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Biology

युक्त शहद मधुमक्खी क्वींस के लिए एग्रोकेमिकल जोखिम का आकलन

Published: March 3, 2021 doi: 10.3791/62316
Automatic Translation
1, 2, 2, 2,3,4
1Invasive Species and Pollinator Health Research Unit, USDA-ARS, 2Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, University of Illinois at Urbana-Champaign, 3Neuroscience Program, University of Illinois at Urbana-Champaign, 4Department of Entomology, University of Illinois at Urbana-Champaign

Summary

यह प्रोटोकॉल इस समझ को बढ़ाने के लिए विकसित किया गया था कि एग्रोकेमिकल्स शहद मधुमक्खी(एपीआईएस मेलिफेरा)प्रजनन को कैसे प्रभावित करते हैं, शहद मधुमक्खी रानियों और उनके कार्यकर्ता कार्यवाहक को नियंत्रित, प्रयोगशाला सेटिंग में एग्रोकेमिकल्स के लिए बेनकाब करने और उनकी प्रासंगिक प्रतिक्रियाओं की सावधानीपूर्वक निगरानी करने के तरीके स्थापित करके।

Abstract

शहद मधुमक्खियों के लिए वर्तमान जोखिम मूल्यांकन रणनीतियां वयस्क या अपरिपक्व कार्यकर्ता मधुमक्खियों पर किए गए प्रयोगशाला परीक्षणों पर काफी भरोसा करती हैं, लेकिन ये तरीके शहद मधुमक्खी रानियों पर एग्रोकेमिकल एक्सपोजर के प्रभावों को सही ढंग से कैप्चर नहीं कर सकते हैं। एक मधुमक् खी कॉलोनी के अंदर निषेचित अंडे के एकमात्र निर्माता के रूप में, रानी यकीनन एक कामकाजी कॉलोनी इकाई का सबसे महत्वपूर्ण एकल सदस्य है। इसलिए, यह समझना कि एग्रोकेमिकल्स रानी स्वास्थ्य और उत्पादकता को कैसे प्रभावित करते हैं, इसे कीटनाशक जोखिम आकलन का एक महत्वपूर्ण पहलू माना जाना चाहिए। यहां, एक अनुकूलित विधि एक कार्यकर्ता आहार के माध्यम से प्रशासित एग्रोकेमिकल तनाव के लिए शहद मधुमक्खी क्वींस और कार्यकर्ता रानी परिचरों का पर्दाफाश करने के लिए प्रस्तुत किया जाता है, इसके बाद प्रयोगशाला में अंडे के उत्पादन पर नज़र रखने और एक विशेष पिंजरे का उपयोग करके पहले इंस्टार eclosion का आकलन किया जाता है, जिसे रानी निगरानी पिंजरे के रूप में संदर्भित किया जाता है। विधि के इच्छित उपयोग को समझाने के लिए, एक प्रयोग के परिणाम जिसमें कार्यकर्ता रानी अटेंडेंट्स को इमिडाक्लोप्रिड की सबलथल खुराक और रानियों पर प्रभाव वाले आहार खिलाया गया था, उनकी निगरानी की गई थी।

Introduction

कृषि उत्पादों की वैश्विक मांग में वृद्धि के कारण, आधुनिक कृषि पद्धतियों को अक्सर फसल की पैदावार को कम करने या नुकसान पहुंचाने के लिए जानी जाने वाली कई कीटों को नियंत्रित करने के लिए एग्रोकेमिकल्स के उपयोग की आवश्यकता होती है1। इसके साथ ही, कई फल, सब्जी और अखरोट की फसलों के उत्पादक वाणिज्यिक शहद मधुमक्खी कालोनियों द्वारा प्रदान की जाने वाली परागण सेवाओं पर भरोसा करते हैं ताकि प्रचुर मात्रा में फसल की पैदावार सुनिश्चित की जा सके2। इन प्रथाओं के परिणामस्वरूप परागणक हो सकते हैं, जिनमें शहद मधुमक्खियां(एपिस मेलिफारा)शामिल हैं, कीटनाशक अवशेषों के हानिकारक स्तरों के संपर्क में आ सकते हैं3. साथ ही, शहद मधुमक्खी उपनिवेशों में परजीवी वरोआ विनाशक पतंग उपद्रव की व्यापक उपस्थिति के लिए अक्सर मधुमक्खी पालकों को अपने पित्ती के साथ माइटिड्स का इलाज करने की आवश्यकता होती है, जो कॉलोनी4,5,6के स्वास्थ्य और दीर्घायु पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। कृषि रसायन उत्पादों के हानिकारक प्रभावों को कम करने और कम करने के लिए, उनके कार्यान्वयन से पहले शहद मधुमक्खियों के लिए उनकी सुरक्षा का पूरी तरह से मूल्यांकन करना आवश्यक है ताकि लाभकारी कीड़ों की रक्षा के लिए उनके उपयोग के लिए सिफारिशें की जा सकें।

वर्तमान में, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) शहद मधुमक्खी कीटनाशक जोखिम के लिए एक tiered जोखिम मूल्यांकन रणनीति पर निर्भर करता है, जो वयस्क मधुमक्खियों और कई बार शहद मधुमक्खी लार्वा7पर प्रयोगशाला परीक्षण शामिल है । यदि निचले स्तर की प्रयोगशाला परीक्षण विषाक्तता की चिंताओं को कम करने में विफल रहे हैं, तो उच्च स्तरीय क्षेत्र और अर्ध-क्षेत्र परीक्षण की सिफारिश की जा सकती है। हालांकि ये प्रयोगशाला परीक्षण कार्यकर्ता दीर्घायु पर एग्रोकेमिकल्स के संभावित प्रभावों में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, वे जरूरी नहीं कि रानियों पर उनके प्रभावों का पूर्वानुमान लगा रहे हैं, जो जैविक रूप से8 और व्यवहार9श्रमिकों से काफी भिन्न हैं। इसके अलावा, मृत्यु दर से परे कीड़ों पर एग्रोकेमिकल्स के कई संभावित प्रभाव हैं, जो सामाजिक कीड़ों के लिए काफी परिणाम हो सकते हैं जो कॉलोनी इकाई10, 11के रूप में कार्य करने के लिए समन्वित व्यवहार पर भरोसा करते हैं।

यद्यपि मृत्यु दर कृषि रासायनिक कीटनाशकों का सबसे अधिक माना जाताप्रभावहै, लेकिनइन उत्पादों में परिवर्तन किए गएव्यवहार13, 14, 15,16,पुनर्विक्रियता या आकर्षित17,18,19,फीडिंगपैटर्न20,21, 22 सहित लक्ष्य और गैर-लक्षित आर्थ्रोपोड दोनों पर व्यापक प्रभाव पड़ सकते हैं। और 20 ,21 , 22,23,24, 25 , 20,20 , 201 , 21,24,25. सामाजिक कीड़ों के लिए, ये प्रभाव व्यवस्थित रूप से कॉलोनी इंटरैक्शन और कार्यों को बाधित कर सकते हैं11। इन कार्यों में से, प्रजनन, जो कॉलोनी इकाई9के बाकी हिस्सों द्वारा समर्थित एक अंडा बिछाने वाली रानी पर भारी निर्भर है, विशेष रूप से कीटनाशक जोखिम के कारण क्षोभ की चपेट में आ सकता है।

अपरिपक्व रानियों पर किए गए अध्ययनों से पता चला है कि मितिकाइड्स के विकासात्मक संपर्क वयस्क रानी व्यवहार, शरीर विज्ञान, अस्तित्व26,27को प्रभावित कर सकते हैं। इसी प्रकार, पूर्ण या कम आकार की उपनिवेशों का उपयोग करने वाले अध्ययनों से यह पता चला है कि एग्रोकेमिकल्स28की सफलता को कम करके वयस्क शहद मधुमक्खी रानियों को प्रभावित कर सकते हैं ,29घटते हैं और25,30, 31उत्पादित अंडों की व्यवहार्यता को कम करसकतेहैं । इन घटनाओं को पहले से पूरी कालोनियों के उपयोग के बिना निरीक्षण करना मुश्किल हो गया है, मुख्यतः उपलब्ध प्रयोगशाला विधियों की कमी के कारण। हालांकि, रानी निगरानी पिंजरों (क्यूएमसी)32 का उपयोग करके कसकर नियंत्रित प्रयोगशाला स्थितियों के तहत रानी ओविपोजिशन का अध्ययन करने के लिए एक विधि को हाल ही में रानी fecundity33पर एग्रोकेमिकल्स के प्रभावों की जांच करने के लिए अनुकूलित किया गया है। यहां, इन तकनीकों को क्यूएमसी में कार्यकर्ता आहार की खपत को मापने और ट्रैक करने के लिए अतिरिक्त तरीकों के साथ विस्तार से वर्णित किया गया है।

ये विधियां पूर्ण आकार की उपनिवेशों की आवश्यकता वाले प्रयोगों की तुलना में अधिक लाभप्रद हैं क्योंकि वे एग्रोकेमिकल्स की सटीक खुराक के प्रशासन के लिए आम तौर पर कॉलोनी34के अंदर मौजूद हजारों लोगों के सापेक्ष श्रमिकों की संख्या को कम करने की अनुमति देते हैं, जो तब रानी का प्रावधान करते हैं। यह एक्सपोजर तकनीक दूसरे हाथ के एक्सपोजर को प्रतिबिंबित करती है जो रानियों को वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में अनुभव करेगी क्योंकि, एक कॉलोनी के भीतर, रानियां खुद को खिलाती नहीं हैं और श्रमिकों पर भरोसा करती हैं ताकि उन्हें आहार9के साथ प्रावधान किया जा सके। इसी तरह, रानियां आम तौर पर35संभोग उड़ानों के लिए कॉलोनी प्रजनन (झुंड) के दौरान छोड़कर छिद्र नहीं छोड़ती हैं। मैटेड शहद मधुमक्खी क्वींस वाणिज्यिक रानी प्रजनकों से खरीदा जा सकता है और रातोंरात भेज दिया। आमतौर पर, रानी प्रजनक इस बात की पुष्टि करने के बाद सीधे क्वींस बेचते हैं कि उन्होंने अंडे देना शुरू कर दिया है, जिसे सफल संभोग के संकेत के रूप में लिया जाता है। यदि रानी उम्र या संबंधितता के बारे में अधिक सटीक जानकारी की आवश्यकता है, तो शोधकर्ता ऑर्डर देने से पहले रानी ब्रीडर से परामर्श कर सकते हैं।

क्यूएमसी शहद मधुमक्खी रानी ओविपोजिशन और अंडे की हैचिंग दरों32, 33के सटीक अवलोकन और मात्राकरण के लिए अनुमति देते हैं, जो रानी फेकुंदिटी पर एग्रोकेमिकल एक्सपोजर के प्रभावों से संबंधित मूल्यवान डेटा देते हैं। यहां प्रस्तुत प्रतिनिधि परिणाम प्रणालीगत न्यूरोटॉक्सिकेंट नियोनिकोटिनॉइड कीटनाशक इमिडाक्लोप्रिड36के क्षेत्र प्रासंगिक सांद्रता के लिए पुराने जोखिम के तहत क्यूएमसी में ओविपोजिशन, आहार खपत और भ्रूण व्यवहार्यता की मात्रा निर्धारित करने वाले प्रयोग का वर्णन करते हैं। एक बार लागू होने के बाद, इमिडाक्लोप्रिड37पौधे लगाने के लिए ट्रांसलेक्ट करते हैं, और अवशेषों को कई मधुमक्खी परागणित पौधों के पराग और अमृत का पता लगाया गया है38,39,40। इमिडाक्लोप्रिड के संपर्क में आने से शहद मधुमक्खियों पर कई तरह के हानिकारक प्रभाव पड़ सकते हैं , जिनमें बिगड़ा हुआ प्रोडक् ट्सिंग प्रोडक् ट्स16, बिगड़ा हुआ इम्यून फंक्शन41और कॉलोनी विस्तार और अस्तित्व42,43की दरों में कमी शामिल है । यहां, इमिडाक्लोप्रिड को परीक्षण पदार्थ के रूप में उपयोग के लिए चुना गया था क्योंकि क्षेत्र प्रयोगों से पता चला है कि यह शहद मधुमक्खी रानी ओविपोजिशन29 को प्रभावित कर सकता है

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Protocol

1. क्यूएमसी विधानसभा

  1. अंक 1बीमें दिखाए गए एक अंडे बिछाने की प्लेट (ईएलपी) के साथ भागों (चित्रा 1ए) से क्यूएमसी को इकट्ठा करें । जब तक श्रमिकों को पिंजरे में नहीं जोड़ा जाता तब तक फीडर ट्यूब न जोड़ें। अस्थायी रूप से प्रयोगशाला ग्रेड टेप के साथ 4 फीडर छेद को कवर करें।
  2. रानी को खिलाने वाले कक्ष में प्रवेश करने और इलाज किए गए आहार से संपर्क करने से रानी को रखने के लिए खिलाने वाले कक्ष पर रानी बहिष्कृत और फीडिंग चैंबर का दरवाजा डालें। आगे विधानसभा विवरण के लिए ठीक एट अल३२ देखें ।
  3. वयस्क eclosion से पहले 24 घंटे मधुमक्खियों कालोनियों से छाया हुआ कार्यकर्ता चिंता युक्त मोम कंघी फ्रेम ले लीजिए और उन्हें एक ब्रूड बॉक्स के अंदर एक इनक्यूबेटर (34.5 डिग्री सेल्सियस) में रखें। 24 घंटे बाद, खिड़कियों को फ्रेम से और एक खुले कंटेनर में ब्रश करें जिसे मधुमक्खियों को रेंगने से रोकने के लिए एक कीट बाधा पेंट (उदाहरण के लिए, फ्लून) के साथ लाइन में खड़ा किया गया है।
  4. प्रत्येक क्यूएमसी के अंडा बिछाने कक्ष में कम से कम 50 मधुमक्खियों (5 ग्राम ≈ 50 मधुमक्खियों44,45)जोड़ें। यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रयोग में श्रमिकों के विविध आनुवंशिक पूल का प्रतिनिधित्व किया जाता है, कम से कम तीन उपनिवेशों से लगभग समान संख्या में कामगार मधुमक्खियों प्राप्त करें और उन्हें क्यूएमसी में जोड़ने से पहले उन्हें मिलाएं।
    नोट: नव eclosed कार्यकर्ता मधुमक्खियों से कम 1 दिन पुराने उड़ान भरने या उनके अविकसित उड़ान मांसपेशियों और अहानिकर क्यूटिकल के कारण डंक नहीं कर सकते । अगर उन्हें इस उम्र में जोड़ा जाए तो हैंडलिंग से पहले उन्हें एनेस्थेटाइज करने की कोई जरूरत नहीं है। उन्हें एक छोटे से 1/4 कप वॉल्यूम मापने वाले कप का उपयोग करके कंटेनर से मधुमक्खियों को धीरे-धीरे स्कूप करके तौला जा सकता है और उन्हें एक दूसरे कंटेनर में रखकर (कीट बाधा पेंट जैसे, फ्लून के साथ लाइन में खड़ा) किया जा सकता है जिसे पैमाने पर तारे किया गया है। छाया हुआ चिंता द्वारा कवर फ्रेम के क्षेत्र मोटे तौर पर सुनिश्चित करने के लिए कि स्रोत कालोनियों समान रूप से QMC कार्यकर्ता आबादी में प्रतिनिधित्व कर रहे है बराबर होना चाहिए । कार्यकर्ता मधुमक्खियों के समरूपीकरण को सभी कॉलोनियों से एक ही कंटेनर में लिए गए फ्रेम से नए eclosed मधुमक्खियों को ब्रश करके प्राप्त किया जा सकता है और उन्हें QMCs में जोड़ने से पहले 5 मिनट के लिए मिश्रण करने की अनुमति देता है।
  5. सुक्रोज समाधान, पानी और पराग पूरक वाले फीडर जोड़ें (धारा 2देखें)।
  6. 46 अंडे बिछाने को प्रोत्साहित करने और क्यूएमसी में स्थानांतरण को कम करने के लिए सीओ2 गैस के लिए व्यक्तिगत संभोग रानियों का पर्दाफाश करें।
    1. रसीद के 48 घंटे के भीतर एक वाणिज्यिक ब्रीडर से खरीदी गई रानियों का उपयोग करें। जबकि रानी अभी भी शिपिंग पिंजरे के अंदर है, यह एक स्पष्ट प्लास्टिक की थैली में जगह है । बैग के अंदर एक सीओ2 गैस कनस्तर से जुड़े प्लास्टिक ट्यूब का एक सिरा रखें और धीरे-धीरे कनस्तर वाल्व खोलें ताकि सीओ2 गैस को प्रवाहित किया जा सके।
    2. जब बैग को गैस से फुलाया गया हो, तो एक साथ कनस्तर वाल्व बंद करें और बैग को अंदर गैस को ट्रैप करने के लिए बंद कर दें। बैग को 30 एस के लिए बंद रखें या जब तक रानी ने आगे बढ़ना बंद नहीं कर दिया है। रानी को हटा दें और शिपमेंट पिंजरे को खोलें एक बार उसे बेहोश होने के लिए मनाया जाता है।
  7. आंशिक रूप से अंडे बिछाने कक्ष के लिए दरवाजा खोलें, धीरे से बेहोश रानी के अंदर जगह है और ढक्कन बंद, ध्यान रखने के लिए रानी या श्रमिकों के अंदर कुचलने के लिए नहीं । चित्रा 1Cमें दिखाया गया है के रूप में प्रत्येक QMC के लिए दूसरा अंडा बिछाने की थाली जोड़ें । उन्हें क्यूएमसी फ्रेम से अलग करने से रखने और पिंजरे से बाहर निकलने से श्रमिकों को रोकने के लिए दो ELPs के शीर्ष भर में प्रयोगशाला टेप का एक टुकड़ा रखें ।
  8. पिंजरों को एक अंधेरे इनक्यूबेटर में रखें जिसमें 34 ± 0.5 डिग्री सेल्सियस और 60% ± 10% सापेक्ष आर्द्रता, एक सामान्य कॉलोनी के अंदर की स्थितियों की तरह स्थिर पर्यावरणीय स्थितियों के साथ।

Figure 1
चित्रा 1। एक: अलग QMC । बी: आंशिक रूप से 1 ELP डाला के साथ QMC इकट्ठे। सी: पूरी तरह से 2 ELPs के साथ QMC इकट्ठे हुए। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

2. एग्रोकेमिकल्स से सजी आहार तैयार करना और प्रशासित करना

  1. 50% (जी/जी) सुक्रोज समाधान के 1000 ग्राम तैयार करने के लिए, एक साफ 1 एल ग्लास रिएजेंट बोतल के नीचे में एक हलचल बार रखें। इसमें 500 ग्राम सुक्रोज और 500 एमएल का डिवियोनाइज्ड वाटर डालें। बोतल के ढक्कन को खोलें और समाधान को मिलाने के लिए कम गर्मी में सेट एक गर्म हलचल प्लेट का उपयोग करें जब तक कि सभी सुक्रोज भंग न हो जाएं। एग्रोकेमिकल स्टॉक समाधान जोड़ने से पहले समाधान को कमरे के तापमान में ठंडा करने की अनुमति दें।
  2. एग्रोकेमिकल के स्टॉक समाधानों को एक उपयुक्त सॉल्वेंट में तैयार करें, जैसे एसीटोन, एक एकाग्रता पर जिसे रुचि के कृषि रसायन की वांछित अंतिम एकाग्रता प्राप्त करने के लिए आहार में जोड़ा जा सकता है।
    नोट: वाहन विलायक के रूप में एसीटोन का उपयोग करते समय, आर्थिक सहयोग और विकास संगठन (ओईसीडी) के दिशा-निर्देशों में यह निर्धारित किया गया है कि आहार में एसीटोन की अंतिम एकाग्रता वयस्क शहद मधुमक्खियों पर पुरानी मौखिक विषाक्तता परीक्षणों के लिए 5% ≤ होनी चाहिए47। हालांकि, एन-मिथाइल-2-पाइरोलिडोन 5,31 और डाइमिथाइल सल्फोक्साइड25 जैसे कुछ सॉल्वैंट्स इस एकाग्रता के नीचे जहरीले प्रभाव डाल सकते हैं, इसलिए उपचार आहार में यथासंभव कम से कम सॉल्वेंट सांद्रता रखने की सिफारिश की जाती है। उपयोग किए गए सॉल्वेंट की मात्रा और प्रकार के आधार पर, यह सुनिश्चित करने के लिए कि विलायक विषाक्तता के कारण संभावित प्रभावों का पता लगाया जाता है, दोनों को सॉल्वेंट नियंत्रण समूह और नकारात्मक नियंत्रण समूह शामिल करना आवश्यक हो सकता है। तैयार किए गए उत्पादों का उपयोग करते समय, उपयोग किए गए उत्पाद की मात्रा को निर्माण में मौजूद एकाग्रता के आधार पर समायोजित किया जाना चाहिए। सॉल्वेंट में रुचि के एग्रोकेमिकल की स्थिरता के आधार पर, स्टॉक समाधान -20 डिग्री सेल्सियस पर 2 सप्ताह तक रखा जा सकता है।
  3. ओईसीडी टेस्ट नंबर 245 के परिणामों के आधार पर सबेथल खुराक का चयन करें: हनी बी(एपिस मेलिफेरा एल),क्रोनिक ओरल टॉक्सिकिटी टेस्ट (10-डे फीडिंग)47,और इकोटॉक्स नॉलेजबेस48को क्वेरी करके प्रासंगिक साहित्य की पहचान करें।
  4. एक सुक्रोज समाधान, एक वाणिज्यिक पराग पूरक (यदि पाउडर के रूप में उपलब्ध है), या दोनों में एग्रोकेमिकल उपचार का प्रशासन करें। ठंडा/कमरे के तापमान ५०% सुक्रोज समाधान (w/w) के लिए स्टॉक समाधान की एक उचित राशि जोड़कर एक ही दिन का उपयोग करने के लिए प्रयोगात्मक आहार तैयार करें । भंवर से या मध्यम गति के लिए सेट एक हलचल बार के साथ अच्छी तरह से मिलाएं। पराग की खुराक के लिए, निर्माता प्रोटोकॉल के अनुसार सिरप के बजाय पाउडर पूरक के लिए एग्रोकेमिकल सजी सुक्रोज समाधान जोड़ें, जिससे पराग आहार के अंतिम वजन के अनुसार उपयोग किए जाने वाले स्टॉक समाधान की मात्रा को समायोजित करना सुनिश्चित किया जा सके। उदाहरण के लिए गणना के लिए तालिका 1 देखें।
  5. फीडर ट्यूब 2 एमएल माइक्रोसेंट्रफ्यूज ट्यूब से तैयार करें।
    1. लिक्विड डाइट फीडर्स के लिए गर्म प्लेट/स्टोवटॉप पर 20 गेज की सुई की नोक गर्म करें और ट्यूब के नीचे दो बार पंचर करें । पंचर छेद में से एक के माध्यम से सुक्रोज समाधान या पानी के लगभग 1.5 एमएल ट्यूब ढक्कन और पिपेट बंद करें। ट्यूब को पंचर साइड के साथ नीचे सेट करें जब तक कि इसे क्यूएमसी में नहीं जोड़ा जाता है।
    2. पराग पूरक फीडर के लिए, ट्यूब के नीचे से टुकड़ा करने के लिए एक रेजर ब्लेड का उपयोग करें। ढक्कन बंद करें और पराग पूरक की एक 1-2 ग्राम गेंद को ट्यूब में तब तक धकेलें जब तक कि यह ढक्कन को छू न जाए।
  6. उन्हें क्यूएमसी में रखने से पहले फीडर वजन रिकॉर्ड करें। अप्रयुक्त आहार को 48 घंटे से अधिक समय तक 4 डिग्री सेल्सियस पर न रखें।
वांछित एकाग्रता वांछित सॉल्वेंट वाहन एकाग्रता सुक्रोज समाधान की वांछित अंतिम मात्रा/द्रव्यमान स्टॉक समाधान की वॉम स्टॉक समाधान में इमिडाक्लोप्रिड सुझाए गए स्टॉक समाधान नुस्खा
सुक्रोज समाधान 10 पीपीबी (w/w) 0.05% (v/v) 81.45 एमएल/100 ग्राम* 40.7 माइक्रोल 0.001 मिलीग्राम/40.7 माइक्रोन 0.02 मिलीग्राम/814 माइक्रोन
पराग पूरक 10 पीपीबी (w/w) 10 ग्राम** 4.07 माइक्रोल 0.0001 मिलीग्राम/4.07 माइक्रोन 0.02 मिलीग्राम/814 माइक्रोन
सुक्रोज समाधान 50 पीपीबी (w/w) 0.05% (v/v) 78.5 एमएल/100 ग्राम* 40.7 माइक्रोल 0.005 मिलीग्राम/40.7 माइक्रोन 0.1 मिलीग्राम/814 माइक्रोल
पराग पूरक 50 पीपीबी (w/w) 10 ग्राम** 4.07 माइक्रोल 0.0005 मिलीग्राम/4.07 माइक्रोन 0.1 मिलीग्राम/814 माइक्रोल

तालिका 1: इलाज सुक्रोज समाधान, पराग पूरक, और स्टॉक समाधान के लिए उदाहरण व्यंजनों। * 50% (w/w) सुक्रोज समाधान (1.228 जी/एमएल) के घनत्व के आधार पर वॉल्यूम। * * पराग पूरक का घनत्व किस उत्पाद का उपयोग किया जाता है, इसके आधार पर भिन्न होगा, लेकिन यदि इस विलायक मात्रा का उपयोग किया जाता है, तो पराग पूरक में अंतिम विलायक एकाग्रता मात्रा से 5% ≤ की वांछित सीमा के भीतर होगी।

3. निगरानी - अंडा उत्पादन दर

  1. अंडे को सुबह और/या शाम में प्रति दिन 1 से 2 बार बिछाने की मात्रा निर्धारित करें । अंडे की जांच करने के लिए इनक्यूबेटर से क्यूएमसी को हटाकर शुरू करें।
    नोट: एक सफल प्रयोग में, प्रारंभिक पिंजरे विधानसभा के 3 दिनों के भीतर नियंत्रण QMCs के अधिकांश में अंडा उत्पादन शुरू हो जाएगा । केवल एक समय में इनक्यूबेटर से बाहर कई QMCs ले कि जांच की और 10 मिनट के भीतर खिलाया जा सकता है । इनक्यूबेटर के बाहर लंबी अवधि अंडे के उत्पादन को बाधित कर सकती है।
  2. अंडे के लिए स्पष्ट ELPs की पीठ की जांच करें। यदि अंडे मौजूद हैं, तो ब्याज की थाली के सामने दरवाजा पैनल हटा दें। ELPs भर से टेप निकालें और ध्यान से ELP और QMC के अंदर मधुमक्खियों के बीच दरवाजा पैनल स्लाइड, ध्यान रखने के लिए किसी भी मधुमक्खियों कि ELPs में कोशिकाओं की सफाई हो सकती है कुचलने के लिए नहीं ।
  3. जगह में दरवाजा पैनल के साथ, ELP को हटा दें, और गिनती और ELP कोशिकाओं के अंदर अंडे की संख्या रिकॉर्ड । एक कठोर सतह (जैसे अपशिष्ट पात्र के होंठ) पर ईएलपी, ओपन सेल-साइड डाउन के किनारे को टैप करके अंडे निकालें। एक बार अंडे बाहर गिर जाते हैं, क्यूएमसी में खाली ELP की जगह । धीरे से निकालें और QMC के बाहर पर ELP के पीछे दरवाजा पैनल की जगह । दूसरे ईएलपी के साथ आवश्यक के रूप में दोहराएं और समाप्त होने पर क्यूएमसी में टेप को बदलें।
    नोट: अंडे के उत्पादन में आम तौर पर गिरावट आती है और 2 सप्ताह32, 33केबाद क्यूएमसी में मृत्यु दर बढ़ जाती है, इसलिए 14 दिनों के बाद प्रयोगों को समाप्त करने की सिफारिश की जाती है।

4. निगरानी - खाद्य खपत

  1. क्यूएमसी फीडरों में बचे सभी भोजन को हर दो दिन में ताजा तैयार आहार से बदलें। नई फीडर ट्यूब (पानी सहित) तैयार करें और निगरानी के लिए इनक्यूबेटर से क्यूएमसी हटाने से पहले उनका वजन करें। सभी पुरानी ट्यूबों को नए लोगों के साथ स्वैप करें और अनकंवर आहार के निपटान से पहले पुरानी ट्यूबों का वजन करें। फीडर ट्यूब और अनकंविज्ड आहार के अंतिम वजन की तुलना एक ही फीडर ट्यूब के वजन के लिए यह QMC में रखने से पहले आहार की खपत का अनुमान है ।
  2. उन दिनों के बीच जब फीडरों को प्रतिस्थापित किया जाना निर्धारित किया जाता है, प्रति दिन एक बार आहार की खपत की जांच करें (एक ही समय में जब क्यूएमसी अंडे के उत्पादन के लिए निगरानी की जाती है) यह सुनिश्चित करने के लिए कि फीडर कभी खाली नहीं हैं। यदि कोई फीडर ट्यूब खाली है या खाली के पास है, तो इसे हटा दें, इसे फिर से भरें, ट्यूब के वजन को पहले और बाद में रिकॉर्ड करें और क्यूएमसी के लिए कुल 2 दिन के आहार खपत में अंतर जोड़ें।

5. निगरानी - भ्रूण व्यवहार्यता

  1. क्यूएमसी प्रयोग के दौरान एक चयनित बिंदु पर, चरण 3के अनुसार क्यूएमसी से ताजा रखे अंडे वाले ELPs को हटा दें, लेकिन ईएलपी से अंडे को उखाड़ न दें।
  2. एक सार्वभौमिक माइक्रोप्लेट ढक्कन के साथ ईएलपी को कवर करें और इसे संतृप्त K2एसओ 4 समाधान (150 ग्राम के2 एसओ4इन1 एल पानी के साथ एक डिसिकेटर के अंदर रखें, जो उथले पकवान में रखा गया है)।
    नोट: इन्क्यूबेटर में मिश्रण के तापमान में आने के बाद डिश के नीचे कुछ नमक दिखाई देना चाहिए।
  3. एक इनक्यूबेटर में 34.5 डिग्री सेल्सियस तक सेट करें, जिसके परिणामस्वरूप डेसीकेटर के अंदर 95% की सापेक्ष आर्द्रता होती है, जो कोलिंस49द्वारा उपयोग की जाने वाली स्थितियों के समान होती है।
    नोट: लगभग सभी अंडे 72 ± 6 घंटे के भीतर हैच जब वे४९रखी गई थी, इसलिए हैचिंग दरों के रूप में जल्दी के रूप में ७८ घंटे के रूप में मूल्यांकन किया जा सकता है ELPs QMC से हटा दिया गया । कोशिका के तल में एक "सी" आकार लार्वा एक सफल हैचिंग घटना का संकेत है। इस समय में कुछ भिन्नता संभव है यदि, उदाहरण के लिए, अंडे ड्रोन हैं और श्रमिक50नहीं हैं।

6. वर्कर सैंपलिंग

  1. यदि क्यूएमसी को अतिरिक्त श्रमिकों के साथ आबादी दी गई है, तो उपचार के मूल्यांकन के लिए प्रयोग के दौरान एक चयनित समय बिंदु पर कामगार मधुमक्खियों का नमूना उनके शरीर विज्ञान में परिवर्तन प्रेरित करें। दैनिक भोजन और अंडे की गिनती गतिविधियों के साथ संयोजन के रूप में संग्रह प्रदर्शन करने के लिए समय है जिसके लिए QMCs इनक्यूबेटर के बाहर है कम ।
  2. नमूना लेने से पहले, एक ईएलपी और क्यूएमसी के इंटीरियर के बीच एक दरवाजा पैनल रखें, और ईएलपी को हटा दें। ध्यान से पिंजरे के आधार से दरवाजा पैनल लगभग 0.5 सेमी उठाएं और ढंका वजन चिमटी का उपयोग करके क्यूएमसी के अंदर से एक कार्यकर्ता मधुमक्खी को हटा दें। मधुमक्खियों को बचने से रोकने के लिए, आवश्यक रूप से एक दस्ताने उंगली या कपास के टुकड़े के साथ 0.5 सेमी खोलने के कुछ हिस्सों को कवर करें।
  3. अनुवर्ती विश्लेषण के लिए एकत्र मधुमक्खी को संरक्षित करें और इस प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक कि नमूनों की वांछित संख्या एकत्र नहीं की जाती है। जीन अभिव्यक्ति विश्लेषण के लिए, तरल नाइट्रोजन में स्नैप फ्रीजिंग मधुमक्खियों और -80 डिग्री सेल्सियस पर तत्काल भंडारण दृढ़ता से51की सिफारिश की जाती है।

7. कामगार मृत्यु दर

  1. फीडिंग चैंबर और अंडा बिछाने वाले कक्ष के नीचे मृत मधुमक्खियों की संख्या की गिनती करके प्रयोग के दौरान कार्यकर्ता मृत्यु दर का आकलन करें। दैनिक अंडा बिछाने मात्रा के साथ संयोजन के रूप में इस आकलन का प्रदर्शन करें।
  2. संदंश का उपयोग करके, फीडर छेद के माध्यम से मृत मधुमक्खियों को सावधानी से हटा दें, छेद को दस्ताने उंगली या कपास के टुकड़े के साथ कवर करें, जबकि संदंश नहीं डाला जाता है।
  3. पिंजरे के आधार से लगभग 0.5 सेमी दरवाजा पैनल को ध्यान से उठाने और संदंश डालने से अंडे बिछाने कक्ष से मृत मधुमक्खियों को हटा दें। मधुमक्खियों को बचने से रोकने के लिए, आवश्यक रूप से एक दस्ताने उंगली या कपास के टुकड़े के साथ 0.5 सेमी खोलने के कुछ हिस्सों को कवर करें।
  4. शेष मधुमक्खियों को इच्छामृत्यु से पहले पहले वर्णित तरीकों का उपयोग करके क्यूएमसी से सभी मृत मधुमक्खियों को हटाकर और गिनकर प्रयोग के समापन पर कामगार मृत्यु दर का आकलन करें ।
    नोट: कार्यकर्ता मधुमक्खियों के अभाव में, रानियों अंडे का उत्पादन नहीं होगा और 24 घंटे के भीतर भूखा होगा । इसलिए, यदि किसी क्यूएमसी में सभी कामगारों को मृत पाया जाता है, तो क्यूएमसी को प्रयोग से हटा दिया जाना चाहिए । इसी तरह, यदि प्रयोग के दौरान किसी रानी की मृत्यु हो जाती है, तो क्यूएमसी को हटा दिया जाना चाहिए, और डेटा को उचित रूप से सेंसर किया जाना चाहिए।

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Representative Results

अंडे के उत्पादन की निगरानी क्यूएमसी में इकट्ठे और अंडे के उत्पादन के एक बार दैनिक टिप्पणियों और उपचार समूह प्रति 15 पिंजरों के साथ ऊपर वर्णित के रूप में बनाए रखा गया था । मुख्य रूप से कार्निओलन स्टॉक की नव संभोग रानियों को एक रानी ब्रीडर से रातोंरात खरीदा गया और भेज दिया गया, और इलिनोइस उर्बाना-शैंपेन विश्वविद्यालय में मधुमक्खी अनुसंधान सुविधा में मानक वाणिज्यिक तरीकों के अनुसार बनाए गए 3 उपनिवेशों से शहद मधुमक्खी श्रमिकों को प्राप्त किया गया। यहाँ, 4 आहार उपचार समूहों का उपयोग किया गया: 1) 50 पीपीबी (जी/जी) सुक्रोज समाधान और पराग पूरक (50 पीपीबी - पी+एस), 2) सुक्रोज समाधान और पराग में 10 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड में इमिडाक्लोप्रिड पूरक (10 पीपीबी - पी+एस), 3) पराग पूरक में 10 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड अकेले (10 पीपीबी - पी), और 4) एक नियंत्रण समूह जिसमें उपचार समूह (सीटीआरएल) के रूप में एसीटोन की बराबर मात्रा वाले आहार दिए गए हैं।

दैनिक अंडे की गिनती में उपचार से संबंधित परिवर्तनों का मूल्यांकन किया गया था जैसा कि मामूली संशोधनों के साथ ठीक एट अल32 में वर्णित है। संक्षेप में, समय के साथ अंडे के उत्पादन में उपचार संबंधी परिवर्तनों का आकलन करने के लिए एक ऑटो-प्रतिगामी (एआर-1) सहसंबंध मैट्रिक्स संरचना के साथ एक पॉइसन लॉग-रैखिक जी को लागू किया गया था। यहां, समय (दिन) एक सतत चर के रूप में इलाज किया गया था और उपचार स्पष्ट था। महत्व निर्धारित करने के लिए वाल्ड ची-स्क्वायर पोस्ट हॉक परीक्षणों का उपयोग किया गया था। क्योंकि प्रयोग के 1 दिन कोई अंडा बिछाने मनाया गया था, इस दिन को जीजी की मान्यताओं के अनुरूप विश्लेषण से बाहर रखा गया था। इस विश्लेषण के परिणाम तालिका S1में दिखाए गए हैं। 50 पीपीबी पी + एस उपचार समूह (χ2= 43.99, पी<0.001 में क्यूएमसी में दैनिक अंडा उत्पादन काफी कम था; चित्रा 2A)।

उपचार द्वारा क्यूएमसी में उत्पादित अंडों की कुल संख्या में अंतर का विश्लेषण एक तरह से ANOVA और Tukey एचएसडी पोस्ट हॉक टेस्ट(चित्रा 3)का उपयोग करके किया गया था। इस विश्लेषण के लिए, रानी या कार्यकर्ता की मौत के कारण 14 दिन की निगरानी अवधि के अंत से पहले प्रयोग से हटाए गए किसी भी QMC को बाहर रखा गया था, जिसके परिणामस्वरूप सीटीआरएल के लिए एन = 13 और 50 पीपीबी - पी + समूह, 10 पीपीबी के लिए एन = 14 - पी, और एन = 15 के लिए 10 पीपीबी - पी + एस। सुक्रोज और पराग दोनों में प्रशासित उपचारों के लिए एक खुराक पर निर्भर प्रभाव देखा गया था, जिसमें 50 पीपीबी में देखे गए नियंत्रण के सापेक्ष अंडा उत्पादन में सबसे बड़ी कमी थी - पी + एस 10 पीपीबी - पी + एस के बाद। उत्पादित कुल अंडों में कोई अंतर सीटीआरएल और 10 पीपीबी - पी (एफ3,52= 17.95, पी<0.001, टुकी एचएसडी) के बीच देखा गया था।

पराग पूरक और पानी की खपत 10 दिनों के लिए हर ४८ घंटे दर्ज की गई थी, और सुक्रोज समाधान की खपत 12 दिनों के लिए हर ४८ घंटे दर्ज की गई थी । आहार खपत दरों में परिवर्तन का मूल्यांकन गॉसियन वितरित जीईईएस का उपयोग करके किया गया था, जैसा कि ऊपर वर्णित(चित्रा 2B-D)के समान पैरामीटर के साथ किया गयाथा। परिणाम तालिका S1में संक्षेप में प्रस्तुत कर रहे हैं । संक्षेप में, प्रयोग के रूप में सुक्रोज खपत की दैनिक दरों में काफी वृद्धि हुई (χ2= 6.03, पी = 0.014), लेकिन पराग पूरक खपत की दरों में कमी आई (χ2= 174.98, पी<0.001)। पराग खपत की काफी अधिक दरों को देखा गया जब इमिडाक्लोप्रिड को अकेले पराग पूरक में 10 पीपीबी पर प्रशासित किया गया (χ2= 21.44, पी<0.001) और काफी कमी आई जब यह पराग पूरक और सुक्रोज समाधान में या तो 10 या 50 पीपीबी पर एक साथ प्रशासित किया गया था (10 पीपीबी - पी + एस: χ2= 6.59, पी = 0.010; 50 पीपीबी - पी +s: χ2= 14.47, पी = 0.0001)।

अंडे प्रयोग के 7 दिन QMCs से एकत्र किए गए थे, और कृषि रसायन उपचार के लिए मातृ जोखिम के बाद सफलतापूर्वक हैचिंग अंडे की संख्या में परिवर्तन एक सामान्यीकृत रैखिक मिश्रित मॉडल (GMLR) एक द्विमिकल वितरण और QMC पहचान एक यादृच्छिक प्रभाव के रूप में इलाज के साथ का आकलन किया गया था । अकेले पराग में या पराग और सुक्रोज समाधान में 10 पीपीबी पर प्रशासित इमिडाक्लोप्रिड के लिए मातृ जोखिम अंडे हैचिंग दरों को प्रभावित नहीं करता था (10 पीपीबी - पी +s: Z=-0.139, p=0.290; 10 पीपीबी - पी: जेड = 0.182, पी = 0.856)। इस उपचार समूह में अंडा उत्पादन की कम दरों के कारण 50 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड सजी आहार के साथ 50 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड आहार के साथ प्रावधान क्यूएमसी में रानियों द्वारा रखे गए अंडों के लिए हैचिंग दरों का आकलन नहीं किया जा सका।

इस काम के लिए, सभी सांख्यिकीय विश्लेषण आर स्टूडियो 1.2.5003 (बोस्टन, एमए, यूएसए) में किया गया था। जेएमपी प्रो 15 और फोटोशॉप सीसी 2019 (एडोब इंक, सैन जोस, सीए) का उपयोग करके आंकड़े तैयार किए गए थे। आंकड़े अनुपूरक फाइल S1में उपलब्ध हैं ।

Figure 2
चित्रा 2। ए: क्यूएमसी बी में प्रति दिन औसत ± एसई अंडे: औसत ± एसई पराग पूरक, सी: सुक्रोज समाधान, डी: और पानी (जी) QMCs में ४८ घंटे की अवधि के दौरान भस्म । उपचार का महत्व (*") जीजी और वाल्ड ची-स्क्वायर पोस्ट हॉक परीक्षण द्वारा निर्धारित । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्र 3: प्रयोग के दौरान उपचार द्वारा रखे गए अंडों की औसत ± एसई राशि। महत्व (अक्षरों द्वारा इंगित) ANOVA और Tukey एचएसडी पोस्ट हॉक परीक्षण द्वारा निर्धारित किया गया । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

तालिका S1: GEEs के परिणाम समय के साथ QMCs में अंडे बिछाने दरों और आहार की खपत में परिवर्तन का विश्लेषण । कृपया इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें ।

अनुपूरक फ़ाइल S1: कृपया इस पूरक फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

यूसोशल कीट उपनिवेशों में मादा एकान्त कीटों के साथ - साथ रानियों की मलकंभता को एग्रोकेमिकल्स25 , 28,29,30,33जैसे अजैविक तनावों से प्रभावित किया जा सकता है । शहद मधुमक्खियों में, रानियों पर एग्रोकेमिकल्स का प्रभाव अप्रत्यक्ष हो सकता है, क्योंकि वे कार्यकर्ता मधुमक्खियों द्वारा उनकी देखभाल और भोजन में परिवर्तन के माध्यम से हो सकते हैं। हमारे प्रतिनिधि परिणाम, जो एक क्षेत्र आधारित अध्ययन29में रिपोर्ट उन लोगों के समान हैं, यह प्रदर्शित करते हैं कि रानी के प्रदर्शन पर एग्रोकेमिकल्स के प्रभावों को क्यूएमसी का उपयोग करके प्रयोगशाला वातावरण में कुशलतापूर्वक मापा जा सकता है, जो क्षेत्र आधारित दृष्टिकोणों के तुलनीय परिणाम पैदा करते हैं। इसके अलावा, इन परिणामों ने कार्यकर्ता आहार की खपत और अंडे की व्यवहार्यता पर इमिडाक्लोप्रिड के प्रभाव पर प्रकाश डाला।

इमिडाक्लोप्रिड अंडे के उत्पादन पर स्पष्ट नकारात्मक प्रभाव था जब इसे सुक्रोज समाधान और पराग पूरक में एक साथ प्रशासित किया गया था। यह इमिडाक्लोप्रिड सजी सिरप के साथ प्रावधान किए गए अवलोकन पित्ती का उपयोग करके सूचित किए गए परिणामों के समान है और29को स्वतंत्र रूप से चारा की अनुमति दी गई है । हालांकि, यहां, एक खुराक पर निर्भर प्रतिक्रिया देखी गई, जिसमें क्यूएमसी में सबसे स्पष्ट प्रभाव देखा गया, जिसमें कम एकाग्रता के सापेक्ष 50 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड के साथ प्रावधान किया गया था। क्षेत्र कालोनियों के लिए जो रिपोर्ट किया गया था, उसके विपरीत, इस समूह ने अंडा उत्पादन की निकट समाप्ति का अनुभव किया। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस कार्य में उपयोग किए जाने वाले 50 पीपीबी सहित सभी सांद्रता पराग से अधिक होती है और अमृत अवशेष आमतौर पर तब देखे जाते हैं जब इमिडाक्लोप्रिड को बीज उपचार के रूप में लागू किया जाता है और मिट्टी के अनुप्रयोगों के बाद पाए जाने वाले अवशेषों का अधिक प्रतिनिधि होता है40. प्रासंगिक पौधों के उदाहरणों में शहरी परिदृश्य29में पाए जाने वाले कुकरबिट्स और सजावटी शामिल हैं, और इसलिए, इन परिणामों की व्याख्या इस संदर्भ में की जानी चाहिए। इसके अतिरिक्त, इन परिणामों और क्षेत्र कालोनियों का उपयोग करके उत्पन्न किए गए मतभेद, जहां उच्चतम उपचार समूहों में भी परिणाम स्पष्ट नहीं थे, यह सुझाव देते हैं कि अन्य प्रयोगशाला-आधारित परख की तरह, क्यूएमसी पूर्ण आकार की कॉलोनियों52का उपयोग करने की तुलना में अधिक संवेदनशील हो सकता है, जिस पर डेटा की व्याख्या करते समय विचार किया जाना चाहिए।

पहले QMCs में कीट विकास नियामकों (आईजीआर) के संपर्क के साथ अंडाशय की जांच काम की सूचना नहीं मिली कि IGRs रानी अंडे बिछाने दरों में कटौती का कारण३३,प्रदर्शन है कि अंडे के उत्पादन में व्यवधान एक समान तनाव प्रतिक्रिया नहीं है । यद्यपि पूर्ण आकार की कालोनियों का उपयोग करके क्षेत्र स्तर के आकलन से कॉलोनी स्वास्थ्य पर कृषि रसायनों के प्रभावों का अधिक समग्र दृष्टिकोण मिल सकता है, इन निष्कर्षों से पता चलता है कि क्यूएमसी में इमिडाक्लोप्रिड जैसे रसायनों की पहचान करने के लिए एक उपकरण के रूप में उपयोग करने की क्षमता है जो शहद मधुमक्खी रानी ओविपोजिशन को प्रभावित कर सकता है। जब उपयोग पैटर्न, एक्सपोजर पैटर्न और शहद मधुमक्खी स्वास्थ्य के अन्य मैट्रिक्स पर प्रभाव के लिए एक व्यापक जोखिम मूल्यांकन रणनीति लेखांकन के संदर्भ में उपयोग किया जाता है, तो क्यूएमसी द्वारा उत्पन्न अंडा उत्पादन डेटा शहद मधुमक्खी उपनिवेशों पर एग्रोकेमिकल के संभावित प्रभावों की अधिक व्यापक समझ प्राप्त कर सकता है।

मात्रात्मक अंडाशय डेटा उत्पन्न करने के अलावा, क्यूएमसी का उपयोग कामगार आहार खपत में पैटर्न और शरीर विज्ञान में परिवर्तन का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। यहां, यह दिखाया गया था कि अकेले पराग आहार में 10 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड एक संभोग रानी की उपस्थिति में श्रमिकों में पराग पूरक खपत को उत्तेजित करता है। यह प्रभाव अन्य आहार उपचारों में नहीं देखा गया था जब क्यूएमसी को पराग पूरक और सुक्रोज समाधान दोनों में इमिडाक्लोप्रिड के साथ प्रावधान किया गया था, यहां तक कि एक ही एकाग्रता पर। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि खपत दर के अधिक सटीक अनुमानों को क्यूएमसी में शेष मधुमक्खियों की सही संख्या के आधार पर मृत्यु दर पर नज़र रखने और आहार खपत के उपायों को समायोजित करके प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन यदि मृत्यु दर उपचारों में लगातार कम होती है, तो कुछ तुलना की जा सकती है । पराग आहार की खपत में उपचार के बीच विसंगति इमिडाक्लोप्रिड की एक ही एकाग्रता युक्त मधुमक्खियों को प्रशासित उच्च कुल खुराक में अंतर से संबंधित हो सकती है जब इमिडाक्लोप्रिड दोनों सुक्रोज और पराग पूरक में मौजूद होता है जब यह अकेले पराग पूरक में मौजूद होता है।

निम्न स्तर पर, इस बात के सबूत हैं कि शहद मधुमक्खियां नियोनिकोटिनॉइड कीटनाशकों वाले खाद्य स्रोतों को पसंद करतीहैं, औरउन्हें निकोटीन53वाले पुष्प संसाधनों के लिए समान वरीयता प्रदर्शित करने की सूचना दी गई है। यह सुझाव दिया गया है कि ये प्राथमिकताएं निकोटीन और नियोनिकोटिनॉइड के न्यूरो-उत्तेजक गुणों के कारण हो सकती हैं, जो सीखने और स्मृति55 में शामिल शहद मधुमक्खी मस्तिष्क के कुछ हिस्सों में व्यक्त निकोटीन एसीटिल्कोलिनेस्टेरेस रिसेप्टर्स54को सक्रिय करते हैं। मकड़ी के पतंगों में, इमिडाक्लोप्रिड आहार की खपत को उत्तेजित करता है, जिसके परिणामस्वरूप ओविपोजिशन और फेकुंदिटी22में वृद्धि होती है। यहां, पराग पूरक खपत में इमिडाक्लोप्रिड से संबंधित वृद्धि ओविपोशन में वृद्धि से संबंधित नहीं थी, और इस काम में कामगार शरीर विज्ञान पर इमिडाक्लोप्रिड के प्रभाव का पता लगाया जाना बाकी है। हालांकि, यह समझना कि कॉलोनी के अंदर एग्रोकेमिकल से सजी आहार मधुमक्खियों का कितना उपभोग करने की संभावना है, विशेष रूप से श्रमिकों को सक्रिय रूप से एक बिछाने वाली रानी56का प्रावधान करने के लिए अपने आहार में अधिक पराग की आवश्यकता होती है, कॉलोनी प्रदर्शन के विभिन्न पहलुओं के लिए एग्रोकेमिकल के जोखिम को सूचित करने में मदद कर सकती है।

इमिडाक्लोप्रिड ने भ्रूण व्यवहार्यता में किसी भी औसत दर्जे का परिवर्तन नहीं किया, जैसा कि अकेले पराग पूरक में 10 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड के साथ या पराग पूरक और सुक्रोज समाधान दोनों में 10 पीपीबी इमिडाक्लोप्रिड के साथ प्रावधान किए गए क्यूएमसी से एकत्र किए गए अंडों में दरों को हैचिंग द्वारा मापा जाता है। यह क्यूएमसी33में आईजीआर एक्सपोजर के बाद रिपोर्ट की गई अंडे हैचिंग दरों में कमी से अलग है, फिर से प्रदर्शन करता है कि क्यूएमसी का उपयोग रानी fecundity के विशिष्ट और विविध पहलुओं की जांच करने के लिए किया जा सकता है। इमिडाक्लोप्रिड अत्यधिक पानी में घुलनशील है और संभावना है कि मधुमक्खियों द्वारा आईजीआरएस57जैसे वसा-घुलनशील कृषि रसायनों की तुलना में अलग-अलग मेटाबोलाइज्ड और उत्सर्जित किया जाता है, जिसे कुछ हद तक58,59,60, 61 को समाप्त किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप भ्रूण के विकास पर प्रभाव पड़ता है। वैकल्पिक रूप से, इमिडाक्लोप्रिड, जो न्यूरोटॉक्सिन36 है, आईजीआरएस के समान तरीके से भ्रूण विकसित करने को प्रभावित नहीं कर सकता है, जो कीट विकास62से जुड़े रास्तों को लक्षित करता है।

शहद मधुमक्खी प्रजनन पर एग्रोकेमिकल्स के प्रभावों को समझने की मांग करने वाले शोधकर्ताओं द्वारा आमतौर पर एक सवाल पूछा जाता है कि क्या वयस्क रानियां, जो श्रमिकों पर निर्भर करती हैं कि वे भोजन9,63के रूप में ग्रंथि स्राव के साथ उसे प्रावधान करें, सीधे कृषि रसायन अवशेषों के संपर्क में हैं। यह पता नहीं लगाया गया था और यहां रिपोर्ट किए गए परिणामों में प्रतिनिधित्व नहीं किया गया है । हालांकि, कामगार ग्रंथि स्राव में कृषि रसायन अवशेष आमतौर परनियंत्रितकॉलोनी फीडिंग परिदृश्यों में श्रमिकों के साथ प्रावधान किए जाने के सापेक्ष बहुत कम हो जाते हैं। इसी तरह, जब पूर्ण आकार की उपनिवेशों को इमिडाक्लोप्रिड की सांद्रता के संपर्क में किया गया था जिसके परिणामस्वरूप अंडाशय में कमी आई थी, तो क्वींस29में कोई अवशेष नहीं पाए गए थे, यह सुझाव देते हुए कि संदर्भित कार्य में देखे गए ओविपोजिशन दरों में परिवर्तन उन मात्राओं का पता लगाने के लिए प्रत्यक्ष जोखिम के कारण थे जो आसानी से उत्सर्जित थे, या रानियों पर मनाए गए प्रभाव रानी की देखभाल और प्रावधान के लिए जिम्मेदार श्रमिकों पर इमिडाक्लोप्रिड के प्रभाव के कारण थे। यहां प्रस्तुत विधि श्रमिक मधुमक्खियों के नमूने के लिए अनुमति देता है जो नमूने के समय वयस्क eclosion से इलाज आहार को निगलने के लिए जाना जाता है। वर्णित प्रयोग से नमूना कार्यकर्ता मधुमक्खियों के शरीर विज्ञान पर इमिडाक्लोप्रिड के प्रभावों की जांच करने वाले अनुवर्ती कार्य से इस प्रश्न को स्पष्ट करने में मदद मिलेगी।

संक्षेप में, यहां प्रस्तुत किए गए तरीकों से शोधकर्ताओं को शहद मधुमक्खियों के मल, अस्तित्व और विकास से संबंधित एंडपॉइंट्स का मूल्यांकन करके शहद मधुमक्खियों के लिए कृषि रसायनों के जोखिम का बेहतर आकलन करने की अनुमति मिलेगी। वर्णित तकनीक में रानी fecundity से संबंधित मात्रात्मक डेटा उत्पन्न करके कृषि रसायन जोखिम आकलन को बहुत बढ़ाने की क्षमता है जो क्षेत्र और अर्ध-क्षेत्र प्रयोगों का उपयोग करके प्राप्त करने के लिए कठिन और संसाधन गहन हो सकता है। इसके अतिरिक्त, एक बिछाने वाली रानी की उपस्थिति युवा श्रमिकों पर किए गए प्रयोगों में यथार्थवाद जोड़ती है, जो आम तौर पर रानी9की देखभाल और भोजन के लिए जिम्मेदार कॉलोनी के सदस्य होते हैं। इस तकनीक का उपयोग करके, शहद मधुमक्खी कॉलोनी स्वास्थ्य, दीर्घायु और प्रदर्शन पर कृषि रसायनों के जोखिमों की बेहतर भविष्यवाणी और कम किया जा सकता है।

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Disclosures

लेखकों को घोषित करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है ।

Acknowledgments

इस कार्य को अंजाम देने में उनकी सहायता के लिए डॉ एमी कैश-अहमद, नथानेल जे बीच और एलिसन एल सांकी को धन्यवाद । इस प्रकाशन में व्यापार नाम या वाणिज्यिक उत्पादों का उल्लेख केवल विशिष्ट जानकारी प्रदान करने के उद्देश्य के लिए है और अमेरिकी कृषि विभाग द्वारा सिफारिश या समर्थन का मतलब नहीं है । यूएसडीए एक समान अवसर प्रदाता और नियोक्ता है। इस शोध को डिफेंस एडवांस्ड रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी # एचआर0011-16-2-0019 से जीन ई. रॉबिंसन और ह्यूमिन झाओ, यूएसडीए परियोजना 2030-21000-001-00-डी, और अर्बना चंपावन में इलिनोइस विश्वविद्यालय में सामुदायिक कॉलेज के छात्रों के लिए फेनपिपिकिटी रिसर्च एक्सपीरियंस से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fluon BioQuip, Rancho Dominguez, CA 2871A
Honey bee queens Olivarez Honey Bees, Orland, CA
Imidacloprid Sigma-Aldritch, St. Louis, MO 37894
MegaBee Powder MegaBee, San Dieago, CA
Microcentrifuge tubes 2 mL ThermoFisher Scientific, Waltham, MA 02-682-004
Needles 20 gauge W. W. Grainger, Lake Forest, IL 5FVK4
Potassium Sulfate Sigma-Aldritch, St. Louis, MO P0772
Queen Monitoring Cages University of Illinois Urbana-Champaign Patent application number: 20190350175
Sucrose Sigma-Aldritch, St. Louis, MO S8501
Universal Microplate Lids ThermoFisher Scientific, Waltham, MA 5500

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References

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जीव विज्ञान अंक 169
युक्त शहद मधुमक्खी क्वींस के लिए एग्रोकेमिकल जोखिम का आकलन
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Fine, J. D., Torres, K. M., Martin, J., Robinson, G. E. Assessing Agrochemical Risk to Mated Honey Bee Queens. J. Vis. Exp. (169), e62316, doi:10.3791/62316 (2021).

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