Una vertical, laberinto en T olfatómetro se describe para el ensayo de la respuesta de comportamiento de los artrópodos. El olfatómetro permite al experimentador para medir las opciones realizadas por los sujetos del ensayo cuando a dos campos de olores potenciales. Tanto atracción y repulsión a partir de sustancias olorosas se pueden medir con este dispositivo.
Dada la importancia económica de los insectos y arácnidos como plagas de cultivos agrícolas, los entornos urbanos o como vectores de enfermedades de plantas y humanos, diversas tecnologías están siendo desarrollados como herramientas de control. Un subconjunto de estas herramientas se centra en la modificación del comportamiento de los artrópodos por atracción o repulsión. Por lo tanto, los artrópodos son a menudo el foco de las investigaciones del comportamiento. Diversas herramientas se han desarrollado para medir el comportamiento de los artrópodos, incluyendo túneles de viento, molinos de vuelo, servospheres, y varios tipos de olfatómetros. El propósito de estas herramientas es para medir la respuesta del insecto o arácnido a las señales visuales o más a menudo olfativo. La vertical T-laberinto oflactometer descrito aquí mide elecciones realizadas por los insectos en respuesta a atrayentes o repelentes. Se trata de un dispositivo de ensayo de alto rendimiento que se aprovecha de la phototaxis positivo (atracción a la luz) y negativos (geotaxis tendencia a caminar o volar hacia arriba) exhibidas por muchos artrópodos. El olfactometer consiste en un tubo de vidrio de 30 cm que se divide por la mitad con una tira de teflón formando un laberinto en T. Cada mitad sirve como un brazo del olfatómetro que permite a los sujetos de prueba para hacer una elección entre dos campos de olores potenciales en ensayos que implican atrayentes. En los ensayos que implican repelentes, la falta de respuesta normal a los atrayentes conocidos también se puede medir como una tercera variable.
Los artrópodos (incluidos los insectos y arácnidos) se define a menudo como plagas, ya sea porque compiten con el consumo humano en entornos agrícolas o urbanos o transmitir agentes patógenos causales de la enfermedad 1. Una gran cantidad de inversión se realiza en el desarrollo de herramientas de control de plagas. Estas herramientas pueden variar ampliamente y se han logrado importantes avances en el desarrollo biorracionales herramientas que, o bien modificar o explotar el comportamiento natural de las plagas con el uso de atrayentes o repelentes de comportamiento 2,3.
Plagas de artrópodos suelen basarse en las señales olfativas o señales de pareja y / o host ubicación 4. Por lo tanto, el descubrimiento de atrayentes o repelentes eficaces para las plagas a menudo puede conducir al desarrollo de herramientas de control. Este proceso de descubrimiento implica varios pasos. En primer lugar, el comportamiento natural del sujeto de prueba debe ser entendido. Por ejemplo, uno debe determinar si un sexo de una especie dada atrae el opuestosexo por ubicación mate. Si es así, se debe determinar si esta atracción está mediada por un producto químico y donde química que se produce. Otros pasos incluyen la determinación de si la sustancia química que se produce y su eventual identificación. A lo largo de este procedimiento, el sujeto de prueba (de insectos o ácaros) respuesta de comportamiento a los olores debe ser probado. Inicialmente, el comportamiento del sujeto de ensayo se probará para el material natural. Por ejemplo, la respuesta de una polilla macho puede ser analizada para que la del extracto de su misma especie hembra de la glándula de feromonas. Por otra parte, la respuesta de un herbívoro a los olores naturales de su planta hospedante puede ser probado. Mientras que estas investigaciones tienen un enfoque práctico en el desarrollo de herramientas de gestión de 5,6, también se puede aplicar a la investigación que se ocupa de cuestiones más fundamentales, tales como la especiación 7. Los pasos siguientes implican probar la respuesta del artrópodo para determinadas versiones sintéticas de productos naturales.
Untender artrópodos cómo responder a los productos químicos requiere el desarrollo de herramientas adecuadas para medir su comportamiento. Los datos generados por estos instrumentos dependerá de lo bien que el investigador es capaz de medir los comportamientos naturales en un entorno controlado. Más de seis décadas, olfatómetros sostenidos de vuelo y túneles fueron desarrollados para medir la respuesta de los insectos a los olores 8,9. Olfatómetros variar significativamente en diseño y están sujetos a los insectos o problema específico se está investigando. El objetivo de este artículo es describir el diseño y el uso de una orientación vertical, T-laberinto olfatómetro para medir la respuesta de los insectos a los olores (Figura 1). La orientación vertical olfatómetro se aprovecha de la geotaxis negativo (tendencia a moverse hacia arriba) exhibida por muchos insectos. Una fuente de luz situada directamente encima de la olfatómetro se aprovecha de la phototaxis positivo (tendencia a moverse hacia la fuente de luz) exhibido por muchos insectos. El olfactometer es particularmente útil para insectos hemípteros que tienden a no exhibir movimiento fácilmente en olfatómetros orientados horizontalmente y que están muy influenciados por la intensidad de la luz con respecto a la orientación. Sin embargo, este dispositivo se puede utilizar para una amplia gama de insectos voladores y rastreros, así como arácnidos. El olfatómetro puede emplearse para evaluar tanto los atrayentes y repelentes. En el caso de los atrayentes, el campo olor bifurcada (Figura 1) se establece con el atrayente putativo liberado en un lado versus aire limpio liberada en el lado opuesto. Una selección es registrada cuando el insecto liberado en la base del olfatómetro elige uno de los dos campos de olor. En el caso de repelentes, un comportamiento tercero es posible. Además del movimiento hacia arriba en cualquiera de los dos campos de olor, la falta de movimiento hacia arriba puede estar grabada que indica un estímulo que no responde o repeler estímulo de los campos de olor sea.
En la presente memoria, un dispositivo de ensayo y el protocolo se ha descrito para la medición de la respuesta de los artrópodos pequeños (Insecta: Hemiptera: Psyllidae) a odorantes. El método implica una prueba de elección, permitiendo que el insecto que hacer una elección entre dos campos odorantes en el caso de los ensayos de evaluación de un atrayente putativo. Por otra parte, el sujeto de prueba puede mostrar tres tipos de comportamientos dejando el brazo de liberación y entrar uno de los dos campos potenciales de olor, o que permanece en el brazo de liberación, en el caso de los ensayos de repelencia. El olfatómetro permite un alto rendimiento de recolección de datos, ya que se aprovecha de la geotáctico negativo (tendencia a moverse hacia arriba) y fototácticas positivo (tendencia a moverse hacia la luz) respuesta de comportamiento natural de muchos artrópodos. Aunque la manifestación presente ejemplo utiliza un insecto de prueba psílido, el ensayo puede ser fácilmente adaptado a los artrópodos en general, tanto los que utilizan vuelo o caminar como modos predominantes de transporte.
<p class="Jove_content"> olfatómetros diseñados para medir la respuesta de los insectos fueron inicialmente desarrollados hace décadas y han desempeñado un papel importante en la aclaración de los atrayentes y repelentes de insectos 12. Los diseños específicos de olfatómetros pueden variar ampliamente, sin embargo, variaciones sobre el tema general de el ensayo de dos elección descrito aquí, así como, de tubos similar Y-ensayos se han utilizado a menudo para medir la respuesta de artrópodos a los productos químicos. Túneles más grandes de vuelo que pueden causar vuelo sostenido de insectos 9 también han dado lugar a la recopilación de datos innovadores elucidar los mecanismos fundamentales de vuelo de los insectos y la orientación de semioquímicos, así como, datos informando uso práctico de las herramientas de control de plagas.A menudo es necesario adaptar el diseño a un olfatómetro e instrumentación asociada para la biología del sujeto de la prueba específica de artrópodos. Esos olfatómetros que se pueden utilizar entre un grupo general de los insectos son más útiles que los specific a un pequeño grupo, sin embargo, a veces la importancia económica de un reducido grupo de insectos que dicta la necesidad del desarrollo de un olfatómetro muy específica y técnica de ensayo. El diseño describe actualmente se basa en técnicas de artrópodos anteriormente conocidas. Además, permite una mayor elección estándar de dos tubos de ensayo de bioensayos Y-en el que el recinto experimental o prueba de elección toma la forma de un dispositivo de cristal en forma de Y 7. Típicamente, un brazo de un tubo en Y recibirá un odorante tratamiento, mientras que el otro será dejado en blanco 13. Variaciones sobre olfatómetros tales pueden incluir la adición de múltiples brazos radiales 14 e incluso la adición de un medio de suelo para someter a ensayo el comportamiento de los organismos que se desplazan a través del suelo 15. En el desarrollo de tales olfatómetros y ensayos asociados, es importante considerar cómo de cerca las condiciones naturales se replican y por lo tanto la verdadera relevancia de las respuestas conductuales evaluados en términos de biología los sujetos de prueba. A una la-rge grado, los datos recogidos sólo serán tan útiles como la relevancia del bioensayo de comportamiento con respecto a la ecología del comportamiento del organismo 16.
El olfatómetro actualmente descrito y bioensayo de comportamiento está diseñado específicamente para un insecto hemíptero que tiende a iniciar el vuelo como cortas "saltos" 16. La orientación vertical de la olfatómetro y la disposición de fuente de luz facilitar el inicio de movimiento de los insectos y por tanto, posterior químicamente mediada comportamiento de orientación se pueden ensayar de manera eficiente y con un alto rendimiento. Esta disposición ensayo de conducta probablemente se puede utilizar para una amplia gama de volar o caminar taxones de artrópodos o podría ser también fácilmente modificados para adaptarse a la necesidad de no artrópodos organismos.
The authors have nothing to disclose.
El Citrus Research y Development Foundation es reconocido por proveer financiamiento. Gracias a Angel Hoyte y Michael Flores para la realización de bioensayos.
Name of Equipment | Company | Catalog number | Comments |
Two port divided T-olfactometer | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | None(Custom made) | If unavailable from ARS, Southern Scientific (Gainesville, FL) also currently builds and distributes such equipment. |
Solid-phase micro-extraction holding/odor source chamber with Teflon;-glass tube connectors. | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | RV-R3 | See above comment |
Air delivery system | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | HADS-2AFM2C.4 | See above comment |
Guillotine chamber | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | L3GP3 | See above comment |