1 апреля 2017 г.
Здесь мы представляем способ кормить пестицид зараженной пищей как для индивидуальной медоносной пчелы и улой колонии. Процедура оценивает влияние пестицидов на отдельных пчелах медоносных по кормлению в естественных условиях основной личиночной диеты , а также на естественном состоянии улой колонии.
Общая цель данного эксперимента состоит в том, чтобы оценить, как остатки пестицидов в окружающей среде влияют на отдельных медоносных пчел в естественном состоянии пчелиных колоний. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он исследует воздействие пестицидов или других загрязняющих веществ, представляющих интерес, как на отдельных медоносных пчел, так и на целые колонии. Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, так как манипуляции с куколками затруднены, поскольку они хрупкие.
Демонстрировать процедуру будет Ко Чонг-Ю, аспирант из моей лаборатории. Перед началом эксперимента накормите каждую семью литром 50%-ного сахарного сиропа. Пополняйте запас пищи еженедельно, здоровая семья будет иметь девять рамок пчелиных сотов и одну матку, откладывающую яйца.
Для начала найдите королеву в колонии и замените хотя бы одну рамку на ее стороне колонии на пустую раму. Затем вставьте исключающие ферзя, чтобы изолировать ферзя в секцию из четырех кадров, содержащую по крайней мере одну пустую раму. На следующий день проверьте рамки на наличие свежеснесенных яиц и поставьте яйца отдельно от матки на 72 часа.
Затем снимите эти рамки, смахните с рабочих пчел и приготовьтесь к обработке личинок в ячейках с расплодом. Для каждой обработки накрывают 50 случайно выбранных однодневных личинок в рамке с прозрачными предметными стеклами. Закрепите слайды кнопками для большого пальца, затем сделайте идентифицирующую информацию на слайдах перманентным маркером.
Теперь с помощью БЛД, нагретых до 35 градусов Цельсия, производят различные концентрации ППН обработки в диапазоне от 0,1 до 100 частей на миллион в 100 мл объемов. В течение следующих трех дней обрабатывайте расплод клеточными группами. Чтобы обработать личинок, раскройте их и добавьте 10 микролитров раствора PPN BLD в каждую ячейку расплода.
Повторите обработку на следующий день, используя 10 микролитров раствора для лечения, и повторите обработку на третий день, используя 20 микролитров раствора для лечения. После третьей обработки дайте им развиться в колонии В экспериментальном плане повторите каждую группу обработки четыре раза, используя разные колонии. На седьмой день осмотрите личинки, обработанные ППН, зарегистрируйте смертность и показатели укупорки в группах лечения.
На 13-й день запишите скорость эклозии каждой группы лечения. Во-первых, удалите пчелиный воск с закрытых ячеек расплода. Затем удалите куколки с помощью пинцета с наконечником, чтобы очень легко захватить их, и осторожно вытяните их.
При извлечении куколок используйте захват между головой и грудной клеткой и очень осторожно вынимайте куколки. Необходимо будет много раз потренироваться, чтобы получить выживаемость не менее 90% до начала эксперимента. Перенесите куколки в 24 хорошо обработанные тканевые культуральные планшеты, выстланные двумя слоями лабораторной ткани.
Обязательно обратите внимание на любые повреждения в смертности, которые происходят во время переноса. Держите тарелки с культуральными пластинами при температуре 34 градуса Цельсия и относительной влажности 70% до появления всходов. В течение следующих восьми дней зарегистрируйте скорость эклозии.
Установите, как и раньше, здоровую колонию из девяти кадров, где матка ограничена секцией из четырех кадров, содержащей по крайней мере одну пустую рамку. Назовите секцию с четырьмя кадрами частью А и секцию с пятью рамками частью B.Be убедитесь, что исключающие матку полностью разделяют колонию, поэтому матка не может перемещаться между секциями. Это деление жизненно важно для сбора групп однодневных личинок.
На следующий день, как и раньше, пометьте группу из 100 выводковых клеток свежеснесенными яйцами. Это группа первая, возвращаем ее в часть А на три дня. Через два дня переведите матку в часть Б для откладывания яиц.
На следующий день пометьте 100 свежеснесенных яиц в части В как вторую группу и верните секцию в часть Б в колонии. Через два дня переместите матку обратно в часть А. Теперь повторите процесс, чтобы создать еще одну группу, и продолжайте менять матку из части А в часть Б каждые три дня, пока девять групп однодневных яиц не будут распределены с интервалом в три дня. В течение первых пяти дней развития оценивайте скорость вылупления каждой помеченной группы выводковых клеток.
После 11 дней развития начните записывать количество закрытых ячеек расплода в каждой группе. На 13-й день эксперимента обработайте колонию 50% сахарным сиропом, содержащим PPN, в концентрации 10 или 100 частей на миллион. Загрузите в кормушку один литр обработки и подключите ее к колонии.
Первая группа — это контрольная группа, которая не лечится, так как теперь эти клетки должны быть закрыты. Начиная с 17-го дня, записывайте скорость эклоза каждой группы. Для этого перенесите личинок, как было продемонстрировано ранее, в 24-луночную пластину, затем инкубируйте пластину и позже запишите скорость эксклозии.
Через 49 дней должны быть известны данные об эклозии из всех девяти групп. Отдельные ячейки расплода обрабатывались так, как описано с помощью PPN BLD. Негативное влияние пестицида на личиночную стадию медоносных пчел наблюдалось легко и зависело от дозы.
Эти эффекты включали меланизацию и деформацию крыла. Чтобы смоделировать колонии медоносных пчел, страдающих от остатков PPN в окружающей среде, целые колонии кормили сиропом PPN. Первая группа является контрольной, так как эти пчелы развились до взрослых особей до лечения.
Вторая и третья группы первоначально подвергались воздействию на стадии личинки, а группы с четвертой по девятую первоначально подвергались воздействию в виде яиц. Изменения в штриховке, укупорке, эклозе и деформациях происходили при лечении ППН. 100 частей на миллион PPN было более эффективным, чем 10 частей на миллион, за исключением скорости вывода.
Более того, после лечения многие куколки погибали с черной кутикулой или не выходили. При обработке 100 ppm PPN закрытые клетки разрушались, а раненые куколки удалялись из колонии. После освоения процедура лечения колонии может быть проведена примерно за один месяц, а ежедневные манипуляции с куколкой могут быть завершены примерно за два часа.
Пытаясь выполнить эту процедуру, важно не забывать регулярно проверять состояние вашей колонии и хорошо практиковаться в обращении с куколками, прежде чем проводить эксперимент. Не забывайте, что работа с медоносными пчелами может быть опасной из-за аллергии на пчелиный яд. При выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как ношение защитной одежды.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании представлен метод оценки воздействия остатков пестицидов на отдельные особи медоносных пчел и пчелиные колонии. Процедура включает кормление личинок базовым рационом in vivo для оценки влияния пестицидов в естественных условиях.
Оценка влияния химических веществ из окружающей среды на развитие медоносных пчел имеет решающее значение для понимания состояния экосистем и устойчивости сельского хозяйства. Данный протокол позволяет проводить количественную оценку воздействия пестицидов как на уровне отдельных особей, так и на уровне колонии, что способствует получению прикладных данных в области экологической токсикологии. Этот подход служит основой для оценки рисков и механического снижения рисков для соединений, способных оказать экологическое или сельскохозяйственное воздействие.
Данный метод связывает ранние этапы токсикологических исследований с трансляционной оценкой экологического риска, обеспечивая рабочий процесс от проверки механистических гипотез до изучения воздействия на популяционном уровне.