Waiting
Login processing...

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

Environment

في المختبر تربية النحل الانفرادي: أداة لتقييم عوامل الخطر اليرقات

Published: July 16, 2018 doi: 10.3791/57876
Automatic Translation
1, 2, 3,4, 1,5
1Department of Entomology, University of Wisconsin-Madison, 2Department of Bacteriology, University of Wisconsin-Madison, 3Department of Horticulture, University of Wisconsin-Madison, 4Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agricolas y Pecuarias, 5USDA-ARS, Vegetable Crop Research Unit

Summary

بخاخ مبيد للفطريات في النباتات المزهرة قد يعرض النحل الانفرادي لتركيزات عالية من بقايا مبيد للطفيليات المنقولة بحبوب اللقاح. استخدام التجارب المستندة إلى المختبرات التي تنطوي في المختبر-تربية النحل يرقات، هذه الدراسة يحقق الآثار التفاعلية لاستهلاك حبوب اللقاح المعالجة بمبيد للفطريات المستمدة من النباتات المضيفة وغير المضيفة.

Abstract

على الرغم من أن النحل الانفرادي تقديم خدمات التلقيح حاسمة للمحاصيل البرية وإدارتها، هذه المجموعة الغنية بالأنواع قد أغفلت إلى حد كبير في دراسات تنظيم مبيدات الآفات. خطر التعرض لبقايا مبيد للفطريات من المرجح أن تكون عالية خاصة إذا الرش يحدث في، أو بالقرب من النباتات المضيفة بينما يتم جمع النحل حبوب اللقاح توفير أعشاشها. للأنواع من أوسميا التي تستهلك حبوب اللقاح من مجموعة مختارة من النباتات (أوليجوليكتي)، يمكن أن تزيد من عدم القدرة على استخدام حبوب اللقاح من النباتات غير المضيفة على عامل خطر السمية المتعلقة بمبيد للفطريات. ويصف هذه المخطوطة البروتوكولات المستخدمة في تربية النحل ميسون أوليجوليكتيك، ريبيفلوريس أوسميا الضيق الواسع، من البيض إلى مرحلة بريبوبال داخل خلية ثقافة لوحات تحت ظروف المختبر موحدة بنجاح. في المختبر-تربية النحل وتستخدم بعد ذلك للتحقيق في آثار مصدر التعرض وحبوب اللقاح الفطريات على اللياقة البدنية النحل. استناداً إلى تصميم مضروب 2 × 2 عبرت تماما، ويدرس التجربة آثار مبيد للفطريات مصدر حبوب اللقاح والتعرض الرئيسية والتفاعلية على اللياقة البدنية اليرقات، كمياً بالكتلة الحيوية بريبوبال والوقت الإنمائية اليرقات وحالة البقاء على الحياة. وميزة رئيسية لهذا الأسلوب التي تستخدم في المختبر-تربية النحل يقلل من تغير الخلفية الطبيعية، ويسمح بمعالجة متزامنة لمعلمات تجريبية متعددة. ويقدم البروتوكول وصف أداة متعددة الاستخدامات للفرضيات التجارب التي تنطوي على مجموعة العوامل التي تؤثر على صحة النحل. لجهود الحفظ أن التقى بنجاح كبير ودائم، ستثبت هذه ثاقبة في التفاعل المعقد بين العوامل الفسيولوجية والبيئية التي تدفع انخفاضات النحل حرجة.

Introduction

نظراً لدورها كمجموعة مهيمنة من الملقحات الحشرات1، أن الخسارة العالمية في السكان النحل يشكل تهديدا للأمن الغذائي والنظم الإيكولوجية الاستقرار2،3،،من45،6 ،7. التناقص في السكان النحل المدارة والبرية على حد سواء وقد نسبت إلى عدة عوامل الخطر المشتركة بما في ذلك تجزئة الموئل، ظهور الطفيليات والعوامل الممرضة، وفقدان التنوع الوراثي، وإدخال الأنواع الغازية3 4، ،،من79،،من810،11،12. على وجه الخصوص، الزيادة الهائلة في استخدام مبيدات الآفات، (مثلاً، neonicotinoids) قد ارتبط مباشرة بآثار ضارة بين النحل13،،من1415. وقد أظهرت دراسات عديدة أن التآزر بين neonicotinoids ومبيدات الفطريات (المعهد المصرفي المصري) التي تعوق ارجوستيرول-الحيوي يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع معدلات الوفيات عبر النحل متعددة الأنواع16،،من1718 , 19 , 20 , 21 , 22-ومع ذلك، مبيدات الفطريات، طالما اعتبرت أن 'النحل الآمنة'، الاستمرار في رش المحاصيل بلوم دون تمحيص كثير23. ووثقت النحل مساحات العلف يعود بشكل روتيني كميات حبوب اللقاح ملوثة بمبيد المخلفات24،،من2526. استهلاك هذه فطريات-لادينبولين يمكن أن يسبب ارتفاع وفيات النحل اليرقات27،28،،من2930، ومجموعة من الآثار الفتاكة دون بين الكبار النحل16 , 31 , 32 , 33 , 34-دراسة أجريت مؤخرا تشير إلى أن مبيدات الفطريات قد تسبب خسائر النحل بتغيير المجتمع الميكروبي داخل خلية تخزين حبوب اللقاح، مما سيؤدي إلى إرباك متنافسة الحرجة بين النحل وحبوب اللقاح تنقلها الجراثيم35.

على الرغم من أن النحل الانفرادي حيوية بالنسبة للتلقيح للنباتات البرية والزراعية عدة36،37،تلقت38، هذه المجموعة المتنوعة من الملقحات أقل بكثير من الاهتمام في دراسات رصد مبيدات الآفات. عش أنثى راشدة الانفرادي يحتوي على 5-10 دوائر الحضنة المختومة، كل منها مجهز بكتلة محدودة من الأمهات جمع حبوب اللقاح والرحيق، وبيضة واحدة39. بعد الفقس، تعتمد اليرقات على توفير اللقاح المخصصة، والحجمية المنقولة بحبوب اللقاح المرتبطة بها للحصول على التغذية الكافية40،41. لأنهم يفتقرون إلى مزايا أسلوب الحياة الاجتماعية، قد يكون أكثر عرضه ل التعرض لمبيدات الآفات42النحل الانفرادي. على سبيل المثال، بينما العجز في النحل الاجتماعي عقب رذاذ يمكن تعويضه بتمديد بعض العمال والناشئة حديثا الحضنة، وفاة الإناث الانفرادي الكبار واحدة تنتهي جميع الأنشطة الإنجابية43. هذه الاختلافات في قابلية تسليط الضوء على الحاجة إلى إدراج الأصناف المتنوعة النحل في دراسات السمية البيئية لضمان توفير الحماية الكافية للنحل المدارة والبرية على حد سواء. ومع ذلك، وبصرف النظر عن عدد قليل من الدراسات، تحقيقات في الآثار التعرض لمبيد للفطريات قد تركز أساسا على النحل الاجتماعي18،،من2332،44،45 ،،من4647،،من4849.

وقد استخدمت في جميع أنحاء العالم ككفاءة الملقحات عدة أهمية الفاكهة والجوز المحاصيل39،،من5051،53، النحل الانفرادي الانتماء إلى جنس أوسميا (الشكل 1) 53-كما مع الملقحات المدارة الأخرى تضم24،54،،من5556،،من5758، الكبار أوسميا النحل يتم بصورة روتينية يتعرضون لمبيدات الفطريات رش المحاصيل في لوم44. قد جمع الإناث البالغات المؤن في الآونة الأخيرة رش المحاصيل والأسهم على الدوائر الحضنة مع حبوب اللقاح المحملة بمبيد للفطريات، الذي يشكل النظام الغذائي الوحيد لليرقات النامية في وقت لاحق. المستهلكة لأحكام اللقاح الملوثة يمكن أن يعرض في وقت لاحق اليرقات لمبيد المخلفات42. قد يكون خطر التعرض أعلى بين الأنواع أوليجوليكتيك بالعلف فقط على المضيف وثيقة الصلة بعض النباتات59،60،61. على سبيل المثال، تظهر بعض النحل ميجاتشيليد، الأعلاف تفضيلي للقاح Asteraceae منخفضة الجودة، كوسيلة للحد من طفيليات62. ومع ذلك، لا كمياً تجريبيا مدى تأثير مبيدات الفطريات التي اللياقة البدنية اليرقات بين النحل الانفرادي أوليجوليكتيك. والهدف من هذه الدراسة لوضع بروتوكول لاختبار الرئيسية والآثار التفاعلية لمصدر التعرض وحبوب اللقاح الفطريات على اللياقة في المختبر تربية النحل الانفرادي. للتحقيق، بيض ريبيفلوريس O. الضيق لاتو (س) يمكن الحصول عليها تجارياً (جدول المواد). هذه الفئة من السكان مثالية بسبب أهميته ملقحات أصلية، وعن ميل قوي الغنية بالرحيق aquifolium الأخضر منيا (العنب ولاية أوريغون) وجدت داخل المنطقة53،63،64 (الشكل 2).

Figure 1
رقم 1. صور عالية الدقة الكبار ريبيفلوريس أوسميا. صور الائتمان الدكتور جيم قصب، "بحوث الحشرات"، وزارة الزراعة-جمعية الإغاثة اﻷرمنية الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2. فراجميتي تداخل القصب من أوسميا ريبيفلوريس (س) مع أنثى تعشش في المقدمة. أقسام الدائرة والمقابس المحطة الطرفية للقصب هي التي شيدت من أوراق ممضوغ. الصور الائتمان السيد كلارك كيمبل، NativeBees.com الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الهدف الأول من هذه الدراسة تقييم تأثير استهلاك حبوب اللقاح المعالجة بمبيد للفطريات على اللياقة البدنية اليرقات (يتم قياسها من حيث الوقت اللازم لتطوير والكتلة الأحيائية بريبوبال). في حين ارتبط التعرض إلى بروبيكونازولي فطريات المطبقة عادة إلى زيادة في معدلات الوفيات بين البالغين النحل عبر عدة أنواع 23،،من2432،،من4445، 54،55،56،57،58،65،،من6667، أثره على يرقات النحل أقل معروف. والهدف الثاني من هذه الدراسة تقييم آثار استهلاك حبوب اللقاح غير المضيفة على اللياقة البدنية اليرقات. وتشير الدراسات السابقة إلى أن يرقات النحل أوليجوليكتيك تعجز عن تطوير عندما يضطر إلى استهلاك حبوب اللقاح غير المضيفة68. يمكن أن تعزى هذه النتائج إلى الاختلافات في الفسيولوجيا النحل69وحبوب اللقاح الكيمياء الحيوية70ميكروبيومي الفائدة المرتبطة بحبوب اللقاح الطبيعية أحكام71. الهدف الثالث من هذه الدراسة تقييم الآثار التفاعلية لمعاملة مبيد للفطريات وحبوب اللقاح الغذائية على اللياقة البدنية اليرقات.

الصفات البيولوجية العديدة بما في ذلك حجم الهيئة الأم، توفير معدل، استراتيجية مساحات العلف، وحبوب اللقاح الكمية72،73،،من7475 معروفة تؤثر على اللياقة البدنية اليرقات بين النحل الانفرادي. وهذه العوامل يمكن إدخال تباين كبير بين القصب، مما يشكل تحديا في وضع تصاميم تجريبية يمكن الدفاع عنها عند تقييم الصحة اليرقات. وعلاوة على ذلك، نظراً لأن التنمية اليرقات يحدث داخل القصب تداخل مختومة، آثار هذا التغير على الذرية صعوبة في تصور وكمياً دون استخدام أساليب غير مميتة (الشكل 3). للتغلب على هذا التحدي، يتم اختبار كل الفرضيات في هذه الدراسة باستخدام اليرقات تربى خارج بهم القصب التعشيش. ويمثل التصميم التجريبي الكامل متقاطعة 2 × 2 مضروب الهياكل، مع كل عامل يتألف من مستويين؛ عامل 1: مبيد للفطريات التعرض (مبيد للفطريات؛ لا يوجد مبيد للفطريات)؛ عامل 2: مصدر حبوب اللقاح (اللقاح المضيف، عدم استضافة حبوب اللقاح). وتربى النحل من البيض إلى مرحلة بريبوبال داخل الخلية مولتيويل العقيمة الثقافة لوحات تحت الظروف المختبرية التي تسيطر عليها. كل جيدا على حدة مزودة بكمية موحدة وتوفير اللقاح وبيضة واحدة. بعد الفقس، اليرقة تتغذى على حبوب اللقاح المخصصة داخل البئر واكتمال وضع اليرقات، ويبدأ بوبيشن. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الوفيات غير المبررة أقل بين النحل التي أثيرت في إطار هذه البيئة تربية اصطناعية مما واجهت في البرية49،76. الاستخدام في المختبر-تربية النحل بالعديد من المزايا على دراسات ميدانية: 1) أنه يقلل التباس آثار التغير الطبيعي وغير المنضبط العوامل المرتبطة عادة بدراسات ميدانية؛ 2) فإنه يسمح لمستويات متعددة من التلاعب لكل factor(s) من الفائدة لفحصها في وقت واحد عبر المجموعات المعاملة؛ 3) عدد replicates يمكن أن تكون محددة مسبقاً، ويمكن التلاعب العوامل التجريبية لتكرار كل على حدة؛ 4) يمكن بسهولة تصور متغيرات الاستجابة اليرقات وتسجيلها بشكل مستقل دون يرقات المجاورة المثيرة للقلق؛ 5) يمكن تعديل بروتوكول لاستيعاب أكثر تعقيداً والنماذج التجريبية التي تنطوي على عوامل متعددة ومتغيرات استجابة.

Figure 3
الشكل 3. محتويات داخل قصبة تداخل طبيعي من أوسميا ريبيفلوريس (س)- قرب من (أ) حصاد قصب تشريح عرض الدوائر الفردية، وأحكام حبوب اللقاح، وأقسام، و (ب) طازجة أحكام حبوب اللقاح، والبيض المرتبطة بها (المشار إليها مع دائرة سوداء). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. إعداد الحلول بروبيكونازولي لتجارب التعرض لمبيد للفطريات

  1. إعداد 0.1 × الحل مبيد للفطريات بتذويب كميات ملائمة من بروبيكونازولي التي تم شراؤها تجارياً 14.3% في الماء المعقم في اليوم من هذه التجربة. تأكد من أنه يتم استخدام مبيد الطازجة والحل الوحيد لجميع العلاجات.
  2. إضافة 23 ميليلتر من 0.1 × الحل مبيد كل غرام من توفير اللقاح للحصول على تركيز الحد الأقصى من بروبيكونازولي ذكرت سابقا من حبوب اللقاح النحل جمع24 (0.361 PPM أو ميكروغرام من المكون النشط ز-1 من حبوب اللقاح).

2-حصاد البيض وأحكام اللقاح المضيف من القصب أوسميا

  1. استخدام مشرط معقم، تشريح الوتر طازجة تداخل القصب من أوسميا، وتقسيمه إلى جزئين بطول ريد لفضح الدوائر الفردية.
    ملاحظة: قد تحتوي على كل عش بين الدوائر 8 إلى 14 وبيضة واحدة داخل دائرة.
  2. فحص القصب بصريا لتحديد الدوائر التي تحتوي على الذكور البيض استناداً إلى المبادئ التوجيهية المنشورة سابقا77. استخدام إبرة بنت معقم لإزالة كل حكم حبوب اللقاح جنبا إلى جنب مع البيض المرتبطة بها من ريد التعشيش، ووضعه في بيئة نظيفة وزن القارب.
  3. بلطف فصل البيض عن توفير استخدام فرشاة طلاء نظيفة غرامة وتسجيل وزن توفير حبوب اللقاح الطازجة والبيض استخدام توازن مختبر قياسية. حساب متوسط وزن أحكام لقاح الذكور.
  4. نفذ الخطوات اللاحقة مع تأخير الحد الأدنى للحد من الأضرار الفرص للبيض من التعرض للحرارة الزائدة والجفاف.

3-إعداد أحكام حبوب اللقاح النبات المضيف

  1. فحص اللقاح النباتات المضيفة التي جمعت الأمهات المستخرجة من الدوائر التعشيش التأكد من وجود لا طفيليات الحالي78بصريا. وبغية الحد من أي تحيز الأمهات المحتملين، والجمع بين أحكام حبوب اللقاح في كتلة واحدة في طبق بتري معقم وتخلط جيدا باستخدام إبرة معقمة.
  2. تقسيم مجموع الوزن إلى الأحكام الجديدة من حبوب اللقاح، ضمان أن وزن كل حكم المعاد مساو تقريبا للوزن المتوسط لحكم الذكور بطبيعة الحال المخصصة (يعني ± سراج الدين، 0.35 ± 0.01 g، N = 42).
    ملاحظة: نظراً لأن أوسميا ليرة سورية. يخصص أصغر حبوب اللقاح الأحكام إلى نسل الذكور، هذه النتائج في انخفاض وزن الجسم من يرقات الذكور مقارنة بالإناث77. لتفادي أي تحيز تلك الناتجة عن اختلاف الجنس، فقط استخدام الذكور البيض في التجارب.

4-يعد توفير حبوب اللقاح النباتية غير المضيفة

  1. يطحنون تجارياً شراء العسل النحل جمع حبوب اللقاح إلى مسحوق ناعم باستخدام طاحونة كرة مختبر قياسية.
  2. وبناء على محتوى الرطوبة في المضيف الأمهات جمع حبوب اللقاح الأحكام (~ 20 ٪)، هيدرات مسحوق حبوب اللقاح استخدام كميات مناسبة من السكر 40% للتعقيم الحل79 ومزيج دقيق لتشكيل العجين مثل اتساق.
  3. تقسيم الجماهير حبوب اللقاح الفردية، كل وزنها تقريبا نفس الوزن المتوسط لحكم الذكور بطبيعة الحال المخصصة.
    ملاحظة: محتوى الرطوبة للمضيف الأمهات جمع حبوب اللقاح يمكن توحيد الأحكام في قبل بمقارنة الوزن الطازج والجاف أحكام حبوب اللقاح من 30 تم اختيارها عشوائياً من الدوائر الذكور80. للحصول على الوزن الجاف، ينبغي أن تكون الأحكام حبوب اللقاح المعصوفه في ليوفيليزير (1.5 السلطة الفلسطينية ح 72).

5-إعداد لوحات الثقافة خلية مولتيويل

  1. خط الآبار الفردية من لوحة العقيمة 48-بئر الثقافة مع أكواب القصدير يعقم (5 × 9 سم). استخدام الملقط عقيمة، بلطف الذوق خارج حافة أعلى الكبسولة بحيث أنه يمكن استيعاب توفير حبوب اللقاح.
  2. ضع كتلة واحدة لتوفير حبوب اللقاح غير المضيف أو المضيفة داخل كأس القصدير واستخدام أدوات معقمة استناداً إلى مجموعة العلاج.
    ملاحظة: لتجنب التلوث المتبادل، استخدم لوحات منفصلة للعلاج ومراقبة المجموعات.

6-إضافة مبيدات الفطريات

  1. جعل اكتئاب توضع مركزياً داخل كتلة حبوب اللقاح باستخدام عصا خشبية عقيمة. استخدام عصا جديدة لكل حكم حبوب اللقاح.
  2. إضافة كميات مناسبة من محلول مبيد للفطريات (للعلاج)، أو الماء المعقم (لعناصر) في الاكتئاب. قرصه الافتتاحية للاكتئاب استخدام الملقط المعقم لتقليل سطح اتصال بين مبيد للفطريات/عقيم الماء والبيض.
  3. تأكد من محاذاة مضروب إنشاء التصميم التجريبي مع أن صورت في التمثيل التخطيطي (الشكل 4).

Figure 4
الشكل 4. التمثيل التخطيطي للإعداد التجريبية. وتمثل التجربة الكامل عبر 2 × 2 مضروب على الأجهزة. عامل 1 يمثل التعرض لمبيد للفطريات وتتكون من مستويات 2: (ط) أي مبيد للفطريات (N = 10)، ومبيد للفطريات (ثانيا) (N = 10). عامل 2 يمثل مصدر حبوب اللقاح ويتكون من مستويين: حبوب اللقاح (ط) المضيف (N = 8)، وحبوب اللقاح (ثانيا) عدم استضافة (N = 8). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

7-الخلفية ومراقبة اليرقات

  1. مكان بيض ذكور تم اختيارها عشوائياً على السطح العلوي لتوفير حبوب اللقاح باستخدام فرشاة طلاء نظيفة غرامة. بمجرد وضع البيض في جميع الأحكام، استبدال غطاء لوحة الثقافة الخلية، تأمين تكنولوجيا المعلومات مع وسم الشريط على الزوايا.
  2. وضع لوحات جيدا في علبة نظيفة ويغطي بقطعة قماش داكنة لعرقلة الاتصال مع الضوء المباشر. مكان بئر 6 لوحة تحتوي على 30 مل من الماء المعقم داخل علبة لمنع جفاف. ترك دون عائق داخل حاضنة الصواني حضانة في درجة حرارة الغرفة.
  3. مراقبة لوحات جيدا يوميا تحت مجهر تشريح دون إزالة غطاء ألواح جيدا. التأكد من وجود اليرقات على قيد الحياة عن طريق فحص للحركة. إذا تم الكشف عن أي حركة، تجاهل كأس القصدير والتي تحتوي على يرقات ميتة وتوفير حبوب اللقاح المتبقية. السماح لجميع اليرقات الباقين على قيد الحياة لوضع دون عائق داخل لوحات جيدا حتى بلوغ مرحلة بريبوبال.
  4. إزالة اليرقة من كأس القصدير بمجرد أن تصل إلى مرحلة بريبوبال41. استخدام فرشاة لتنظيف أي التبرز من شرنقة الحرير. قطع طريق الحرير شرنقة استخدام مجهر تشريح واستخراج بريبوبا مع الملقط المطاط بعناية.
  5. التعامل مع بريبوبا برفق التأكد من أن الأدوات لا بيرس الجسم الناعمة. تسجيل الوزن الطازج بريبوبا (بريبوبال الكتلة الحيوية) والوقت التنموية من البيض إلى مرحلة بريبوبال (وقت الإنمائية اليرقات).
    ملاحظة: أي يرقة الميت يجب أن يتم تجاهل فورا لمنع نمو الميكروبات غير مرغوب فيها على الجثث وتوفير اللقاح بقايا. وهذا يقلل من خطر العدوى لليرقات السليمة المتبقية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

وكان كمياً اللياقة البدنية اليرقات باستخدام ثلاثة مقاييس الوقت الإنمائية (ط) اليرقات والكتلة الأحيائية (ثانيا) بريبوبال (ثالثا) المئة حالة البقاء على الحياة. وأجرى ANOVA ثنائي الاتجاه استخدام مبيد للفطريات التعرض (مستويين: لا مبيد للفطريات, فطريات) ومصدر حبوب اللقاح (مستويين: المضيف حبوب اللقاح، واللقاح المضيف عدم) كمتغيرات مستقلة، واليرقات وقت الإنمائية كمتغير تابع. الأثر الرئيسي للتعرض لمبيد للفطريات (و1,28 = 1.24، ف = 0.28) كانت غير هامة بين المعالجة بمبيد للفطريات (يعني ± SE) (28.14 ±1.98 د، ن = 14)، وغير المعالجة (25.39 ± 1.65 د، ن = 18) مجموعات. بيد أن الأثر الرئيسي لمصدر حبوب اللقاح أشارت إلى فارق كبير بين الوقت التنموية لليرقات التي أثيرت بشأن استضافة حبوب اللقاح (± 20.00 د 0.50، N = 16) وحبوب اللقاح غير المضيفة (33.19 ±0.81 د، N = 16) (و1,28 = 179.83، ف < 0.001). بونفيروني تصحيح الوظيفة المخصصة مقارنات أشارت إلى أن الوقت الإنمائية اليرقات لم تختلف كثيرا بين المعالجة بمبيد للفطريات ودون علاج المجموعات التي أثيرت على المضيف (P = 0.57) وغير المضيفة (ف = 0.32) حبوب اللقاح. بيد أن الوقت الإنمائية اليرقات كان أقصر بكثير لليرقات التي أثيرت بشأن اللقاح المضيف مقارنة بحبوب اللقاح غير المضيفة على حد سواء المعالجة بمبيد للفطريات (ف < 0.001) وغير المعالجة (ف < 0.001) حبوب اللقاح. أثر التفاعل (مصدر حبوب اللقاح × التعرض لمبيد للفطريات) لم يكن كبيرا (و1,28 = 0.09, P = 0.77). وتكررت في التحليل استخدام الكتلة الحيوية بريبوبال كمتغير تابع. الأثر الرئيسي للتعرض لمبيد للفطريات أشار إلى اختلاف كبير (و1,28 = 4.66، ف = 0.04) بين المعالجة مبيد للفطريات (0.123 ± 0.01 g، N = 14)، المعالجة وغير المعالجة (0.149 ± 0.01 g، N = 18) مجموعات. الأثر الرئيسي لمصدر حبوب اللقاح (و1,28 = 56.30، ف < 0.001) وأشار إلى فارق كبير بين اليرقات التي أثيرت بشأن اللقاح المضيف (0.170 ± 0.01 g، N = 16) وحبوب اللقاح غير المضيفة (0.105 ± 0.01 g، N = 16) . بونفيروني تصحيح الوظيفة المخصصة مقارنات أشارت إلى أن الكتلة الأحيائية بريبوبال لم تختلف كثيرا بين المعالجة بمبيد للفطريات ودون علاج المجموعات التي أثيرت على المضيف (P = 0.22) وغير المضيفة (ف = 0.08) حبوب اللقاح. بيد أن الكتلة الأحيائية بريبوبال كان أعلى بكثير بين اليرقات التي أثيرت بشأن اللقاح المضيف مقارنة بحبوب اللقاح غير المضيفة على حد سواء المعالجة بمبيد للفطريات (ف < 0.001) وغير المعالجة (ف < 0.001) حبوب اللقاح. أثر التفاعل (مصدر حبوب اللقاح × التعرض لمبيد للفطريات) لم يكن كبيرا (و1,28 = 0.132، P = 0.72). الرقم 5 و 6 الشكل تمثيلات رسومية للنتائج التي تم الحصول عليها من التحليل المذكور آنفا. المستقلة عينات تي-اختبار أشارت إلى أثر كبير من مصدر حبوب اللقاح في حالة البقاء على الحياة اليرقات (N = 18، تي9 =-2.45، ف =0.04).

Figure 5
الرقم 5. شريط الرسم البياني عرض مقاييس للياقة البدنية اليرقات استناداً إلى الوقت الإنمائية اليرقات والكتلة الأحيائية بريبوبال. تتجمع استناداً إلى قياسات اللياقة البدنية اليرقات في (أ) و (ب) مصدر حبوب اللقاح؛ والتعرض (ج) و (د) مبيد للفطريات. (يعني ± 1 سراج الدين). ف < 0.001 الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
الشكل 6. ارسم التفاعل لمقاييس اللياقة البدنية اليرقات. التأثيرات التفاعلية للتعرض لمبيد للفطريات وحبوب اللقاح مصدر الوقت الإنمائية اليرقات (A) ، والكتلة الحيوية بريبوبال (ب) . (يعني ± 1 سراج الدين). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

استخدم الارتباط بارسونس استكشاف العلاقة بين الوقت الإنمائية اليرقات والكتلة بريبوبال (الشكل 7). لوحظ وجود ترابط سلبي كبير عبر كل معاملة المجموعات (r =-0.83، ف < 0.001، N = 32)، وعبر العلاجات مبيد للفطريات (لا مبيد للفطريات: r =-0.76، ف < 0.001، N = 18؛ مبيد: r =-0.92، ف < 0.001، N = 14). في حين كان هناك ارتباط سلبي كبير لليرقات التي أثيرت بشأن حبوب اللقاح غير المضيفة (r =-0.64، ف < 0.01، N = 16)، لوحظ لا علاقة من هذا القبيل لليرقات التي أثيرت بشأن استضافة-حبوب اللقاح (r =-0.01، ف = 0.98، N = 16).

Figure 7
رقم 7. العلاقة بين الوقت الإنمائية اليرقات والكتلة الأحيائية بريبوبال. ارتباط بيرسون بين الوقت التنموية والكتلة الأحيائية بريبوبال عبر (A) كل معاملة المجموعات (ف < 0.001) مصدر حبوب اللقاح (ب) (استضافة حبوب اللقاح: ف = 0.98، عدم استضافة حبوب اللقاح: ف < 0.01)؛ (ج) مبيد للفطريات التعرض (لا مبيد للفطريات: P < 0.001، مبيد للفطريات: ف < 0.001). للوحات خطوط الاتجاه (ب) و (ج)، مطابقة اللون مع الرموز في الشكل وسيلة إيضاح. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Video 1
متحركة الرقم 1. الخامسة المرحلة الطور اليرقات من ريبيفلوريس O. داخل بئر واحدة من لوحة مولتيويل. ويلاحظ اليرقة قد بدأت الغزل شرنقة حريري تحضيرا بوبيشن. من فضلك انقر هنا لمشاهدة هذا الفيديو. (انقر بالزر الأيمن التحميل.)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

تربية النحل خارج بهم القصب تداخل الطبيعي، تحت ظروف المختبر، يسمح لاختبار فرضيات متعددة تتصل باللياقة البدنية اليرقات. وما دامت عوامل مجهولة لا تزال تتسبب في وفيات النحل، وإجراء دراسات لتقييم المخاطر في المختبر التجارب يمكن أن يساعد استخدام تحديد التهديدات المحتملة وإخطار الممارسات الإدارية لهذه المجموعة الغنية بالأنواع من الملقحات البرية 12 ،،من3849،76،،من8182.

وبصفة عامة، أقصر التنموية والكتلة الأحيائية بريبوبال أعلى يرتبط باللياقة البدنية اليرقات أعلى. عبر جميع العلاجات، مدة التنمية اليرقات كان يرتبط ارتباطاً سلبيا مع الكتلة الحيوية بريبوبال. ومع ذلك، كانت هناك اختلافات كبيرة بين مدة التنمية اليرقات والكتلة الأحيائية بريبوبال عبر المجموعات الأربع. اليرقات التي لم تتلق أي مبيدات الفطريات وسمح لاستهلاك حبوب اللقاح المضيف كان أقصر وقت الإنمائية اليرقات، والكتلة الحيوية بريبوبال أعلى. وفي المقابل، تلك اليرقات التي استهلكت المعالجة بمبيد للفطريات غير المضيفة حبوب اللقاح، استغرق أطول لاستكمال تطوير اليرقات، وكان أدنى الكتلة الحيوية بريبوبال. بيد أن الاتجاهات بالنسبة لحالة البقاء على الحياة اليرقات كانت أقل وضوحاً، مع معدل وفيات التنويه فقط للمجموعة المعالجة بمبيد للفطريات التي أثيرت بشأن استضافة حبوب اللقاح. تفكيك آثار التعرض لمبيد للفطريات وحبوب اللقاح المصدر الرئيسي والتفاعل وكشف أنه: (ط) تأثير الرئيسية المستهلكة للمعالجة بمبيد للفطريات حبوب اللقاح قد أثر سلبي كبير على الكتلة الحيوية بريبوبال، ولكن المدة الإنمائية لا اليرقات. في حين أظهرت دراسة سابقة للسمية الحادة عن طريق الفم في الكبار أوسميا في تركيزات أعلى، هذه النتائج تشير إلى أن التعرض عن طريق الفم إلى بروبيكونازولي بتركيز أقل بكثير يمكن أن تؤثر على اللياقة البدنية بتقليل الكتلة بريبوبال23 . (ثانيا) الأثر الرئيسي لاستهلاك حبوب اللقاح غير المضيفة له تأثير سلبي على اللياقة البدنية اليرقات. هذه النتائج تتوافق مع الدراسات المنشورة سابقا تشير إلى جودة حبوب اللقاح (أي وجود للسموم، ومركبات واقية، ونقص المواد الغذائية الأساسية)، والاختلافات في الفسيولوجيا النحل يمكن تقييد النحل من استخدام حبوب اللقاح غير المضيفة68 . من المرجح أيضا أن غياب الحجمية المنفعة المكتسبة عادة من المحاصيل المضيف-حبوب اللقاح و/أو النحل قد يؤدي إلى تفاقم هذا الأثر. (ثالثا) لا يوجد أي تفاعل كبير بين التعرض لمبيد للفطريات وحبوب اللقاح مصدر على اللياقة البدنية اليرقات. عبر المجموعات المعالجة بمبيد للفطريات وغير المعالجة، قد اليرقات تستهلك حبوب اللقاح غير المضيف الكتلة الأحيائية بريبوبال أقل بكثير وتعد اليرقات وقت التنموية مقارنة لليرقات التي أثيرت بشأن استضافة حبوب اللقاح. بغض النظر عن مصدر حبوب اللقاح، كان اليرقات المستهلكة للمعالجة بمبيد للفطريات أحكام الكتلة الأحيائية بريبوبال أقل بكثير مقارنة باليرقات التي أثيرت بشأن حبوب اللقاح غير المعالجة. وبصرف النظر عن الآثار الرئيسية الهامة، أثر تفاعلي لكل العوامل مطابقة لنموذج المضافة، أي، الآثار السلبية لنوع التعرض وحبوب اللقاح الفطريات على اليرقات اللياقة البدنية لم تكن تآزرية. حالات عدم اليقين الناشئة عن التفاعل بين مختلف العوامل المحددة للصحة النحل (مفصلة هنا)، تحد من فعالية استراتيجيات إدارة الملقحات. بالمساعدة في التنبؤ بالتأثيرات التفاعلية لعوامل خطر متعددة، يمكن أن تساعد نتائج من تجارب مماثلة تستند إلى مختبر التحايل على هذا التحدي الطويل الأمد في جهود المحافظة على النحل.

وهناك العديد من الخطوات الحاسمة ضمن هذا البروتوكول التي يمكن أن تؤثر في نتائج التجربة. كلما كان ذلك ممكناً، فإنه من المستحسن استخدام حبوب اللقاح العضوية خالية من بقايا المبيدات الحشرية. استخدام حبوب اللقاح من مصادر غير معروفة يزيد من خطر التلوث بالمواد الكيميائية الزراعية المختلفة، التي يمكن الخلط بين النتائج التجريبية. من المهم الحصول على توصيله طازجة أوسميا تداخل القصب حيث أن تستخدم فقط لم يفقس البيض أو اليرقات الصغار جداً في الدراسة. وهذا ما يضمن أن يتم رفع اليرقات كلياً تقريبا على نوع العلاج حبوب اللقاح المقصود. أن تشريح ريد تداخل استخدام شق ضحلة، وأﻻ فأحكام حبوب اللقاح والبيض قد يكون معطوباً أثناء الحصاد. مرة واحدة تم إزالة البيض يجب التعامل معها بلطف لمنع الضرر والاحتفاظ في قوارب تزن في بيئة صحية مظلمة باردة (مثلاً، مجلس الوزراء السلامة الأحيائية) حتى يتم نقلها. ينبغي أن تظل هذه المرة عقد إلى الحد أدنى (< 30 دقيقة) لضمان عدم تعرض نوعية البيض. يجب أن يتم تنفيذ كافة الإجراءات في مجال السلامة الأحيائية مجلس الوزراء لضمان بيئة نظيفة بيئة العمل، وتقليل فرص التلوث. للتأكد من فعاليتها، فقط استخدام الحلول الطازجة مبيد للفطريات للعلاج. نظراً لأن حبوب اللقاح مسعور، الحل مبيد للفطريات/ينبغي إدخال الماء المعقم في الاكتئاب ضمن أحكام حبوب اللقاح. وهذا يزيد من حجم السائل تتخلل من خلال توفير. ومع ذلك، المهم أن الاكتئاب لا بيرس عمق كامل للحكم، كما أنه سيسفر عن فقدان وحدة التخزين من الحل التمسك بالكلمة كبسولة. ينبغي إجراء العلاجات الفردية والضوابط في لوحات منفصلة جيدا للحد من التلوث عبر فرص من المركبات المتطايرة و/أو الحجمية المنقولة بحبوب اللقاح. قطعة من الشريط مطوية ترفق بحواف لوحة للسماح كافية الهواء الفجوة مرة الأغطية في المكان. خلال الملاحظات اليومية، اللوحات ينبغي التعامل معها بلطف للتقليل من اضطراب لليرقات. أن الملاحظات تحت المجهر مع الحد الأدنى من شدة الضوء، ولا يجب إزالة الأغطية إلا إذا تجاهل اليرقات ميتة. في حالة وفيات غير متوقعة على نطاق واسع، اليرقات وأحكامها حبوب اللقاح يجب أن يكون بصريا تفتيش للتحقق من وجود علامات العدوى والإصابة. ينبغي أن يكون جيدا لوحات تتضمن replicates الشبهة على الفور التخلص منها، تطهير مساحة العمل، وتعقيم الأدوات لمنع انتشار العدوى.

على الرغم من تطبيق واسع النطاق، هناك بعض القيود على هذا الأسلوب. على سبيل المثال، في حين أنها أفضل الممارسات لاستخدام حبوب اللقاح العضوية كلما توفرت، تربية النباتات داخل الدفيئة إعداد لإنتاج كميات كافية من اللقاح نقية غير ملوثة لوجستيا باهظة. في مثل هذه الحالات، يمكن استخدام حبوب اللقاح جمع البرية، شريطة أنه يتم فرزهم لوجود بقايا مبيدات الآفات. استراتيجية أخرى لتقليل خطر التلوث عند استخدام حبوب اللقاح جمع البرية هو الحصول على حبوب اللقاح من مصدر أقل احتمالاً أن تم رش (مثلاً، المناطق دون عائق البكر الواقعة بعيداً عن المزارع الزراعية). تم الحصول على اللقاح المضيف المستخدمة في هذه الدراسة من القصب التعشيش التي وضعت في الغابات الطبيعية والأراضي العشبية المحيطة بسفوح النطاق اساتش قرب كايسفيل، ولاية يوتا. ونظرا لأن هذه المنطقة يهيمن على الغابات الطبيعية البرية، غير مدارة بعيداً عن أي المناطق الزراعية التجارية، وأن هذه النحل لا تطير بقدر ما عسل النحل عندما تستخدم علفاً83،،من8485، فإنه من المستبعد جداً أنه أن تم رش اللقاح التي تم جمعها. وهكذا، بقايا مبيدات الآفات داخل حبوب اللقاح التي جمعت هنا من المحتمل أن تكون تافهة. جمع العلف في هذه المناظر الطبيعية البرية، أنثى راشدة أقل احتمالاً لتواجه حبوب اللقاح الملوثة، الحد من مخاطر التعرض بين اليرقات. يتم جمع حبوب اللقاح النحل تجارياً المشتراة المستخدمة في هذه الدراسة من المناطق الحرجية الطبيعية في شمال ولاية ويسكونسن وولاية ميشيغان. تسويقها للاستهلاك البشري، معلومات متاحة علنا والاتصالات الشخصية مع المورد يشير إلى أن خلايا النحل لا تعامل كيميائيا، ويتم بيع حبوب اللقاح في شكله الخام الطبيعية دون أي تعديلات86. ولذلك فمن المعقول أن نفترض أن تحميل الملوث في حبوب اللقاح النحل تجارياً المشتراة سيكون الحد الأدنى. للدراسات أن عدم الحصول على حبوب اللقاح من المناطق غير المدارة مع النباتات الطبيعية البرية، فمن المستحسن أن الأدلة التجريبية المباشرة من حبوب اللقاح الكيمياء التحليل التأكد من أن اللقاح المستخدم في فحوصات الخطر الملوث مجاناً. قيد آخر ينطوي على اختراع عرضته البيئة تربية اصطناعية. على الرغم من أفضل الجهود التي تبذلها، ليس ممكناً لوجستيا لتكرار المكروية الدقيق داخل قصبة تداخل طبيعية (على سبيل المثال-، الرطوبة، وتركيز الأكسجين، هيكل ثلاثي الأبعاد للدوائر الفردية)، التي قد تؤثر على اليرقات اللياقة البدنية لدرجة غير معروف. ديفينسيبلي محاكاة خصائص النظام الغذائي الطبيعي، يجب الحصول على البيانات الأولية من تداخل القصب قبل في المختبر الدراسات التلاعب بالنظام الغذائي. على الرغم من أن اللقاح غير المضيف المستخدمة في هذه الدراسة ويتم الحصول عليها من المناطق التي فيها العنب ولاية أوريغون غائبة أو نادرة87، قد تكون هناك آثار لحبوب اللقاح المضيف مختلطة داخل حبوب اللقاح تجارياً المشتراة، التي يحتمل أن تؤثر على النتائج. عيب آخر لهذا الأسلوب أن التعامل مع الإجهاد خلال الفترة التجريبية التي قد تسبب آثاراً ضارة على النحل. أخيرا، بينما من الشائع أن اللقاء لم يفقس البيض في طبيعة63، تحت ظروف المختبر من الصعب التأكد مما إذا كان عدم هاتش يرجع في التعامل مع الإجهاد، والعلاج التجريبي، أو نتيجة لأسباب طبيعية. نظراً لهذه العوامل يمكن إدخال درجات غير معروف من التحيز في الدراسة، واحدة يجب توخي الحذر أثناء تفسير النتائج التي تم الحصول عليها.

بالسيطرة على العوامل التي يمكن أن يثبت تحيز نتائج تجريبية (مثل الأمهات مساحات العلف كفاءة75اختلافات الجنس77وحبوب اللقاح الغذائية68،72)، وصف البروتوكول يوفر تحسينات كبيرة أكثر قبل نشر تقنيات76، ويوفر إطارا أكثر صرامة لاختبار الفرضيات. على سبيل المثال، تستخدم في المختبر-تربية النحل تسمح التحقيقات في الاستجابات الخاصة بالجنس للعلاج إكسينوبيوتيك، التي سوف تكون صعبة إلا لدراسة السكان البرية من تداخل تجويف النحل49،88. إمكانية التلاعب واختبار متعددة العوامل المتفاعلة (مثلاً، نوعية النظام الغذائي وكمية، والمرتبطة بنظام غذائي الحجمية، التعرض لمبيدات الآفات التآزري) يمكن أن توفر أفكاراً قيمة في المحددات الرئيسية للياقة البدنية النحل. مرونة البروتوكول يسمح لسهولة التعديلات (مثلاً، استخدام مختلفة الحجم لوحات جيدا لاستيعاب يرقات متفاوتة الأحجام، وتغيير نوع وكمية من النظام الغذائي)، يجعلها قابلة للاستخدام مع العديد من الأنواع الأخرى من النحل الانفرادي والزنابير 76-بينما هذه الدراسة تقييم اللياقة البدنية استناداً إلى حالة البقاء على الحياة والتنمية في مرحلة الرضاعة، ويمكن المحتضنة الحشرات حتى ظهور للحصول على بيانات إضافية بشأن معدل ظهور، وتحويل الغذاء إلى الجسم، وظهور بعد طول العمر 49. هذه المعلومات يمكن أن تساعد في تقييم آثار المعالجات في فحوصات السمية شبه المميتة. ومع تزايد الاهتمام بوظيفة حبوب اللقاح-ميكروبيومي، يمكن تحديد الدراسات المختبرية الحساسة مقابل الأنواع المقاومة النحل استناداً على حبوب اللقاح الحجمية71. يمكن استكشاف الفروق في قابلية الفطريات عبر مجموعات النحل بالتسلسل الحجمية داخل خلية تخزين حبوب اللقاح. هذا يمكن أن يساعد في التأكد من دور ميكروبيومي حبوب اللقاح في منح درجات متفاوتة من المقاومة لعوامل الإجهاد إكسينوبيوتيك. الدراسات المستقبلية قد تساعد أيضا في تحديد الفروق بين الحجمية الطبيعية من حبوب اللقاح في البلدان المضيفة وغير المضيفة، التي تكون بمثابة أحد عوامل الكامنة وراء القيادة أوليجوليكتيك السلوك داخل نحلة تحديد الأنواع.

قد تساعد في المختبر تربية النحل الانفرادي اليرقات التحكم للتغير الطبيعي شهدت في البرية، وبالتالي تحديد دور العوامل الفردية والتفاعل في التي تؤثر على اللياقة البدنية النحل. يوسع هذا الأسلوب موجوداً وغير مكلفة أدوات الحشرات عن طريق السماح للتلاعب بمعلمات متعددة، والتي يمكن تعديلها بسهولة لمعالجة بحثية محددة الأهداف. إذا كانت الأدلة المستقاة من التجارب في المختبر يمكن أن تساعد على تحديد السكان المعرضين للخطر، والتأثير على استراتيجيات الحفظ النحل ستكون كبيرة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

يشكر المؤلفون كلارك كيمبل وكروغ تيم لتوفير أوسميا تداخل القصب، نسبيت ميريديث ومولي الوهد للمساعدة في المختبر، والدكتور كاميرون كوري، Christelle Guédot، جريسوولد تيري، مايكل برانستيتر وثلاثة مراجعين المجهول تعليقاتهم المفيدة التي تحسن المخطوطة. هذا العمل كان تدعمها "خدمة البحوث" الزراعية-وزارة الزراعة خصصت الأموال (البحوث معلومات النظام الحالي #3655-21220-001)، وزارة الزراعة في ولاية ويسكونسن، والتجارة، وحماية المستهلك (#197199)، المؤسسة الوطنية للعلوم (تحت رقم المنحة DEB-1442148)، مركز الكيان التشغيلي المعين البحيرات الأبحاث الحيوية الكبرى (مكتب الكيان التشغيلي المعين لعلوم البر دي-FC02-07ER64494).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
eggs of O. ribifloris sensu lato (s.l.) Kaysville, Davis County, Utah, USA
Osmia reeds Nativebees.com NA Freshly plugged reeds
Dissection set VWR 89259-964 Sterilize before use
Long Nose Pliers Husky 1006
6 well culture plates VWR 10062-892 Sterile sealed
48 well culture plates VWR 10062-898 Sterile sealed
Petri dishes VWR 25373100 Sterile sealed
Square Weighing Boats VWR 10770-448
Camel Hair Brush Bioquip 1153A
Tin capsules EA Consumables D1021 Sterilize before use
Sucrose VWR 470302-808
Propiconazole 14.3 Quali-Ppro 60207-90-1 Propiconazole 14.3%
Honey bee pollen Bee energised 897098001244 Untreated, natural, raw pollen
Microbalance VWR 10204-990
Pulverisette LAB SYNERGY INC. 30334913
Wooden sticks VWR 470146908 Sterilize before use
Sealing tape VWR 89097-912
Microscope VWR 89403-384
Planting tray VWR 470150-632
Ethanol VWR BDH1158-4LP
Centrifuge tube VWR 21008936
Microsyringe Cole-Palmer UX-07940-07
Rubber tweezer Amazon B0135HWPN4
Syringe needles VWR 89219-334
Freeze drier Labcono LFZ-1L
Statistical software SPSS Version 21.0

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Klein, A. -M., et al. Importance of pollinators in changing landscapes for world crops. P Roy Soc Lond B Bio. 274 (1608), 303-313 (2007).
  2. Biesmeijer, J. C. J., et al. Parallel declines in pollinators and insect-pollinated plants in Britain and the Netherlands. Science. 313 (5785), 351-354 (2006).
  3. Potts, S. G., Biesmeijer, J. C., Kremen, C., Neumann, P., Schweiger, O., Kunin, W. E. Global pollinator declines: Trends, impacts and drivers. Trends Ecol Evol. 25 (6), 345-353 (2010).
  4. Cameron, S. A., et al. Patterns of widespread decline in North American bumble bees. P Natl Acad Sci USA. 108 (2), 662-667 (2011).
  5. Gallai, N., Salles, J. M., Settele, J., Vaissière, B. E. Economic valuation of the vunerability of world agriculture confronted with pollinator decline. Ecol Econ. 68 (3), 810-821 (2009).
  6. Fontaine, C., Dajoz, I., Meriguet, J., Loreau, M. Functional diversity of plant-pollinator interaction webs enhances the persistence of plant communities. Plos Biol. 4 (1), 0129-0135 (2006).
  7. Kluser, S., Peduzzi, P. Global pollinator decline: a literature review. , UNEP/GRID Europe. (2007).
  8. Brown, M. J. F., Paxton, R. J. The conservation of bees: a global perspective. Apidologie. 40 (3), (2009).
  9. Lebuhn, G., et al. Detecting insect pollinator declines on regional and global scales. Conserv Biol. 27 (1), (2013).
  10. Vanengelsdorp, 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. , Suppl 103. S80-S95 (2010).
  11. Pettis, J. S., Delaplane, K. S. Coordinated responses to honey bee decline in the USA. Apidologie. 41 (3), 256-263 (2010).
  12. Sandrock, C., Tanadini, L. G., Pettis, J. S., Biesmeijer, J. C., Potts, S. G., Neumann, P. Sublethal neonicotinoid insecticide exposure reduces solitary bee reproductive success. Agr Forest Entomol. 16 (2), (2014).
  13. Van der Sluijs, J. P., Simon-Delso, N., Goulson, D., Maxim, L., Bonmatin, J. M., Belzunces, L. P. Neonicotinoids, bee disorders and the sustainability of pollinator services. Curr Opin Env Sust. 5 (3), (2013).
  14. Goulson, D., Nicholls, E., Botías, C., Rotheray, E. L. Bee declines driven by combined stress from parasites, pesticides, and lack of flowers. Science. 347 (6229), (2015).
  15. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity - USA. Apidologie. 41 (3), (2010).
  16. Iwasa, T., Motoyama, N., Ambrose, J. T., Roe, R. M. Mechanism for the differential toxicity of neonicotinoid insecticides in the honey bee, Apis mellifera. Crop Protection. 23 (5), 371-378 (2004).
  17. Glavan, G., Bozic, J. The synergy of xenobiotics in honey bee Apis mellifera: mechanisms and effects. Acta Biol. Slov. 56, 11-27 (2013).
  18. Biddinger, D. J., et al. Comparative toxicities and synergism of apple orchard pesticides to Apis mellifera (L.) and Osmia cornifrons (Radoszkowski). PLoS ONE. 8 (9), e72587 (2013).
  19. Thompson, H. M., Fryday, S. L., Harkin, S., Milner, S. Potential impacts of synergism in honeybees (Apis mellifera) of exposure to neonicotinoids and sprayed fungicides in crops. Apidologie. 45 (5), 545-553 (2014).
  20. Jansen, J. -P., Lauvaux, S., Gruntowy, J., Denayer, J. Possible synergistic effects of fungicide-insecticide mixtures on beneficial arthropods. IOBC-WPRS Bulletin. 125, 28-35 (2017).
  21. Robinson, A., Hesketh, H., et al. Comparing bee species responses to chemical mixtures: Common response patterns? PLoS ONE. 12 (6), (2017).
  22. Sgolastra, F., Medrzycki, P., et al. Synergistic mortality between a neonicotinoid insecticide and an ergosterol-biosynthesis-inhibiting fungicide in three bee species. Pest Management Science. 73 (6), 1236-1243 (2017).
  23. Ladurner, E., Bosch, J., Kemp, W. P., Maini, S. Assessing delayed and acute toxicity of five formulated fungicides to Osmia lignaria and Apis mellifera. Apidologie. 36 (3), 449-460 (2005).
  24. Mullin, C. A., et al. High levels of miticides and agrochemicals in North American apiaries: implications for honey bee health. PloS one. 5 (3), e9754 (2010).
  25. Pettis, J. S., Lichtenberg, E. M., Andree, M., Stitzinger, J., Rose, R., Vanengelsdorp, D. Crop pollination exposes honey bees to pesticides which alters their susceptibility to the gut pathogen Nosema ceranae. PloS one. 8 (7), e70182 (2013).
  26. David, A., et al. Widespread contamination of wildflower and bee-collected pollen with complex mixtures of neonicotinoids and fungicides commonly applied to crops. Environ Int. 88, 169-178 (2016).
  27. Zhu, W., Schmehl, D. R., Mullin, C. A., Frazier, J. L. Four common pesticides, their mixtures and a formulation solvent in the hive environment have high oral toxicity to honey bee larvae. PloS one. 9 (1), e77547 (2014).
  28. Simon-Delso, N., Martin, G. S., Bruneau, E., Minsart, L. A., Mouret, C., Hautier, L. Honeybee colony disorder in crop areas: The role of pesticides and viruses. PLoS ONE. 9 (7), (2014).
  29. Park, M. G., Blitzer, E. J., Gibbs, J., Losey, J. E., Danforth, B. N. Negative effects of pesticides on wild bee communities can be buffered by landscape context. P Roy Soc B-Biol Sci. 282 (1809), 20150299-20150299 (2015).
  30. Bernauer, O. M., Gaines-Day, H. R., Steffan, S. A. Colonies of bumble bees (Bombus impatiens) produce fewer workers, less bee biomass, and have smaller mother queens following fungicide exposure. Insects. 6 (2), 478-488 (2015).
  31. Williamson, S. M., Wright, G. A. Exposure to multiple cholinergic pesticides impairs olfactory learning and memory in honeybees. J Exp Biol. 216 (10), 1799-1807 (2013).
  32. Artz, D. R., Pitts-Singer, T. L. Effects of fungicide and adjuvant sprays on nesting behavior in two managed solitary bees, Osmia lignaria and Megachile rotundata. PLoS ONE. 10 (8), e0135688 (2015).
  33. Pilling, E. D., Bromleychallenor, K. A. C., Walker, C. H., Jepson, P. C. Mechanism of synergism between the pyrethroid insecticide lambda-cyhalothrin and the imidazole fungicide prochloraz, in the honeybee (Apis mellifera L). Pestic Biochem Phys. 51 (1), 1-11 (1995).
  34. Johnson, R. M., Wen, Z., Schuler, M. A., Berenbaum, M. R. Mediation of pyrethroid insecticide toxicity to honey bees (Hymenoptera: Apidae) by cytochrome P450 monooxygenases. J. Econ. Entomol. 99 (4), 1046-1050 (2006).
  35. Steffan, S. A., Dharampal, P. S., Diaz-Garcia, L. A., Currie, C. R., Zalapa, J. E., Hittinger, C. T. Empirical, metagenomic, and computational techniques illuminate the mechanisms by which fungicides compromise bee health. JoVE. (128), e54631 (2017).
  36. Batra, S. W. T. Solitary bees. Sci Am. 250 (2), 120-127 (1984).
  37. Linsley, E. G. The ecology of solitary bees. Hilgardia. 27 (19), 543-599 (1958).
  38. Garibaldi, L. A., et al. Wild Pollinators Enhance Fruit Set of Crops Regardless of Honey Bee Abundance. Science. 339 (6127), 1608-1611 (2013).
  39. Bosch, J., Kemp, W. P. How to manage the blue orchard bee. , Sustainable Agriculture Network. Washington, DC. (2001).
  40. Keller, A., Grimmer, G., Steffan-Dewenter, I. Diverse microbiota identified in whole intact nest chambers of the red mason bee Osmia bicornis (Linnaeus 1758). PLoS ONE. 8 (10), e78296 (2013).
  41. Bosch, J., Kemp, W. P. Development and Emergence of the Orchard Pollinator Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae). Environmental Entomology. 29 (1), 8-13 (2000).
  42. Brittain, C., Potts, S. G. The potential impacts of insecticides on the life-history traits of bees and the consequences for pollination. Basic and Applied Ecology. 12 (4), 321-331 (2011).
  43. Arena, M., Sgolastra, F. A meta-analysis comparing the sensitivity of bees to pesticides. Ecotoxicology. 23 (3), 324-334 (2014).
  44. Ladurner, E., Bosch, J., Kemp, W. P., Maini, S. Foraging and nesting behavior of Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae) in the presence of fungicides: cage studies. J Econ Entomol. 101 (3), 647-653 (2008).
  45. Huntzinger, A. C. I., James, R. R., Bosch, J., Kemp, W. P. Fungicide tests on adult alfalfa leafcutting bees (Hymenoptera: Megachilidae). J Econ Entomol. 101 (4), 1088-1094 (2008).
  46. Tsvetkov, N., et al. Chronic exposure to neonicotinoids reduces honey bee health near corn crops. Science. 356 (6345), 1395-1397 (2017).
  47. Mao, W., Schuler, M. A., Berenbaum, M. R. Disruption of quercetin metabolism by fungicide affects energy production in honey bees (Apis mellifera). P Natl Acad Sci. 114 (10), 2538-2543 (2017).
  48. Blacquière, T., Smagghe, G., Van Gestel, C. A. M., Mommaerts, V. Neonicotinoids in bees: A review on concentrations, side-effects and risk assessment. Ecotoxicology. 21 (4), 973-992 (2012).
  49. Sgolastra, F., Tosi, S., Medrzycki, P., Porrini, C., Burgio, G. Toxicity of spirotetramat on solitary bee larvae, Osmia cornuta (Hymenoptera: Megachilidae), in laboratory conditions. Journal of Apicultural Science. 59 (2), 73-83 (2015).
  50. Mader, E., Spivak, M., Evans, E. Managing Alternative Pollinators. , Sustainable Agriculture Research and Education (SARE), US Dept. of Agriculture. (2010).
  51. Bosch, J., Kemp, W. P. Developing and establishing bee species as crop pollinators: the example of Osmia spp.(Hymenoptera: Megachilidae) and fruit trees. B Entomol Res. 92 (1), 3-16 (2002).
  52. Sampson, B. J., Rinehart, T. A., Kirker, G. T., Stringer, S. J., Werle, C. T. Phenotypic variation in fitness traits of a managed solitary bee, Osmia ribifloris (Hymenoptera: Megachilidae). J Econ Entomol. 108 (6), 2589-2598 (2015).
  53. Sampson, B. J., Cane, J. H., Kirker, G. T., Stringer, S. J., Spiers, J. M. Biology and management potential for three orchard bee species (Hymenoptera: Megachilidae): Osmia ribifloris Cockerell, O. lignaria (Say) and O.chalybea Smith with emphasis on the former. Acta Hort. 810, 549-555 (2009).
  54. Hladik, M. L., Vandever, M., Smalling, K. L. Exposure of native bees foraging in an agricultural landscape to current-use pesticides. Sci Total Environ. 542, 469-477 (2016).
  55. Long, E. Y., Krupke, C. H. Non-cultivated plants present a season-long route of pesticide exposure for honey bees. Nat Commun. 7, (2016).
  56. Krupke, C. H., Hunt, G. J., Eitzer, B. D., Andino, G., Given, K. Multiple routes of pesticide exposure for honey bees living near agricultural fields. PLoS ONE. 7 (1), e29268 (2012).
  57. Stoner, K. A., Eitzer, B. D. Using a hazard quotient to evaluate pesticide residues detected in pollen trapped from honey bees (Apis mellifera) in Connecticut. PLoS ONE. 8 (10), e77550 (2013).
  58. Sánchez-Bayo, F., Goulson, D., Pennacchio, F., Nazzi, F., Goka, K., Desneux, N. Are bee diseases linked to pesticides? - A brief review. Environ Int. 89, 7-11 (2016).
  59. Steffan-Dewenter, I., Klein, A. -M., Gaebele, V., Alfert, T., Tscharntke, T. Bee diversity and plant-pollinator interactions in fragmented landscapes. Specialization and generalization in plant-pollinator interactions. , 387-410 (2006).
  60. Kremen, C., Ricketts, T. Global perspectives on pollination disruptions. Conserv Biol. 14 (5), 1226-1228 (2000).
  61. Memmott, J., Waser, N. M., Price, M. V. Tolerance of pollination networks to species extinctions. P Roy Soc B-Biol Sci. 271 (1557), 2605-2611 (2004).
  62. Spear, D. M., Silverman, S., Forrest, J. R. K. Asteraceae pollen provisions protect Osmia mason bees (Hymenoptera: Megachilidae) from brood parasitism. The American Naturalist. 187 (6), 797-803 (2016).
  63. Rust, R. W. Biology of Osmia (Osmia) ribifloris Cockerell (Hymenoptera: Megachilidae). J Kansas Entomol Soc. 59, 89-94 (1986).
  64. Torchio, P. F. Osmia ribifloris, a native bee species developed as a commercially managed pollinator of highbush blueberry (Hymenoptera: Megachilidae). J Kansas Entomol Soc. 63 (633), 427-436 (1990).
  65. Sanchez-Bayo, F., Goka, K. Pesticide residues and bees - A risk assessment. PLoS ONE. 9 (4), e94482 (2014).
  66. Kasiotis, K. M., Anagnostopoulos, C., Anastasiadou, P., Machera, K. Pesticide residues in honeybees, honey and bee pollen by LC-MS/MS screening: Reported death incidents in honeybees. Sci Total Environ. 485 (1), 633-642 (2014).
  67. Stanley, J., Sah, K., Jain, S. K., Bhatt, J. C., Sushil, S. N. Evaluation of pesticide toxicity at their field recommended doses to honeybees, Apis cerana and A. mellifera through laboratory, semi-field and field studies. Chemosphere. 119, 668-674 (2015).
  68. Praz, C. J., Müller, A., Dorn, S. Specialized bees fail to develop on non-host pollen: Do plants chemically protect their pollen? Ecology. 89 (3), 795-804 (2008).
  69. Sedivy, C., Müller, A., Dorn, S. Closely related pollen generalist bees differ in their ability to develop on the same pollen diet: Evidence for physiological adaptations to digest pollen. Funct Ecol. 25 (3), 718-725 (2011).
  70. Williams, N. M. Use of novel pollen species by specialist and generalist solitary bees (Hymenoptera: Megachilidae). Oecologia. 134, (2003).
  71. Graystock, P., Rehan, S. M., McFrederick, Q. S. Hunting for healthy microbiomes: determining the core microbiomes of Ceratina, Megalopta, and Apis bees and how they associate with microbes in bee collected pollen. Conserv Genet. 18 (3), 1-11 (2017).
  72. Bosch, J., Vicens, N. Relationship between body size, provisioning rate, longevity and reproductive success in females of the solitary bee Osmia cornuta. Behav Ecol Sociobiol. 60 (1), 26-33 (2006).
  73. Bosch, J., Vicens, N. Body size as an estimator of production costs in a solitary bee. Ecol Entomol. 27 (2), 129-137 (2002).
  74. Radmacher, S., Strohm, E. Factors affecting offspring body size in the solitary bee Osmia bicornis (Hymenoptera, Megachilidae). Apidologie. 41 (2), 169-177 (2010).
  75. Seidelmann, K. Open-cell parasitism shapes maternal investment patterns in the Red Mason bee Osmia rufa. Behav Ecol. 17 (5), (2006).
  76. Becker, M. C., Keller, A. Laboratory rearing of solitary bees and wasps. Insect Science. 23 (6), 918-923 (2016).
  77. Bosch, J. The nesting behaviour of the mason bee Osmia cornuta (Latr) with special reference to its pollinating potential (Hymenoptera, Megachilidae). Apidologie. 25, 84-93 (1994).
  78. Krunić, M., Stanisavljević, L., Pinzauti, M., Felicioli, A. The accompanying fauna of Osmia cornuta and Osmia rufa and effective measures of protection. B Insectol. 58 (2), 141-152 (2005).
  79. Elliott, S. E., Irwin, R. E., Adler, L. S., Williams, N. M. The nectar alkaloid, gelsemine, does not affect offspring performance of a native solitary bee, Osmia lignaria (Megachilidae). Ecol Entomol. 33 (2), 298-304 (2008).
  80. Toby Mordkoff, J. The Assumption(s) of Normality. , Available from: http://www2.psychology.uiowa.edu/faculty/mordkoff/GradStats/part 1/I.07 normal.pdf (2016).
  81. Hendriksma, H. P., Härtel, S., Steffan-Dewenter, I. Honey bee risk assessment: New approaches for in vitro larvae rearing and data analyses. Methods Ecol and Evol. 2 (5), 509-517 (2011).
  82. Aupinel, P., et al. Improvement of artificial feeding in a standard in vitro method for rearing Apis mellifera larvae. B Insectol. 58 (2), 107-111 (2005).
  83. Beekman, M., Ratnieks, F. L. W. Long-range foraging by the honey-bee, Apis mellifera L. Funct Ecol. 14 (4), 490-496 (2000).
  84. Gathmann, A., Tscharntke, T. Foraging ranges of solitary bees. J Anim Ecol. 71 (5), 757-764 (2002).
  85. Greenleaf, S. S., Williams, N. M., Winfree, R., Kremen, C. Bee foraging ranges and their relationship to body size. Oecologia. 153 (3), 589-596 (2007).
  86. Bee Pollen Supplement - Bee Rescued. , Available from: https://beerescued.com/product/bee-rescued-bee-pollen-supplement/ (2018).
  87. Holly-Leaf Oregon-Grape (Mahonia aquifolium) Species Details and Allergy Info, Teton county, Wyoming. , Available from: http://www.pollenlibrary.com/Local/Specie/Mahonia+aquifolium/in/Teton County/WY/ (2018).
  88. Cane, J. H., Griswold, T., Parker, F. D. Substrates and Materials Used for Nesting by North American Osmia Bees (Hymenoptera: Apiformes: Megachilidae). Annals of the Entomological Society of America. 100 (3), 350-358 (2007).

Tags

العلوم البيئية، 137 قضية، انخفاض النحل، التلاعب بالنظام الغذائي، والتعرض لمبيد للفطريات، تفضيل حبوب اللقاح، اليرقات اللياقة البدنية، والنحل ميسون
<em>في المختبر</em> تربية النحل الانفرادي: أداة لتقييم عوامل الخطر اليرقات
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dharampal, P. S., Carlson, C. M.,… More

Dharampal, P. S., Carlson, C. M., Diaz-Garcia, L., Steffan, S. A. In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors. J. Vis. Exp. (137), e57876, doi:10.3791/57876 (2018).

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