Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

En metode for å evaluere Insektmiddel Effekt mot Bed Bug, Published: March 15, 2017 doi: 10.3791/55092
Automatic Translation
1, 2
1Department of Entomology and Nematology, University of Florida, 2Department of Entomology, Virginia Tech

Summary

Insektmiddel evalueringer er ofte rettet mot voksne insekter, snarere enn umodne stadier. Her presenterer vi en protokoll for å vurdere insektmidler mot seng bug egg med en sammenligning med den første nymphal seng bug scenen. Disse protokollene kan bli justert for andre insekter å evaluere insektmiddel effekt på ikke-voksne livsstadier.

Abstract

Standard toksisitet evalueringer av insektmidler mot insekter er i hovedsak gjennomført på voksne insekter. Vurderingene er basert på en dose-respons eller konsentrasjon-responskurve, hvor dødelighet øker etter hvert som den dose eller konsentrasjon av et insektmiddel er økt. Standard dødelig konsentrasjon (LC 50) og dødelig dose (LD 50) tester som gir 50% dødelighet av en test befolkningen kan være utfordrende for å vurdere toksisitet av sprøytemidler mot ikke-voksne insekt livsstadier, som egg og tidlig stadium eller nymphal stadier . Men dette er informasjon som er viktig for å forstå insektmiddel effekt i alle seng bug livsstadier, noe som påvirker kontroll- og behandlingstiltak. Denne protokollen bruker en standard dipping bioassay modifisert for bed bug egg og en kontakt insekticid assay for behandling nymphal første instars. Disse analyser gir en konsentrasjon-responskurve for ytterligere å kvantifisere LC-50-verdier for insekt evalueringer.

Introduction

Bed bugs er en betydelig urban skadedyr som kan forårsake blodtap, hudirritasjoner, søvnløshet, depresjon og angst i sine menneskelige verter 1, 2, 3, 4, 5, 6. Kostnadene ved å fjerne og kontrollere bed bugs er høy, og ofte krever flere besøk til et hjem med en skadedyrbekjempelse selskap 7. Flere besøk er vanligvis nødvendig på grunn av den kryptiske oppførselen til seng bugs og problemer forbundet med å drepe dem. Spesielt insekts egg er vanskelig å kontrollere på grunn av sin lille størrelse og beskyttelse av embryo av eggeskallet.

Foreløpig en vanlig praksis for mange skadedyrbekjempelse selskaper over hele USA er å behandle et hjem for veggedyr ved hjelp av en kjemisk insektmiddel. Det er velkjentat eggene er vanskelig å kontrollere, har så mange bedrifter gjennomført en to-ukers tidsramme for gjentatte behandlinger 8. Dette gjør bed bug egg nok tid til å klekkes, slik at den første stadium vil dukke opp og angivelig være lettere å drepe med insektmidler. Men det er en mangel på studier som evaluerer effekten av flytende insektmiddel mot seng bug egg og første instars.

Insekt egg er dokumentert å være den mest vanskelig livsfase å kontrollere i urbane insekter, annet enn veggedyr, i tillegg til mange landbruks skadedyr. De fleste av disse vanskelighetene har blitt tilskrevet eggeskallet, mens noen få studier har rapportert insektmiddel motstand. Motstand i rognstadiet er dokumentert i Triatoma infestans 9, Pediculus humanus capitis 10, Plutella xylostella 11, Rhyzopertha Dominica 12, 13, og flere lagres produkt biller (dvs. Oryzaephilus surinamensis, Tribolium castaneum, Cryptolestes ferrugineus og Rhyzopertha Dominica). 14 Utviklingen av resistens i rognstadiet og umodne stadier, samt komplikasjoner forbundet med insektmiddel penetrasjon gjennom eggeskallet, nødvendiggjør behovet for insektmiddel effekt bioanalyser mot disse livsstadier.

Denne protokollen gir en trinn-for-trinn prosedyre for å bestemme effekten av sprøytemidler i egget og første stadium stadium av vanlige veggedyr, lectularius Cimex. Begge disse protokollene er konsentrasjon-respons-analyser for å tillate mengdebestemmelse av LC 50-verdier. Konsentrasjon-respons analyser blir ofte brukt for toksikologiske studier, men denne protokollen har blitt tilpasset for lett å behandle grupper av seng bug egg og første instars. Disse analyser kan tilpassesfor ulike insektarter 'egg og umodne livsstadier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

MERK: Denne protokollen omfatter to insektmiddel analyser for separat behandling av bed bug egg og første instars. Begge protokoller ble utført ved bruk av de samme insekticider, men protokollene måtte tilpasses for å sikre insektmiddel eksponering og for enkelt å manipulere prøvene.

1. Egg Dipping Insektmiddel analysen

  1. Trekk parret, velfødde voksne kvinnelige bed bugs fra en koloni og plassere kvinner (5-10) i en petriskål med filterpapir. Har minst ti replikater for å sikre at det vil være nok egg for utryddelse analysen. Sjekk om hunnene har lagt egg hver dag.
    1. Når de legger egg, ta hunnene ut av petriskål (6 cm x 5 cm) og sette dem inn i nye petriskåler med et nytt filter papir daglig og registrere dato på den gamle og nye petriskåler.
    2. La eggene til alder 4 til 5 dager før du starter analysen. Mottakelighet for insekt endringer under embryonal utvikling, so er det viktig å kontrollere for egg alder. Hold alle livsstadier hos 12:12 L: D daglengde, 60% RF og 27 ° C.
  2. Når eggene har alderen på riktig måte, fjerne bed bug eggene forsiktig fra filterpapir ved hjelp av soft-tip pinsett. Forsiktig skrape bunnen av egg festet til filterpapiret ved hjelp av pinsett og deretter forsiktig gripe uten å bruke mye press på egget for å begrense kasteinsekts egg.
  3. Plasser fjernet bed bug egg i sine respektive grupper inne i plastpetriskåler. Begrens statisk elektrisitet fra flinging bed bug egg ved å gni bunnen av hver petriskål på utsiden med en tøymykner ark. Behandle grupper av bed bug egg (5-10 egg per gruppe) på en gang. Vurdere en gruppe en gjengivelse og bruke minst fem (eller flere) gjentak for denne analysen.
  4. Fremstille seriefortynninger av insektmidler for å få en rekke 5 forskjellige konsentrasjoner (0,21 til 21 pl / ml for imidakloprid (0,1%) / β-cyflutrin (0,5%) og en styreLøsningen med løsemiddel (vann fra springen) bare. Gjøre 20 ml av hver konsentrasjon for å ha tilstrekkelig volum til dyppe analysen.
  5. Snitt sentrifugerør (50 ml) ved 35 mL linje medialt ved hjelp av et roterende verktøy med en cut-off hjul tilbehøret og deretter skjære et hull i lokket av sentrifugerøret (diameter = 2,54 cm) ved bruk av den samme roterende verktøy med en aluminium oksid slipestein tilbehør. La 5 cm på kanten av lokket når du sager, slik at lokket vil sikkert skru inn i røret (figur 1).
  6. Skjær finmasket i firkanter som er stor nok til å passe inn i hetten (~ 5 cm 2). Skru mesh tett, eliminere eventuelle støt, inn i sentrifugerør bruker sentrifugerør cap.
  7. Plasser en gruppe av insekts egg (en replikasjon) ved hjelp av en pensel på trådduken inne i sentrifugerøret. Dypp gruppen av veggedyr inne på kuttet sentrifugerør inn et insektmiddel konsentrasjon i 5 sekunder.
  8. Fjern sentrifugerøret ut av the insektmiddel løsning. Tørk inngrep med eggene på innsiden ved å plassere sentrifugerøret direkte på en laboratorie-vev.
  9. Fjern gruppe av egg ut av sentrifugerøret ved hjelp av en liten, fin-bust pensel og plassere dem i en ren petriskål med en ren filterpapir.
  10. Record egg dødelighet (unnlatelse av å klekke) i 14 dager for å sikre at alle eggene har hatt tilstrekkelig tid til å klekke.
  11. Riktig for dødelighet i kontroll behandling ved hjelp av Abbotts formel (% test dødelighet -% kontroll dødelighet / 100 - kontroll dødelighet x 100).
  12. Sett registrert dødelighet med de tilsvarende konsentrasjoner i analysen programvare 15 for å beregne LC 50 verdier.

2. Først Instar Insektmiddel analysen

  1. Separer en gruppe av velfødde veggedyr (5 voksne menn og 5 voksne kvinner), fortrinnsvis matet en dag før, og plassere dem i en petriskål (6 cm x 5 cm) med filter papir gitt for mating og egglegging. La de voksne veggedyr å parre seg og legge egg i ca 7-9 dager. For fôring, bruk en kunstig fôring system som sirkulerer varmt vann i glassrør rundt blod 16. For denne studien bruker defibronated kanin blod.
  2. Fjern de voksne fra petriskåler (6 cm x 5 cm) og la eggene klekkes i første instars innenfor petriskåler. Det tar ca 7-9 dager for bed bug egg å klekke ved romtemperatur.
  3. Samle unfed første instars på samme alder ved hjelp av en pensel. Alder kan bestemmes ved å fjerne de første instars daglig og innspilling den dagen de klekket. Legg dem inn i nye, rene petriskåler inntil insektmiddel analysen. Første stadium nymfer er ikke veldig tørkebestandig, slik at insektmiddel analysen bør gjennomføres så snart som mulig.
  4. For forsøket fremstille seriefortynninger av imidakloprid / β-cyflutrin for å få en rekke 5 forskjellige konsentrasjoner og en styreoppløsesjon med bare oppløsningsmiddel. Formulerte produkter merket for seng feil kontroll i USA ble brukt i disse studiene, derfor løsningsmidlet ble vann (i henhold til label).
  5. Pipetter 150 pl aliquoter av hver insektmiddel konsentrasjon og vann for kontrollgruppen på individuelle filterpapir (# 1, 4,2 cm diameter). Fordel insektmiddel over hele filterpapir ved bruk av pipetter ved å påføre dråpene rundt hele kanten og midten av filterpapiret.
  6. Plasser de behandlede filterpapirene individuelt på toppen av individuelle hardboard paneler (7 cm 2).
  7. Slipp grupper av første instars (5 til 10 per gruppe) på de enkelte filterpapirene samtidig våte med insektmiddel og dekker de første instars med en invertert bunnen av en petriskål.
  8. Plasser en vekt på toppen av petriskål for å hindre de første stadium veggedyr rømmer behandlet overflate.
  9. Record dødelighet på første stadium veggedyr etter 24 timers eksponering for alleinsektmiddel konsentrasjoner.
  10. Riktig for dødelighet i kontroll behandling ved hjelp av Abbotts formel (% test dødelighet -% kontroll dødelighet / 100 - kontroll dødelighet x 100).
  11. Sett registrert dødelighet og konsentrasjoner i analysen programvare 15 for å beregne LC 50 verdier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Eggene ble dyppet i 5 forskjellige konsentrasjoner av imidakloprid / β-cyflutrin (ul / ml). De første instars ble plassert på behandlede overflater av fem forskjellige konsentrasjoner av imidakloprid / β-cyflutrin (figur 2).

Vi brukte tre forskjellige populasjoner av C. lectularius: Harlan, Richmond, og Epic senter (tabell 1). The Harlan belastningen er utsatt for pyretroid insektmidler og ble kjøpt i 2005 fra Dr. Harold Harlan. The Richmond og Epic senter stammer er både motstandsdyktig mot deltametrin. The Richmond belastningen ble samlet inn fra en eldre gruppe hjem i Richmond, VA i 2008. Epic Senter belastningen ble samlet inn i 2008 i Cincinnati, OH.

Høyere LC 50-verdier indikerer at en høyere konsentrasjon var nødvendig for å drepe 50% avTestbefolknings egg fra Richmond og Epic Senter stammer. I likhet med egg, de første instars fra Richmond og Epic Senter populasjoner kreves høyere konsentrasjoner av insektmiddel for å drepe 50% av testpopulasjonen. De LC 50 verdier etterfulgt av ulike bokstaver er signifikant forskjellig.

Figur 1
Figur 1. Fotografi av den modifiserte sentrifugerør. Et hull har blitt kuttet i hetten, slik at et kvadratisk stykke mesh kan skrus inn i hetten. Mesh brikker kan kastes og erstattes ved bruk av ulike insektmidler. Seng bug egg er plassert direkte på mesh ved hjelp av en pensel og deretter senkes ned i insektmiddel løsninger for dipping analysen. Klikk her for å se en større versjon av denne figure.

Figur 2
Figur 2. Representasjon av en dose-responskurven. Den prosentvise svar (dødelighet) av Harlan belastningsskader bed bug egg til imidakloprid / β-cyflutrin plottes på y-aksen og log konsentrasjon som seng bugs ble utsatt for er representert på x-aksen. Egg dødelighet økte ettersom dosen økes og dødelighet på 100% ved den høyeste konsentrasjonen testet.

Livet Stage / Strain n LC 50 (95% CI) Slope ± SE X 2 (df)
egg
Harlan 250 0.41a ( 0,276 til 0,548) 1,86 ± 0,24 33.42 (23)
Richmond 320 1.23b (0,59 til 2,10) 1,13 ± 0,14 82,57 (30)
Epic Senter 400 2.10b (1,049 til 4,587) 0,95 ± 0,10 149,91 (38)
først instars
Harlan 150 0.04a (0,030 til 0,063) 2,16 ± 0,34 38.17 (28)
Richmond 195 4.81b (1,94 til 10,26) 0,66 ± 0,12 45.87 (37)
Epic Senter 190 19.72b (8,18 til 184,48) 0,75 ± 0,17 45.39 (36)
"> Tabell 1. Sammenligning av bed bug egg og første stadium LC 50 verdiene endret fra Campbell og Miller 2015 13.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noe å avsløre.

Acknowledgments

Vi takker Molly trofast til fortynning og plantevernmidler formulering hjelp. Vi takker også Troy Anderson for probit analyse veiledning og Zachary Adelman for å få hjelp med eksperimentell design. Denne forskningen ble delvis støttet av en Entomological Foundation award og ved Virginia Pest Management stipendfond.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Petri dishes Fisher Scientific Inc. 08-757-105 Plastic
Filter paper Whatman 1001-042
Featherweight forceps Fisher Scientific Inc. 4750
Temprid SC (imidacloprid/bifenthrin) Bayer CropScience
Transport GHP (acetamiprid/bifenthrin) FMC Corp.
Centrifuge tube 06-443-18 50 mL; flat-top threaded
Fine mesh 7250C
KimWipe 06-666A 11 cm x 21 cm
Small paint brush Any small paint brush
Hardboard panels Composite wood or tile would be sufficient from a home improvement store
Metal weights Any type of metal screw that will hold the weight of the Petri dish down onto a surface

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sabou, M., et al. Bed bugs reproductive life cycle in the clothes of a patient suffering from Alzheimer's disease results in iron deficiency anemia. Parasite. 20, (2013).
  2. Reinhardt, K., Kempke, D., Naylor, R. A., Siva-Jothy, M. T. Sensitivity to bites by the bedbug, Cimex lectularius. Med. Vet. Entomol. 23, 163-166 (2009).
  3. Leverkus, M., et al. Bullous allergic hypersensitivity to bed bug bites mediated by IgE against salivary nitrophorin. J. invest. entomol. 126, 91-96 (2006).
  4. Fletcher, C. L., Ardern-Jones, M. R., Hay, R. J. Widespread bullous eruption due to multiple bed bug bites. Clin. Exp. Dermatol. 27, 74-75 (2002).
  5. Pritchard, M. J., Hwang, S. W. Severe anemia from bedbugs. Can. Med. Assoc. J. 181, 287-288 (2009).
  6. Goddard, J., de Shazo, R. Psychological effects of bed bug attacks (Cimex lectularius L). Am. J. Med. 125, 101-103 (2012).
  7. Harlan, H. J. Bed bugs 101: the basics of Cimex lectularius. Am. Entomol. 52, 99-101 (2006).
  8. Pinto, L. J., Cooper, R., Kraft, S. K. Bed Bug Handbook: The Complete Guide to Bed Bugs and Their Control. , Pinto & Associates, Inc.. Mechanicsville, MD, USA. (2007).
  9. Toloza, A. C., et al. Differential patterns of insecticide resistance in eggs and first instars of Triatoma infestans (Hemiptera: Reduviidae) from Argentina and Bolivia. J. Med. Entomol. 45, 421-426 (2008).
  10. Cueto, G. M., Zerba, E. N., Picollo, M. I. Evidence of pyrethroid resistance in eggs of Pediculus humanus capitis (Phthiraptera: Pediculidae) from Argentina. J. Med. Entomol. 45, 693-697 (2008).
  11. Ho, S. H., Goh, P. M. Deltamethrin as a potential ovicidal pyrethroid against Plutella xylostella L. Toxicol. let. 22, 161-164 (1984).
  12. Bell, C. H., Hole, B. D., Evans, P. H. The occurrence of resistance to phosphine in adult and egg stages of strains of Rhyzopertha dominica (F.)(Coleoptera: Bostrichidae). J. Stored Prod. Res. 13, 91-94 (1977).
  13. Campbell, B. E., Miller, D. M. Insecticide Resistance in Eggs and First Instars of the Bed Bug, Cimex lectularius (Hemiptera: Cimicidae). Insects. 6, 122-132 (2015).
  14. Price, L. A., Mills, K. A. The toxicity of phosphine to the immature stages of resistant and susceptible strains of some common stored product beetles, and implications for their control. J. Stored Prod. Res. 24, 51-59 (1988).
  15. Robertson, J. L., Preisler, H. K., Russel, R. M. PoloPlus: Probit and Logit Analysis User's Guide. , LeOra Software. Petaluna, CA, USA. (2003).
  16. Montes, C., Cuadrillero, C., Vilella, D. Maintenance of a laboratory colony of Cimex lectularius (Hemiptera: Cimicidae) using an artificial feeding technique. J. Med. Entomol. 39, 675-679 (2002).
  17. Brogdon, W. G., McAllister, J. C. Simplification of adult mosquito bioassays through use of time-mortality determinations in glass bottles. J. Am. Mosq. Control. Assoc. 14, 159-164 (1998).
  18. Katarzyna, K., Saddler, A., Koella, J. C. Effects of age and larval nutrition on phenotypic expression of insecticide-resistance in Anopheles mosquitoes. PLoS One. 8 (3), (2013).
  19. Outram, I. Factors affecting the resistance of insect eggs to sulphuryl fluoride-II: the distribution of sulphuryl-35 S fluoride in insect eggs after fumigation. J. Stored. Prod. Res. 3, 353-358 (1967).

Tags

Environmental Sciences dødelig konsentrasjon dyppe analysen nymfe konsentrasjon-respons, Insektmiddel
En metode for å evaluere Insektmiddel Effekt mot Bed Bug,<em&gt; Cimex lectularius</em&gt;, Egg og First instars
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Campbell, B. E., Miller, D. M. A… More

Campbell, B. E., Miller, D. M. A Method for Evaluating Insecticide Efficacy against Bed Bug, Cimex lectularius, Eggs and First Instars. J. Vis. Exp. (121), e55092, doi:10.3791/55092 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter