Waiting
Login processing...

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

Environment

تقييم تأثير المواد الكيميائية البيئية على عسل النحل التنمية من الفرد إلى مستعمرة مستوى

Published: April 1, 2017 doi: 10.3791/55296
Automatic Translation
1, 1, 1
1Department of Biotechnology and Animal Science, National Ilan University

Summary

هنا نقدم طريقة لإطعام المبيدات الأغذية الملوثة إلى كل من عسل النحل الفردي ومستعمرة النحل. إجراء تقييم تأثير المبيدات على نحل العسل الفردية في الجسم الحي تغذية النظام الغذائي الأساسي اليرقات وكذلك على الوضع الطبيعي للمستعمرة النحل.

Introduction

وجود المبيدات في البيئة هي واحدة من أخطر المشاكل التي تؤثر على حياة نحلة العسل 1، 2، 3. وقد أظهرت العديد من الدراسات وجود مشترك من بقايا المبيدات في مستعمرات نحل العسل ومنتجات النحل. في تايوان، وكان متوسط ​​استخدام المبيدات 11-12 كغ / هكتار كل عام (2005-2013). كمية المبيدات المستخدمة في تايوان هو أعلى من دول الاتحاد الأوروبي، ودول أمريكا اللاتينية 4 و 5. وبعبارة أخرى، فإن البيئة تربية النحل يعاني اضطراب شديد المبيدات، وخاصة في تايوان، وربما في بلدان أخرى.

العسل النحل mellifera أبيس هو واحد من الملقحات الرئيسية في النظم الزراعية (6) وكما أنها تنتج منتجات ذات قيمة مثل العسل. ومع ذلك، عسل النحل والمعارضإد لمختلف المبيدات وهذه المبيدات يمكن اعادته الى خلية نحل بعد تستخدم علفا على الزهور التي تم رشها بالمبيدات الحشرية عند جمع الرحيق وحبوب اللقاح 7 و 8. كما أنها يمكن أن يتعرض للمبيدات من قبل النحالين أنفسهم تهدف للسيطرة على مشاكل الآفات داخل خلايا 9 و 10 و 11. لأن يتم تغذية يرقات نحل العسل من النحل ممرضة لتطويرها واليرقات، وطائرات بدون طيار ويمكن أن تتعرض حتى الملكة لهذه العصائر الملوثة المبيدات وحبوب اللقاح 12. سمية المبيدات المختلفة للنحل العسل تحتاج إلى معالجة 13.

وقد بذلت الكثير من الجهود لتقييم القضايا متبقيات المبيدات البيئية. يانغ وآخرون. اختبار تأثير ايميداكلوبريد المبيدات الحشرية أعصاب على تطوير يرقات نحل العسل فيوذكرت خلية النحل أن جرعة شبه قاتلة من ايميداكلوبريد أسفرت عن السلوك النقابي حاسة الشم من النحل الكبار 14. أيضا، أورلشر وآخرون. بفحص تأثيرات شبه مميتة من مبيدات الفوسفات العضوي، الكلوربيريفوس، على أداء التعلم عامل نحل العسل تحت ظروف المختبر 15. في دراستنا السابقة، قمنا بتقييم تأثير منظم النمو الحشرات (IGR)، pyriproxyfen (PPN)، على نحل العسل اليرقات 16.

في هذه الورقة، ونحن نقدم طرق لتقييم الآثار الكيميائية على تطوير نحل العسل. وقد وصفت العسل أساليب التغذية النحل وتطبيقها إما فردية أو عسل النحل إلى مستعمرة. في البداية، نحن اختبار تركيزات مختلفة من المبيدات الملوثة النظام الغذائي اليرقات الأساسي (بناية) على اليرقات في المستعمرات لتقييم تأثير المبيدات على نحل العسل الفردية في الجسم الحي. ثم انتقلنا بعد ذلك لمحاكاة كونديت الطبيعيةالأيونات من المبيدات باستخدام شراب ملوث المبيدات داخل خلية نحل. في هذه الطريقة، سوف PPN، والذي يستخدم على نطاق واسع ضد الحشرات الآفات 17 و تضر تطوير يرقات نحل العسل والشرانق 16، 18، 19، يكون مؤشرا لتمثيل تأثير سلبي للمبيد في هذا المجال.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. الاستعدادات

  1. جعل 1 L من 50٪ شراب السكر. حل 1 كغ السكروز في 1 L ده 2 O.
  2. إعداد pyriproxyfen (PPN) حل في بناية. جعل 1.1 L من 10000 جزء في المليون حل الأسهم PPN وتمييع 100 مل حل PPN في 1 L تعقيم ده 2 O. المحل في 4 ° C.
  3. تمييع الحل الأسهم PPN لتركيزات النهائية من 0.1، 1، 10 و 100 ملغ / كغ (جزء في المليون) في بناية للتجربة التالية.
  4. جعل PPN شراب (لمستوى مستعمرة). تمييع الأسهم PPN لتركيزات النهائية بين 10 و 100 جزء في المليون في 50٪ شراب السكر للتجربة التالية.
  5. عسل النحل تربية.
    ملاحظة: هنا، الموقع التجريبي هو الجامعة الوطنية ايلان (NIU) المنحل، يي لان سيتي، تايوان. (الإحداثيات: N24.747278، E121.746200).
    1. تحقق عسل النحل (mellifera أبيس L.) مستعمرات الأسبوعي لكمية الأغذية والأعلاف مع 1 لتر 50٪ شراب السكر إذا لزم الأمر (منطقة تخزين العسل فارغة). تحديد صحيةمستعمرة إلى 9 إطارات من أمشاط عسل النحل في كل مستعمرة مع الملكة وضع البيض بشكل طبيعي.
  6. إعداد 100 مل من النظام الغذائي اليرقات الأساسي (بناية). حل 6٪ D-الجلوكوز، الفركتوز 6٪، و 1٪ خلاصة الخميرة في الماء منزوع الأيونات المقطر المعقم ([ده 2 O) وتكملة مع 50٪ غذاء ملكات النحل. تخزين عند 4 درجات مئوية ولكن ليس لأكثر من 3 أيام.
    ملاحظة: قبل الحارة إلى 35 درجة مئوية قبل التجربة واستخدام خلال 3 أيام.

2. في فيفو تغذية الطريقة

ملحوظة: في الجسم الحي تم تعديل طريقة التغذية من هانلي وآخرون. 20

  1. عسل النحل اختيار اليرقات ووضع العلامات.
    1. إدراج استبعاد ملكة لتقسيم 9 إطارات من مستعمرة صحي في 4 إطارات و 5 إطارات في الوقت الذي تحد الملكة إلى قسم 4 الإطار. ترك إطار فارغ واحد على الأقل في القسم 4 إطار لوضع البيض.
    2. بعد الملكة زرع البيض لمدة 1 يوم، والتحقق من الإطارات لظهور البيض والحفاظ على البيض داخل خلايا النحل لمدة 72 ساعة (يوم 4 تشرين) حتى يفقس اليرقات البالغة من العمر يوم 1. تأخذ واحدة من الأطر التي تحتوي على يرقات عامل القديمة 1 يوما (تحاك خلال 24 ساعة) الخروج من الخلية اختبار باليد وإزالة العمال نحل العسل من الإطار مع فرشاة النحل.
    3. تغطية الإطار مع شريحة شفافة (الحجم = الطول × العرض × سميك = 29.7 مم × 21 مم × 0.1 مم) ومسمار الشريحة الشفافة على حافة الإطارات مع مسامير تثبيت الورق (الشكل 1A).
    4. لكل معاملة، باختيار عشوائي 50 واحد اليرقات بعمر يوم واحد (يوم 4 تشرين) وعلامة كل خلية الحضنة باستخدام الأقلام علامة دائمة على الشريحة الشفافة (الشكلان 1A و 1B).
      ملاحظة: اكتب المعلومات من كل معاملة على الإطار والشرائح الشفافة، وكذلك باستخدام الأقلام علامة دائمة لتجنب الخلط بين العلاجات المختلفة. إزالة الشرائح ملحوظ والحفاظ على لفي الجسم الحي </ م> التغذية والمراقبة.
  2. في تغذية الجسم الحي.
    1. إضافة تركيزات مختلفة من PPN-بناية (0.1، 1، 10، و 100 جزء في المليون) إلى كل خلية الحضنة وصفت من قبل pipetting في يوم 1 و 2 و 3 مع 10 ميكرولتر، 10 ميكرولتر و 20 ميكرولتر، على التوالي، وفقا لكمية كمية من يرقات العمر. إضافة نفس الكمية من بناية (لا PPN) إلى المجموعة الضابطة. وبالتالي، فإن الجرعة الكلية للPPN-بناية في كل خلية الحضنة المسمى يتراكم إلى 4، 40، 400، و 4،000 ص.
      ملاحظة: التعرف على خلايا الحضنة وصفت من قبل الشرائح الشفافة ملحوظ وإزالة الشرائح الشفافة ملحوظ بعد الرضاعة. استخدام بناية جديدة لتغذية لمنع تنظيف خلايا الحضنة من الشغالات.
    2. العودة الأطر تعامل PPN إلى المستعمرات الأصلية لمزيد من الملاحظات.
      ملاحظة: كل معاملة على أربعة يكرر البيولوجية في أربع مستعمرات.
  3. مراقبة اليرقات المعاملة في يوم 7.
    1. لمراقبة الاليرقات ه PPN المعالجة، والعودة الشرائح الشفافة المسمى إلى الإطارات لتسجيل معدلات الوفيات والسد في خلايا الحضنة المسمى.
  4. مراقبة أسعار الشرانق وeclosion العلاج في يوم 13.
    1. إزالة شمع النحل من خلايا الحضنة.
    2. وضع ملاقط يميل لينة في خلية الحضنة والمشبك الشرانق قليلا جدا ثم أخذ الشرانق من بلطف.
    3. نقل الشرانق في لوحات زراعة الأنسجة 24-جيدا مع طبقة مزدوجة من الأنسجة مختبر تحت كل بئر. تسجيل الأضرار والوفيات أثناء نقل العذراء.
    4. حافظ على لوحات زراعة الأنسجة 24-جيدا في حاضنة عند 34 درجة مئوية، والرطوبة النسبية 70٪ حتى ظهور (حوالي 8 أيام).
    5. مراقبة وتسجيل الشرانق وعسل النحل ظهرت.
  5. الإحصاء
    1. حساب البيانات المسجلة والحاضر كوسيلة ± SD
    2. تحليل البيانات باستخدام تحليل التباين (ANOVA) من خلال SAS واستخدام أقل اختبار فرق كبير (LSD) لتحليل الاختلافات بين وسيلتين من العلاجات المختلفة. تعريف دالة إحصائيا كما P -value <0.05. وأظهرت رسائل مختلفة في نفس العمود من الجدول تأثير كبير من خلال التحليل الإحصائي.

3. سمية PPN على المستوى مستعمرة في خلية النحل

  1. إعداد مجموعة عسل النحل.
    1. إدراج استبعاد ملكة عموديا لتقسيم 9 إطارات من مستعمرة صحي في 4 إطارات (الجزء أ) و 5 إطارات (الجزء B) مع الحد من ملكة إلى قسم 4 الإطار. ترك إطار فارغ واحد على الأقل في القسم 4 الإطار لوضع البيض.
      ملاحظة: ضع آخر ملكة استبعاد وعلى رأس الجزء ملكة لمنع الملكة من التنقل بين الأجزاء.
    2. بعد الملكة زرع البيض لمدة 1 يوم، والتحقق من الإطارات لظهور البيض. خذ الأطر المناسبة التي تحتوي على البيض الخروج من الجزء ألف من جهة، وإزالة العمال عسل النحلمن الإطار مع فرشاة النحل.
    3. تغطية الإطار مع شريحة شفافة ومسمار الشريحة الشفافة إلى حافة الإطار مع مسامير تثبيت الورق.
    4. عشوائيا اختيار 100 خلية الحضنة تحتوي على البيض وعلامة كل خلية الحضنة باستخدام علامة دائمة على الشريحة الشفافة. تعيين هذه الخلايا الحضنة 100 باسم مجموعة 1. كتابة المعلومات من كل معاملة على الإطار والشرائح الشفافة باستخدام علامة دائمة لتجنب الخلط بين العلاجات المختلفة.
    5. العودة إطار المسمى لجزء A لمدة 3 أيام، ثم نقل إلى ملكة جزء B لوضع البيض.
    6. بعد 1 يوم، والتحقق من إطارات جزء B، اختيار إطار واحد مناسب وتسمية 100 خلية الحضنة تحتوي على البيض كما هو موضح في الخطوة 3.1.4. تعيين هذه الخلايا الحضنة 100 للمجموعة 2.
    7. العودة إطار المسمى لجزء B لمدة 3 أيام ثم نقل الملكة لجزء A لوضع البيض.
    8. كرر تبادل ملكة بين الجزء A والجزء B 6 مرات أكثر وتعيين مجموعة عدديا،على التوالي (الشكل 2). ينبغي أن يكون هناك ما مجموعه 9 مجموعات.
  2. T العسل ريات مستعمرة النحل مع شراب السكر PPN في يوم 13 (الشكل 2).
    1. إضافة 1 L 50٪ PPN شراب السكر تحتوي على 10 أو 100 جزء في المليون في صندوق النحل تغذية البلاستيك (العرض × الطول × H = 20 سم × 30 سم × 3.5 سم) ووضع مربع على أعلى الإطارات في المستعمرات التجريبية.
      ملاحظة: المجموعة 1 لا يتلقى PPN في 13 يوما كما تم اغلاق خلايا الحضنة.
    2. تغذية المجموعة الضابطة مع 1 L 50٪ شراب السكر (لا PPN) كما هو موضح في الخطوة 2.2.
  3. عدد اليرقات البالغة من العمر اليوم-1 وسجل كما أن معدل الفقس البيض من 100 خلية الحضنة المسمى لكل مجموعة في يوم 5 (الشكل 2). عسل النحل البيض عادة ما تستغرق 3 أيام ليفقس إلى يرقات 0 يوم. وبالتالي، ومراجعة وتسمية 100 بيضة تحتوي على خلايا الحضنة في يوم 1 و حساب عدد اليرقات البالغة من العمر يوم 1 لكل مجموعة في يوم 5 الحصول على نسبة مئوية من معدل الفقس.
  4. Count خلايا الحضنة وسجل حيث وصل سعر متوجا اليرقات من 100 خلية الحضنة المسمى لكل مجموعة في يوم 11 (الشكل 2). سيتم توج 6-7 خلايا الحضنة اليرقات بعمر يوم واحد مع شمع النحل من قبل العاملين في عسل النحل لpupating اليرقات.
  5. مراقبة الشرانق النضج وسجل معدل eclosion من 100 خلية الحضنة المسمى لكل مجموعة في يوم 17 (الشكل 2).
    1. إزالة شمع النحل من خلايا الحضنة واتخاذ الشرانق خارجا مع ملاقط يميل لينة بلطف. نقل الشرانق في زراعة الأنسجة لوحات 24-جيدا مع طبقة مزدوجة من الأنسجة مختبر تحت كل بئر.
    2. حافظ على لوحات زراعة الأنسجة 24-جيدا في حاضنة عند 34 درجة مئوية و 70٪ RH حتى ظهور.
    3. مراقبة وتسجيل الشرانق وظهرت نحل العسل لكل مجموعة حتى المجموعة 9 (49 يوما تجريبية).
      ملاحظة: كل معاملة على أربعة يكرر البيولوجية.
  6. الإحصاء
    1. حساب البيانات المسجلة والحاضر كمتوسطSD ±.
    2. تحليل فروق ذات دلالة إحصائية بين أزواج من العلاجات (على سبيل المثال 0 جزء في المليون / 10 صفحة في الدقيقة، 10 جزء في المليون / 100 جزء في المليون و 0 جزء في المليون / 100 جزء في المليون) في كل مجموعة باستخدام الطالب ر -test الذيل يومين. تعريف كما دلالة إحصائية إذا P -value <0.05.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

لاختبار ميداني عسل النحل، وملكة تقتصر على قسم 4 الإطار لوضع البيض. هذه الخطوة يمكن أن يزيد من كثافة الحضنة في إطار واحد وتسهيل الملاحظات اللاحقة. وقد وصفت كل معاملة، ولوحظ تطور النحل العسل "بشكل واضح من خلال شريحة شفافة. في تغذية الجسم الحي من PPN-BLD إلى يرقات نحل العسل في خلية النحل أجريت لتقييم بدقة تأثير PPN على تطوير نحل العسل في المستعمرة. باستخدام المجراة طريقة التغذية تسهيل مراقبة آثار العلاج الكيميائي على خلية النحل.

لكل جرعة من PPN-بناية، وتميزت مجموعة من خمسين خلايا الحضنة وعلاجها. بعد إضافة PPN-بناية، أعيد الأطر المعالجة إلى المستعمرات الأصلية للمراقبة تحت الظروف الطبيعية. وكانت الآثار السلبية للPPN-بناية على نحل العسل اليرقات المرحلة obse بسهولةrved. ولوحظ وجود تأثير تعتمد على الجرعة. الجدول 1 تقديم عدد من عسل النحل الذي مات في مرحلة اليرقات في اثنين من جرعات أعلى من 10 و 100 جزء في المليون. كما هو مبين في الجدول رقم 1، في اثنين من جرعات (0.1 و 1 جزء في المليون)، كانت معدلات السد، يوما لمعدلات ظهور وeclosion لا تختلف كثيرا عن (أضيف BLD الغذاء) 0 أو التحكم unfed، مع وجود نسبة أعلى بكثير من النحل مع أجنحة مشوهة في 1 جزء في المليون. وقد لوحظ التصبغ من الشرانق في تركيزات منخفضة من PPN. وعلاوة على ذلك، يبدو أن نسبة عسل النحل الكبار مع أجنحة مشوهة زيادة جرعات أعلى من PPN (الجدول 1).

لمحاكاة مستعمرات نحل العسل يعانون من بقايا PPN البيئية، والتغذية من شراب PPN إلى مستعمرة نحل العسل كامل تم تنفيذه. قبل العلاج، وقسمت كل مستعمرة إلى 9 مجموعات الزمنية المختلفة على فترات لمدة 3 أيام من قبل اثنين من excluders الملكة (فايجوري 2). لذلك، لوحظت آثار PPN على معدلات الفقس، متوجا وeclosion في وقت واحد في ظل ظروف مماثلة لتلك الموجودة في البيئة الطبيعية.

تم تغذية المستعمرات شراب مع 10 أو 100 جزء في المليون PPN في يوم 13 (المشار إليها بواسطة منقط الأحمر في الشكل 2). من الناحية النظرية، كانت مجموعة 1 عنصر تحكم PPN خالية لأنه كان يتغذى على PPN شراب في يوم 13 وكان عسل النحل في مجموعة 1 في طور العذراء وتوج. بدأت نحل العسل في مرحلة اليرقات أن تتأثر في مجموعات 2 و 3، وسوف تتأثر البيض في مجموعات 4-9 ويرجع ذلك إلى وقت التعرض الطويل في خلايا النحل الملوثة PPN (الشكل 2).

في هذه التجربة، ونحن تغذية طوائف نحل العسل وشراب PPN ولاحظ التنمية عندما استهلكت النحل الكبار شراب ويفترض تغذية الملكة واليرقات. وقد أكد هذه الفرضية من قبل hatcهينج، متوجا ولوحظت معدلات eclosion، والنحل المجنحة مشوهة بعد العلاج PPN، كما هو مبين في الأرقام 3A - 3D. اختلفت جميع المعلمات بشكل كبير في جرعة أعلى (100 جزء في المليون) بدءا من مجموعة 3، باستثناء نسبة الفقس (الشكل 3A - 3D). وعلاوة على ذلك، وبعد العلاج PPN شراب، توفي العديد من الشرانق مع البشرة السوداء أو بعدم الظهور. في علاج PPN 100 جزء في المليون، تم تدمير الخلايا توج، وأزيلت الشرانق المصابين من مستعمرة (الشكل 3E).

شكل 1
الشكل 1: الخطط من خلايا الحضنة وضع العلامات. (A) 1 بعمر يوم واحد اليرقات عامل تغطيها أوراق شريحة شفافة ووصفت من قبل علامة دائمة. (B) المسمى 1 عامل خلايا الحضنة اليرقات بعمر يوم واحد. السهم الأبيض يشير إلى وجود 1 يوما القديمة يرقة عامل في الداخل. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2: الجدول الزمني لعند بدء PPN نسبة إلى المجموعات التجريبية 9. تم تغذيتها تركيزات مختلفة من PPN في يوم 13 (الخط الأحمر المنقط). تم تقسيم مستعمرة المعالجة في الجزء ألف والجزء B. التبادلات ملكة من الجزء ألف إلى جزء B والعكس بالعكس لوضع البيض تظهر. وقد تم استنساخ هذا بإذن من السيفير 16. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

6 / 55296fig3.jpg "/>
الشكل 3: تطوير يرقات نحل العسل قبل وبعد الرضاعة 1 كغ PPN شراب في مستعمرات النحل التي تم اختبارها. وشملت الدراسة ما مجموعه تسع مجموعات في هذه التجربة: (A) الفقس معدل. (B) متوجا معدل. (C) eclosion معدل. و (D) سعر الجناح تالف. يعني ± ترد SD. السهام الحمراء تشير إلى الوقت الذي PPN قد تبدأ بناء على النحل. تظهر النجمة السوداء دلالة إحصائية مقارنة بالمجموعة الضابطة (0 جزء في المليون). تظهر النجمة الحمراء دلالة إحصائية بين 10 و 100 جزء في المليون. (E) 100 جزء في المليون PPN شراب مستعمرة النحل يعالج أظهرت الخلايا لم يسبق لهم اللعب، الشرانق مشوه يفترض والشرانق الأسود ومشوه. وقد تم استنساخ هذا بإذن من السيفير 16. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

PPN-بناية (جزء في المليون) اليرقات رقم نمو اليرقات
معدل توج (٪) معدل Eclosion (٪) أجنحة تالف (٪)
100 140 0B 0B -
10 139 22.2 ± 33.2b 0B -
1 140 72.3 ± 17.9a 67.7 ± 17.6a 7.7 ± 5.7a
0.1 136 78.3 ± 17.5a 75.4 ± 22.8a 1.4 ± 2.8b
0 138 78.9 ± 5.4a 78.9 ± 5.4a 0B
غير الرضاعة 122 87.8 ± 9.1a 86.1 ± 7.2A 0.8 ± 1.5B

الجدول 1: آثار استمر 3 أيام تغذية من PPN على اليرقات البالغة من العمر يوم 1. إلى كل خلية اليرقات، أضيفت 10 و 10 و 20 ميكرولتر من بناية من أيام 1-3 على التوالي. كل فحص يرد 25-38 اليرقات في مستعمرة وتم اختبار 4 مستعمرات. يتم عرض متوسط ​​± SD. رسائل مختلفة في نفس العمود تختلف اختلافا كبيرا من أقل الفرق اختبار مربع (P <0.05) بعد أن أظهرت ANOVA لها تأثير كبير. وقد تم استنساخ هذا بإذن من السيفير 16.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

طريقة وضع البيض محدودة الملكة وطريقة الملكة الصرف خطوات حاسمة لتشكيل مجموعات عسل النحل لاختبار ميداني في هذا البروتوكول. يسمح طريقة وضع البيض محدودة ملكة تزامن دورة حياة نحل العسل. ونتيجة لذلك، يمكن للباحثين اختيار اليرقات البالغة من العمر اليوم-1 من نفس الفئة العمرية لتلقي العلاج بجرعات مختلفة من المبيدات الحشرية. للتعرف على طريقة الملكة الصرف، وجرى تبادل الملكة بين الجزء ألف (4 إطارات) و (ب) (5 إطارات) للحصول على مراحل النمو المختلفة من عسل النحل لاختبار ميداني لتقييم آثار متبقيات المبيدات والمبيدات الحشرية. وعلاوة على ذلك، تم تسجيل عدد كبير من خلايا الحضنة المحدد في الاختبار الميداني باستخدام شرائح شفافة لوضع العلامات. ومع ذلك، البيض على وضع نتائج أحيانا في خلايا الحضنة كافية للملكة وضع البيض. لذلك، لا بد من إعداد إطارات فارغة للأسلوب ملكة النقد. بدلا من ذلك، يمكن استخدام طريقة وضع البيض محدودة الملكة أيضاإعداد مختلف المجموعات عسل النحل لاختبار في خلية النحل. فصل الإطارات في 2 الإطارات في الجزء ألف و 7 إطارات في جزء B ووضع الملكة في الجزء ألف (2 إطارات) قد تحد من البيض الذي تضعه الملكة ضمن الأطر 2.

لفي الجسم الحي طريقة التغذية، وأضيف PPN-BLD إلى كل خلية الحضنة. عسل النحل أظهرت قبول أعلى بناية من شراب 16 و 20. عسل النحل اليرقات يمكن البقاء على قيد الحياة وتنمو على نظام غذائي الاصطناعي يتكون من غذاء ملكات النحل، والسكريات، وخلاصة الخميرة، والماء المقطر 22 و 23. لم الجلوكوز والفركتوز تكوين BLD لن تؤثر على معدلات البقاء على قيد الحياة من اليرقات في المختبر 21، وبالتالي، فإن BLD يكون أكثر استقرارا للنمو عسل النحل في خلية النحل. تجدر الإشارة إلى أن استخدام بناية جديدة لتغذية ويمكن أيضا منع الإقصاء اليرقات الشغالات "خلالالتجربة تغذية اليرقات. وعلاوة على ذلك، أثناء عملية الرضاعة، مطلوب التغذية لطيفة في البداية لتجنب موت اليرقات البالغة من العمر يوم 1.

وخلال الاختبارات الميدانية، ملوثة كيميائيا بناية في استبعاد يرقات النحل تسبب في بعض الأحيان نظرا لحساسية الشم عالية من النحل التمريض. يؤثر على تكوين السكر بشكل ملحوظ متوسط بقاء اليرقات، قبل العذراء أوزان اليرقات، والأوزان الكبار، وأرقام ovariole 21. عندما كان يستخدم شراب لتقديم لقاح المعدلة وراثيا أو إيجابيا على ديازينون مكافحة المبيدات على يرقات نحل العسل، إزالة العمال القليلة اليرقات من خلايا الحضنة تحتوي على إضافتها أو الأغذية الملوثة 21. وهكذا، وتجدر الإشارة إلى تكوين السكر. زيادة عدد اليرقات البالغة من العمر يوم 1 أو تفريق المواقع خلية الحضنة فردي اختبار يمكن أيضا تحسين المشاكل. في الواقع، استنادا إلى مراقبة عمليات المعالجة PPN-بناية والآثار التي تعتمد على جرعة دراميةPPN-بناية على تطوير النحل والعسل، وافترضنا أن الممرضات لم تقم بإزالة BLD أضاف مصطنع للخلايا الحضنة. تركيزات منخفضة من PPN سبب التصبغ من الشرانق، وربما يرجع ذلك إلى زيادة النشاط phenoloxidase، الذي ينظم التصبغ والتشرنق 24 و 25 و 26. وبناء على استخدام أسلوب التغذية الاصطناعية لكل خلية الحضنة، والآثار المأساوية PPN-بناية على تطوير نحل العسل قد يكون راجعا إلى اتصال مباشر مع PPN من أول يوم من الفقس.

ويمكن تصميم الجرعات الكيميائية المستخدمة في التجارب التغذية استنادا إلى بيانات مسح لبقايا المبيدات في عينات حبوب اللقاح الطازجة التي تم جمعها من خلايا عسل النحل. وهناك مجموعة متنوعة من الطرق للتلوث بالمبيدات من المستعمرات في البيئة الطبيعية. يمكن جلب الملوثات الكيميائية إلى طوائف نحل العسل وتناولها من قبل يرقات بسبب يذكره التغذيةأيون من الشغالات العسل وتؤثر في نهاية المطاف تطور اليرقات. لتقييم تأثير PPN على مستوى مستعمرة في خلية النحل، وكان يستخدم شراب بدلا من حبوب اللقاح لتغذية في هذه الدراسة باعتبارها الوسيلة الأسرع والأكثر مباشرة للتأكد من أن نحل العسل استهلاك هذه المادة الكيميائية. وعلاوة على ذلك، يمكن تعريف حالة من شراب، في حين أن مضمون حبوب اللقاح من الصعب السيطرة عليها (على سبيل المثال، مسببات الأمراض أو التلوث بالمبيدات).

في ظل الظروف الميدانية، مختلف مراحل النمو (بيض، يرقات، عذارى والكبار النحل) من نحل العسل في مستعمرة نحل العسل تعاني من عامل البيئة نفسه. في الإعداد التجريبية لدينا، ومحاكاة الظروف الطبيعية لتقييم آثار المواد الكيميائية على مراحل تطوير نحل العسل في بيئة ديناميكية. لذلك، بعد العلاج PPN (13 يوما)، ويمكن أن نلاحظ أن معدل السد يخضع لنفوذ في مجموعة 1، ومعدل متوجا أثرت في ثماني مجموعات أخرى، ومرحلة اليرقات تتأثرالصورة في مجموعات 2 و 3، الخ وفي ظل هذه الظروف، فإن الآثار الحقيقية داخل مستعمرة ومسار تشتت المادة الكيميائية إلى مستعمرة كاملة واضحة.

في طوائف نحل العسل تعامل مع شراب PPN أظهرت تشويه الخلايا توج وإزالة الشرانق من المستعمرة. وعلاوة على ذلك، لوحظ التصبغ واسعة من الشرانق في علاج PPN 100 جزء في المليون. وهكذا، سمح طريقة التغذية PPN شراب تأثير دينامية للمواد الكيميائية على دورة حياة نحل العسل في خلية النحل التي يتعين مراعاتها. في هذه المحاكمة، وشراب تناولها من قبل العمال والتمريض النحل كان يتغذى يفترض أن الملكة واليرقات. تأكيد، سوف دراساتنا المستقبلية استخدام علامات الكيميائية (مثل صبغة الطعام) في شراب التي تحتوي على مادة كيميائية لزيادة تسهيل دراسة ديناميات خلية نحل ملوثة كيميائيا.

مصدر الغذاء النحل ممرضة يجب أن تأتي من علافات أو في الفك السفلي خلية النحل واليرقات ويتم تغذية وhypopharyngإفرازات الغدة الخطوط الجوية الاثيوبية التي تنتجها النحل ممرضة 21 و 25 و 26 و 27 و 28. عندما يتم تغذية يرقات النحل ممرضة والإفرازات التي تفرزها الغدة البلعوم السفلي في الفك السفلي قد يخفف من PPN شراب. هذا التأثير البيولوجي تخفيف أكثر شبها الظروف الطبيعية ولكن يفسر النتائج المتباينة للفي الجسم الحي طريقة التغذية. ويمكن تطبيق العديد من المواد بما في ذلك المبيدات الأخرى، والمعادن الثقيلة ومسببات الأمراض عسل النحل إلى هذا الأسلوب التغذية لتقييم ومعالجة الأدوار في السكان عسل النحل.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

Acknowledgments

وأيد هذا البحث من قبل منحة 105AS-13.2.3-BQ-B1 من مكتب الحيوانية وصحة النبات والحجر الصحي، ومجلس الزراعة، يوان التنفيذي وغرانت 103-2313-B-197-002-MY3 من وزارة للعلوم والتكنولوجيا (MOST).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Honey bee box SAN-YI Honey Factory W1266 Honeybees rearing
Queen excluder (between frames) SAN-YI Honey Factory I1575 Queen limitation 
Queen excluder (on top) SAN-YI Honey Factory I1566 Queen limitation on top 
Bee brush SAN-YI Honey Factory, Taiwan W1414 clean the bees on frame gently
Bee feeder SAN-YI Honey Factory, Taiwan P0219 feed sugar syrup to colony
Transparent slide Wan-Shih-Chei, Taiwan (http://www.mbsc.com.tw/a01goods.asp?s_id=40) 1139 Mark the larval area on the frames (Material: Polyethylene Terephthalate, PET) (Size = Length*Width*thick = 29.7 mm * 21 mm * 0.1 mm)
24 well tissu culture plate Guangzhou Jet Bio-Filtration Co., Ltd TCP011024 Rearing pupae from extraction
Autoclave Tomin medical equipmenco., LTD. TM-321 Make sterilized distilled deionized water (ddH2O)
P20 pipetman Gilson F123600 Add PPN into bee larval food pool
Incubator  Yihder Co., Ltd. LE-550RD Rearing pupae from extraction
Kimwipes COW LUNG INSTRUMENT CO., LTD KCS34155 Rearing pupae from extraction
Royal jelly National Ilan University (NIU) NIU Make basic larval diet (BLD)
D-(+)-Glucose Sigma G8270 Make basic larval diet (BLD)
D-(-)-Fructose Sigma F0127 Make basic larval diet (BLD)
Yeast extract CONDA, pronadisa 1702 Make basic larval diet (BLD)
Sucrose Taiwan sugar coporation E01071010 Make sugar syrup for bee food
Pyriproxyfen (11%) LIH-NUNG CHEMICAL CO.. LTD. Registration No. 1937 Insect growth regulator (IGR) used in the experiment

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ruffi nengo, S. R., et al. Integrated pest management to control Varroa destructor and its implications to Apis mellifera colonies. Zootecnia Trop. 32 (2), 149-168 (2014).
  2. Mullin, C. A., et al. High levels of miticides and agrochemicals in North American apiaries, implications for honey bee health. PLoS One. 5, e9754 (2010).
  3. Lu, C. A., Chang, C. H., Tao, L., Chen, M. Distributions of neonicotinoid insecticides in the Commonwealth of Massachusetts, a temporal and spatial variation analysis for pollen and honey samples. Environ. Chem. 13, 4-11 (2016).
  4. Tsai, W. T. Analysis of coupling the pesticide use reduction with environmental policy for agricultural sustainability in Taiwan. Environ. & Pollut. 2, 59-65 (2013).
  5. Weng, Z. H. Pesticide market status and development trend (in Chinese). PRIDE. , https://pride.stpi.narl.org.tw/ (2016).
  6. Kevan, P. G. Pollinators as bioindicators of the state of the environment, species, activity and diversity. Agric. Ecosys. Environ. 74 (1-3), 373-393 (1999).
  7. Kevan, P. G. Forest application of the insecticide fenitrothion and its effect on wild bee pollinators (Hymenoptera: Apoidea) of lowbush blueberries (Vaccinium SPP.) in Southern New Brunswick, Canada. Biol. Conserv. 7, 301-309 (1975).
  8. Crane, E., Walker, P. The impact of pest management on bees and pollination. , IBRA. Cardiff, UK. (1983).
  9. Haouar, M., Decormis, L., Rey, J. Fluvalinate applied to flowering apple trees-contamination of honey-gathering bees and hive products. Agronomie. 10 (2), 133-137 (1990).
  10. Chauzat, M. P., et al. A survey of pesticide residues in pollen loads collected by honey bees in France. J. Econ. Entomol. 99 (2), 253-262 (2006).
  11. Bonzini, S., Tremolada, P., Bernardinelli, I., Colombo, M., Vighi, M. Predicting pesticide fate in the hive (part 1), experimentally determined τ-fluvalinate residues in bees, honey and wax. Apidologie. 42 (3), 378 (2011).
  12. Sanchez-Bayo, F., Goka, K. Pesticide residues and bees-a risk assessment. PLoS One. 9 (4), e94482 (2014).
  13. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity-USA. Apidologie. 41, 312-331 (2010).
  14. Yang, E. C., Chang, H. C., Wu, W. Y., Chen, Y. W. Impaired olfactory associative behavior of honeybee workers due to contamination of imidacloprid in the larval stage. PLoS One. 7, e49472 (2012).
  15. Urlacher, E., et al. Measurements of chlorpyrifos levels in forager bees and comparison with levels that disrupt honey bee odor-mediated learning under laboratory conditions. J. Chem. Ecol. 42 (2), 127-138 (2016).
  16. 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. J. Asia Pac. Entomol. 19 (3), 589-594 (2016).
  17. Dennehy, T. J., DrGain, B. A., Harpold, V. S., Brink, S. A., Nichols, R. L. Whitefly Resistance to Insecticides in Arizona: 2002 and 2003 Results. , San Antonio, TX, USA. http://ag.arizona.edu/crop/cotton/insects/wf/whiteflyresistance0204.pdf 1926-1938 (2004).
  18. Yang, E. C., Wu, P. S., Chang, H. C., Chen, Y. W. Effect of sub-lethal dosages of insecticides on honey bee behavior and physiology. Proceedings of international seminar on enhancement of functional biodiversity relevant to sustainable food production, ASPAC, Tsukuba, Japan, , http://www.niaes.affrc.go.jp/sinfo/sympo/h22/1109/paper_06.pdf (2010).
  19. Fourrier, J., et al. Larval exposure to the juvenile hormone analog pyriproxyfen disrupts acceptance of and social behavior performance in adult honey bees. PLoS One. 10, e0132985 (2015).
  20. Hanley, A. V., Huang, Z. Y., Pett, W. L. Effects of dietary transgenic Bt corn pollen on larvae of Apis mellifera and Galleria mellonella. J. Apicult.Res. 42 (4), 77-81 (2003).
  21. Kaftanoglu, O., Linksvayer, T. A., Page, R. E. Rearing honey bees, apis mellifera, in vitro 1, effects of sugar concentrations on survival and development. J. Insect Sci. 11 (96), 1-10 (2011).
  22. Vandenberg, J. D., Shimanuki, H. Technique for rearing worker honey bees in the laboratory. J. Apicult. Res. 26 (2), 90-97 (1987).
  23. Peng, Y. S. C., Mussen, E., Fong, A., Montague, M. A., Tyler, T. Effects of chlortetracycline on honey bee worker larvae reared in vitro. J. Invertebr.Pathol. 60 (2), 127-133 (1992).
  24. Bitondi, M. M., Mora, I. M., Simoes, Z. L., Figueiredo, V. L. The Apis mellifera pupal melanization program is affected by treatment with a juvenile hormone analogue. J. Insect Physiol. 44 (5-6), 499-507 (1998).
  25. Zufelato, M. S., Bitondi, M. M., Simoes, Z. L., Hartfelder, K. The juvenile hormone analog pyriproxyfen affects ecdysteroid-dependent cuticle melanization and shifts the pupal ecdysteroid peak in the honey bee (Apis mellifera). Arthropod Struct. Dev. 29 (2), 111-119 (2000).
  26. Santos, A. E., Bitondi, M. M., Simoes, Z. L. Hormone-dependent protein patterns in integument and cuticular pigmentation in Apis mellifera during pharate adult development. J. Insect Physiol. 47 (11), 1275-1282 (2001).
  27. Brouwers, E. V. M. Glucose/Fructose ratio in the food of honeybee larvae during caste differentiation. J. Apicult.Res. 23 (2), 94-101 (1984).
  28. Howe, S. R., Dimick, P. S., Benton, A. W. Composition of freshly harvested and commercial royal jelly. J. Apicult. Res. 24 (1), 52-61 (1985).

Tags

العلوم البيئية، العدد 122، عسل النحل،
تقييم تأثير المواد الكيميائية البيئية على عسل النحل التنمية من الفرد إلى مستعمرة مستوى
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ko, C. Y., Chen, Y. W., Nai, Y. S.… More

Ko, C. Y., Chen, Y. W., Nai, Y. S. Evaluating the Effect of Environmental Chemicals on Honey Bee Development from the Individual to Colony Level. J. Vis. Exp. (122), e55296, doi:10.3791/55296 (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