Waiting
Login processing...

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

Environment

Vitro Yalnız arı yetiştirme: larva Risk faktörleri değerlendirmek için bir araç

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

Çiçekli bitkiler mantar ilacı spreyler yalnız arı polen kaynaklı fungisit kalıntılarının yüksek konsantrasyonları maruz bırakabilir. Laboratuvar tabanlı deneyler vitroiçeren kullanarak-yetiştirilen arı larvaları, bu çalışmada mantar ilacı tedavi polen ana bilgisayar ve ev sahibi olmayan bitkilerden elde edilen tüketen etkileşimli etkilerini inceler.

Abstract

Her ne kadar yalnız arılar vahşi ve yönetilen bitkiler için çok önemli tozlaşma hizmetleri sağlamak, bu tür zengini grubu pestisit düzenleme çalışmaları büyük ölçüde gözden kaçırdığı. Mantar ilacı artıkları için maruz kalma riski sprey üzerinde veya yakınında ana bitkiler oluşursa arılar yuvalarına sağlama için polen topluyorlar iken özellikle yüksek olması muhtemeldir. Seçme arayabileceðiniz ve bitkiler (oligolecty) polen tüketmek tür Osmia için ev sahibi olmayan bitkilerin polen kullanamama mantar ilacı ile ilgili toksisite için onların risk faktörü artırabilirsiniz. Bu el yazması başarıyla oligolectic mason arılar, yumurta içinde hücre kültür plakaları Standart laboratuvar koşullarında prepupal aşamasına gelen Osmia ribifloris sensu lato arka için kullanılan iletişim kurallarını açıklar. Vitro-yetiştirilen arılar daha sonra arı fitness mantar ilacı pozlama ve polen kaynak etkilerini araştırmak için kullanılır. Bir 2 × 2 tamamen geçti faktöriyel tasarım dayalı, deneme mantar ilacı pozlama ve polen kaynak ana ve etkileşimli efektleri larva fitness, prepupal biyokütle, larva gelişimsel zaman ve yaşayanlar tarafından sayısal olarak inceliyor. Bu teknik önemli bir avantajı olduğunu vitrokullanarak-yetiştirilen arılar doğal arka plan değişkenliği azaltır ve aynı anda birden çok deneysel parametre manipülasyon sağlar. Açıklanan protokol hipotezler arı sağlığı etkileyen faktörler dizisi içeren test için çok yönlü bir araç sunar. Koruma çabalarına önemli, kalıcı başarı ile yerine getirilmesi arı düşüşler sürüş fizyolojik ve çevresel faktörlerin karmaşık etkileşim bu tür anlayışlar kritik olarak kanıtlamak.

Introduction

Böcek polinatörler1egemen grup olarak göz önüne alındığında, arı nüfusu genel kaybı gıda güvenliği ve ekosistem istikrar2,3,4,5,6 için bir tehdit oluşturmadığını ,7. Her iki yönetilen ve yabani arı nüfusu azalan eğilimler birkaç paylaşılan risk habitat parçalanması, yeni çıkan parazitler ve patojenler, genetik çeşitliliğin kaybı ve istilacı türlerin3 giriş de dahil olmak üzere faktörleri için atfedilen ,4,7,8,9,10,11,12. Özellikle, böcek ilaçları, (örneğin, neonicotinoids) kullanımı dramatik artış doğrudan arılar13,14,15arasında zararlı etkileri için bağlantılı olmuştur. Synergism neonicotinoids ve (EBI) Mantar ilaçları ergosterol biyosentezi inhibe arasında birden çok arı türleri16,17,18 arasında yüksek ölüm neden olabilir çeşitli çalışmalar göstermiştir , 19 , 20 , 21 , 22. Bununla birlikte, mantar uzun 'arı kipte' olarak kabul ilaçları, devam bloom bitkileri kadar İnceleme23olmadan püskürtülür. Yiyecek arılar rutin geri getirmek mantar ilacı artıkları24,25,26ile kontamine polen yükler için dokümante edilmiş. Bu tür mantar ilacı-ladenpollen tüketimi larva arılar27,28,29,30ve a maiyet-in yetişkin arılar16 arasında alt ölümcül etkiler arasında yüksek ölüm oranı neden olabilir , 31 , 32 , 33 , 34. bir çalışmada mantar ilaçları böylece kesintiye arılar ve polen yoluyla bulaşan mikropların35arasında kritik symbioses mikrobiyal toplum içinde polen, kovan depolanan değiştirerek arı kayıplara neden gösteriyor.

Yalnız arılar birkaç vahşi ve tarımsal bitki36,37,tozlaşma için çok önemli olmakla birlikte38, polinatörler bu farklı grup çalışmaları izleme pestisit çok daha az dikkat aldı. Her maternally toplanan polen ve nektar ve bir tek yumurta39sonlu bir kitle ile stoklanmayacaktır, Yetişkin bir yalnız kadın yuva 5-10 mühürlü damızlık odaları içerir. Tarama sonra larvalar ayrılmış polen hüküm ve yeterli beslenme40,41elde etmek için ilişkili polen kaynaklı microbiota güveniyor. Onlar bir sosyal yaşam tarzı faydaları eksikliği nedeniyle yalnız arılar pestisit pozlama42' ye karşı daha da savunmasız olabilir. Örneğin, açıkları sosyal arılar bir sprey takip ederken telafi için bazı işçiler tarafından genişletmek ve yeni damızlık gelişmekte olan, bir tek yetişkin yalnız kadın ölümü tüm üreme etkinlik43biter. Duyarlılık bu farklılıkları çeşitli arı takson yönetilen ve vahşi arılar hem için yeterli koruma sağlamak için ecotoxicological çalışmalarda dahil gerek vurgulayın. Ancak, çalışmalar bir avuç kenara etkisi soruşturmalar mantar ilacı maruz kalma öncelikle odaklanmıştır sosyal arılar18,23,32,44tarihinde,45 ,46,47,48,49.

Yalnız arılar Osmia (Şekil 1) ait Dünya çapında birkaç önemli meyve ve fındık bitkileri39,50,51,53, verimli tozlayıcı olarak kullanılmıştır 53. ile yönetilen diğer tozlayıcı24,54,55,56,57,58grupları, Yetişkin Osmia arılar rutin şunlardır bloom bitkileri44püskürtülür mantar ilaçları maruz. Yetişkin kadın üzerinde son zamanlarda püskürtülür bitkileri yiyecek arama toplayabilir ve sonra formlar tek diyet gelişmekte olan larvalar için mantar ilacı yüklü polen ile damızlık onların chambers stok. Kirlenmiş polen hükümler tüketen daha sonra mantar ilacı artıkları42larva açığa çıkarabilir. Maruz kalma riski yalnızca birkaç yakından ilişkili ana bilgisayar bitkiler59,60,61yem oligolectic türler arasında daha yüksek olabilir. Bazı megachilid arılar, örneğin, tercihen parazitizm62azaltmak anlamına gelir düşük kaliteli bitki polen için hayvan yemi için görünür. Ancak, hangi mantar ilaçları oligolectic yalnız arılar arasında larva fitness etkisi ölçüde ampirik olarak sayısal değil. Bu çalışmanın amacı ana test etmek için bir protokol geliştirmektir ve etkileşimli etkileri mantar ilacı pozlama ve polen kaynak vitro fitness yalnız arı yetiştirilen. Araştırmaya, O. ribifloris sensu lato (s.l.) yumurta ticari olarak elde edilebilir (tablo malzeme). Bu nüfus nedeniyle yerli tozlayıcı ve nektar zengini Mahonia aquifolium (Oregon üzüm) için onun güçlü tercih bölge53,63içinde,64 bulundu olarak önemini idealdir (Şekil 2).

Figure 1
Şekil 1. Bir yetişkin Osmia ribiflorisyüksek çözünürlüklü bir fotoğraf. Fotoğraf kredi Dr. Jim Cane, araştırma entomolog, USDA-ARS Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. Osmia ribifloris (s.l.) sazlık. ön planda iç içe geçmiş bir erkek ile iç içe geçirme Phragmite Odası bölümleri ve sazlık için terminal fişler masticated yapraklarından inşa edilir. Kredi Bay Kimball Clark, NativeBees.com fotoğraf Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Bu çalışmada ilk mantar ilacı tedavi pollen larva fitness (geliştirme zamanı ve prepupal biyokütle açısından ölçülür) tüketen etkisini değerlendirmek için hedeftir. Yaygın olarak uygulanan mantar ilacı propiconazole maruz yetişkin arılar arasındaki artan ölüm için birkaç tür 23,24,32,44,45arasında, bağlantılı olmuştur iken 54,55,56,57,58,65,66,67, larva arılar üzerindeki etkisi azdır bilinen. Ana bilgisayar polen larva fitness üzerinde tüketen etkilerini değerlendirmek için bu çalışmanın ikinci amacı olduğunu. Önceki çalışmalarda oligolectic arı larvaları ne zaman ev sahibi polen68tüketmek zorunda geliştirmek başarısız gösterir. Böyle sonuçlar arı Fizyoloji69, polen Biyokimya70ve doğal polen hükümler71ile ilişkili yararlı microbiome atfedilen. Bu çalışmada üçüncü larva fitness etkileşimli mantar ilacı tedavi ve diyet polen etkilerini değerlendirmek için hedeftir.

Anne vücut boyutu da dahil olmak üzere çok sayıda biyolojik özellikleri sağlama oranı, yiyecek strateji ve polen miktarı72,73,74,75 arasında yalnız arı larva fitness etkileyen olduğu bilinmektedir. Bu faktörler savunulabilir Deneysel tasarımlar larva sağlık değerlendirirken gelişmekte olan bir meydan okuma teşkil sazlar arasında önemli değişkenlik tanıtabilirsiniz. Larva geliştirme mühürlü iç içe geçmiş sazlık içinde oluşur göz önüne alındığında, Ayrıca, Döl böyle değişkenlik etkileri ölümcül teknikleri (Şekil 3) kullanmadan görselleştirmek zor ve quantified vardır. Bu zorluğu aşmak için bu çalışma içinde bütün hipotezler kendi iç içe geçmiş sazlık dışında yetiştirilen larva kullanarak test edilmektedir. Deneysel tasarım bir tam çapraz 2 × 2 faktöriyel set-up, 2 düzey oluşan her faktörü ile temsil eder; Faktör 1: Mantar ilacı pozlama (mantar ilacı; Hiçbir fungisit); Faktör 2: Polen kaynak (ana bilgisayar polen, Sigara-host polen). Arılar prepupal sahneye steril multiwell hücre kültür plaka kontrollü laboratuvar koşullarında içinde yumurtadan yetiştirilir. Her şey ayrı ayrı standart miktarda polen sağlanması ve tek bir yumurta ile doludur. Tarama sonra larva kuyu içinde ayrılmış polen beslenir, larva geliştirme tamamlar ve pupation başlatır. Son çalışmalar açıklanamayan ölüm bu yapay yetiştirme ortamına vahşi49,76' karşılaştı içinde kaldırdı arılar arasında daha düşük olduğunu göstermiştir. Vitrokullanımı-arı yetiştirilen alan bazlı çalışmalar birçok avantajı vardır: 1) doğal değişkenliği ve kontrolsüz faktörleri genellikle ilgili alan bazlı çalışmalar ile; karıştırıcı etkilerini en aza indirir 2) birden çok düzeyleri aynı anda tedavi grupları arasında test edilmesi ilgi için her factor(s) manipülasyon sağlar; 3) çoğaltır sayısını önceden belirlenmiş olabilir ve her çoğaltma için deneysel etkenler ayrı ayrı yönetilebilir; 4) larva yanıt değişkenleri kolayca görselleştirildiği ve bağımsız olarak rahatsız edici bitişik larva kaydedildi; 5) protokolü multipl faktörler ve yanıt değişkenler içeren daha karmaşık Deneysel tasarımlar içerecek şekilde değişiklik.

Figure 3
Şekil 3. İçeriği içinde doğal bir iç içe geçmiş reed Osmia ribifloris (s.l.). Bireysel odaları, polen hükümler ve bölümleri ve (B) taze gösteren bir disseke reed (siyah bir çember ile gösterilen) ilişkili yumurta ve polen hükümler hasat (A) kapatın. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Propiconazole çözümleri mantar ilacı pozlama deneyler için hazırlayın

  1. Mantar ilacı çözüm x 0,1 denemenin gün ticari olarak satın alınan propiconazole %14,3 steril su uygun birimler çözülerek hazırlayın. Tek taze hazırlanmış mantar ilacı çözüm için tüm tedaviler kullanıldığından emin olun.
  2. Mantar ilacı çözüm daha önce polen arı toplanan24 (0.361 PPM veya etkin madde g-1 polen µg) rapor propiconazole maksimum konsantrasyon elde etmek için polen hükmün gram başına x 0.1 23 µL ekleyin.

2. hasat yumurta ve ana bilgisayar polen hükümler üzerinden Osmia sazlar

  1. Steril neşter kullanarak, taze takılı Osmiasazlar iç içe yerleştirme, bireysel odaları ortaya çıkarmak için reed uzunluğu boyunca iki parçaya bölerek incelemek.
    Not: Her yuva arasında 8-14 Odalar ve bir oda içinde tek bir yumurta içerebilir.
  2. Görsel olarak daha önce yayımlanan yönergeleri77göre erkek yumurta içeren chambers tanımlamak için sazlık bakarak kontrol edin. Kullanım iç içe geçmiş reed her polen hükmü ile birlikte ilişkili yumurta kaldırmak ve temiz bir yer için steril bir bükülmüş iğne tekne tartın.
  3. Yavaşça yumurta temiz iyi boya fırçası kullanarak hükmü ayırmak ve polen hükmün taze ağırlık kayıt ve bir Standart laboratuvar denge kullanarak yumurta. Erkek polen hükümler ortalama ağırlığı hesaplayın.
  4. Hasar için yumurta aşırı sıcaklığa ve dehidratasyon maruz kalma azaltmak için en az gecikme ile sonraki adımları uygulayın.

3. ana bitki polen hükümler hazırlayın

  1. Hiç parazit mevcut78olmasını sağlamak için iç içe geçmiş odaları kazılan maternally toplanan ana-bitki polen bakarak kontrol edin. Herhangi bir potansiyel anne önyargı azaltmak için polen hükümler steril petri kabına içinde tek bir kitle içine birleştirmek ve iyi bir steril iğne kullanarak karıştırın.
  2. Birleştirilmiş her hükmün ağırlık doğal olarak ayrılmış bir erkek hüküm ortalama ağırlığı yaklaşık olarak eşit olduğu yeni polen hükümleri kombine kitle bölün (yani ± SE, 0.35 ± 0,01 g, N 42 =).
    Not: Çünkü Osmia sp. erkek çoluk çocuk, kadın77kıyasla erkek larvalar daha düşük vücut ağırlıkları içinde bu sonuçlar için daha küçük polen hükümler ayırır. Herhangi bir seks özgü farklılıklardan kaynaklanan bu tür önyargı önlemek için sadece erkek yumurta deneylerde kullanın.

4. ana bitki polen hüküm hazırlayın

  1. Ticari olarak satın alınan bal polen için bir Standart laboratuvar top-değirmen kullanarak ince bir toz arı toplanan ezmek.
  2. Ana bilgisayar maternally toplanan polen Hükümler (~ % 20) nem içeriğine göre uygun miktarda % 40 sterilize şeker çözüm79 ve karışımı iyice bir hamur gibi tutarlılık oluşturmaya kullanarak polen tozu hidrat.
  3. Bireysel polen kitleler her yaklaşık ortalama ağırlığı doğal olarak ayrılmış bir erkek hükmün aynı tartı bölün.
    Not: Nem maternally toplanan ana bilgisayar polen hükümler içinde önceden polen hükümler 30 rasgele seçilen erkek odaları80taze ve kuru ağırlığı karşılaştırarak standart olacak. Kuru ağırlığı elde etmek için polen hükümler bir lyophilizer içinde dondurularak olmalıdır (1.5 72 h için Pa).

5. Multiwell hücre kültür tabak hazırlamak

  1. Satır bireysel kuyu autoclaved Teneke Kupa (5 × 9 cm) ile steril 48-şey kültür plaka yapımı. Bu kadar hizmet polen hüküm steril forseps, yavaşça dışarı belgili tanımlık kapsül üst kenarında yetenek kullanarak.
  2. Ana bilgisayar veya ana bilgisayar polen hükmün tek bir kitle tedavi grubuna göre steril araçlarla teneke fincan içine yerleştirin.
    Not: çapraz bulaşma önlemek için tedavi ve kontrol grubu için ayrı levhalar kullanın.

6. mantar ilaçları ekleyin

  1. Steril bir tahta sopa kullanarak polen kitle içinde merkezi olarak yerleştirilmiş bir depresyon olun. Yeni bir sopa her polen hazırlama için kullanın.
  2. Uygun birimler (tedavi için) Mantar ilacı çözüm veya steril su (için denetimleri) depresyon içine ekleyin. Çimdik mantar ilacı arasında yüzey teması en aza indirmek için steril forseps kullanarak depresyon / steril su ve yumurta.
  3. Deneysel tasarım faktöriyel up ile hizalandığından emin olun şematik gösterimi (Şekil 4) tasvir.

Figure 4
Şekil 4. Deneysel kurulumunun şematik Gösterim. Deneme bir tamamen geçti 2 × 2 faktöriyel kurulumları temsil eder. Faktör 1 mantar ilacı pozlama temsil eder ve 2 düzey oluşur: (i) hiçbir fungisit (N = 10) ve (ii) Mantar ilacı (N = 10). Faktör 2 polen kaynağını temsil eder ve 2 seviyeden oluşur: (i) ana bilgisayar polen (N = 8) ve (ii) Sigara-ana bilgisayar polen (N = 8). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

7. arka ve larva gözlemlemek

  1. Rasgele seçilen bir erkek yumurta temiz iyi boya fırçası kullanarak polen hüküm üst yüzey üzerine yerleştirin. Bir kez yumurta üzerinde tüm hükümler yer var, teyp köşelerdeki etiketleme ile güvenli hale getirme hücre kültür plaka kapağı değiştirin.
  2. Temiz bir tepsi üzerinde iyi tabak yerleştirin ve doğrudan güneş ışığı ile temas engel için karanlık bir bez ile kapak. Yer 6 iyi plaka içeren 30 mL steril su içinde kuruma önlemek için belgili tanımlık tepsi. Kuluçka tepsiler rahatsız bir kuluçka içinde oda sıcaklığında bekletin.
  3. Her gün bir diseksiyon mikroskop altında iyi tabak iyi plakaları kapağını kaldırmadan gözlemlemek. Hareket için kontrol ederek larvalar hayatta olduğundan emin olun. Hiçbir hareket algılanırsa, ölü larva ve kalan polen hükmü içeren Teneke Kupa atmak. Tüm hayatta kalan larvalar prepupal sahne ulaşana kadar iyi tabak içinde rahatsız edilmeden geliştirmek izin.
  4. Prepupal sahne41ulaştıktan sonra larva teneke bardaktan kaldırın. Kullanım herhangi temizlemek için fırça ipek Koza arınmak. Dikkatle diseksiyon mikroskop kullanarak ipek Koza kesilmiş ve kauçuk forseps ile prepupa ayıklayın.
  5. Yavaşça araçları yumuşak vücut delip değil emin olmak için prepupa başa. Taze ağırlık yumurta gelişim zaman prepupal sahneye (larva gelişimsel zaman) ve prepupa (prepupal biyokütle) kaydedin.
    Not: Herhangi bir ölü larva hemen kadavra ve artık polen hüküm istenmeyen mikrobiyal büyüme önlemek için atılmalıdır. Bu kalan sağlıklı larvalar için enfeksiyon riskini azaltır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Larva fitness üç ölçümleri (i) larva gelişimsel zaman, (ii) prepupal biyokütle ve (iii) yüzde yaşayanlar kullanarak sayısal. İki yönlü ANOVA mantar ilacı pozlama kullanılarak yapılmıştır (iki seviye: yok fungisit, mantar ilacı) ve polen kaynak (iki seviye: Ana bilgisayar polen, Sigara-host polen) bağımsız değişkenin ve bağımlı değişken olarak larva gelişimsel zaman olarak. Mantar ilacı pozlama için temel etkisi (F1,28 1,24, P = 0,28 =) Mantar ilacı tedavi (ortalama ± arasında SE) Sigara önemli oldu (28.14 ±1.98 d, N = 14) ve tedavi edilmezse (25.39 ± 1.65 d, N = 18) gruplar. Polen kaynak için temel etkisi ancak, ana bilgisayar pollen kaldırdı larva için gelişimsel zaman arasında anlamlı bir fark gösterilir (20,00 ± 0.50 d, N = 16) ve ana bilgisayar polen (33.19 ±0.81 d, N = 16) (F1,28 179.83, = P < 0.001). Düzeltilmiş Post-hoc karşılaştırmalar belirtilen larva gelişimsel saat önemli ölçüde arasında değişir değil Bonferroni mantar ilacı tedavi ve tedavi edilmezse ana bilgisayarda ortaya çıkar grupları (P = 0,57) ve olmayan ana bilgisayar (P = 0,32) polen. Ancak, larva gelişimsel zaman ana bilgisayar polen ana bilgisayar polen için mantar ilacı tedavi her ikisi için karşılaştırıldığında ortaya çıkar larva için önemli ölçüde daha kısa (P < 0.001) ve tedavi edilmezse (P < 0.001) polen. Etkileşim etkisi (mantar ilacı pozlama × polen kaynak) önemli değildi (F1,28 0,09, P = 0.77 =). Analiz prepupal biyokütle bağımlı değişken kullanarak tekrarlandı. Mantar ilacı pozlama için temel etkisi önemli bir fark gösterilir (F1,28 4,66, P = 0.04 =) Mantar ilacı tedavi arasında (0.123 ±0.01 g, N = 14) ve tedavi edilmezse (0,149 ± 0,01 g, N = 18) gruplar. Polen kaynak için temel etkisi (F1,28 56.30, P = < 0.001) ana bilgisayar pollen kaldırdı larva arasında anlamlı bir fark gösterilir (0,170 ± 0,01 g, N = 16) ve ana bilgisayar polen (0,105 ±0.01 g, N = 16) . Düzeltilmiş Post-hoc karşılaştırmalar belirtilen bu prepupal biyokütle değil önemli ölçüde arasında değişir Bonferroni mantar ilacı tedavi ve tedavi edilmezse ana bilgisayarda ortaya çıkar grupları (P 0,22 =) ve olmayan ana bilgisayar (P = 0,08) polen. Ancak, prepupal biyokütle ana bilgisayar polen ana bilgisayar polen için mantar ilacı tedavi her ikisi için karşılaştırıldığında ortaya çıkar larva arasında önemli ölçüde daha yüksektir (P < 0.001) ve tedavi edilmezse (P < 0.001) polen. Etkileşim etkisi (mantar ilacı pozlama × polen kaynak) önemli değildi (F1,28 0.132, P = 0,72 =). Şekil 5 ve Şekil 6 anılan analizinden elde edilen sonuçlar grafiksel temsilleridir. Bağımsız örnekler t-testi belirtilen polen kaynak larva yaşayanlar üzerinde önemli bir etkisi (N = 18, t9 =-2.45, P =0,04).

Figure 5
Şekil 5. Bar larva fitness ölçülerini gösteren grafik dayalı larva gelişimsel zaman ve prepupal biyokütle. Larva fitness ölçümleri dayalı (A) ve (B) polen kaynak kümelenir; ve (C) ve (D) mantar ilacı pozlama. (Ortalama ± 1 SE). P < 0,001 Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 6
Şekil 6. Larva fitness ölçümleri için etkileşim arsa. Mantar ilacı pozlama ve polen kaynak larva gelişimsel zaman (A) ve (B) prepupal biyokütle olarak etkileşimli etkileri. (Ortalama ± 1 SE). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Pearsons korelasyon larva gelişimsel zaman ve prepupal biyokütle (Şekil 7) arasındaki ilişkiyi araştırmak için kullanıldı. Önemli bir negatif korelasyon tüm tedavi gruplarında belirtilmişti (r -0.83, P = < 0,001, N = 32) ve mantar ilacı tedaviler arasında (hiçbir mantar ilacı: r -0.76, P = < 0,001, N = 18; Mantar ilacı: r -0.92, P = < 0,001, N = 14). Ana bilgisayar pollen kaldırdı larva için önemli bir negatif korelasyon iken (r -0.64, P = < 0,01, N = 16), böyle bir ilişki için ana bilgisayar-pollen kaldırdı larva gözlenmiştir (r =-0.01, P = 0,98, N = 16).

Figure 7
Şekil 7. Larva gelişimsel zaman ve prepupal biyokütle ilişkisi. Gelişimsel zaman ve prepupal biyokütle (A) boyunca arasında Pearson korelasyon tüm tedavi grupları (P < 0.001) (B) polen kaynak (ev sahipliği polen: P = 0,98, Sigara-host polen: P < 0,01); (C) mantar ilacı pozlama (hiçbir mantar ilacı: P < 0,001, mantar ilacı: P < 0.001). Panelleri için renk eşleme sembolleri şekil göstergede bulunan (B) ve (C), eğilim çizgileri vardır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Video 1
Şekil 1 animasyon. Beşinci sahne larva INSTAR O. ribifloris , multiwell plaka tek bir kuyu içinde. Larva pupation için hazırlık ipek Koza iplik başlamıştır için kaydetti. Bu videoyu izlemek için lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Arılar laboratuvar koşullarında doğal onların iç içe geçmiş sazlık dışında yetiştirme larva, fitness ile ilgili birden fazla hipotezler test sağlar. Kimliği belirsiz faktörler devam ölçüde bu arı ölümleri neden, risk değerlendirme çalışmaları vitro kullanarak deneyler potansiyel tehditleri tanımlamak ve yönetim uygulamalarını wild pollinators 12 Bu tür zengini grup için bilgilendirmek yardımcı olabilir ,38,49,76,81,82.

Genel olarak, daha kısa gelişimsel süreleri ve daha yüksek prepupal biyokütle daha yüksek larva fitness ile ilişkili. Tüm tedaviler arasında larva geliştirme süresi olumsuz prepupal biyokütle ile ilişkili. Ancak, dört gruplarında larva geliştirme süresi ve prepupal biyokütle arasında önemli farklılıklar vardı. Bu herhangi bir mantar ilaçları almadı ve ana bilgisayar polen kullanmalarına izin larva kısa larva gelişimsel zaman ve en yüksek prepupal biyokütle vardı. Buna ek olarak, ana bilgisayar polen, mantar ilacı tedavi tüketilen bu larvalar uzun larva geliştirme için aldı ve en düşük prepupal biyokütle vardı. Ancak, larva yaşayanlar için trendleri ana bilgisayar pollen kaldırdı sadece mantar ilacı tedavi grubu için kaydetti mortalite ile daha az net idi. Mantar ilacı pozlama ve polen kaynak ana ve etkileşim etkileri deconstructing ortaya: (i) Mantar ilacı tedavi polen tüketen ana etkisi belirgin bir olumsuz etki prepupal biyokütle, ama değil larva gelişim süresi vardı. Bir önceki çalışma yetişkin Osmia , daha yüksek konsantrasyonlarda akut oral toksisite göstermiştir iken bu sonuçlar prepupal biyokütle23 azaltarak ağız propiconazole, çok daha düşük konsantrasyon maruz fitness etkileyebilir öneririm . (ii) ana ana bilgisayar polen tüketen etkisi larva fitness üzerinde olumsuz bir etkisi vardır. Bu sonuçlar polen kalite (yani, varlığı toksinler, koruyucu bileşikler, temel besin eksikliği) önermek önceden yayınlanmış çalışmaları ile tutarlı ve arı Fizyoloji farklılıkları arılar ana bilgisayar polen68 kullanmak kısıtlayabilirsiniz . Genellikle ana bilgisayar-polen ve/veya arı ürün alınan faydalı microbiota yokluğu bu etkiyi şiddetlendirmek muhtemeldir. (iii) Mantar ilacı pozlama ve larva fitness kaynağında polen arasında önemli bir etkileşimde olduğunu. Hem mantar ilacı tedavi ve tedavi edilmezse gruplarında ana bilgisayar polen tüketen larva önemli ölçüde daha düşük prepupal biyokütle ve ana bilgisayar pollen kaldırdı larvaları ile karşılaştırıldığında daha uzun larva gelişimsel saat vardı. Polen kaynağı ne olursa olsun, tedavi edilmezse pollen kaldırdı larvaları ile karşılaştırıldığında daha düşük prepupal biyokütle mantar ilacı tedavi edilen hükümler tüketen larva vardı. Önemli ana etkileri bir yana iki faktör etkileşimli etkisi katkı modele, yani standartlarla uyumlu, mantar ilacı pozlama ve polen türü olumsuz etkileri larva fitness üzerinde sinerjik değildi. Arı sağlık çeşitli belirleyicileri etkileşimi (olarak detaylı burada), doğan belirsizlikler tozlayıcı Yönetim stratejileri etkinliğini sınırlamak. Birden fazla risk faktörleri etkileşimli etkileri tahmin yardımcı olarak, benzer laboratuvar tabanlı deney sonuçlarından arı koruma çabalarında uzun zamandır devam eden bu zorluğu aşmak yardımcı olabilir.

Denemenin sonucu etkileyebilir bu protokolü içinde çeşitli kritik adımlar vardır. Mümkün olduğunda, pestisit kalıntıları ücretsiz organik polen kullanılması önerilir. Polen bilinmeyen kaynaklardan gelen kullanmak deneysel bulgular yıkmak çeşitli tarımsal kimyasallar ile bulaşma riskini artırır. Taze takılı Osmia böylece sadece yumurtadan yumurta veya çok genç larvalar çalışmada kullanılan sazlık iç içe geçirme elde etmek önemlidir. Bu larvalar neredeyse tamamen amaçlanan polen tedavi türüne yetiştirilir sağlar. Sığ bir kesi, hangi başarısız polen hükümler kullanarak iç içe geçmiş reed disseke ve yumurta hasat sırasında zarar görmüş olabilir. Bir kez yumurta çıkarmak onlar yavaşça zarar önlemek için ele olmalı ve serin karanlık hijyenik ortamlarda (Örneğin, Biyogüvenlik kabini) tartmak botlara transfer kadar korunur. Bu holding kez yumurta kalitesini atılmamasını emin olmak için en az (< 30 dk) tutulmalıdır. Tüm yordamları bir Biyogüvenlik temiz bir sağlamak için kabine gerçekleştirilmesi gereken çalışma ortamı ve bulaşma olasılığını azaltır. Onların etkinliğini sağlamak için sadece taze hazırlanmış mantar ilacı çözümler tedaviler için kullanın. Verilen bu polen hidrofobik, mantar ilacı çözüm / steril su polen hükümler içinde yapılan depresyon içine tanıttı. Bu sıvı hükmü ile permeating birimin en üst düzeye çıkarır. Ancak, kapsül yere kalarak çözüm birimden kaybına neden gibi depresyon hükmün tüm derinlik delip değil önemli olan. Bireysel tedavi ve denetimleri uçucu bileşikler ve/veya microbiota polen kaynaklı çapraz bulaşma olasılığını azaltmak için ayrı iyi tabak içinde yapılmalıdır. Adet katlanmış kaset kapakları yerinde olduğunda yeterli hava boşluğu izin vermek için plaka kenarlarını iliştirilmesi gerekir. Günlük gözlemler sırasında plakaları nazikçe bozukluğu larvalar için en aza indirmek için ele alınmalıdır. Gözlemler en az ışık şiddeti ile mikroskop altında yapılmalıdır ve kapakları sürece kaldırılmaması gerekir ölmüş larvalar atmak için. Beklenmeyen yaygın ölüm durumunda, larva ve onların polen hükümler görsel olarak istila ve enfeksiyonu belirtileri kontrol için kontrol gerekir. Güvenliği aşılan çoğaltır içeren iyi tabak hemen atılır, çalışma alanını dezenfekte ve enfeksiyonun yayılmasını önlemek için Araçlar steril olmalıdır.

Geniş kapsamlı uygulama rağmen bu yöntemin bazı sınırlamalar vardır. O organik polen ne zaman kullanılabilir kullanmak için en iyi yöntem olmakla birlikte, örneğin, saf kirlenmemiş polen yeterli miktarda vermeye sera ayarındaki bitkiler yetiştirme lojistik yasak olduğunu. Pestisit kalıntıları varlığı için ekranlı olması koşuluyla bu gibi durumlarda, vahşi toplanan polen, kullanılabilir. Vahşi toplanan polen kullanırken bulaşma riskini azaltmak için başka bir strateji polen toz boya (Örneğin, bozulmamış rahatsız edilmeden alanları Tarım Çiftlikleri çok uzakta bulunan) olmuştur az muhtemelen bir kaynaktan elde etmektir. Bu çalışmada kullanılan ana bilgisayar polen doğal woodlands ve eteklerinde yakınındaki Kaysville, Utah Wasatch aralığının çevreleyen otlaklar yerleştirildi iç içe geçmiş sazlık üzerinden elde edildi. Bu bölgede herhangi bir ticari tarımsal alanlar uzak vahşi, yönetilmeyen doğal ormanları hakimdir ve bu arıların bal arıları kadar83,84,85yiyecek arama zaman sinek yok, son derece olası değildir verilen Onlar toplanan polen püskürtme olduğunu. Bu nedenle pestisit kalıntıları burada toplanan polen içinde önemsiz olması muhtemeldir. Böyle vahşi manzara yiyecek arama, Yetişkin kadın larva arasında maruz kalma riski azaltarak kirlenmiş polen, karşılaşma olasılığı daha düşüktür. Bu çalışmada kullanılan ticari olarak satın alınan bal arısı polen Kuzey Wisconsin ve Michigan doğal ormanlık alanlarından toplanır. İnsan tüketimi için pazarlanan, genel kullanıma sunulan bilgi ve tedarikçi ile kişisel iletişim gösterir kovanlar kimyasal tedavi ve polen86herhangi bir değişiklik olmadan doğal, ham haliyle sattı. Bu nedenle, ticari olarak satın alınan bal arısı polen kirletici seferdeki en az olurdu varsaymak makul. Polen vahşi doğal bitki örtüsü ile yönetilmeyen alanlardan elde değil çalışmaları için risk deneyleri içinde kullanılan polen kirletici ücretsiz olması için polen Kimya analizinden ampirik kanıt için tavsiye edilir. Başka bir sınırlama yapay yetiştirme ortamı tarafından tanıtılan entrika içerir. En iyi çabalarına rağmen doğal bir iç içe geçmiş reed içinde tam microenvironment çoğaltmak için lojistik mümkün değildir (Örn., nem, oksijen konsantrasyonu, bireysel odaları üç boyutlu yapısını), hangi larva etkisi Fitness bilinmeyen derece. Defensibly doğal diyet karakteristiklerini simüle etmek için sazlık iç içe geçmiş üzerinden ön veriler vitro diyet düzenleme çalışmaları öncesinde alınması gerekir. Bu çalışmada kullanılan ana bilgisayar polen Oregon üzüm bulunmadığından veya nadir87nerede alanlarından elde edilir rağmen potansiyel sonuçları etkileyen ticari olarak satın alınan polen içinde karışık ana bilgisayar polen izleri olabilir. Bu tekniğin başka bir sakınca stres deneysel döneminde işleme arılar üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir olduğunu. O yumurtadan yumurta doğa63' te karşılaşmaya yaygın olmakla birlikte, son olarak, laboratuvar koşullarında çatlamaya stres, deneysel tedavi veya doğal nedenler sonucu kullanımı nedeniyle yetersizliği olup olmadığını tespit etmek zordur. Bu faktörler bilinmeyen derece önyargı çalışma odasına tanıştırabilir miyim beri birini elde edilen sonuçları yorumlama sırasında dikkatli kullanmanız gerekir.

Açıklanan protokol demonstrably deneysel sonuç (örneğin, Anne yiyecek verimliliği75, seks özgü varyasyonları77ve diyet polen68,72) önyargı faktörler kontrol ederek sağlar önemli iyileştirmeler üzerinde daha önce teknikleri76yayınlandı ve hipotezler test için daha sıkı bir çerçeve sunmaktadır. Örneğin, vitrokullanarak-yetiştirilen arılar seks özel yanıt Aksi takdirde kavite iç içe arılar49,88vahşi nüfus arasında çalışmaya zor olabilir xenobiotic tedavi için soruşturma sağlar. Düzenleme ve birden çok etkileşen faktörler (Örneğin, diyet kalite ve miktar, diyet ilişkili microbiota, sinerjik pestisitler maruz), sınama için potansiyel arı fitness önemli belirleyicileri içine değerli bilgiler sağlayabilir. Protokol esnekliğini kolayca değişiklikler sağlar (örneğin, farklı boyutları değişen, diyet miktarını ve türünü değiştirme larva karşılamak için iyi plakaları büyüklükte) mükellef yalnız arıların ve yaban arıları birkaç diğer türler ile kullanmak için yapım 76. Kalkınma ve yaşayanlar besleme aşamada dayalı bu çalışmada değerlendirilen fitness böcekler ortaya çıkması oranı, yiyecek vücut dönüşüm ve sonrası ortaya çıkması uzun ömürlü ek verileri elde etmek için ortaya çıkmasına kadar inkübe 49. Bu bilgiler toksisite deneyleri tedavilerde alt öldürücü etkilerini değerlendirmek yardımcı olabilir. Giderek artan bir ilgi polen microbiome işlev, laboratuvar tabanlı çalışmalar dayanıklı arı türleri üzerinde onların polen microbiota71dayalı karşı hassas tanımlayabilirsiniz. Arı gruplar arasında mantar ilacı duyarlılık farklılıkları microbiota kovan depolanan polen içinde sıralama tarafından keşfedilmeyi. Bu xenobiotic stresler direnci değişen derecelerde veriyor, polen microbiome rolü tespit yardımcı olur. Gelecekteki çalışmalar da oligolectic davranış select arı türleri içinde sürüş temel bir faktör olarak hizmet ev sahibi ve ana bilgisayar polen doğal microbiota arasındaki farkları belirlemek yardımcı olabilir.

Vitro larva yalnız arı yetiştirme kontrol içinde belgili tanımlık vahşi, böylece arı fitness etkileyen bireysel ve etkileşen faktörlerin rolü operasyona deneyimli doğal değişkenliği için yardımcı olabilir. Bu erişilebilir ve ucuz teknik entomologlar toolkit adresi belirli araştırma hedefleri için kolayca değiştirilebilir birden çok parametre manipülasyon için izin vererek genişletir. Vitro deneyler kanıtlardan risk altındaki nüfus belirlemenize yardımcı olabilir, arı koruma stratejileri üzerindeki etkisini önemli olacaktır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Yazarlar Kimball Clark ve Tim Osmia iç içe geçmiş sazlık sağlamak için Krogh, Meredith Nesbitt ve Molly Bidwell laboratuarı, Drs. Cameron Currie, Christelle Guédot, Terry Griswold, Michael Branstetter ve üç Anonim gözden geçiriciler için yardım için teşekkür ederiz el yazması geliştirilmiş onların yararlı yorum. Bu eser USDA Tarımsal Araştırma Servisi tahsis fon (geçerli araştırma bilgi sistemi #3655-21220-001), Wisconsin Tarım Bakanlığı, ticaret ve tüketici koruma (#197199), Ulusal Bilim Vakfı (altında tarafından desteklenmiştir Grant No Deb-1442148), DOE büyük göller Biyoenerji Araştırma Merkezi (DOE ofisi bilim BER DE-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

Çevre Bilimleri sayı: 137 arı düşüş diyet manipülasyon mantar ilacı pozlama polen tercih larva fitness mason arılar
<em>Vitro</em> Yalnız arı yetiştirme: larva Risk faktörleri değerlendirmek için bir araç
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