства сельского хозяйства США. Министерство сельского хозяйства США является поставщиком равных возможностей и работодателем. Это исследование было поддержано грантом Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны No HR0011-16-2-0019 Джину Э. Робинсону и Хуэймин чжао, проекту Министерства сельского хозяйства США 2030-21000-001-00-D и опыту исследования фенотипической пластичности для студентов общественных колледжей в Университете Иллинойса в Урбана Шампейн.

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
FluonBioQuip, Ранчо Домингес, Калифорния2871A
Королевы медоносных пчелOlivarez Honey Bees, Орланд, Калифорния
ИмидаклопридСигма-Олдрич, Сент-Луис, Миссури37894
Порошок MegaBee MegaBee, Сан-Диаго, Калифорния
Микроцентрифужные пробирки 2 млThermoFisher Scientific, Уолтем, Массачусетс02-682-004
Иглы 20 калибраW. W. Grainger, Lake Forest, IL5FVK4
Сульфат калияSigma-Aldritch, Сент-Луис, MOP0772
Queen Monitoring CagesУниверситет Иллинойса Урбана-ШампейнНомер заявки на патент: 20190350175
SucroseSigma-Aldritch, Сент-Луис, MOS8501
Универсальные крышкидля микропластинThermoFisher Scientific, Уолтем, Массачусетс5500

Ссылки

  1. Hedlund, J., Longo, S. B., York, R. Agriculture, pesticide use, and economic development: A global examination (1990-2014). Rural Sociology. 85 (2), 519-544 (2020).
  2. Calderone, N. W. Insect pollinated crops, insect pollinators and US agriculture: Trend analysis of aggregate data for the period 1992-2009. PLOS ONE. 7 (5), 37235(2012).
  3. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity - USA. Apidologie. 41 (3), 312-331 (2010).
  4. Walsh, E. M., Sweet, S., Knap, A., Ing, N., Rangel, J. Queen honey bee (Apis mellifera) pheromone and reproductive behavior are affected by pesticide exposure during development. Behavioral Ecology and Sociobiology. 74 (3), 33(2020).
  5. Zhu, W., Schmehl, D. R., Mullin, C. A., Frazier, J. L. Four Common Pesticides, Their Mixtures and a Formulation Solvent in the Hive Environment Have High Oral Toxicity to Honey Bee Larvae. PLoS ONE. 9 (1), 77547(2014).
  6. Fisher, A., Rangel, J. Exposure to pesticides during development negatively affects honey bee (Apis mellifera) drone sperm viability. PLoS ONE. 13 (12), 0208630(2018).
  7. EPA. How we assess risks to pollinators. US EPA. , Available from: https://www.epa.gov/pollinator-protection/how-we-assess-risk-polliators (2013).
  8. Snodgrass, R. E. Anatomy of the honey bee. , Cornell University Press. (1956).
  9. Allen, M. D. The honeybee queen and her attendants. Animal Behaviour. 8 (3), 201-208 (1960).
  10. Hölldobler, B., Wilson, E. O. The superorganism: The beauty, elegance, and strangeness of insect societies. , W. W. Norton & Company. (2009).
  11. Berenbaum, M. R., Liao, L. -H. Honey bees and environmental stress: Toxicologic pathology of a superorganism. Toxicologic Pathology. 47 (8), 1076-1081 (2019).
  12. Yu, S. J. The toxicology and biochemistry of insecticides. , CRC Press. (2014).
  13. Ciarlo, T. J., Mullin, C. A., Frazier, J. L., Schmehl, D. R. Learning impairment in honey bees caused by agricultural spray adjuvants. PloS One. 7 (7), 40848(2012).
  14. Fourrier, J., et al. Larval exposure to the juvenile hormone analog pyriproxyfen disrupts acceptance of and social behavior performance in adult honeybees. PLoS ONE. 10 (7), (2015).
  15. Morfin, N., Goodwin, P. H., Correa-Benitez, A., Guzman-Novoa, E. Sublethal exposure to clothianidin during the larval stage causes long-term impairment of hygienic and foraging behaviours of honey bees. Apidologie. 50 (5), 595-605 (2019).
  16. Colin, T., Meikle, W. G., Wu, X., Barron, A. B. Traces of a neonicotinoid induce precocious foraging and reduce foraging performance in honey bees. Environmental Science & Technology. 53 (14), 8252-8261 (2019).
  17. Liao, L. H., Wu, W. Y., Berenbaum, M. R. Behavioral responses of honey bees (Apis mellifera) to natural and synthetic xenobiotics in food. Scientific Reports. 7 (1), 1-8 (2017).
  18. Kessler, S. C., et al. Bees prefer foods containing neonicotinoid pesticides. Nature. 521 (7550), 74-76 (2015).
  19. Metcalf, R. L., Luckmann, W. H. Introduction to Insect Pest Management. , John Wiley & Sons. (1994).
  20. Duncan, J. Post-treatment effects of sublethal doses of dieldrin on the mosquito Aedes aegypti L. Annals of Applied Biology. 52 (1), 1-6 (1963).
  21. Haynes, K. F. Sublethal effects of neurotoxic insecticides on insect behavior. Annual Review of Entomology. 33 (1), 149-168 (1988).
  22. James, D. G., Price, T. S. Fecundity in twospotted spider mite (Acari: Tetranychidae) is increased by direct and systemic exposure to imidacloprid. Journal of Economic Entomology. 95 (4), 729-732 (2002).
  23. Hodjat, S. H. Effects of sublethal doses of insecticides and of diet and crowding on Dysdercus fasciatus Sign. (Hem., Pyrrhocoridae). Bulletin of Entomological Research. 60 (3), 367-378 (1971).
  24. Feng, W. B., Bong, L. J., Dai, S. M., Neoh, K. B. Effect of imidacloprid exposure on life history traits in the agricultural generalist predator Paederus beetle: Lack of fitness cost but strong hormetic effect and skewed sex ratio. Ecotoxicology and Environmental Safety. 174, 390-400 (2019).
  25. Milchreit, K., Ruhnke, H., Wegener, J., Bienefeld, K. Effects of an insect growth regulator and a solvent on honeybee (Apis mellifera L.) brood development and queen viability. Ecotoxicology. 25 (3), 530-537 (2016).
  26. Haarmann, T., Spivak, M., Weaver, D., Weaver, B., Glenn, T. Effects of fluvalinate and coumaphos on queen honey bees (Hymenoptera: Apidae) in two commercial queen rearing operations. Journal of Economic Entomology. 95 (1), 28-35 (2002).
  27. Pettis, J. S., Collins, A. M., Wilbanks, R., Feldlaufer, M. F. Effects of coumaphos on queen rearing in the honey bee, Apis mellifera. Apidologie. 35 (6), 605-610 (2004).
  28. Thompson, H. M., Wilkins, S., Battersby, A. H., Waite, R. J., Wilkinson, D. The effects of four insect growth-regulating (IGR) insecticides on honeybee (Apis mellifera L.) colony development, queen rearing and drone sperm production. Ecotoxicology. 14 (7), 757-769 (2005).
  29. Wu-Smart, J., Spivak, M. Sub-lethal effects of dietary neonicotinoid insecticide exposure on honey bee queen fecundity and colony development. Scientific Reports. 6 (1), 1-11 (2016).
  30. Chen, Y. W., Wu, P. S., Yang, E. C., Nai, Y. S., Huang, Z. Y. The impact of pyriproxyfen on the development of honey bee (Apis mellifera L.) colony in field. Journal of Asia-Pacific Entomology. 19 (3), 589-594 (2016).
  31. Fine, J. D., Mullin, C. A., Frazier, M. T., Reynolds, R. D. Field residues and effects of the insect growth regulator novaluron and its major co-formulant n-methyl-2-pyrrolidone on honey bee reproduction and development. Journal of Economic Entomology. 110 (5), 1993-2001 (2017).
  32. Fine, J. D., et al. Quantifying the effects of pollen nutrition on honey bee queen egg laying with a new laboratory system. PLoS ONE. 13 (9), 0203444(2018).
  33. Fine, J. D. Evaluation and comparison of the effects of three insect growth regulators on honey bee queen oviposition and egg eclosion. Ecotoxicology and Environmental Safety. 205, 111142(2020).
  34. The Colony and Its Organization. MAAREC - Mid Atlantic Apiculture Research & Extension Consortium. , Available from: https://agdev.anr.udel.edu/maarec/honey-bee-biology/the-colony-and-its-organization/ (2020).
  35. Winston, M. L. The biology of the honey bee. , Harvard University Press. (1991).
  36. Mullins, J. W. Pest control with enhanced environmental safety. Imidacloprid. 524, 183-198 (1993).
  37. Sur, R., Stork, A. Uptake, translocation and metabolism of imidacloprid in plants. Bulletin of Insectology. 56 (1), 35-40 (2003).
  38. Dively, G. P., Kamel, A. Insecticide residues in pollen and nectar of a cucurbit crop and their potential exposure to pollinators. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 60 (18), 4449-4456 (2012).
  39. Goulson, D. Review: An overview of the environmental risks posed by neonicotinoid insecticides. Journal of Applied Ecology. , 977-987 (2014).
  40. Krischik, V., Rogers, M., Gupta, G., Varshney, A. Soil-applied imidacloprid translocates to ornamental flowers and reduces survival of adult Coleomegilla maculata, Harmonia axyridis, and Hippodamia convergens lady beetles, and larval Danaus plexippus and Vanessa cardui butterflies. PLoS ONE. 10 (3), (2015).
  41. Prisco, G. D., et al. Neonicotinoid clothianidin adversely affects insect immunity and promotes replication of a viral pathogen in honey bees. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (46), 18466-18471 (2013).
  42. Dively, G. P., Embrey, M. S., Kamel, A., Hawthorne, D. J., Pettis, J. S. Assessment of chronic sublethal effects of imidacloprid on honey bee colony health. PLoS ONE. 10 (3), 01118748(2015).
  43. Sandrock, C., Tanadini, M., Tanadini, L. G., Fauser-Misslin, A., Potts, S. G., Neumann, P. Impact of chronic neonicotinoid exposure on honeybee colony performance and queen supersedure. PLoS ONE. 9 (8), 103592(2014).
  44. Brodschneider, R., Riessberger-Gallé, U., Crailsheim, K. Flight performance of artificially reared honeybees (Apis mellifera). Apidologie. 40 (4), 441-449 (2009).
  45. Harrison, J. M. Caste-specific changes in honeybee flight capacity. Physiological Zoology. 59 (2), 175-187 (1986).
  46. Mackensen, O. Effect of carbon dioxide on initial oviposition of artificially inseminated and virgin queen bees. Journal of Economic Entomology. 40 (3), 344-349 (1947).
  47. OECD. OECD Test No. 245: Honey bee (Apis Mellifera L.), chronic oral toxicity test (10-Day Feeding), OECD guidelines for the testing of chemicals, section 2. , OECD Publishing. Paris. (2017).
  48. ECOTOX Home. , Available from: https://cfpub.epa.gov/ecotox/ (2020).
  49. Collins, A. M. Variation in time of egg hatch by the honey bee, Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae). Annals of the Entomological Society of America. 97 (1), 140-146 (2004).
  50. Santomauro, G., Engels, W. Sexing of newly hatched live larvae of the honey bee, Apis mellifera, allows the recognition of diploid drones. Apidologie. 33 (3), 283-288 (2002).
  51. Tang, W., Hu, Z., Muallem, H., Gulley, M. L. Quality assurance of RNA expression profiling in clinical laboratories. The Journal of Molecular Diagnostics JMD. 14 (1), 1-11 (2012).
  52. Henry, M., et al. Reconciling laboratory and field assessments of neonicotinoid toxicity to honeybees. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282 (1819), (2015).
  53. Singaravelan, N., Nee'man, G., Inbar, M., Izhaki, I. Feeding responses of free-flying honeybees to secondary compounds mimicking floral nectars. Journal of Chemical Ecology. 31 (12), 2791-2804 (2005).
  54. Brown, L. A., Ihara, M., Buckingham, S. D., Matsuda, K., Sattelle, D. B. Neonicotinoid insecticides display partial and super agonist actions on native insect nicotinic acetylcholine receptors. Journal of Neurochemistry. 99 (2), 608-615 (2006).
  55. Dupuis, J. P., Gauthier, M., Raymond-Delpech, V. Expression patterns of nicotinic subunits α2, α7, α8, and β1 affect the kinetics and pharmacology of ACh-induced currents in adult bee olfactory neuropiles. Journal of Neurophysiology. 106 (4), 1604-1613 (2011).
  56. Crailsheim, K., et al. Pollen consumption and utilization in worker honeybees (Apis mellifera carnica): Dependence on individual age and function. Journal of Insect Physiology. 38 (6), 409-419 (1992).
  57. The Merck Index Online - chemicals, drugs and biologicals. , Available from: https://www.rsc.org/merck-index (2020).
  58. Trostanetsky, A., Kostyukovsky, M. Note: Transovarial activity of the chitin synthesis inhibitor novaluron on egg hatch and subsequent development of larvae of Tribolium castaneum. Phytoparasitica. 36 (1), 38-41 (2008).
  59. Medina, P., Smagghe, G., Budia, F., del Estal, P., Tirry, L., Viñuela, E. Significance of penetration, excretion, and transovarial uptake to toxicity of three insect growth regulators in predatory lacewing adults. Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 51 (2), 91-101 (2002).
  60. Kim, S. H. S., Wise, J. C., Gökçe, A., Whalon, M. E. Novaluron causes reduced egg hatch after treating adult codling moths, Cydia pomenella: Support for transovarial transfer. Journal of Insect Science. 11, (2011).
  61. Joseph, S. V. Transovarial effects of insect growth regulators on Stephanitis pyrioides (Hemiptera: Tingidae). Pest Management Science. 75 (8), 2182-2187 (2019).
  62. Tasei, J. N. Effects of insect growth regulators on honey bees and non-Apis bees. A review. Apidologie. 32 (6), 527-545 (2001).
  63. Haydak, M. H. Honey Bee Nutrition. Annual Review of Entomology. 15 (1), 143-156 (1970).
  64. Böhme, F., Bischoff, G., Zebitz, C. P. W., Rosenkranz, P., Wallner, K. From field to food-will pesticide-contaminated pollen diet lead to a contamination of royal jelly. Apidologie. 49 (1), 112-119 (2018).

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

Перепечатки и разрешения

Теги

Воздействие агрохимикатовклетка для мониторинга маткиотслеживание производства яицобработка имидаклопридомрабочие пчелы-свиты маткидобавка пыльцыраствор сахарозыанализ экспрессии геновоценка рисков
Оценка агрохимического риска для спаренных пчелиных маток
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.