Waiting
Login processing...

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

Environment

פרוטוקול מעקב וידאו מסך ההרתעה Chemistries עבור דבורים דבש

Published: June 12, 2017 doi: 10.3791/55603

Summary

אובדן מושבות דבש הדבש מהווה אתגר לשירותי האבקה של היבול. ההמלצות הנוכחיות להגנה על המאבקים מחייבות גישה חלופית למזעור המגע של דבורי דבש לחומרי הדברה מזיקים באמצעות chemistries דוחה. כאן, אנו מספקים שיטות מפורטות עבור פרוטוקול מעקב חזותי כדי ההרתעה המסך עבור דבורים.

Abstract

דבורת הדבש האירופית, אפיס מליפרה ל ' , היא מאבקה חשובה מבחינה כלכלית וחקלאית שמייצרת מיליארדי דולרים בשנה. מספר דבש מושבות הדבש כבר בירידה בארצות הברית ובמדינות רבות באירופה מאז 1947. מספר גורמים לשחק תפקיד זה ירידה, כולל חשיפה מכוונת של דבורים דבש לחומרי הדברה. פיתוח שיטות ושיטות חדשות מוצדקות להפחתת החשיפה לחומרי הדברה למאובנים אלו. גישה אחת היא השימוש של chemistries דוחה כי להרתיע דבורי דבש לאחרונה טיפול בחומרי הדברה. כאן, אנו מתארים פרוטוקול להבחין ההרתעה של דבורי דבש חשופים chemistries דוחה לבחור. דבורים דבורים דבש נאספים ומרעב בן לילה באינקובטור 15 שעות לפני הבדיקה. דבשי דבש בודדים ממוקמים לתוך צלחות פטרי שיש להם קוביית סוכר-אגרוזה (טיפול בשליטה) או קוביית סוכר- agarose- מתחם (טיפול דוחה)לאמצע המנה. צלחת פטרי משמש בזירה כי הוא ממוקם תחת מצלמה בתיבה אור כדי להקליט את הפעילות דבורה דבש הדבש באמצעות תוכנת מעקב וידאו. סך של 8 טיפולים ו 8 דוחה נותחו במשך 10 דקות עם כל טיפול היה כפולות עם דבש דבש חדש. כאן אנו מדגימים כי דבורי הדבש נרתעות מקוביות הסוכר-אגרוס עם טיפול מורכב ואילו דבורי הדבש נמשכות לקוביות הסוכר-אגרוס ללא תרכובת נוספת.

Introduction

דבש הדבש האירופי, Apis melliferaL. , הוא חרק כלכלי חשוב חקלאי המספק שירותי האבקה מוערכים ביותר מ 200 מיליארד דולר ברחבי העולם 1 . בארצות הברית ובאירופה, מספר מושבות הדבש של הדבש הולך ופוחת. ארצות הברית איבדה CA. 60% של מושבות דבורים מנוהלות מנוהל מ 1947-2008 בעוד אירופה איבדה CA. 27% מ 1961-2007 2 , 3 . ישנם מספר גורמים שעשויים להיות אחראים למספר גדל של הפסדי המושבה, כולל אך לא רק, טפילים טפיל, זיהומים פתוגן, שיטות דבורים, ושימוש בחומרי הדברה 2 - 4 .

דבש עשוי להיות חשוף חומרי הדברה דרך שני מסלולים עיקריים. חשיפה לחומרי הדברה מחוץ לכוורת יכולה להתרחש כאשר אנשים מחפשים מזון באים במגע עם יבוליםרוססו בכימיקלים להגנה מפני מזיקים. חשיפה לחומרי הדברה בתוך הכוורת יכולה להתרחש כאשר כוורנים משתמשים בכימיקלים כדי לשלוט במזיקים ובפתוגנים, כגון קרדית, חיידקים ומיקרוספורדיה. שאריות חומרי הדברה זוהו בדגימות שעווה, אבקה ודבש דבש מ -24 מכונים בארצות הברית ובקנדה 5 , 6 . ההשפעות של מגע חומרי הדברה לדבורים דבש כוללים רעילות חריפה, כמו גם השפעות קטלניות כגון שיתוק, דיסאוריינטציה, ושינויים התנהגותיים ובריאותיים 1 , 7 . כמו החקלאות המודרנית מחייבת שימוש בחומרי הדברה כדי לשמור על התשואות היבול גבוהה, כימיקלים אלה ימשיכו להיות הסתמך על בעתיד 2 . על מנת להגן טוב יותר על דבורי הדבש מפני חשיפות חומרי הדברה, יש צורך בפיתוח פרוטוקולים ותקנות חדשים.גישה אפשרית אחת להגנה היא שימוש בדוחים כדי להפחית את החשיפה של דבורי דבש לחומרי הדברה בזמן חיפוש מזון.

הדברה חרקים (IRs) שימשו בדרך כלל כאמצעי הגנה אישיים נגד נגיפי מחלת הפרקים 8 . הנפוץ ביותר והמוצלחת IR, שפותחה לפני יותר מ -60 שנה, הוא DEET 8 , 9 . זה נחשב תקן הזהב עבור בדיקות דוחה חרקים והוא משמש על ידי ארגון הבריאות העולמי הסוכנות להגנת הסביבה כביקורת חיובית עבור הרומן דוחה בדיקות 10 . בנוסף, DEET נמצא לפזר דבורי דבש מאיום המושבה שלהם 11 . התכונות הנוכחיות הקשורות IRs אישיים כוללים: (1) השפעה מתמשכת נגד מספר רחב של פרוקי רגליים; (2) שאינו מגרה למשתמש כאשר הוא מוחל על העור או על הבגדים; (3) חסר ריח אוריח נעים; (4) אין השפעה על בגדים; (5) לא מראה שמנוני כאשר מוחל על העור לעמוד בפני הזעה, כביסה, וניגוב על ידי המשתמש; (6) אין השפעה על פלסטיק נפוץ; ו (7) יציב מבחינה כימית ובמחיר סביר לשימוש נרחב 12 . דוחה המשמש דבורים דבש רק צריך כמה תכונות אלה כגון השפעות מתמשכות, לא מעצבן על המוליכים, ריח חסר ריח או נעים, יציב מבחינה כימית ובמחיר סביר לשימוש נרחב, ולא רעילים דבורים דבש. עם זאת, לפני בחינת תכונות אלה לעומק, יש צורך בשיטת סינון תרכובות לדחיית / הרתעה באופן תפוקה גבוהה. כאן, אנו מתארים פרוטוקול assay במעבדה כדי המסך compounds עבור ההרתעה של דבורים דבש, צעד חשוב בקביעת repellency. הפרוטוקול הבא שונה ממחקר קודם המתאר שיטת מעקב ויזואלי כדי להעריך את ההשפעות sublethal של חומרי הדברה על דבורים דבש 13 . HoweVer, פרוטוקול זה שונה בכך שהוא נועד למדוד את ההשפעות של repellents המועמד שעלול להרתיע דבורים דבש מן הדברה מטופלים יבולים. אין פרוטוקולים מומלץ עבור בדיקות מעבדה של ההרתעה כימית דבורים דבש, ובכך, פרוטוקול זה מספק גישה פשוטה המסך תרכובות כאלה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הכן קוביות סוכר agarose

  1. לשקול את 8 גרם של סוכר ומכניסים לתוך בקבוק 50 מ"ל Erlenmeyer.
  2. ממלאים את בקבוק Erlenmeyer עם 20 מ"ל של מים מיונן. ממיסים את הסוכר על ידי swirling את הבקבוק.
  3. לשקול 170 מ"ג של agarose ולהוסיף אותו לפתרון הסוכר.
  4. מחממים את פתרון הסוכר agarose במיקרוגל גבוה עבור 25 s. ממיסים את agarose לתוך פתרון הסוכר.
  5. אפשר את הבקבוק ואת פתרון סוכר agarose להתקרר.
    הערה: הבקבוק צריך להיות מגניב למגע, אבל לא מאפשרים את הפתרון כדי לחזק.
    1. כדי להכין קוביית סוכר agarose לטיפול בשליטה, יוצקים את הפתרון למחצה סוכר- agarose סוכר לתוך עובש סירה שוקל.
      הערה: במשקל סירה עובש יש את הממדים 1.5 x 1.5 x 0.3 ס"מ 3 .
    2. כדי להכין קוביית סוכר- agarose המתחם לטיפול דוחה, להוסיף את הכמות הרצויה של המתחם לפתרון חצי מקורר ( למשל , 1% DEET באגר-agarose פתרון (v / v)). מערבולת את הבקבוק לערבב את המתחם ולאחר מכן לשפוך את הפתרון לתוך עובש סירה שוקל.
      הערה: שמונה תבניות שליטה ושמונה תבניות בדיקה יהיה מוכן בשלב זה. תבניות בקרה אינן מכילות דוחה.
  6. מגניב את קוביות סוכר agarose בתבניות במקרר 5-10 דקות. הסר את קוביות סוכר agarose מוצק מן שקילה סירות עובש ומכניסים אותם לתוך מיכל פלסטיק עם מגבת נייר לחה.
  7. מניחים את המיכלים למקרר לאחסון. קוביות סוכר agarose יש להשתמש תוך 7 ימים של הכנה.

2. תכנות תוכנת מעקב וידאו והתקנה ניסיונית

  1. תחת הגדרות ניסוי בסרגל Explorer אקספלורר (בתוכנת המעקב, ראה טבלת חומרים), הממוקם בצד שמאל של המסך, ודא כי המצלמה הנכונה נבחרה וכי הקלטת וידאו מרוכז על זירות צלחת פטרי.
    1. אם הקלטת הווידאו צריכה להיות מרוכזת, להיכנס להגדרות של המצלמה תחת בקרות AOI ובחר את מרכז X ואמצע Y אפשרויות.
  2. תחת הגדרות ניסוי, שנה את מספר הזירות ל -16. תחת תכונות מעקב, בחר באפשרות איתור נקודות מרכזיות.
  3. בחר הגדרות ארנה כדי להגדיר את הזירה הרצוי assay.
    1. מניחים את 16 צלחות פטרי בדפוס 4 x 4 על גבי תיבת אור, ממוקם מתחת למצלמה ( איור 1 ).
      הערה: כלים אלה משמשים ליצירת זירה הקלטה ריקים.

איור 1
איור 1: הסדר צלחת פטרי על תיבת האור. צלחות פטרי מסודרות בבלוק בגודל 4 x 4 מעל תיבת האור. סידור זה מספק זיהוי קל של טיפולי הבקרה והדוחה עבור vפרוטוקול מעקב אחר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. ב ארנה הגדרות, להשתמש בלחצן רקע לתפוס, הממוקם על לוח בצד ימין, כדי לצלם תמונה של 16 צלחות פטרי. זה ישמש את התבנית כדי להגדיר את הזירה.
  2. בחר "צור אליפסה" מסרגל הכלים בחלק העליון של המסך הגדרות ארנה וליצור עיגול התואם את הקוטר של אחד צלחות פטרי בתמונה תפס. מניחים את סמן ארנה 1 לתוך המעגל ( איור 2 ).

איור 2
איור 2: צילום מסך של הגדרות הזיהוי של תוכנת המעקב החזותי. תצפית של פסים אלכסוניים בתוך המעגל מספק אישור של אזור איתור במעגל. א אזור 1 סמן מסופק עבור כל ריבוע ומגדיר את אזור היעד עבור כל צלחת פטרי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. בחר "אזור קבוצה 1" הממוקם תחת Arena 1 בחלונית הכלי בצד ימין. בחר "צור מלבן" מסרגל הכלים בחלק העליון של המסך. צור ריבוע בגודל 30 x 30 פיקסלים באמצעות אותו ולאחר מכן הצב אותו במרכז המעגל שנוצר בשלב הקודם. בחר "הוסף אזור" מסרגל הכלים העליון ולאחר מכן לחץ באמצע הריבוע. הזז את סמן אזור 1 כך שהוא בכיכר.
    הערה: הכיכר שנוצרה היא אזור הזנה ואין זו דרישה שאזור ההזנה יהיה בדיוק באותו גודל כפי שרשום כל עוד הוא גדול מעט מקוביית הסוכר.

Les / ftp_upload / 55603 / 55603fig3.jpg "/>
איור 3: צילום מסך של הגדרות ארנה שהושלמו. הגדרות הזירה שהושלמו צריכות להיראות כמו בדוגמה זו. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. בחר "ארנה 1" בחלונית כלי בצד ימין ולאחר מכן לחץ על זירה מלאה משוכפל. מהתפריט הנפתח בחר "All Arenas" ולאחר מכן לחץ על אישור. להעביר את setups זירה כפולות על מנות פטרי הנותרים בתמונה חטף (איור 3).
    1. בחר "Arena 1" ולאחר מכן בחר "כיול קנה מידה" על סרגל הכלים העליון. צייר את קו כיול על פני קוטר של ארנה 1 צלחת פטרי. לשנות את המדידה בקוטר ל 9 ס"מ (קוטר של צלחות פטרי בשימוש). בחר "אימות הגדרות ארנה" בחלונית הכלי בצד ימין.
  2. בחר "הגדרות איתור "בשורת הבקרה בצד שמאל.
  3. בחר "הגדרות זיהוי 1" ולאחר מכן בחר "גריי קנה מידה" בתפריט הנפתח הממוקם בצד ימין תיבת הכלים. תחת זיהוי, להגדיר את טווח כך שהוא 0 עד 83 ( איור 4 א ).
  4. לחץ לחיצה ימנית על "הגדרות איתור" ולעשות הגדרה חדשה בשם "הגדרות זיהוי 2". ודא כי "גריי אפור" עדיין נבחר, אך לא לשנות את הפרמטרים האחרים.
    הערה: יהיו עיגולים גדולים צהוב בחלון הווידאו מעל הזירות. זה יסייע בהסדרת מנות פטרי לתפקידים הנכונים לפני ההקלטה ( איור 4 ב ).

איור 4
איור 4: צילום מסך של הגדרות הזיהוי 1 ו- 2. ( א ) מראה כיצד תיראה הזירה עם קנה המידה האפור שתוקן עבורדבש דבש נושא בצלחת פטרי. ( ב ) מציג את אזור הזירה זיהוי כך המיקום של מנות פטרי ניתן לעשות בין הניסויים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. בחר "רשימת ניסיון" בסייר ניסיוני ולחץ על "הוסף משתנה" בסרגל הכלים העליון. שם המשתנה המוגדר על ידי המשתמש כ"טיפול ". בחר בסרגל הנפתח "ערכים מוגדרים מראש" בעמודת הטיפול המוגדרת על ידי המשתמש והוסף C (control) ו- T (טיפול) כערכים מוגדרים מראש. בחר בלחצן 'הוסף ניסיונות' הממוקם בסרגל הכלים העליון. הוסף שני ניסויים, ולאחר מכן עבור כל זירה לבחור אם היא זירת שליטה (C) או זירת הטיפול (T) ( איור 5 ).

איור 5
FiGure 5: תמונת מסך של רשימת המשפטים. תיוג הזירות נכון הוא חשוב כאן כמו התוכנית משתמשת במידע כאן כדי להפריד את הנתונים כדי לנתח את זה סטטיסטית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. בחר "פרופיל נתונים" בחלונית 'ניסוי Explorer'. בעמודה השמאלית, בחר "טיפול" הממוקם תחת הכותרת "משתנים עצמאיים המוגדרים על ידי המשתמש". פעולה זו תוסיף תיבת "מסנן" לאזור עם תרשים הזרימה. בחר "C" בתיבה המוקפצת ולאחר מכן למקם את המסנן החדש שנוצר בין תיבת "התחל" ו "תוצאה 1" התיבה. החצים תרשים זרימה צריך להתאים כך שהם נקודת מתוך תיבת ההתחלה למסנן ולבסוף לתוצאה 1.
    1. חזור על שלב 2.12, אולם הפעם בחר "T" עבור המסנן ולאחר מכן בחר"תוצאה" בקטע "אלמנטים משותפים". העבר את הקופסאות שנוצרו לאחרונה לאזור תרשים זרימה וחבר את הקופסאות לחצים ( איור 6 ).

איור 6
איור 6: צילום מסך של פרופיל נתונים. זה מראה כיצד תרשים זרימה צריך להיות מוגדר כדי לקבל את ההפרדה המתאימה בניתוח סטטיסטי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. שמור את הקובץ.

3. איסוף דבש דבש אנשים

  1. ללבוש בגדים מגן לבחור כוורת לאסוף דבורים דבש (בעיקר foragers).
  2. הסר את הכיסוי החיצוני והפנימי של הכוורת. השתמש בכלי כוורת כדי לבחור מסגרת מתוך גוף הכוורת העליון שאינו מכיל צנרת.בעדינות להרים את המסגרת מתוך תיבת כוורת.
  3. בדוק את המסגרת של הדבורה המלכה דבש. אם היא לא שם, לטאטא את הדבורים דבש מן המסגרת לתוך מיכל להובלה. לאסוף מספיק אנשים כדי להיות מסוגל להפעיל שני ניסויים מלאים עבור כל מתחם להיבדק (16 אנשים מנוצלים לכל משפט עם שולטת).
    הערה: אנשים שנאספו צריך להיות בעיקר foragers; עם זאת, עשויים להיות אנשים אחרים בגילאי כגון דבורים אחות הכלולים באוסף.
  4. לרשום את הזמן שבו דבורים הדבש הוסרו. מעבירים אותם לתוך 9 ס"מ x 7 ס"מ x 9 ס"מ תיבת פלסטיק המכילים חורים האוויר ומכניסים אותם לתוך חממה ב 32 ° C ו 70% לחות יחסית.
  5. להרעיב את דבורי הדבש במשך 15 שעות.
    הערה: זה בדרך כלל עובד הכי טוב אם דבורים הדבש נאספים הערב לפני שנבדקו.

4. ביצוע Visual Assay מעקב

  1. הפעל את תוכנית המעקב החזותי ופתח את השמירהD קובץ ניסיוני שנוצר עבור assay זה.
  2. בחר "הגדרות זיהוי 2".
  3. מניחים קוביות סוכר agarose סוכר למרכזי 8 של 16 צלחות פטרי. חזור על תהליך זה עם קוביות סוכר-agarose מתחם (הרתעה) קוביות 8 הנותרים מנות.
  4. השתמש מלקחיים כדי להסיר דבש אחד דבש מהקופסה פלסטיק ומניחים אותו לאחד הכלים פטרי שליטה.
  5. חזור על שלב 4.4 עבור 15 מנות פטרי הנותרים.
  6. מניחים את כל הכלים על תיבת האור וממקמים אותם כך אזור הזירה זיהוי (המוצג על מסך המחשב בעת הגדרת הגדרה 2 נבחר) להתאים לכל אחד זירות צלחת פטרי. להאיר את תיבת האור מלמטה על ידי מערך של נורות LED מוגדר הספקטרום האדום. הקיפו את כל התיבה ואת המצלמה עם סדין פלסטיק שחור לחסל את האור החיצוני ולהפחית צללים בתוך הזירות.
  7. לאחר צלחות פטרי הוגדרו, ודא "זיהוי הגדרות 1" הוא- הגדרה שנבחרה.
    הערה: בשלב זה תוכנת מעקב ויזואלי צריך להיות להרים רק את דבש הדבש בתוך זירות צלחת פטרי.
  8. בחר באפשרות "רכישה" מתוך סייר הניסוי. לחץ על הלחצן "התחל ניסיון" הירוק הממוקם בתיבה בקרת רכש מוקפץ בצד ימין כדי להתחיל להקליט.
  9. הפעל את assay במשך 10 דקות ולאחר מכן לחץ על כפתור "עצור משפט" האדום על בקרת רכישה pop up כדי לעצור את ההקלטה.
  10. הסר את האנשים מן הצלחות פטרי ומכניסים אותם לתוך מיכל נפרד, כך שהם לא נבדקו פעמיים.
  11. חזור על שלבים 4.4-4.10 עבור המשפט השני על אותו מתחם.
    הערה: שיטה זו יכולה להיות שונה כדי להגדיל את מספר הדבש דבש לכל טיפול לפי הצורך על ידי המשתמש.
  12. בחר בסטטיסטיקה בסייר הניסוי ולאחר מכן לחץ על חשב.
  13. לייצא את הנתונים לתוכנות מנהל נתונים ולאחר מכן לנתח את הנתונים עבור משמעות באמצעות באמצעות אחד wAy ניתוח של שונות עם הבדיקה של Tukey שלאחר הבדיקה, ו unaired T- מבחן באמצעות תוכנה מועדפת סטטיסטית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

פרוטוקול מעקב ויזואלי פותח כדי להקליט את כמות הזמן הדבורים הדבש בילה באזור היעד עם סוכר או agarose (טיפול שליטה) או סוכר agarose- מתחם קוביה (טיפול הרתעה). הזמן המוקלט נותח באמצעות תוכנה סטטיסטית ואת הזמן הממוצע בילה ± שגיאת תקן באזור היעד הוא דיווח כגרף עמודות. DEET, תקן הזהב עבור דוחה חרקים / בדיקות ההרתעה, שימש פרוטוקול זה כביקורת חיובית. דבורי הדבש שסופקו עם קוביית סוכר-אגרוס (שליטה שלילית) בילו 343 ± 26 שניות באזור המטרה ואילו דבורי הדבש שסופקו עם סוכר-אגרוס-דט (דוחה) בילו 16 ± 4 שניות באזור המטרה ( איור 7 ). DEET הפחית באופן משמעותי את כמות הזמן המושקע על ידי דבורי הדבש באזור היעד על ידי CA. 95% לעומת זה של טיפול שליטה.

תרכובות שהיו עניין לקביעת ההרתעה לדבורי הדבש הוקרנו אז בפרוטוקול זה. איור 8 א מייצג תרכובת שאינה מרתיעה דבורי דבש ממקור המזון באזור המטרה. הזמן הממוצע שהוצא על ידי דבורים דבש באזור היעד במנות שליטה היה ca. 352 ± 60 s, לעומת ca. 282 ± 43 של דבורים דבש בתוך צלחות פטרי כי היו קוביות סוכר agarose חדורים במתחם A. איור 8B מייצג תרכובת אחרת מאשר DEET שיש השפעות הרתעה דומה על דבורים דבש בודדים. דבש הדבורים בתוך בצלחות פטרי שליטה נשאר באזור היעד במשך זמן ממוצע של כ. 493 ± 31 s, לעומת ca. 23 ± 3 של דבורים דבש בתוך צלחות פטרי המכילים קוביית סוכר agarose חדורים במתחם B. תוצאות אלה לאמת את השימוש בפרוטוקול זה עבור הקרנת ההרתעה הכימית של דבורים דבש. לפני הפעלת פרוטוקול זה עם תרכובות של עניין, זה עשוייהיה צורך לנהל ניסוי כמובן זמן כדי לקבוע את כמות הזמן רעב הדבורים הדבש.

איור 7
איור 7: תוצאות לדוגמה מתוך תוכנת המעקב החזותי פרוטוקול ההרתעה שליטה חיובית DEET. דבורים דבש נאספים כוורת בערב זמן ההסרה נרשם. לאחר מכן הם מועברים לתוך מיכל פלסטיק המכיל חורי אוויר. התיבה ממוקמת לתוך אינקובטור מוגדר על 32 מעלות צלזיוס והחזיק לילה במשך 15 שעות. למחרת בבוקר, אנשים ממוקמים לתוך צלחות פטרי המכילים גם קוביית סוכר agarose שליטה או קוביית סוכר agrous- DEU- חדרו. פרוטוקול ההרתעה המתואר אז הוא לרוץ. התוצאות המופיעות נתון זה אופייני עבור זהב repellency תקן DEET. מתוך נתון זה אנו רואים כי כמות הזמן הממוצע דבורה מורעבת דבש תשקיע ב האכלה zאחד עם קוביית בקרה (343 ס ') גדול באופן משמעותי (P <0.0001) מאשר הזמן הממוצע של אדם באזור ההאכלה עם קובייה ספוגה DEET ( כ 16 s). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

הספרה 8
איור 8: דוגמה תוצאות מ תוכנות מעקב חזותי נבדק תרכובות. ( A ) מייצג נתונים המציגים את הזמן הממוצע שהוחלט על ידי אנשים באזור היעד במנות הבקרה (352 s s) אינו שונה באופן משמעותי מהזמן הממוצע בילה באזור היעד במנות נבדקות עם תרכובת A ( כ 282 שניות ). ( B ) מייצג נתונים המראים הבדלים משמעותיים בזמן הממוצע בילה באזור היעד בין גור הבקרה( כ 493 שניות) וקוביות מורכבות מסוג B ( כ -23 שניות). בדיקת T לא מסודרת הופעלה כדי לקבוע את המשמעות (P <0.0001; DF 15). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

זה פרוטוקול מעקב ויזואלי מספק גישה פשוטה המסך ההרתעה כימית עבור דבורים דבש באופן מהיר וקל יחסית. אין פרוטוקולים מומלצים לבדיקות מעבדה של הרתעה כימית לדבורים. מחקרים קודמים בחצי-שדה ובדקו מחקרי דבש של דבש 14 , 15 ; אולם הפרוטוקולים המתוארים הם זמן רב, עבודה אינטנסיבי, ודורשים משאבים נוספים במתקן מחוץ למעבדה הכללית. פרוטוקול זה תוכנן כהערכה מוקדמת של ההרתעה הכימית לפני בדיקה חצי - מלאה או שדה מלא של תרכובות כאלה עם דבש דבורים.

ישנם אתגרים כאשר בודקים בודדים להערכת ההרתעה הכימית עבור דבורים דבש מחוץ הכוורת. לדוגמה, דבורי דבש הן חרקים חברתיים המסתמכים על פרומונים בתוך הכוורת שמשפיעים על התנהגות 14 . פרוטוקול זה requiאת השימוש של אנשים שאינם מקבלים עוד רמזים pheromone, בנוסף לרעב. רעב נדרש כדי לתקנן את תגובות האכלה של דבורים בודדות דבש. זמן הרעב נקבע על ידי מחקר של 24 שעות. יש לציין כי רעב יכול להיות השפעות מזיקות על דבורים דבש בודדים. לדוגמה, דבורים הדבש להיות רדום בשעה 18 שעות לאחר איסוף מן הכוורת. בהתבסס על תצפיות אלה, דבורים הדבש היו רעב במשך 15 שעות לאחר איסוף מן הכוורת.

הצעדים הקריטיים המעורבים בפרוטוקול זה כדי למנוע בדיקות לא מוצלחות כוללים: (1) ביצוע בדיקות לאחר לפחות 12 שעות של רעב; (2) להימנע מבדיקות לאחר רעב עולה 18-19 שעות, כמו זה מקטין את דבורת הדבש; (3) להחליף את האנשים שליטה עבור כל משפט; ו (4) ניהול של צללים חיצוניים אור ושליטה בתוך הזירות. בנוסף, צלחות פטרי צריך להיות מוחלף לפני הקרנה חדשה מתחם scReen. מדי פעם, דבש הדבש יהיה לצבור בתוך צלחת פטרי במהלך ההקלטה. זה בדרך כלל לא להפריע הקלטה או איסוף נתונים. כל צלחות פטרי צריך להישטף ביסודיות לאחר כל מסך כדי להסיר סוכר agarose ו שאריות המתחם כמו גם דבש דבש הצואה.

פרוטוקול זה נועד בעיקר כדי המסך compounds עבור ההרתעה דבורים דבש, אבל ניתן להתאים בקלות להבחין ההרתעה במינים חרקים אחרים. יתרון גדול של שימוש בתוכנת מעקב ויזואלי היא שזה עושה הקלטה מלאה וידאו להקרנה של כל מתחם. אם יש צורך לסקור ולנתח כל הקלטה, החוקר יכול לבחור את קובץ עניין במהירות לנהל את המסך שוב עם פרמטרים זהה או חדש. תוכנת מעקב ויזואלי גם יש את היכולת לזהות חרקים בודדים קטנים יותר מאשר דבורת הדבש. עם זאת, זה עשוי לדרוש שדה ראייה מופחת עבור שדה המצלמה פחות זירהS כדי להקליט במסך אחד. כוחו של פרוטוקול זה הוא היכולת תרכובות המסך בתוך דקות עבור אפקטים הרתעה במעבדה הגדרה. ככזה, זמן וכסף ניתן לשמור על ידי הפחתת ספריה מורכבת של עניין למספר נבחר של מועמדים לבדיקות שדה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgments

ברצוננו להודות לד"ר תומאס קוהר על השימוש בתוכנות מעקב ויזואליות. אנו מודים ג'יימס וילסון וסקוט אוניל על העזרה הטכנית שלהם.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
50 mL Erlenmeyer flask Kimax 26500-50 used for making the sugar/agarose cubes
Sugar Kroger any similar product will sufffice
Deionized water acquired in house
Agarose Apex 20-102 used for making the sugar/agarose cubes
Mold for agarose cubes (Weigh Boat) any mold that will provide the researcher with a 1.5 cm x 1.5 cm x 0.3 cm sugar/agarose cube will suffice
EthoVision XT Noldus visual tracking software
633 nm LEDs Cyron HTP904E These lights were placed into a constructed light box to illuminate the arenas from below.  The box was a simple wooden structure with a frosted plastic/plexi glass cover that allowed the light to disperse upwards without any glare.
Laptop or PC Dell Inspiron One 2305 necessary for video tracking software. Any pc device capable of runnin tbe visual tracking software will suffice
Bee Keeping protective clothing Dadant & Sons Inc V0126 any protective hood and jacket will suffice
Hive tool Dadant & Sons Inc M00757 used to open honey bee hive
Container for honey bees any container suitable for housing and storing honey bees will suffice
Featherweight forceps narrow tip Bioquip 4748 used to select individual honey bees
9 cm (diameter) Petri dish Fisher Scientific  S01778 arena used to contain individual honey bees during video tracking
Recording Device (Camera) Basler acA-1300-60gm any device that can record the subject clearly and transfer the file to a computer will suffice
GraphPad Prism Graphpad any statistical software package will suffice

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gallai, N., Salles, J. M., Settele, J., Vaissière, B. E. Economic valuation of the vulnerability of world agriculture confronted with pollinator decline. Ecol Econ. 68 (3), 810-821 (2009).
  2. van Engelsdorp, D., Meixner, M. D. A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them. J Invertebr Pathol. 103, Suppl 1. S80-S95 (2010).
  3. Aizen, M. A., Harder, L. D. The Global Stock of Domesticated Honey Bees Is Growing Slower Than Agricultural Demand for Pollination. Current Biol. 19 (11), 915-918 (2009).
  4. Smith, K. M., Loh, E. H., Rostal, M. K., Zambrana-torrelio, C. M., Mendiola, L., Daszak, P. Pathogens, Pests, and Economics Drivers of Honey Bee Colony Declines and Losses. Ecohealth. 10, 434-445 (2014).
  5. Mullin, C. A., Frazier, M., et al. High Levels of Miticides and Agrochemicals in North American Apiaries: Implications for Honey Bee Health. PLoS ONE. 5 (3), (2010).
  6. Li, Y., Kelley, R. A., Anderson, T. D., Lydy, M. J. Development and comparison of two multi-residue methods for the analysis of select pesticides in honey bees, pollen, and wax by gas chromatography - quadrupole mass spectrometry. Talanta. 140, 81-87 (2015).
  7. Kakumanu, M. L., Reeves, A. M., Anderson, T. D., Rodrigues, R. R., Williams, M. A., Williams, M. A. Honey Bee Gut Microbiome Is Altered by In-Hive Pesticide Exposures. Front Microbiol. 7, 1-11 (2016).
  8. Katz, T. M., Miller, J. H., Hebert, A. A. Insect repellents: Historical perspectives and new developments. J Am Acad Dermatol. 58 (5), 865-871 (2008).
  9. Dickens, J. C., Bohbot, J. D. Mini review: Mode of action of mosquito repellents. Pestic Biochem Phys. 106 (3), 149-155 (2013).
  10. Lawrence, K. L., Achee, N. L., Bernier, U. R., Mundal, K. D., Benante, J. P. Field Evaluations of Topical Arthropod Repellents in North, Central, and South America. J Med Entomol. 51 (5), 980-988 (2014).
  11. Collins, A. M., Rubink, W. L., Cuadriello Aguilar,, I, J., Hellmich Ii,, L, R. Use of insect repellents for dispersing defending honey bees (Hymenoptera Apidae). J Econ Entomol. 89 (3), 608-613 (1996).
  12. Brown, M., Hebert, A. A. Insect repellents: An overview. J Am Acad Dermatol. 36 (2), 243-249 (1997).
  13. Teeters, B. S., Johnson, R. M., Ellis, M. D., Siegfried, B. D. Using video-tracking to assess sublethal effects of pesticides on honey bees (Apis mellifera L.). Environ Toxicol Chem. 31 (6), 1349-1354 (2012).
  14. Vallet, A., Cassier, P., Lensky, Y. Ontogeny of the fine structure of the honeybee (Apis mellifera L.) workers and the pheromonal activity of 2-heptanone. J Insect Physiol. 37 (11), 789-804 (1991).
  15. Free, J. B., Ja Pickett,, Ferguson, aW., Simpkins, J. R., Smith, M. C. Repelling foraging honeybees with alarm pheromones. J Agr Sci. 105 (2), 255 (1985).

Tags

מדעי הסביבה גיליון 124 דבש דבש הרתעה התנהגות מעקב ויזואלי הגנה מאביקים,
פרוטוקול מעקב וידאו מסך ההרתעה Chemistries עבור דבורים דבש
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Larson, N. R., Anderson, T. D. Video More

Larson, N. R., Anderson, T. D. Video Tracking Protocol to Screen Deterrent Chemistries for Honey Bees. J. Vis. Exp. (124), e55603, doi:10.3791/55603 (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