Waiting
Login processing...

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

Environment

Methodologie voor ontwikkeling van leven tabellen voor sessiele insecten in het veld met de wittevlieg, Bemisia tabaci, in katoen als een modelsysteem

Published: November 1, 2017 doi: 10.3791/56150
Automatic Translation
1, 2
1USDA-ARS, Arid-Land Agricultural Research Center, 2Department of Entomology, Maricopa Agricultural Center, University of Arizona

Summary

Leven tabellen toestaan van kwantificering van de bronnen en de tarieven van sterfte in de insectenbevolking en bijdragen aan het begrijpen, voorspellen en manipuleren van de populatiedynamiek in agro-ecosystemen. Methoden voor het uitvoeren en analyseren van de cohort gebaseerde leven tabellen in het veld voor een insect met sessiele onvolwassen levensstadia worden gepresenteerd.

Abstract

Leven tabellen vormen een oplossing voor het meten van de planningen van geboorte en dood van populaties na verloop van tijd. Ze kunnen ook gebruikt worden voor het kwantificeren van de bronnen en de tarieven van sterfte in de bevolking, die een verscheidenheid van toepassingen in ecologie heeft, met inbegrip van agrarische ecosystemen. Horizontale of cohort gebaseerde, leven tabellen voor de meest directe en nauwkeurige methode bevatten voor het kwantificeren van vitale bevolking tarieven, omdat ze een groep van individuen in een populatie vanaf de geboorte tot de dood volgen. Hier worden de protocollen gepresenteerd voor het uitvoeren en analyseren van de cohort gebaseerde leven tabellen in het veld die van de sessiele aard van de onrijpe levensstadia van een wereldwijde insect pest, Bemisia tabaci profiteert. Individuele insecten bevinden zich op de onderkant van katoen bladeren en worden gekenmerkt door een kleine cirkel rond het insect tekenen met de pen van een niet-toxisch. Dit insect kan vervolgens worden waargenomen herhaaldelijk na verloop van tijd met behulp van hand lenzen op maat ontwikkeling van één etappe naar de volgende en om fase-specifieke oorzaken van de dood geassocieerd met natuurlijke of geïntroduceerde sterfte krachten. Analyses wordt uitgelegd hoe correct maatregel meerdere sterfte krachten die handeling zich binnen elke fase en het gebruik van dergelijke gegevens te verstrekken van zinvolle bevolking dynamische statistieken. De methode houdt geen direct rekening met volwassen voortbestaan en voortplanting, ter beperking van de gevolgtrekking op dynamiek van onvolwassen stadia. Een voorbeeld is opgenomen die gericht op het meten van de impact van onderaf (de kwaliteit van de plant) en top-down (natuurlijke vijanden) effecten op de dynamiek van de sterfte van B. tabaci in het systeem van katoen.

Introduction

Leven tafels zijn een gemeenschappelijk instrument met een lange geschiedenis in ecologie1,2. Leven tafels zijn dat in wezen een schema van de geboorten en sterften van een populatie in de tijd en dergelijke gegevens kan worden gebruikt voor het kwantificeren van een aantal parameters die belangrijk zijn voor het begrijpen en voorspellen van populatiedynamica. Leven tabellen kunnen ook informatie verschaffen over de oorzaken van de dood die belangrijk zijn voor het begrip van de trofische interacties en bij de ontwikkeling van strategieën voor het beheer van ongedierte in landbouw en natuurlijke systemen. Talrijke veld gebaseerde leven tabellen zijn aangelegd voor insecten3,4,5, en analyses hebben verstrekt belangrijke inzichten in de dynamiek, de verordening en de voorspelling van de insectenbevolking in veel beheerd en natuurlijke systemen6,7,8,9,10,11,12,13,14. De term leven tabel wordt ook vaak gebruikt om te beschrijven laboratorium gebaseerd studies die onderzoeken grotendeels planningen van geboorten en sterften maar onder kunstmatige omstandigheden die het insect natuurlijke sterfte krachten en realistische omgevingsvariabelen niet blootstellen. In het algemeen is het doel van laboratoriumonderzoek te schatten van de vergelijkende biotic potentieel van een soort. De focus van de hier beschreven methoden is voor veld gebaseerd onderzoek waaraan een realiseerde potentieel ten opzichte van het milieu.

Leven tabellen kunnen gekarakteriseerd worden als horizontaal, waarin een echte cohort van gelijke leeftijd individuen worden gevolgd vanaf het begin van hun leven tot dood, of verticaal, waar regelmatig monsters worden genomen door de tijd van een bevolking met een veronderstelde stabiele leeftijdsstructuur en dan vitale tarieven zijn afgeleid uit wiskundig gebouwd cohorten2,15. Het type van leven-tabel die kan worden ingezet, is afhankelijk van de aard van het insect. Horizontale leven tabellen kunnen vaak worden ontwikkeld voor polyfaag (één generatie per jaar) de insecten, terwijl een dergelijke aanpak kan zeer uitdagend voor een multivoltine insect met meerdere en wijd overlappende generaties per jaar. Een host van analytische methoden zijn voorgesteld en gebruikt voor het ontwikkelen van verticale leven tabellen voor insectenbevolking (Zie Southwood,2 voor voorbeelden). De methodologie hier gedemonstreerd voorziet in de ontwikkeling van de cohort gebaseerde, horizontale leven tabellen in het veld voor multivoltine insecten met specifieke levensgeschiedenis kenmerken, met name de aanwezigheid van sessiele levensfasen. De methode is als een modelsysteem voor een belangrijke plaag in katoen aangetoond.

De wittevlieg, Bemisia tabaci biotype B (= Bemisia argentifolii, Midden-Oosten en Azië kleine 116) is een mondiale plaag van de landbouw die negatief van invloed op opbrengst en kwaliteit in vele agronomische en tuinbouw gewassen, met inbegrip van beschermd landbouwsystemen in gematigde streken17. Effecten optreden als gevolg van floëem voeden dat nutriënten stroom, stoornissen van onbekende etiologie veroorzaakt verstoort door nimfen voeden, transmissie van talrijke plantenvirussen en gewas kwaliteit effecten als gevolg van de afzetting van honingdauw18,19 . Het insect heeft een brede gastheer-range en is multivoltine, met maar liefst 12-13 generaties per jaar afhankelijk van regio en beschikbare voedsel bronnen20. Beheer uitdagingen worden ook verergerd door zijn hoge reproductieve potentieel, haar vermogen om te dispergeren en migreren binnen en tussen landbouwsystemen, het gebrek aan een rustige fase (diapauze of Aestivatie) en de dispositie voor het snel ontwikkelen van resistentie aan insecticiden gebruikt voor onderdrukking21,22.

Aanzienlijke vooruitgang geboekt in ontwikkeling integrated pest management (IPM) strategieën om effectief en economisch populaties van deze plaag in getroffen gewassen23,24,25. Deze managementsystemen waren gebaseerd op een goed fundamenteel begrip van de populatiedynamica van B. tabaci en leven tabellen zijn een belangrijke techniek die dit begrip hebt ingeschakeld. In Arizona, leven tafels hebben toegestaan de schatting en identificatie van belangrijke sterfte krachten voor B. tabaci in meerdere gewas systemen-13,26, de meting van de dynamiek van de sterfte ten opzichte van hebt ingeschakeld beheersstrategieën, met inbegrip van niet-doelsoorten effecten van insecticiden14, een middel voor het inschatten van potentiële functionele doelsoort gevolgen van transgene katoenproducerende insecticide eiwitten27hebben verstrekt, hebben gesteund strenge beoordeling van een klassieke biologische bestrijding programma28 (Naranjo, niet-gepubliceerde gegevens) en heeft bijgedragen tot het verkennen van de vergelijkende effecten van top-down en bottom-up effecten op pest dynamics29. Al deze toepassingen hebt geïmplementeerd de hier beschreven methode. De aanpak kan zinvol zijn voor de studie van insecten populatie-ecologie in een aantal natuurlijke en beheerde systemen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Opmerking: de technieken die hieronder beschreven worden beschouwd als gedeeltelijke leven tabellen omdat ze niet expliciet over reproductie of sterfte van de volwassen stadia beschikken. De term cohort is gelijk aan de generatie omdat het onderzoekt sterfte van het ei tot het volwassen stadium.

1. stellen veld Sites

  1. gedrag leven tabellen op elk gewenst moment tijdens de groei van het gewas zodra insecten aanwezig zijn. De keuze van wanneer tot studies zal afhangen van de doelen en doelstellingen van het onderzoek.
  2. Selecteer twee rijen van gewas in de buurt van het centrum van het waarnemingspunt te minimaliseren randeffecten uit de omliggende percelen of woeste gebieden. Het hoofd van elke rij met een draad-markering of een houten spel gemakkelijk bedrijfsverplaatsingen gemakkelijker zodra het gewas grote krijgt Mark.
  3. 3-4 m in verplaatsen vanaf rand van perceel parallel aan de rij. Gebruik één rij om ei cohorten en de tweede te stellen nimf cohorten

2. Stellen van cohorten van de ei

  1. gebruik een 8 X hand-lens zoekt nieuw vastgestelde eieren aan de onderzijde van de bladeren in de buurt van de bovenkant van de hoofdstam van de katoenplant (over het algemeen de tweede of derde knoop vanaf de bovenkant).
    Opmerking: Levensfasen van B. tabaci zijn over het algemeen verdeeld verticaal in het kronendak plant met eieren in de buurt van de top van de plant en het geleidelijk ouder nimfen stadia hieronder. Deze bewerking resulteert omdat 1 st instar nimfen op het hetzelfde blad als het ei vestigen en de plant bladeren boven de eerste oviposition site wordt toegevoegd als het groeit.
    1. Gebruik een hogere macht 15 X lens te observeren van verse eieren en controleer of identificatie voordat u de lens 8 x ter gelegenheid van het insect. Verse eieren hebben een helder witte verkleuring onder de lens en onderscheiden van eieren die zijn oudere (figuren 1A en 1B). Eieren een koperachtige kleur donkerder naarmate ze rijpen.
  2. Het gebruik van een niet-giftig, ultra-fine-punt zwarte permanent marker om te tekenen van een kleine cirkel rond het ei. De cirkel klein genoeg om het minimaliseren van de kans van een vrouw die later op een ander ei te leggen binnen de cirkel tekenen.
    1. Knippen van een gat of sleuf in de zijkant van de 8 X hand lens met een Beugelzaag of boor bits zodat de pen kunt invoegen en door de lens bekeken, bij de opstelling ( figuur 2A).
  3. Herhaal deze procedure met de dezelfde blad, indien mogelijk, ter gelegenheid van andere eieren, markering van een totaal van niet meer dan vier eieren op een enkel blad en niet meer dan één ei per blad sector. Voor katoen, het blad is onderverdeeld in vier sectoren door drie grote blad aderen ( Figuur 3).
  4. Binden een kleine lichtgewicht kartonnen label rond de bast van het blad met gemarkeerde egg(s). Nummer van de tag en omvatten notatie voor het nummer van het waarnemingspunt of behandeling afhankelijk van de proefopzet ( figuur 2B).
  5. Binden een 1 m lange lengte van kwijnende tape rond de hoofdstam in de buurt van de top van de plant. Een gelijkspel boog-stijl gebruiken zodat de tape kan gemakkelijk worden verplaatst als dit nodig is om het te houden zichtbaar voor herhaalde bezoeken aan deze locatie in het veld.
  6. Record blad nummer en positionele informatie op een draagbare analoge of elektronische notebook (tabel 1). Positionele informatie maakt gebruik van de sectoren van het blad naar meer fijn Opmerking locatie (bijv in 1-1, 1-2, 1-4 duiden eieren in sectoren 1, 2 en 4 op het blaadje #1).
  7. Stellen elk cohort op één dag.
    Opmerking: Een cohort in een bepaald perceel bestaat uit een minimum van 50 eieren totale.
    1. Gebruik niet meer dan één blad per plant beter verdelen de leden van de cohort.
      Opmerking: Afhankelijk van de dichtheid van het insect, dit kan bestaan uit overal uit 13 bladeren met 3-4 eieren, elke of 50 bladeren met elk één ei. De individuele planten zijn geselecteerd voor het distribueren van de gemarkeerde bladeren langs zo veel van de rij mogelijk.

3. Stellen van cohorten van de nimf

  1. gebruik een 8 X hand lens om te zoeken naar nieuwe geregeld 1 st instar nimfen op de onderkant van bladeren over 3-5 bladeren naar beneden vanaf de bovenkant van de hoofdstam van de katoenplant. Een 15 X lens gebruiken om te controleren of identificatie voordat markering met behulp van de 8 X lens.
  2. Gebruikt een niet-giftig, ultra-fine-punt zwarte permanent marker te trekken een kleine cirkel rond de nimf. De cirkel klein genoeg om het minimaliseren van de kans van een crawler regelen binnen de cirkel later vestigen.
    Opmerking: Nieuw gearceerde 1 st instar nimfen heten crawlers, die verschillende cm gedurende de eerste paar uur na ei hatch kunnen bewegen. IT dan " vestigt zich " op een site waar het zal voeden en molt zonder ooit weer in beweging totdat de volwassene ontstaat. Deze geregeld 1 st instar nimfen ( Figuur 1 c) zijn onderscheidend van de crawlers. Ten eerste, ze zijn immobiel en tweede, ze zijn meer 2-dimensionale en leggen strakke plat op het blad en een iets meer doorzichtige oranje kleur hebben.
    1. Knippen van een gat of sleuf in de zijkant van de 8 X hand lens met een Beugelzaag of boor bits zodat de pen kunt invoegen en door de lens bekeken, bij de opstelling ( figuur 2A).
  3. Herhaal deze procedure met de dezelfde blad, indien mogelijk, ter gelegenheid van de andere nimfen, merken niet meer dan vier nimfen op een enkel blad en niet meer dan één nimf per blad sector. Voor katoen, het blad is onderverdeeld in vier sectoren door drie grote blad aderen ( Figuur 3).
  4. Binden een kleine lichtgewicht kartonnen label rond de bast van het blad met gemarkeerde nimf. Nummer van de tag en omvatten notatie voor het nummer van het waarnemingspunt of behandeling afhankelijk van de proefopzet ( figuur 2B).
  5. Binden een 1 m lange lengte van kwijnende tape rond de hoofdstam in de buurt van de top van de plant. Een gelijkspel boog-stijl gebruiken zodat de tape kan gemakkelijk worden verplaatst als dit nodig is om het te houden zichtbaar voor herhaalde bezoeken aan deze locatie in het veld.
  6. Record blad nummer en positionele informatie op een draagbare analoge of elektronische notebook (tabel 1). Positionele informatie maakt gebruik van de sectoren van het blad naar meer fijn Opmerking locatie (bijv in 1-1, 1-2, 1-4 duiden nimfen in sectoren 1, 2 en 4 op het blaadje #1).
  7. Om ervoor te zorgen dat geregeld 1 st instar nimfen en niet crawlers zijn gemarkeerd, ga terug naar elk gemarkeerde blad en observeren van de gemarkeerde insect ongeveer 1-2 h na de initiële set-up. Merken van geregeld nimfen eventueel.
  8. Stellen elk cohort op één dag.
    Opmerking: Een cohort in een bepaald perceel bestaat uit een minimum van 50 nimfen totale. Niet meer dan één blad kunt u per plant beter verdelen de leden van de cohort. Afhankelijk van de dichtheid van het insect, dit kan overal uit 13 bladeren met 3-4 nimfen, elke omvatten of 50 bladeren met elk een nimf. De individuele planten worden geselecteerd om de gemarkeerde bladeren langs zo veel van de rij mogelijk verdelen. Vanwege de 1 st instar crawler fase zijn de gemarkeerd in protocol 2 eieren niet de dezelfde insecten die vervolgens worden gevolgd als nimfs. dus geen mortaliteit crawler wordt gemeten en de leven-tabel is enigszins onsamenhangend tijdig omdat ei en nimf cohorten zijn meestal gevestigd op dezelfde dag. Uit onderzoek blijkt de crawler sterfte is te verwaarlozen en kan in wezen genegeerd 30.

4. Observatie- en opname van ei Hatch en sterfte

  1. na 8-10 d (28-32 ° C; gemiddelde Arizona zomer voorwaarden) na oprichting van ei cohorten, het verzamelen van bladeren met duidelijke eieren en terug te keren naar het laboratorium voor observatie onder een Ontrafeling van Microscoop. Eieren zijn te klein om duidelijk de sterfte en oorzaken van sterfte in het veld te evalueren.
  2. Bepalen van de oorzaken van overlijden voor eieren en opnemen in het notitieblok gestart in cohort inrichting (tabel 1).
    Opmerking: Dood wordt gekenmerkt als dislodgement, predatie of inviability. Dislodgement: het ei is vermist als gevolg van weersomstandigheden (wind, waait stof, regen) of kauwen predatie. Predatie: zuigen roofdieren laat achter een samengevouwen chorion ( Figuur 4 K). Gearceerde eieren kunnen worden samengevouwen weergegeven, maar zal er een verticale gleuf in de ei chorion. Gebruik een minuten pin om pesten de chorion op het blad onder de Microscoop om te zoeken naar deze gleuf. Inviability: eieren niet uitkomen na de periode van 8-10 d en een donker bruine kleur. Onder Arizona zou zomer 28-32 ° C voorwaarden normaal eitjes in 5-7 dagen. Dit kan verschillen in andere regio's en wijzigingen kunnen noodzakelijk zijn in de collectie tijd uit het veld zijn.

5. Observatie- en opname van nimfen ontwikkeling- en sterfte

  1. één tot twee dagen na oprichting van de cohort, gebruik maken van een 15 X lens te evalueren van de ontwikkeling van de nimfen en toewijzen van een oorzaak van sterfte als dood. Kanttekeningen minstens drie maal per week (elke andere dag).
    1. Gebruik relatieve grootte ( Figuur 1 c -G) en tijd na oprichting te beoordelen instar.
      Opmerking: Er zijn vier nimfen stadia en ontwikkeling is snelle voorwaarden Arizona zomer (28-32 ° C) met elk van de eerste drie etappes duurzame ongeveer 2 d en de eindfase duurzame 3-5 d (total nimfen ontwikkeling 2 wk of minder). Nieuwe waarnemers moeten instar maten leren door het observeren van insecten gekweekt in het laboratorium of de serre op de waardplant van belang. De relatieve omvang in de buik van de bacteriosomes (symbiont herbergen organen van de wittevlieg) ten opzichte van de totale lichaamsgrootte is een nuttige indicator van nimfen instar ( Figuur 1 c -G). Nieuw molted nimfen zijn erg plat en doorschijnend. Klaar om molt nimfen zijn meer turgescent, koepelvormige in profiel en ondoorzichtige in verschijning.
    2. Oorzaken van overlijden voor nimfen bepalen en opnemen in het notitieblok gestart in cohort inrichting (tabel 1).
      Opmerking: Dood wordt gekenmerkt als dislodgement, parasitisme, predatie of onbekend afhankelijk van instar ( Figuur 4). Dislodgement: nimfen van elk stadium ontbreken als gevolg van weersomstandigheden (wind, waait stof, regen) of kauwen predatie. Schatten de fase van de verdreven nimfen als de gemiddelde stadium van dode en levende nimfen op de datum van een bepaalde observatie. Parasitisme: alleen observabele in 4 th instar nimfen. De gepaarde gelige bacterisomes worden verdrongen door de ontwikkelingslanden parasitoïde larve ( figuur 4A); Soms is het larvale stadium zichtbaar ( figuur 4C). Het popstadium van de parasitoïde is onderscheidend en geslachten specifieke ( figuur 4B , 4 D). Predatie: zuigen roofdieren zal de inhoud van de nimf evacueren en achterlaten van een samengevouwen cadaver ( Figuur 4 g -4I). Zelden kan een kauwen roofdier verlaten bewijs ( figuur 4J). Onbekend: dood die niet kan worden toegeschreven aan een van de bovenstaande oorzaken. In vochtige omgevingen wellicht schimmelziekte een extra doodsoorzaak. Deze categorie kan ook nimfen gedood door parasitoïde host-feeding bevatten. Nimfen die overleven ontstaan als volwassenen een onderscheidend t-vormige sleuf van het exuviae ( Figuur 1 H) verlaten
  2. ontwikkelingsfase opnemen (als levend) en oorzaak van dood en fase lagen in het notaboek ingeleid op cohort vestiging (tabel 1).
  3. Eenmaal alle de nimfen die wordt waargenomen op een enkel blad ofwel gestorven of naar voren gekomen als een volwassen wittevlieg, verzamelen van het blad en terug te keren naar het laboratorium. Gebruik van de hogere vergroting van een ontleden Microscoop om te bevestigen dat de doodsoorzaak opgemerkt in het veld juist is en eventueel correcties aanbrengen.
    Opmerking: Niet alle niet-verdreven dode insect blijft op het blad over de typische twee weken durende observatieperiode en dus sommige controles niet mogelijk zal zijn.

6. Samenvatting van de gegevens en Analyses

  1. Consult middelen beschikbaar om te helpen bij de bouw van leven tabellen uit de gegevens verzameld 11 8 , 2 , , 31. Een voorbeeldtabel leven wordt gepresenteerd als tabel 2.
    Opmerking: Robuuste leven tabel analyses nodig meerdere onafhankelijke leven tabellen uitgevoerd over tijd en/of verschillende sites. Dit zou voor een multivoltine insect zoals B. tabaci meerdere tabellen van het leven in de loop van één seizoen en/of meerdere seizoenen en sites.
    1. Raming echte sterfte (d x/l 0) op basis van het aantal insecten vastgesteld aan het begin van de generatie.
      Echte sterfte = (d x/l 0)
      waar d x is het aantal sterven tijdens fase x en l 0 is het aantal insecten aan het begin van de generatie. Deze sterftecijfers zijn additief en de som van d x over schattingen van de fasen de totale sterfte voor de generatie (tabel 2).
    2. Schatten schijnbare sterfte binnen een stadium (q x) op basis van het aantal insecten leven aan het begin van een specifieke fase (tabel 2). Fase-specifieke q, x of factor binnen fase-specifieke q x schatten. Deze tarieven zijn additief alleen binnen een stadium.
    3. Bepalen marginale mortaliteit met behulp van de formule:
      M B = d B / (1-d-A)
      waar M B de marginale rente van sterfte factor B, d B is het schijnbare aantal sterfte van factor B en d A is de schijnbare rentevoet sterfte opgeteld voor alle sterfte-factoren die kunnen outcompete factor B 13 , 32 (tabel 3).
      Opmerking: Voor sessiele insecten zoals Wittevlieg en veel andere insecten, de meerdere oorzaken van overlijden binnen een bepaald leven stadium zijn niet sequentieel. In plaats daarvan zij treden tegelijk en schatting van de marginale tarieven moet zo nauwkeurig schatten fase-specifieke tarieven van sterfte van om het even wie veroorzaken 32 , 34. Bijvoorbeeld, mag een parasitoïde aanvallen een nimf van de wittevlieg. De parasitoïde ei kan uitkomen en de larven kunnen ontwikkelen in de host. Deze activiteit, aan de waarnemer, aanvankelijk asymptomatische doet, of zou het meest waarschijnlijk, doden de gastheer-insect en moet worden bijgeschreven als de doodsoorzaak. Maar in sommige gevallen kan een roofdier dit dezelfde nimf aanvallen of de nimf kan worden verdreven uit het blad leidt de waarnemer te merken van de doodsoorzaak als predatie of dislodgement. Marginale sterfte corrigeert dit.
      1. Converteren marginale fase-specifieke tarieven tot en met k-waarden 35 als k = - ln (1 - M), waar ln < /em> is de natuurlijke logaritme en M is de sterfte van de marginale rentevoet. k-waarden zijn additief en dit vereenvoudigt verdere analyses. k-waarden kunnen back-geconverteerd naar proportionele sterftecijfers door 1 - e [-k].
    4. Schatten van onvervangbare sterfte als [1 - e (-TotalK)]-[1 - e (-{TotalK - kvalue ik })].
      Opmerking: Dit geeft het gedeelte van de totale Generatierekeningen sterfte die zou niet worden gerealiseerd als een bepaalde sterfte factor is verwijderd. Bijvoorbeeld, hoeveel generaties sterfte worden verloren als predatie of parasitism werden er later uitgehaald wegens een insecticide spray? Onvervangbare sterfte geschat op deze manier wordt ervan uitgegaan dat er geen dichtheid-afhankelijkheid in sterfte.
    5. Sleutel factoren
      1. gebruiken een eenvoudige grafische analyse uitzetten in de k-waarde voor elke één fase, of elke één sterfte factor (of een factor van de sterfte binnen één etappe) tegen de totaal-K-waarde voor de gehele generatie (totale K = de som van alle individuele k-waarden).
        Opmerking: De sterfte factor die nauwst het patroon van de totaal-K het beste bootst is de belangrijkste factor, de factor die het meest tot veranderingen in de generaties sterfte 35 bijdragen. Een meer kwantitatieve methode al afzonderlijke k-waarden op totaal-K en identificeert de belangrijkste factor als degene met de grootste helling waarde 3.
    6. Test dichtheid afhankelijkheid door fitten k-waarden voor de factoren van de rente over het natuurlijke logboek van insecten bevolkingsdichtheid onafhankelijk gemeten (bijvoorbeeld 13). Een significante positieve helling suggereert directe dichtheid afhankelijkheid en een negatieve helling inverse afhankelijkheid.
      Opmerking: met extra leven Tabelinformatie over volwassen overleving en reproductie, vele extra parameters (bijvoorbeeld generatietijd, netto reproductieve tarief, Noodstopbewaking tarieven van verhoging, levensverwachting op een gegeven moment, enz.) en analyses (matrix modellen en elasticiteit analyses 36 , 37 kunnen plaatsvinden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Een voorbeeld van de cohort wordt gepresenteerd in tabel 2 een typische presentatie en berekening van levenresultaten tabel weergeven. De meest nuttige gegevens wordt vastgelegd in de marginale sterftecijfers voor elke factor in elke fase. Door deze tarieven te converteren naar k-waarden (protocol sectie 6), worden fase-specifieke sterfte op alle factoren en factor-specifieke mortaliteit over alle stadia gemakkelijk geschat, zoals kunt total Generatierekeningen sterfte. Dit vergemakkelijkt ook de onvervangbare sterfte, sleutel-factor en dichtheid-afhankelijkheid analyses.

Representatieve resultaten worden gepresenteerd van de studie van Asiimwe et al. 29. het leven van deze studie gebruikt tabellen voor het meten van de vergelijkende gevolgen van onderaf (de kwaliteit van de plant) en top-down (natuurlijke vijand effecten) gevolgen voor sterfte van B. tabaci populaties in het systeem van katoen. Een driejarige die zijn gerepliceerd (n = 4) split-plot studie gebruikt drie niveaus van irrigatie frequentie (20, 40 en 60% water uitputting van de bodem die natte, normale en droge omstandigheden) als belangrijkste Staanplaatsen en twee niveaus van natuurlijke vijand manipulatie (undisrupted en verstoord door de doorlopend toepassing van breedspectrum insecticiden) als split percelen. De insecticiden die gebruikt werden geselecteerd omdat ze geen effect op de pest insect dan brede negatieve effecten op de natuurlijke vijand Gemeenschap in katoen hebben. Leven tabellen werden op drie generaties in ieder experimentele waarnemingspunt elk jaar voor een totaal van 36 over de driejarige studie uitgevoerd. Noch marginale of onvervangbare sterfte voor elke factor verschilde aanzienlijk van jaar tot jaar en dus resultaten werden gebundeld in de drie jaar. Bovendien, er waren geen verschillen in sterfte en patronen als gevolg van de plant kwaliteit manipulaties en dus als een voorbeeld van de output, de resultaten van alleen de top-down manipulaties gebundeld alle plantaardige kwaliteit behandelingen zijn afgebeeld in Figuur 5. Aanzienlijk afgenomen de marginale tarieven van predatie door roofdieren zuigen wanneer insecticiden zijn toegepast, met vermelding van het effect van boven naar beneden van de controle in dit systeem. Tarieven van parasitisme daalde numeriek maar de verandering was niet statistisch significant. Tarieven van ei inviability licht gestegen met insecticide toepassingen.

Patronen van onvervangbare sterfte waren gelijk aan die voor marginale tarieven (Figuur 6). Als natuurlijke vijanden werden niet verstoord door insecticiden, predatie opgegeven het hoogste niveau van onvervangbare sterfte en dit niveau aanzienlijk afgenomen met verstoring. Parasitisme kopen lage niveaus van onvervangbare sterfte en weer was er een numerieke daling als gevolg van insecticiden maar de verandering was niet statistisch significant. Dislodgement en ei inviability steeg in reactie op de verstoring van de insecticide.

Een voorbeeld van sleutelfactor analyses met behulp van de grafische methode van Varley en Gradwell (1960) van35 is weergegeven in afbeelding 7. Hier werden de resultaten van de vier repliceren percelen gecombineerd tot een totaal van 9 cohorten over de drie-jaar durende studie. Vergelijking van de afzonderlijke k-waarden voor verschillende sterfte factoren voor de generatie over alle levensstadia tot totale sterfte opgeteld aangegeven dat predatie meest toelichtingen het patroon voor de totale sterfte, gevolgd door dislodgement en parasitisme. De sleutelfactor regressie methode3 bevestigd kwantitatief deze visuele waarnemingen met de hoogste waarde van de helling predatie is gekoppeld. Predatie was dus meest nauw samen met veranderingen in de generaties sterfte.

Tot slot wordt een voorbeeld van dichtheid afhankelijkheid analyse weergegeven in Figuur 8 voor de twee voornaamste bronnen van sterfte verbonden met natuurlijke vijanden. Nogmaals, de vier repliceren percelen werden gecombineerd tot een totaal van 9 generaties in de drie jaar. Beide relaties toonde een patroon van directe dichtheid afhankelijkheid, die aangeeft dat percentages van sterfte verhoogd met toenemende dichtheid, maar de relatie alleen statistisch significant voor de parasitoïde-geïnduceerde sterfte was.

Figure 1
Figuur 1: Voorbeelden van leven onvolwassen B. tabaci levensfasen. (A) nieuw legde eieren. (B) oudere eieren zijn meer amber gekleurd. (C) 1st instar nimf. (D) 2nd instar nimf. (E) 3rd instar nimf. (F) 4th instar nimf. (G) laat 4th instar nimfen soms aangeduid als "Verpopping" of "rode ogen nimf". (H) Exuviae na het ontstaan van de volwassene. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2: voorbeelden van de instrumenten die worden gebruikt bij het opzetten van leven tabel cohorten. (A) de grotere 8 X lens wordt gebruikt om te zoeken en markeren van nieuw uitgekomen eieren of nieuw gevestigde 1st instar nimfen. Opmerking de sleuf in de zijkant van de 8 x lens waarmee de pen moet worden ingevoegd, zodat de waarnemer de kleine cirkel rond insect tekenen kunt terwijl tegelijkertijd bekijken door de lens. (B) een voorbeeld van een tagged blad tonen gemarkeerd nimfen (aangegeven door de pijlen). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3: onderkant van katoen blad. Drie grote blad aders werden gebruikt om af te bakenen vier sectoren op het blad te vergemakkelijken opnieuw lokaliseren insecten tijdens herhaalde observatie intervallen om ontwikkeling en sterfte van ei en de nimf cohorten te beoordelen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4: Voorbeelden van onrijpe B. tabaci gedood door diverse oorzaken. (A) bewijs van parasitisme in vierde instar nimfen. Merk op hoe de gepaarde gelige bacteriosomes aan de omtrek met vermelding van de aanwezigheid van een ontwikkelende parasitoïde larve zijn ontheemd. (B) popstadium van Encarsia sopGES, een geïntroduceerde parasitoïde van B. tabaci, in een 4th instar cadaver. Opmerking de bruinkleurige meconia (fecale pellets) aan de rand van het kadaver die kenmerkend voor dit parasitoïde geslacht zijn. (C) larve van nl. sophia ontwikkelen binnen een 4th instar wittevlieg nimf. (D) popstadium van geïntroduceerde Eretmocerus sp. (Ethiopië) in een 4th instar cadaver. (E) ontstaan gat uit nl. sophia in 4th instar wittevlieg cadaver. Dit zou nooit worden gezien in een cohort, gezien het feit dat parasitoïde ontwikkeling langer dan de wittevlieg ontwikkeling is en de cohort zou worden gesloten vóór parasitoïde opkomst. (F) parasitoïde host-feeding in een 4th instar nimf waarin host organen zijn nog grotendeels intact, maar het stoffelijk overschot is enigszins samengevouwen en soms verkleurd. Let op het behoud van de bacteriosomes en de zwakke ogen plekken in het stoffelijk overschot. (G-ik) Vierde instar nimfen knaagde aan door het zuigen van roofdieren. Het geheel of gedeeltelijk geëvacueerd stoffelijk overschot blijft op het blad. In G zijn de wonden van de vermelding van de larve van een roofzuchtige groene lacewing zichtbaar. (J) zeldzaam voorbeeld van een 4th instar nimf gedeeltelijk verteerd door een kauwen roofdier. Meestal wordt de gehele nimf verwijderd uit het blad. (ik) eieren die al op door een zuigen roofdier (grenzend aan blad schubben aasde hebben). (L-N) Predatie op 1st, 2nd en 3rd instar nimfen, respectievelijk. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 5
Figuur 5: De marginale tarieven van de mortaliteit voor B. tabaci in katoen. Vergelijkende prijzen van marginale sterfte van meerdere factoren wanneer topdown controle door natuurlijke vijanden is verstoord door de toepassing van breedspectrum insecticiden29. Voor percelen (n = 36, 9 cohorten 4 keer gerepliceerd), de lijn in het vak is de mediaan, het vak duidt de 25th en 75th percentielen, snorharen duiden de 10th en 90th percentielen en punten verbeelden de 5th en 95th percentielen. Marginale tarieven van predatie door roofdieren zuigen aanzienlijk afgenomen wanneer insecticiden zijn toegepast. Tarieven van parasitisme daalde numeriek maar de verandering was niet statistisch significant. Tarieven van ei inviability licht gestegen met insecticide toepassingen. Aangepast ten opzichte van Asiimwe et al. 201629 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 6
Figuur 6: Onvervangbare tarieven van de mortaliteit voor B. tabaci in katoen. Vergelijkende prijzen van onvervangbare sterfte van meerdere factoren wanneer topdown controle door natuurlijke vijanden werd verstoord door de toepassing van breedspectrum insecticiden29. Onvervangbare sterfte schat dat gedeelte van generational sterfte dat niet gebeuren zou als de betrokken factor ontbreekt. Voor percelen, de lijn in het vak is de mediaan, het vak duidt de 25th en 75th percentielen, snorharen duiden de 10th en 90th percentielen en punten verbeelden de 5th en 95th percentielen. Wanneer natuurlijke vijanden werden niet verstoord door insecticiden, levert predatie het hoogste niveau van onvervangbare sterfte maar dit niveau aanzienlijk afgenomen met sprays. Lage niveaus van onvervangbare sterfte werden geleverd door parasitisme en ze veranderde niet met insecticide gebruik. Aangepast ten opzichte van Asiimwe et al. 201629 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 7
Figuur 7: Key factor analyses voor B. tabaci populaties in katoen. Belangrijke factoranalyse probeert vast te stellen van de factoren die het meest nauw verwant aan veranderingen in de generaties sterfte zijn. K-waarden, die worden geschat als -ln(1-Mik), waarbij ln de natuurlijke logaritme en Mik is het marginale sterftecijfer voor factor ikgebruikt de methode. K-totaal is de som van alle sterfte factor k-waarden en vertegenwoordigt van de totale sterfte voor de generatie. Het patroon weergegeven door K-totaal meer dan 9 generaties wordt vergeleken met die van de sterfte van de specifieke factoren (hier opgeteld over alle levensstadia). De factoren die het meest lijkt op K-totaal is de belangrijkste factor. Een meer kwantitatieve benadering is om afzonderlijke k-waarden op K-totaal3achteruit. De factor met de hoogste waarde van de helling (tussen haakjes) is de belangrijkste factor. Hier, werd predatie geïdentificeerd als de belangrijkste factor. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 8
Figuur 8: voor dichtheid-afhankelijkheid in sterfte factoren testen. Afhankelijkheid van de temporele dichtheid kan worden getest door de regressie van de k-waarde van een specifieke sterfte factor op de ln-dichtheid van de fase van het leven beïnvloed door deze sterfte. Een statistisch significante positieve helling zou aangeven direct dichtheid-afhankelijkheid of een verhoogde tarief van kindersterfte met toenemende insect dichtheid. Een negatieve helling zou geven omgekeerde dichtheid-afhankelijkheid. In het voorbeeld hier, wordt directe dichtheid-afhankelijkheid ondersteund voor parasitisme van nimfen maar niet predatie van nimfen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Tabel 1: voorbeeld van gegevensblad genomen naar het veld record leven tabel opmerkingen. Deze tabel toont een voorbeeld van de manier waarop dat gegevens in het veld was opgenomen. Elk insect wordt gevolgd is, hetzij aan de tijd van waarneming nog in leven of dood van een van verschillende oorzaken. Als opmerkingen zijn voltooid is het handig om de lijnen van eerder dode insecten onleesbaar. Gegevens uit twee hypothetische observatie datums worden gegeven. Klik hier om te downloaden van deze tabel.

Echte sterfte Schijnbare sterfte Marginale sterfte k-waarde
colspan = "2" >Fase/Factor Factor (l x) Fase (d x) Factor (d x) Fase (dx/l0) Factor (d x/l 0) Fase (q x) Factor (q x) Ei 1000 748 0.748 0.748 Dislodgement 421 0.421 0.421 0.421 0.546 Inviability 57 0,057 0,057 0,184 0.204 Predatie 270 0.270 0.270 0.466 0.628 1st Instareen 252 37 0.037 0.147 Dislodgement 18 0.018 0.071 0.071 0.074 Predatie 20 0.020 0.079 0.085 0.089 Onbekend 0 0.000 0.000 0.000 0.000 2nd Instar 215 49 0.049 0.228 Dislodgement 8 0,008 0.037 0.037 0.038 Predatie 41 0,041 0.191 0.198 0.221 Onbekend 0 0.000 0.000 0.000 0.000 3rd Instar 166 31 0.031 0.187 Dislodgement 16 0.016 0.096 0.096 0.101 Predatie 16 0.016 0.096 0.107 0.113 Onbekend 0 0.000 0.000 0.000 0.000 4th Instar 135 88 0.088 0.652 Dislodgement 37 0.037 0.274 0.274 0.320 Parasitisme 14 0.014 0.104 0.443 0.585 Predatie 37 0.037 0.274 0.378 0.474 Onbekend 0 0.000 0.000 0.000 0.000 Volwassene 47 Generatierekeningen sterfte 0.955 0.966 3.394 een1ste instar omvat niet de korte crawler fase

Tabel 2: De voorbeeldtabel van het leven voor een bevolking van Bemisia tabaci in katoen in Maricopa, Arizona, USA. Deze tabel toont de standaard waarden meestal in leven tabellen worden geschat. lx is het aantal insecten leven aan het begin van elke fase van het leven (door Conventie resultaten worden genormaliseerd om te starten met 1000), fase dx is het aantal sterven tijdens elke etappe-interval en de factor dx geeft het aantal sterven door een bepaalde oorzaak binnen elke fase. Werkgebied of factor qx maakt een schatting van het percentage mortaliteit optreedt binnen een specifieke fase en is gebaseerd op het aantal insecten leven aan het begin van die fase. De schijnbare factor qx -waarden worden gebruikt voor het schatten van de tarieven van marginale sterfte als gevolg van elke factor (Zie Protocol 6.2.3 en tabel 3). Echte sterfte geeft het percentage mortaliteit in elke fase en door elke factor ten opzichte van het aantal insecten leven aan het begin van de cohort (hier 1000). Generatierekeningen sterfte kan worden geraamd door de som van echte sterfte of de som van k-waarden voor marginale sterfte. Het verschil is wijten aan het feit dat de marginale tarieven zijn ongeveer32. Doorgaans zijn de gemiddelde foutenpercentages 0,07 procent13.

Marginale rentevoet (M B) Schijnbare tarief (d B) Schijnbare tarief (d een) Stadium
Inviability Inviability Predatie + dislodgement
d > ei Parasitisme Parasitisme Predatie + dislodgement 4e etappe nimfeneen Predatie Predatie Dislodgement Ei en alle nimfen stadia Insecticide Insecticide Predatie + dislodgement Eieren en alle nimfen stadia Onbekend Onbekend Predatie + dislodgement Alle stadia van de nimfen Dislodgement Dislodgement Geen concurrerende factoren Eieren en alle nimfen stadia een Aphelinid parasitoiden met succes alle nimfen stadia van B. tabaci38,39,40kunnen aanvallen, maar de parasitisme kan alleen worden waargenomen in 4e etappe nimfen in het veld; deen is dus de som van predatie en dislodgment van alle nimfen stadia gecombineerd. Aangepast van13,14 .

Tabel 3: Matrix voor het inschatten van de marginale tarieven van de mortaliteit voor Bemisia tabaci populaties. Sterfte factoren in dit systeem handelen niet opeenvolgend maar gelijktijdig en dus speciale technieken zijn verplicht te schatten van fase-specifieke tarieven van sterfte als de marginale tarieven. De formule is MB = dB/ (1-dA), waar MB is de marginale rente van sterfte factor B, dB is de waargenomen sterfte van factor B en dA is de waargenomen gewaardeerd van sterfte opgeteld voor alle sterfte-factoren die kunnen outcompete factor B. De tabel ziet u welke herkenbaar (waargenomen) tarieven van sterfte nodig zijn om de schatten van het marginale rentetarief voor een bepaalde sterfte factor. Aphelinid parasitoiden zijn geschikt voor het aanvallen van alle nimfen stadia van B. tabaci38,39,40, maar bewijs van parasitisme in het veld alleen op betrouwbare wijze kan worden gezien in 4e instar nimfen. Om volledig te verklaren voor alle gelijktijdige concurrentie van predatie en dislodgement tijdens alle stadia van de nimfen, wordt the deen voor marginale parasitisme geschat als de som van de schijnbare predatie en dislodgment voor alle nimfen stadia gecombineerd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Typisch, de ontwikkeling van leven tabellen voor multivoltine insecten met ruim overlappende generaties zijn beperkt tot een verticale aanpak waar een bevolking is bemonsterd herhaaldelijk over tijd en diverse grafische en Mathematische technieken worden vervolgens gebruikt om schatten van werving voor de verschillende fasen en tarieven van de sterfte van het wijzigen van de dichtheid van de verschillende stadia van leven2afleiden. De sterkte van de aanpak hier is dat het deze beperking navigeert door een groep van immobiele gelijke leeftijd insecten uit een populatie te isoleren en vervolgens hun lot te volgen na verloop van tijd. Tarieven van sterfte kunnen rechtstreeks worden geschat, en net zo belangrijk, de verwekkers van deze sterfte kunnen worden geïdentificeerd, ten minste binnen de brede categorieën (bijvoorbeeldzuigen predatie, dislodgement).

Deze brede categorieën van sterfte zijn relatief eenvoudig te onderscheiden in het veld met een 15 X lens, maar de specifieke doodsoorzaken zijn minder zeker. Verdere afbakening soorten specifieke zuigen roofdier of specifieke oorzaken van dislodgement is mogelijk. Naranjo en Ellsworth13 gebruikt meervoudige regressie om te identificeren predator soorten gekoppeld gemeten tarieven van fase-specifieke predatie en de vereniging van verschillende kauwen predator soorten en weer parameters (regen, windsnelheid) tarieven van fase-specifieke dislodgement. De onbekende categorie waarschijnlijk vangt verschillende potentiële bronnen van sterfte. Vele soorten aphelinid parasitoiden is bijvoorbeeld bekend dat host-feed41,42. Deze voeden resulteert in de dood van de host, maar niet hetzelfde weergegeven als predatie (Vergelijk figuur 4F aan 4 G-4I). Gedurende vele jaren van het uitvoeren van leven tabellen hebben we nooit waargenomen nimfen die al definitief aan door parasitoïden knaagde hebben, maar dit kan verschillen in andere systemen en kan een afzonderlijke bron van sterfte die kan worden gekwantificeerd.

Kritische stappen in het protocol zijn de nauwkeurige identificatie van onlangs vastgestelde eieren en nieuw geregeld 1st instar nimfen. Als oudere personen van elk van deze fasen werden gekenmerkt, zou de resulterende sterftecijfers gecensureerde, en dus minder nauwkeurig. De nauwkeurigheid en consistentie van de herhaaldelijke opmerkingen na totstandkoming van de cohort zijn ook belangrijk. De omvang van de studie vereisen soms dat meerdere waarnemers nodig zijn om de studie te voltooien. In de studies van Naranjo en Ellsworth13,14 waren er vier belangrijkste waarnemers en zij waren elk verantwoordelijk voor één repliceren blok van het experiment. Verschillen tussen waarnemers werd vervolgens verwerkt door blok variatie in de statistische analyses. De waarnemers verleende ook op een regelmatige basis om individuele verschillen in interpretatie van fase ontwikkeling en oorzaken van de dood. In andere studies deed een enkel individu alle de opmerkingen29, waardoor de waarnemer gebaseerde inconsistenties. Het is ook belangrijk om vast te stellen van de cohorten binnen een vrij smalle venster van tijd, zodat een bepaalde geïdentificeerde bevolking kan worden gevolgd op latere waarnemingen data. Afhankelijk van het bestek van de studie, het zou mogelijk te spreiden cohort initiatie, maar vervolgens zorgvuldige planning nodig zou zijn om ervoor te zorgen dat de daaruit voortvloeiende waarnemingen voor ontwikkeling en mortaliteit worden getimed soortgelijke tussenpozen, vooral als de ontwikkeling is snel, Als het is voor de soort studeerde hier.

Een duidelijke beperking van de methode is dat het bevat geen voortplanting en mortaliteit van het mobiele volwassen stadium. Verschillende roofdieren kunnen potentieel prooi op volwassen B. tabaci43,44,45 en kan een belangrijke bron van sterfte niet gevangen genomen door deze methode. Reproductie is ook van vitaal belang voor het begrip van de algehele populatiedynamica van een soort. Het is mogelijk om laboratorium gegenereerde informatie betreffende temperatuur-afhankelijke volwassen reproductie en overleving met veld gebaseerde leven tabelgegevens van de onvolwassen stadia13te combineren, maar het is onduidelijk hoe goed deze laboratorium gegevens vertegenwoordigen de reproductieve proces onder variabele veld omgevingen. Met gelijktijdige meting van de populatiedynamiek van wittevlieg samen met modellen, kunnen deze tabel levenresultaten gevolgtrekkingen over volwassen immigratie en emigratie13tekenen worden gebruikt. Een andere beperking is dat de sterfte tijdens de fase van de crawler van het insect niet wordt gemeten. Ondersteuning van onderzoek suggereert dat de crawler fase zeer korte duur46,47 is en dat de tarieven van sterfte te verwaarlozen30 zijn. Een derde beperking is dat de insecten in de cohort allemaal in de buurt van de top van de plant liggen. Bepaalde factoren van de sterfte (predatie, parasitisme, dislodgement) kunnen variëren afhankelijk van de locatie met de luifel. Bijvoorbeeld bepaalde predators of parasitoïden wellicht specifieke voorkeuren van de micro-klimaat en dislodgement krachten zoals wind en regen kunnen minder ernstig lager in het kronendak. Deze beperking kan gemakkelijk worden overwonnen door simpelweg het veranderen van de verdeling van de gemarkeerde insecten in de cohort. De andere beperkingen verdienen verdere onderzoek en ontwikkeling in de richting van een meer volledige tabel van het leven. Vergelijkbare beperkingen kennen zijn waarschijnlijk van invloed zijn op andere insecten soorten met vergelijkbare levenswijze en gedrag.

Aanvullende beperkingen betrekken enkele van de analytische methoden die hier worden beschreven. Terwijl belangrijke factoranalyse wijd verbeid in leven tabel analyses12 gebruikt is, is het bekritiseerd als een ontoereikende methode voor het definiëren van de mechanismen van toevallige dat station bevolking dynamics48. Echter, in combinatie met andere analyses kan het licht werpen op de belangrijke levensstadia en sterfte troepen impacting insectenbevolking13. Dichtheid-afhankelijke analyse heeft ook vraagtekens bij zowel de ecologische als de methodologische redenen en terwijl directe dichtheid afhankelijkheid soms geassocieerd met bevolking verordening wordt, debat blijft over de beste manier om te meten en tonen het effect4 ,31,49,50,51. Ten slotte, onvervangbare sterfte analyses is een wiskundige constructie en het is moeilijk om te weten precies hoe gelijktijdige sterfte krachten zullen communiceren en compenseren voor elke factor die mogelijk geëlimineerd2,11. De methode die hier gepresenteerd wordt ervan uitgegaan dat er geen dichtheid-afhankelijkheid in sterfte.

De veld-protocollen zijn flexibel en kunnen worden toegepast in een aantal omstandigheden en in een aantal andere gewassen dan katoen, zo lang als de insecten stadia van belang sessiele26 zijn. Het kan worden toegepast om te beschrijven alleen de bronnen en de tarieven van de mortaliteit voor een insect populatie of in een experimentele context kan worden gebruikt voor het beoordelen van de invloed van een breed aantal factoren op de dynamiek van de mortaliteit van een bevolking31,36 . De algemene analysemethoden beschrijven hier hebben brede toepassing, ondanks de beperkingen van de sleutelfactor, dichtheid-afhankelijkheid en onvervangbare sterfte analyses al opgemerkt. Het opnemen van volwassen reproductie en overleving zou openstellen van extra mogelijkheden van analyses en begrip door middel van de toepassing van matrix modellen en de rijke suite van interpretatieve tools die zij mogelijk maken. Een tabel van de complete leven zouden bijvoorbeeld de toepassingvan elasticiteit analyse, een robuuste methode voor de identificatie van welke fasen het meest tot en met36,52van de groei van de bevolking bijdragen leven. Hierdoor kan een meer fundamentele begrijpen van de populatiedynamica van een soort en vergemakkelijkt ook de identificatie van welke leven stadia misschien meest winstgevend het doelwit worden van controlemaatregelen zoals biologische bestrijding37. Toepassing van dergelijke analyses op B. tabaci could bijdragen tot nog meer robuuste beheersstrategieën in getroffen teeltsystemen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Wij danken D. Ashton, V. Barkley, K. Beimfohr, F. Bojorquez, J. Cantrell, G. Castro, R. Christensen, J. Fearn, C. Jara, D. Meade, G. Owens, L. Rodarte, D. Sieglaff, A. Sonoqui, M. Stefanek, B. Stuart, J. Trejo, A. Slade en E. Yescas voor technische bijstand. Gedeeltelijke ondersteuning werd verstrekt door USDA-agrarische onderzoek Service, USDA-Nationaal Instituut voor voeding en landbouw extensie IPM programma en Pest Management alternatieven speciale projecten, Cotton Incorporated, Arizona katoen telersvereniging, katoen Stichtingen, USDA-CREES, NAPIAP (regio West) en westelijke regio IPM speciale projecten.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Flagging tape Gempler, Janesville, Wisconsin USA 52273 Five colors
Manila merchandise tags American Tag Company, Pico Rivera, California USA 12-104
Ultra fine point marker Sanford, Bellwood, Illinois, USA 451898 Available at Office Max, Amazon
Peak Loupe 8X Adorama, New York, NY USA 2018
Peak Loupe 15X Adorama, New York, NY USA 19621

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Deevey, E. S. Life tables for natural populations of animals. Quart. Rev. Biol. 22, 283-314 (1947).
  2. Southwood, T. R. E. Ecological Methods. , 2nd Ed, Chapman and Hall. (1978).
  3. Podoler, H., Rogers, D. A new method for the identification of key factors from life-table data. J Anim Ecol. 44, 85-114 (1975).
  4. Stiling, P. Density-dependent processes and key factors in insect populations. J Anim Ecol. 57, 581-593 (1988).
  5. Cornell, H. V., Hawkins, B. A. Survival patterns and mortality sources of herbivorous insects: some demographic trends. Am Nat. 145, 563-593 (1995).
  6. Morris, R. F. The interpretation of mortality data in studies on population dynamics. Can Entomol. 89, 49-69 (1957).
  7. Morris, R. F. Single-factor analysis in population dynamics. Ecology. 40, 580-588 (1959).
  8. Varley, G. C., Gradwell, G. R., Hassell, M. P. Insect Population Ecology: An Analytical Approach. , Blackwell Sci. Pub. London. 212 (1973).
  9. Southwood, T. R. E., Reader, P. M. Population census data and key factor analysis for the viburnum whitefly, Aleurotrachelus jelinekii, on three bushes. J Anim Ecol. 45, 313-325 (1976).
  10. Royama, T. Fundamental concepts and methodologies for the analysis of animal population dynamics, with particular reference to univoltine speices. Ecol Monogr. 51, 473-493 (1981).
  11. Carey, J. R. The multiple decrement life table: a unifying framework for cause-of-death analysis in ecology. Oecologia. 78, 131-137 (1989).
  12. Hawkins, B. A., Mills, N. J., Jervis, M. A., Price, P. W. Is the biological control of insects a natural phenomenon? Oikos. 86, 493-506 (1999).
  13. Naranjo, S. E., Ellsworth, P. C. Mortality dynamics and population regulation in Bemisia tabaci. Entomol Exp Appl. 116, 93-108 (2005).
  14. Naranjo, S. E., Ellsworth, P. C. The contribution of conservation biological control to integrated control of Bemisia tabaci in cotton. Biol Control. 51, 458-470 (2009).
  15. Applied Demography for Biologist: With Special Emphasis on Insects. Carey, J. R. , Oxford, NY. (1993).
  16. Dinsdale, A., Cook, L., Riginos, C., Buckley, Y. M., De Barro, P. Refined global analysis of Bemisia tabaci (Hemiptera: Sternorrhyncha: Aleyrodoidea: Aleyrodidae) Mitochondrial cytochrome oxidase 1 to identify species level genetic boundaries. Ann Entomol Soc Am. 103, 196-208 (2010).
  17. Oliveira, M. R. V., Henneberry, T. J., Anderson, P. History, current status, and collaborative research projects for Bemisia tabaci. Crop Protect. 20, 709-723 (2001).
  18. Jones, D. R. Plant viruses transmitted by whiteflies. Eur J Plant Pathol. 109, 195-219 (2003).
  19. United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service. Sticky Cotton - Causes, Impacts and Prevention. Hequet, E. F., Henneberry, T. J., Nichols, R. L. , Technical Bulletin No. 1915 (2007).
  20. Palumbo, J. C., Horowitz, A. R., Prabhaker, N. Insecticidal control and resistance management for Bemisia tabaci. Crop Protect. 20, 739-765 (2001).
  21. Horowitz, A. R., Kontsedalov, S., Khasdan, V., Ishaaya, I. Biotypes B and Q of Bemisia tabaci and their relevance to neonicotinoid and pyriproxyfen resistance. Arch Insect Biochem Physiol. 58, 216-225 (2005).
  22. Nauen, R., Denholm, I. Resistance of insect pests to neonicotinoid insecticides: current status and future prospects. Arch Insect Biochem Physiol. 58, 200-215 (2005).
  23. Naranjo, S. E., Ellsworth, P. C. Fifty years of the integrated control concept: moving the model and implementation forward in Arizona. Pest Manage Sci. 65, 1267-1286 (2009).
  24. Palumbo, J. C., Castle, S. J. IPM for fresh-market lettuce production in the desert southwest: the produce paradox. Pest Manage Sci. 65, 1311-1320 (2009).
  25. Ellsworth, P. C., Martinez-Carrillo, J. L. IPM for Bemisia tabaci: a case study from North America. Crop Protect. 20, 853-869 (2001).
  26. Naranjo, S. E., Ellsworth, P. C., Cañas, L. Mortality and populations dynamics of Bemisia tabaci within a multi-crop system. , USDA Forest Service (2009).
  27. Naranjo, S. E. Long-term assessment of the effects of transgenic Bt cotton on the function of the natural enemy community. Environ Entomol. 34, 1211-1223 (2005).
  28. Naranjo, S. E. Establishment and impact of exotic Aphelinid parasitoids in Arizona: A life table approach. J Insect Sci. 8, 36 (2008).
  29. Asiimwe, P., Ellsworth, P. C., Naranjo, S. E. Natural enemy impacts on Bemisia tabaci (MEAM1) dominate plant quality effects in the cotton system. Ecol Entomol. 41, 642-652 (2016).
  30. Naranjo, S. E. Survival and movement of Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) crawlers on cotton. Southwest Entomol. 32, 17-23 (2007).
  31. Bellows, T. S., Van Driesche, R. G., Elkinton, J. S. Life-table construction and analysis in the evaluation of natural enemies. Annu Rev Entomol. 37, 587-614 (1992).
  32. Buonaccorsi, J. P., Elkinton, J. S. Estimation of contemporaneous mortality factors. Res Popul Ecol. 32, 151-171 (1990).
  33. Royama, T. Evaluation of mortality factors in insect life table analysis. Ecol Monogr. 51, 495-505 (1981).
  34. Elkinton, J. S., Buonaccorsi, J. P., Bellows, T. S., Van Driesche, R. G. Marginal attack rate, k-values and density dependence in the analysis of contemporaneous mortality factors. Res. Pop. Ecol. 34, 29-44 (1992).
  35. Varley, G. C., Gradwell, G. R. Key factors in population studies. J Anim Ecol. 29, 399-401 (1960).
  36. Caswell, H. Matrix population models. , 2nd ed, Sinauer Associates, Inc. Publishers. (2001).
  37. Mills, N. J. Selecting effective parasitoids for biological control introductions: Codling moth as a case study. Biol Control. 34, 274-282 (2005).
  38. Foltyn, S., Gerling, D. The parasitoids of the aleyrodid Bemisia tabaci in Israel: development, host preference and discrimination of the aphelinid wasp Eretmocerus mundus. Entomol Exp Appl. 38, 255-260 (1985).
  39. Headrick, D. H., Bellows, T. S., Perring, T. M. Behaviors of female Eretmocerus sp nr californicus (Hymenoptera: Aphelinidae) attacking Bemisia argentifolii (Homoptera: Aleyrodidae) on sweet potato. Environ Entomol. 24, 412-422 (1995).
  40. Liu, T. X., Stansly, P. A. Oviposition, development, and survivorship of Encarsia pergandiella (Hymenoptera: Aphelinidae) in four instars of Bemisia argentifolii (Homoptera: Aleyrodidae). Ann Entomol Soc Am. 89, 96-102 (1996).
  41. Ardeh, M. J., deJong, P. W., vanLenteren, J. C. Selection of Bemisia nymphal stages for oviposition or feeding, and host-handling times of arrhenotokous and thelytokous Eretmocerus mundus and arrhenotokous E-eremicus. BioControl. 50, 449-463 (2005).
  42. Zang, L. S., Liu, T. X. Host-feeding of three parasitoid species on Bemisia tabaci biotype B and implications for whitefly biological control. Entomol Exp Appl. 127, 55-63 (2008).
  43. Hagler, J. R., Naranjo, S. E. Determining the frequency of heteropteran predation on sweetpotato whitefly and pink bollworm using multiple ELISAs. Entomol Exp Appl. 72, 63-70 (1994).
  44. Hagler, J. R., Naranjo, S. E. Qualitative survey of two Coleopteran predators of Bemisia tabaci (Homoptera, Aleyrodidae) and Pectinophora gossypiella (Lepidoptera, Gelechiidae) using a multiple prey gut content ELISA. Environ Entomol. 23, 193-197 (1994).
  45. Hagler, J. R., Jackson, C. G., Isaacs, R., Machtley, S. A. Foraging behavior and prey interactions by a guild of predators on various lifestages of Bemisia tabaci. J Insect Sci. 4, (2004).
  46. Price, J. F., Taborsky, D. Movement of immature Bemisia tabaci (Homoptera, Aleyrodidae) on poinsettia leaves. Florida Entomol. 75, 151-153 (1992).
  47. Simmons, A. M. Settling of crawlers of Bemisia tabaci (Homoptera : Aleyrodidae) on five vegetable hosts. Ann Entomol Soc Am. 95, 464-468 (2002).
  48. Royama, T. A fundamental problem in key factor analysis. Ecology. 77, 87-93 (1996).
  49. Stiling, P., Throckmorton, A., Silvanima, J., Strong, D. R. Does spatial scale affect the incidence of density dependence - A field test with insect parasitoids. Ecology. 72, 2143-2154 (1991).
  50. Hassell, M., Latto, J., May, R. Seeing the wood for the trees: detecting density dependence from existing life table studies. J Anim Ecol. 58, 883-892 (1989).
  51. Berryman, A. A. Population regulation, emergent properties, and a requiem for density dependence. Oikos. 99, 600-606 (2002).
  52. Sibly, R. M., Smith, R. H. Identifying key factors using lambda contribution analysis. J Anim Ecol. 67, 17-24 (1998).

Tags

Milieuwetenschappen kwestie 129 leven tabel populatiedynamica marginale sterfte onvervangbare sterfte directe observatie predatie parasitisme dislodgement sleutel-factor
Methodologie voor ontwikkeling van leven tabellen voor sessiele insecten in het veld met de wittevlieg, <em>Bemisia tabaci</em>, in katoen als een modelsysteem
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Naranjo, S. E., Ellsworth, P. C.… More

Naranjo, S. E., Ellsworth, P. C. Methodology for Developing Life Tables for Sessile Insects in the Field Using the Whitefly, Bemisia tabaci, in Cotton As a Model System. J. Vis. Exp. (129), e56150, doi:10.3791/56150 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video
Waiting X
Simple Hit Counter