Waiting
Login processing...

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

Biology

Vurdering av agrokjemisk risiko for parret honningbi queens

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

Denne protokollen ble utviklet for å forbedre forståelsen av hvordan agrokjemikalier påvirker honningbi (Apis mellifera) reproduksjon ved å etablere metoder for å utsette honningbidronninger og deres arbeiderpassere for agrokjemikalier i kontrollerte, laboratorieinnstillinger og nøye overvåke deres relevante svar.

Abstract

Nåværende risikovurderingsstrategier for honningbier er avhengige av laboratorietester utført på voksne eller umodne arbeiderbier, men disse metodene kan ikke nøyaktig fange effekten av agrokjemisk eksponering på honningbidronninger. Som eneste produsent av befruktede egg inne i en honningbikoloni er dronningen uten tvil det viktigste enkeltmedlemmet av en fungerende kolonienhet. Derfor bør forståelse av hvordan agrokjemikalier påvirker dronningens helse og produktivitet betraktes som et kritisk aspekt av risikovurdering av plantevernmidler. Her presenteres en tilpasset metode for å eksponere honningbidronninger og arbeiderdronningsvakter for agrokjemiske stressfaktorer administrert gjennom et arbeiderdiett, etterfulgt av sporing av eggproduksjon i laboratoriet og vurdering av første instar eclosjon ved hjelp av et spesialisert bur, referert til som et Queen Monitoring Cage. For å illustrere metodens tiltenkte bruk, beskrives resultater av et eksperiment der arbeiderdronningsvakter ble matet diett som inneholder subletaldoser av imidakloprid og effekter på dronninger.

Introduction

På grunn av økt global etterspørsel etter landbruksprodukter krever moderne oppdrettspraksis ofte bruk av agrokjemikalier for å kontrollere mange som er kjent for å redusere eller skade avlinger1. Samtidig er produsentene av mange frukt-, grønnsaks- og nøtteavlinger avhengige av pollineringstjenestene som tilbys av kommersielle honningbikolonier for å sikre rikelig avlingsutbytte2. Disse praksisene kan resultere i pollinatorer, inkludert honningbier (Apis mellifera), blir utsatt for skadelige nivåer av plantevernmidler rester3. Samtidig krever den utbredte tilstedeværelsen av parasittiske Varroa destruktormittinfeksjoner i honningbikolonier ofte biavlere for å behandle sine elveblest med miticides, som også kan utøve negative effekter på koloniens helse og levetid4,5,6. For å redusere og redusere skadelige effekter av agrokjemiske produkter, er det nødvendig å evaluere deres sikkerhet for honningbier før implementeringen, slik at anbefalinger for bruk kan gjøres for å beskytte gunstige insekter.

For tiden er Environmental Protection Agency (EPA) avhengig av en lagdelt risikovurderingsstrategi for eksponering for honningbie plantevernmidler, som innebærer laboratorietester på voksne bier og noen ganger honningbi larver7. Hvis laboratorietester på lavere nivåer ikke lindrer bekymringer for toksisitet, kan det anbefales høyere nivåfelt- og semifelttesting. Mens disse laboratorietestene gir verdifull innsikt i de potensielle effektene av agrokjemikalier på arbeidstakerens levetid, er de ikke nødvendigvis prediktive for deres effekter på dronninger, som varierer betydelig fra arbeidere biologisk8 ogatferdsmessig 9. Videre er det mange potensielle effekter av agrokjemikalier på insekter utover dødelighet, noe som kan ha betydelige konsekvenser for sosiale insekter som er avhengige av koordinert oppførsel for å fungere som en kolonienhet10,11.

Selv om dødelighet er den mest vurderte effekten av agrokjemiske plantevernmidler12, kan disse produktene ha et bredt spekter av effekter på både mål og ikke-mål leddyr, inkludert endret oppførsel13,14,15,16, avstøtende eller tiltrekning17,18,19, endringer i fôringsmønstre20,21,22 , og økt eller redusert fecundity20,21,22,23,24,25. For sosiale insekter kan disse effektene systemisk forstyrre koloniinteraksjoner og funksjoner11. Av disse funksjonene kan reproduksjon, som er sterkt avhengig av en enkelt eggleggingsdronning støttet av resten av kolonienheten9, være spesielt sårbar for perturbasjon på grunn av eksponering for plantevernmidler.

Studier utført på umodne dronninger har vist at utviklingseksponering for miticides kan påvirke voksen dronningadferd, fysiologi, overlevelse26,27. På samme måte har studier ved hjelp av full eller redusert størrelse kolonier vist at agrokjemikalier kan påvirke voksne honningbidronninger ved å redusere parringssuksess28, redusere oviposisjon29, og redusere levedyktigheten til eggene som produseres25,30,31. Disse fenomenene har tidligere vært vanskelige å observere uten bruk av hele kolonier, hovedsakelig på grunn av mangel på tilgjengelige laboratoriemetoder. Imidlertid har en metode for å studere dronningoviposisjon under tett kontrollerte laboratorieforhold ved hjelp av Queen Monitoring Cages (QMC)32 nylig blitt tilpasset for å undersøke effekten av agrokjemikalier på dronning fecundity33. Her er disse teknikkene beskrevet i detalj sammen med flere metoder for å måle og spore arbeider diettforbruk i QMCer.

Disse metodene er mer fordelaktige enn eksperimenter som krever kolonier i full størrelse fordi de tillater administrasjon av presise doser av agrokjemikalier til et sterkt redusert antall arbeidere i forhold til titusenvis som vanligvis er til stede inne i en koloni34, som deretter klargjør dronningen. Denne eksponeringsteknikken gjenspeiler brukteksponeringen som dronninger ville oppleve i virkelige scenarier fordi dronninger i en koloni ikke spiser seg selv og stoler på arbeidere for å gi dem diett9. På samme måte forlater dronninger vanligvis ikke bikube bortsett fra under kolonireproduksjon (swarming) for parring av flyreiser35. Parret honningbi dronninger kan kjøpes fra kommersielle dronningoppdrettere og sendes over natten. Vanligvis selger dronningoppdrettere dronninger direkte etter å ha bekreftet at de har begynt å legge egg, noe som er tatt som en indikasjon på vellykket parring. Hvis det er behov for mer presis informasjon om dronningalder eller slektskap, kan forskere konsultere dronningoppdretteren før de legger inn en bestilling.

QMCs tillater presis observasjon og kvantifisering av honningbi dronning oviposisjon og egg klekking priser32,33, noe som gir verdifulle data relatert til effekten av agrokjemisk eksponering på dronning fecundity. De representative resultatene som presenteres her beskriver et eksperiment som kvantifiserer oviposisjon, diettforbruk og embryo levedyktighet i QMCer under kronisk eksponering for feltrelevante konsentrasjoner av det systemiske nevrotoksiske middel neonicotinoid plantevernmiddelet imidakloprid36. Når det er påført, translokaliserer imidakloprid til plantevev37, og rester har blitt oppdaget pollen og nektar av mange bee pollinerte planter38,39,40. Eksponering for imidakloprid kan ha et bredt spekter av skadelige effekter på honningbier, inkludert nedsatt foraging ytelse16, nedsatt immunfunksjon41, og reduserte grad av koloniutvidelse og overlevelse42,43. Her ble imidakloprid valgt for bruk som teststoff fordi feltforsøk har vist at det kan påvirke honningbidronning oviposisjon29

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. QMC-montering

  1. Monter QMCer fra deler (Figur 1A) med en enkelt eggleggingsplate (ELP) satt inn som vist i figur 1B. Ikke legg til materrør før etter at arbeiderne er lagt til buret. Dekk midlertidig de 4 materhullene med laboratoriekvalitetstape.
  2. Sett inn dronningen unntatt og fôringskammerdøren over fôringskammeret for å hindre dronningen i å komme inn i fôringskammeret og kontakte det behandlede dietten. Se Fine et al.32 for ytterligere monteringsdetaljer.
  3. Samle vokskamrammene som inneholder den kappede arbeiderens brød fra honningbikolonier 24 timer før voksen eklosjon og legg dem i en inkubator (34,5 °C) inne i en brødboks. 24 timer senere børster du de lukkede biene av rammene og inn i en åpen beholder som har blitt foret med en insektbarrieremaling (f.eks. Fluon) for å forhindre at biene kryper ut.
  4. Tilsett minst 50 bier etter vekt (5 g ≈ 50 bier44,45) til eggleggingskammeret til hver QMC. For å sikre at et mangfoldig genetisk utvalg av arbeidere er representert i eksperimentet, få et omtrent likt antall arbeiderbier fra minst tre kolonier og bland dem før du legger dem til QMC-ene.
    MERK: Nylig lukkede arbeiderbier som er mindre enn 1 dag gamle, kan ikke fly eller stikke på grunn av deres underutviklede flymuskler og uharde kutikal. Hvis de legges til i denne alderen, er det ikke nødvendig å bedøve dem før håndtering. De kan veies ved å forsiktig øse bier fra beholderen ved hjelp av en liten 1/4 kopp volum målebeger og plassere dem i en annen beholder (foret med insektbarrieremaling f.eks. Fluon) som har blitt tjære på en skala. Området av rammene dekket av avkortet brød bør være omtrent lik for å sikre at kildekolonier er like representert i QMC-arbeiderpopulasjonene. Homogenisering av arbeiderbier kan oppnås ved å pusse nylig lukkede bier fra rammer tatt fra alle kolonier i samme beholder og la dem blande i 5 minutter før de legges til QMCer.
  5. Tilsett matere som inneholder sukroseoppløsning, vann og pollentilskudd (se avsnitt 2).
  6. Utsett de enkelte parredronningene for CO2-gass for å stimulere egglegging46 og for å lette overføringen til QMC.
    1. Bruk dronninger kjøpt fra en kommersiell oppdretter innen 48 timer etter mottak. Mens dronningen fortsatt er inne i skipsburet, legg den i en klar plastpose. Plasser den ene enden av et plastrør koblet til en CO2 gassbeholder inne i posen og åpne beholderventilen forsiktig slik at CO2-gassen kan strømme.
    2. Når posen er oppblåst med gass, lukker du beholderventilen samtidig og holder posen lukket for å fange gassen inni. Hold posen lukket i 30 s eller til dronningen har sluttet å bevege seg. Fjern dronningen og åpne forsendelsesburet når hun blir observert å være bevisstløs.
  7. Åpne delvis døren til eggleggingskammeret, plasser forsiktig den ubevisste dronningen inne og lukk lokket, pass på at du ikke knuser dronningen eller arbeiderne inni. Tilsett den andre eggleggingsplaten i hver QMC som vist i figur 1C. Plasser et stykke laboratoriebånd over toppen av de to ELP-ene for å hindre dem i å skille seg fra QMC-rammen og forhindre arbeidere i å gå ut av buret.
  8. Plasser merdene i en mørk inkubator med stabile miljøforhold på 34 ± 0,5 °C og 60 % ± 10 % relativ fuktighet, som forholdene i en vanlig koloni.

Figure 1
Figur 1. Svar: Demontert QMC. B: Delvis montert QMC med 1 ELP satt inn. C: Fullstendig montert QMC med 2 ELPer. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

2. Forberedelse og administrering av dietter laced med agrokjemikalier

  1. For å tilberede 1000 g 50% (g/g) sukroseoppløsning, plasser en rørestang i bunnen av en ren 1 L glassreagensflaske. Tilsett 500 g sukrose og 500 ml deionisert vann. Skru av lokket på flasken og bruk en oppvarmet røreplate satt til lav varme for å blande løsningen til alt sukrose har oppløst. La løsningen avkjøles til romtemperatur før du legger til de agrokjemiske lagerløsningene.
  2. Forbered lagerløsningene til agrokjemikalier i et passende løsningsmiddel, for eksempel aceton, i en konsentrasjon som kan legges til diett for å oppnå ønsket sluttkonsentrasjon av agrokjemisk interesse.
    MERK: Ved bruk av aceton som kjøretøyløsningsmiddel fastsetter OECD-retningslinjene (Organization for Economic Cooperation and Development) at den endelige konsentrasjonen av aceton i kostholdet må være ≤ 5% for kroniske orale toksisitetstester på voksne honningbier47. Noen løsningsmidler som n-metyl-2-pyrrolidon5, 31 og dimetylsulfoksid25 kan imidlertid utøve toksiske effekter under denne konsentrasjonen, så det anbefales å holde løsningsmiddelkonsentrasjonene så lave som mulig i behandlingsdiett. Avhengig av volum og type løsningsmiddel som brukes, kan det være nødvendig å inkludere både en løsningsmiddelkontrollgruppe og en negativ kontrollgruppe for å sikre at potensielle effekter på grunn av toksisitet av løsningsmidler oppdages. Ved bruk av formulerte produkter må mengden av produktet som brukes justeres basert på konsentrasjonen som er tilstede i formuleringen. Avhengig av stabiliteten til agrokjemisk interesse for løsningsmidlet, kan lagerløsninger holdes i opptil 2 uker ved -20 °C.
  3. Velg sublethal doser basert på resultatene av OECD Test No. 245: Honey Bee (Apis mellifera L.), Chronic Oral Toxicity Test (10-Dagers fôring)47, og identifiser relevant litteratur ved å spørre Ecotox kunnskapsbase48.
  4. Administrer de agrokjemiske behandlingene i en sukroseløsning, et kommersielt pollentilskudd (hvis tilgjengelig som pulver), eller begge deler. Forbered det eksperimentelle kostholdet til bruk samme dag ved å legge til en passende mengde lagerløsning til kjølt / romtemperatur 50% sukroseløsning (m / w). Bland grundig ved å virvelere eller med en rørestang satt til middels hastighet. For pollentilskudd, legg til den agrokjemiske laced sukroseløsningen til det pulveriserte tilskuddet i stedet for sirupen i henhold til produsentens protokoller, og sørg for å justere volumet av lagerløsning som brukes i henhold til den endelige vekten av pollen dietten. Se tabell 1 for eksempel beregninger.
  5. Forbered materrørene fra 2 ml mikrosenterrør.
    1. For flytende diettmatere, varm spissen av en 20-gauge nål på en kokeplate / komfyrtopp og punkter bunnen av røret to ganger. Lukk rørlokket og pipetten ca. 1,5 ml sukroseoppløsning eller vann gjennom et av punkteringshullene. Sett røret ned med den punkterte siden opp til den legges til QMC.
    2. For pollentilskuddsmatere, bruk et barberblad for å kutte av bunnen av røret. Lukk lokket og skyv en 1-2 g pollentilskudd inn i røret til det berører lokket.
  6. Registrer matervektene før du plasserer dem i QMCene. Ikke oppbevar ubrukt kosthold ved 4 °C i over 48 timer.
Ønsket konsentrasjon Ønsket konsentrasjon av løsemiddelkjøretøy Ønsket endelig volum/masse sukroseløsning Voume av lagerløsning Imidakloprid i lagerløsning Foreslått lagerløsningsoppskrift
Sukrose løsning 10 ppb (m/w) 0,05 % (v/v) 81,45 ml/ 100 g* 40,7 μL 0,001 mg/40,7 μL 0,02 mg/814 μL
Pollen supplement 10 ppb (m/w) 10 g** 4,07 μL 0,0001 mg/4,07 μL 0,02 mg/814 μL
Sukrose løsning 50 ppb (m/w) 0,05 % (v/v) 78,5 ml/ 100 g* 40,7 μL 0,005 mg/40,7 μL 0,1 mg/814 μL
Pollen supplement 50 ppb (m/w) 10 g** 4,07 μL 0,0005 mg/4,07 μL 0,1 mg/814 μL

Tabell 1: Eksempeloppskrifter for behandlet sukroseløsning, pollentilskudd og lagerløsning. *Volum basert på tettheten av 50 % (m/w) sukroseoppløsning (1,228 g/ml). **Tettheten av pollentilskuddet vil variere avhengig av hvilket produkt som brukes, men hvis dette løsningsmiddelvolumet brukes, vil den endelige løsningsmiddelkonsentrasjonen i pollentilskudd være innenfor ønsket område på ≤ 5% etter volum.

3. Overvåking - Eggproduksjonsrate

  1. Kvantifisere egget som ligger 1 til 2 ganger per dag om morgenen og / eller kvelden. Begynn med å fjerne QMCer fra inkubatoren for å se etter egg.
    MERK: I et vellykket eksperiment vil eggproduksjonen starte i det meste av kontrollen QMCs innen 3 dager etter første burmontering. Ta bare så mange QMCer ut av inkubatoren på en gang som kan kontrolleres og mates innen 10 minutter. Lengre perioder utenfor inkubatoren kan forstyrre eggproduksjonen.
  2. Undersøk baksiden av de klare ELLI-ene for egg. Hvis egg er til stede, fjern dørpanelet foran platen av interesse. Fjern båndet fra den andre siden av ELP-ene og skyv forsiktig dørpanelet mellom ELP og biene inne i QMC, pass på at du ikke knuser noen bier som kan rense cellene i ELP-ene.
  3. Når dørpanelet er på plass, fjerner du ELP og teller og registrerer antall egg inne i ELP-cellene. Fjern eggene ved å tappe kanten av ELP, åpne cellesiden ned, på en hard overflate (for eksempel leppen av en avfallsbeholder). Når eggene faller ut, erstatt den tomme ELP i QMC. Fjern og sett forsiktig inn dørpanelet bak ELP på utsiden av QMC. Gjenta etter behov med den andre ELP og bytt båndet over QMC når du er ferdig.
    MERK: Eggproduksjonen avtar generelt og dødeligheten øker i QMCer etter 2 uker32,33, derfor anbefales det å avslutte eksperimenter etter 14 dager.

4. Overvåking - Matforbruk

  1. Erstatt all maten som er igjen i QMC-matere med nylaget diett annenhver dag. Forbered nye materrør (inkludert vann) og vei dem før du fjerner QMCer fra inkubatoren for overvåking. Bytt alle gamle rør med nye og vei gamle rør før avhending av ubetinget kosthold. Sammenlign den endelige vekten av materrøret og ubetinget kosthold med vekten av det samme materrøret før du plasserer det i QMC for å estimere diettforbruket.
  2. Mellom dager da feeders er planlagt å bli erstattet, sjekk diettforbruket en gang per dag (samtidig når QMCs overvåkes for eggproduksjon) for å sikre at matere aldri er tomme. Hvis et materrør er tomt eller i nærheten av tomt, fjern det, fyll det på nytt, registrer vekten av røret før og etter og legg til forskjellen i 2-dagers diettforbruk totalt for QMC.

5. Overvåking - Embryo levedyktighet

  1. På et valgt tidspunkt under et QMC-eksperiment fjerner du ELPer som inneholder nylagde egg fra QMC i henhold til trinn 3, men løsner ikke egg fra ELP.
  2. Dekk ELP med et universelt mikroplatelokk og legg det inne i en tørkemiddel med en mettet K2SO4-løsning (150 g K2SO4 i 1 liter vann, holdt i en grunne tallerken).
    MERK: Noe salt skal være synlig på bunnen av parabolen etter at blandingen kommer til temperatur i inkubatoren.
  3. Hold tørkeapparatet i en inkubator satt til 34,5 °C, noe som resulterer i en relativ fuktighet på 95% inne i desiccatoren, som ligner forholdene som brukes av Collins49.
    MERK: Nesten alle egg vil klekkes innen 72 ± 6 timer etter at de ble lagt49, og klekkehastighetene kan derfor vurderes så tidlig som 78 timer etter at ELP-ene ble fjernet fra QMC. En "C" form larve i bunnen av cellen indikerer en vellykket klekkehendelse. Noe variasjon i denne timingen er mulig hvis for eksempel eggene er droner og ikke arbeidere50.

6. Prøvetaking av arbeider

  1. Hvis QMCene er befolket med overflødige arbeidere, kan du prøve arbeiderbiene på et valgt tidspunkt under eksperimentet for vurdering av behandlingsinduserte endringer i fysiologien. Utfør samlingene sammen med daglige fôrings- og eggtellingsaktiviteter for å minimere tiden QMCene er utenfor inkubatoren.
  2. Før prøvetaking plasserer du et dørpanel mellom en ELP og det indre av QMC, og fjerner ELP. Løft forsiktig dørpanelet ca. 0,5 cm fra bunnen av buret og fjern en arbeiderbi fra innsiden av QMC ved hjelp av fjærlette pinsett. For å forhindre at bier unnslipper, dekk deler av 0,5 cm åpningen med en hanskefinger eller bomullsstykke etter behov.
  3. Ta vare på den innsamlede bien for oppfølgingsanalyse og gjenta denne prosessen til ønsket antall prøver er samlet inn. For genuttrykksanalyse anbefales snapfrysing av bier i flytende nitrogen og umiddelbar lagring ved -80 °C sterkt51.

7. Arbeidstakerdødelighet

  1. Vurder arbeiderdødelighet under eksperimentet ved å telle antall døde bier på bunnen av fôringskammeret og eggleggingskammeret. Utfør denne vurderingen i forbindelse med daglig egglegging av kvantifisering.
  2. Bruk tang, fjern forsiktig de døde biene gjennom materhullene, som dekker hullet med en hanskefinger eller et stykke bomull mens tangene ikke settes inn.
  3. Fjern de døde biene fra eggleggingskammeret ved å løfte dørpanelet forsiktig ca. 0,5 cm fra bunnen av buret og sette inn tang. For å forhindre at bier unnslipper, dekk deler av 0,5 cm åpningen med en hanskefinger eller bomullsstykke etter behov.
  4. Vurder arbeiderdødeligheten ved avslutningen av eksperimentet ved å fjerne og telle alle de døde biene fra QMC-ene ved hjelp av de tidligere beskrevne metodene før euthanizing de resterende biene.
    MERK: I fravær av arbeiderbier vil dronninger ikke produsere egg og vil sulte innen 24 timer. Derfor, hvis alle arbeiderne i en QMC blir observert å være døde, bør QMC fjernes fra eksperimentet. På samme måte, hvis en dronning dør under eksperimentet, bør QMC fjernes, og dataene skal sensures på riktig måte.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Produksjonen av egg ble overvåket i QMCer samlet og vedlikeholdt som beskrevet ovenfor med en gang daglige observasjoner av eggproduksjon og 15 merder per behandlingsgruppe. Nyparerte dronninger av primært karniolanbestanden ble kjøpt og sendt over natten fra en dronningoppdretter, og honningbiarbeidere ble hentet fra 3 kolonier opprettholdt i henhold til standard kommersielle metoder ved The Bee Research Facility ved University of Illinois Urbana-Champaign. Her, 4 kostholdsbehandlingsgrupper ble brukt: 1) 50 ppb (g/g) imidakloprid i sukroseoppløsning og pollentilskudd (50 ppb - p+s), 2) 10 ppb imidakloprid i sukroseoppløsning og pollentilskudd (10 ppb - p+s), 3) 10 ppb imidakloprid i pollentilskudd alene (10 ppb - p) og 4) en kontrollgruppe gitt diett som inneholder et tilsvarende volum aceton som behandlingsgruppene (CTRL).

Behandlingsrelaterte endringer i daglige eggtellinger ble evaluert som beskrevet i Fine et al.32 med mindre modifikasjoner. Kort sagt ble en Poisson log-lineær GEE med en automatisk regressiv (AR-1) korrelasjonsmatrisestruktur implementert for å vurdere behandlingsrelaterte endringer i eggproduksjon over tid. Her ble tid (dag) behandlet som en kontinuerlig variabel og behandlingen var kategorisk. Wald chi-square post hoc tester ble brukt til å bestemme betydning. Fordi ingen egglegging ble observert på dag 1 av eksperimentet, ble denne dagen utelukket fra analyse for å samsvare med GEE-antagelsene. Resultatene av denne analysen vises i Tabell S1. Daglig rognproduksjon var betydelig lavere i QMCer i behandlingsgruppen på 50 ppb p +s (χ2=43,99, p<0,001; Figur 2A).

Forskjeller i totalt antall egg produsert i QMCer etter behandling ble analysert ved hjelp av en enveis ANOVA og Tukey HSD post hoc test (Figur 3). For denne analysen ble enhver QMC fjernet fra eksperimentet før slutten av den 14-dagers overvåkingsperioden på grunn av dronning- eller arbeiderdød utelukket, noe som resulterte i N = 13 hver for CTRL og 50 ppb - p + s-gruppene, N = 14 for 10 ppb - p og N = 15 for 10 ppb - p + s. En doseavhengig effekt ble observert for behandlinger administrert i både sukrose og pollen, med den største reduksjonen i eggproduksjon i forhold til kontroll observert i 50 ppb - p + s etterfulgt av 10 ppb - p + s. Ingen forskjell i totalt produserte egg ble observert mellom CTRL og 10 ppb - p (F3,52=17,95, p<0,001, Tukey HSD).

Forbruk av pollentilskudd og vann ble registrert hver 48 timer i 10 dager, og forbruk av sukroseløsning ble registrert hver 48 timer i 12 dager. Endringer i kostholdets forbruksrater ble evaluert ved hjelp av gaussiske distribuerte GÆR-er med de samme parametrene som beskrevet ovenfor (Figur 2B-D). Resultatene summeres i Tabell S1. Kort sagt økte den daglige frekvensen av sukroseforbruk betydelig etter hvert som eksperimentet utviklet seg (χ 2 =6,03, p = 0,014), men ratene av pollentilskuddsforbruket gikk ned (χ2= 174,98, p<0,001). Signifikant høyere pollenforbruk ble observert da imidakloprid ble administrert ved 10 ppb i pollentilskudd alene (χ2=21,44, p<0,001) og signifikant redusert når den ble administrert ved enten 10 eller 50 ppb i pollentilskudd og sukroseoppløsning sammen (10 ppb - p +s: χ2=6,59, p = 0,010; 50 ppb - p + s: χ2=14,47, p=0,0001).

Egg ble samlet inn fra QMCs på dag 7 av eksperimentet, og endringer i antall egg klekking vellykket etter mors eksponering for agrokjemiske behandlinger ble vurdert ved hjelp av en generalisert lineær blandet modell (GMLR) med en binomisk fordeling og QMC identitet behandlet som en tilfeldig effekt. Maternal eksponering for imidakloprid administrert ved 10 ppb i pollen alene eller i pollen og sukroseoppløsning påvirket ikke egg klekkingshastigheter (10 ppb - p + s: Z = -0,139, p = 0,290; 10 ppb - p: Z = 0,182, p = 0,856). Hatching rater kunne ikke vurderes for egg lagt av dronninger i QMCs utstyrt med 50 ppb imidakloprid laced diett på grunn av lave priser på eggproduksjon i denne behandlingsgruppen.

For dette arbeidet ble all statistisk analyse utført i R Studio 1.2.5003 (Boston, MA, USA). Tallene ble utarbeidet ved hjelp av JMP Pro 15 og Photoshop CC 2019 (Adobe Inc., San Jose, CA). Data er tilgjengelige i tilleggsfil S1.

Figure 2
Figur 2. Svar: Gjennomsnittlig ± SE egg per dag i QMCs. B: Gjennomsnittlig ± SE pollen supplement, C: sukrose løsning, D: og vann (g) konsumert i løpet av 48-timers perioder i QMCs. Betydning av behandlinger (indikert av "*") bestemt av GEE og Wald chi-square post hoc test. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Gjennomsnittlig ± SE-summen av egg lagt ved behandling under eksperimentet. Betydning (indikert med bokstaver) bestemt av ANOVA og Tukey HSD post hoc test. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Tabell S1:Resultater av GES som analyserer endringer i eggleggingshastigheter og kostholdsforbruk i QMCer over tid. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tilleggsfil S1: Klikk her for å laste ned denne tilleggsfilen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Fecundity av kvinnelige ensomme insekter samt dronninger i eusosiale insektkolonier kan påvirkes av abiotiske stressfaktorer som agrokjemikalier25,28,29,30,33. I honningbier kan effekten av agrokjemikalier på dronninger være indirekte, da de kan oppstå via endringer i deres omsorg og fôring av arbeiderbier. Våre representative resultater, som ligner de som er rapportert i en feltbasert studie29, viser at effektene av agrokjemikalier på dronningytelse kan måles effektivt i et laboratoriemiljø ved hjelp av QMCer, og genererer sammenlignbare resultater til feltbaserte tilnærminger. Videre belyser disse resultatene påvirkningen av imidakloprid på arbeiderens kostholdsforbruk og på egg levedyktighet.

Imidakloprid hadde klare negative effekter på eggproduksjonen da den ble administrert i sukroseløsning og pollentilskudd sammen. Dette ligner på resultater rapportert ved hjelp av observasjon elveblest klargjort med imidakloprid laced sirup og tillatt å fôre fritt29. Her ble det imidlertid observert en doseavhengig respons, med den mest uttalte effekten sett i QMCer klargjort med 50 ppb imidakloprid i forhold til lavere konsentrasjon. I motsetning til det som ble rapportert for feltkolonier, opplevde denne gruppen en nær opphør av eggproduksjon. Det skal bemerkes at alle konsentrasjoner inkludert 50 ppb som brukes i dette arbeidet er høyere enn pollen- og nektarrester som vanligvis observeres når imidakloprid påføres som frøbehandling og er mer representative for rester funnet etter jordapplikasjoner40. Eksempler på relevante planter er cucurbits og ornamentaler som finnes i urbane landskap29, og derfor bør disse resultatene tolkes i denne sammenhengen. I tillegg tyder forskjellene som ble observert mellom disse resultatene og de som genereres ved hjelp av feltkolonier, hvor resultatene ikke var så uttalt, selv i de høyeste behandlingsgruppene, at QMCer, i likhet med andre laboratoriebaserte analyser, kan være mer følsomme enn å bruke kolonier i full størrelse52, som bør vurderes når du tolker dataene.

Tidligere rapportert arbeid undersøke oviposisjon med eksponering for insekt vekst regulatorer (IGR) i QMCs fant ikke at IGRs forårsaker reduksjoner i queen egg legging rater33, noe som viser at forstyrrelse av eggproduksjon ikke er en jevn stressrespons. Selv om feltnivåvurderinger ved hjelp av kolonier i full størrelse kan gi et mer helhetlig syn på effektene av agrokjemikalier på kolonihelse, antyder disse funnene at QMCer har potensial til å bli brukt som et verktøy for å identifisere kjemikalier som imidakloprid som kan påvirke honningbidronning oviposisjon. Når de brukes i sammenheng med en bred risikovurderingsstrategi som tar hensyn til bruksmønstre, eksponeringsmønstre og effekter på andre beregninger av honningbihelse, kan eggproduksjonsdata generert av QMCer gi en mer omfattende forståelse av de potensielle effektene av en agrokjemisk på honningbikolonier.

I tillegg til å generere kvantitative oviposisjonsdata, kan QMCer brukes til å vurdere mønstre i arbeiderens diettforbruk og endringer i fysiologi. Her ble det vist at 10 ppb imidakloprid i pollen diett alene stimulerer pollentilskuddsforbruket hos arbeidere i nærvær av en parret dronning. Denne effekten ble ikke observert i andre diettbehandlinger da QMCs ble klargjort med imidakloprid i både pollentilskudd og sukroseløsning, selv ved samme konsentrasjon. Det skal bemerkes at mer presise estimater av forbruksrate kan oppnås ved å spore dødelighet og justere mål på diettforbruk basert på det nøyaktige antallet bier som gjenstår i QMC-ene, men hvis dødeligheten er konsekvent lav på tvers av behandlinger, kan det gjøres noen sammenligninger. Uoverensstemmelsen mellom behandlinger i forbruket av pollen diett som inneholder samme konsentrasjon av imidakloprid kan være relatert til forskjellen i høyere total dose administrert til bier når imidakloprid er til stede i både sukrose og pollen supplement sammenlignet med når den er til stede i pollen supplement alene.

På lave nivåer er det bevis på at honningbier foretrekker matkilder som inneholder neonicotinoid plantevernmidler18, og de har blitt rapportert å vise en lignende preferanse for blomsterressurser som inneholder nikotin53. Det har blitt antydet at disse preferansene kan skyldes nevrostimulerende egenskaper av nikotin og neonicotinoider, som aktiverer nikotiniske acetylkolinsterasereseptorer54 uttrykt i deler av honningbihjernen involvert i læring og minne55. I edderkoppmider stimulerer imidakloprid diettforbruket, noe som resulterer i økt oviposisjon og fecundity22. Her var imidakloprid-relaterte økninger i pollentilskuddsforbruket ikke relatert til økning i oviposisjon, og effektene av imidakloprid på arbeiderfysiologi i dette arbeidet gjenstår å utforske. Men å forstå hvor mye av en agrokjemisk-laced diettbier inne i en koloni sannsynligvis vil konsumere, spesielt arbeidere som krever mer pollen i kostholdet for aktivt å gi en leggedronning56, kan bidra til å informere risikoen for en agrokjemisk til ulike aspekter av koloniytelsen.

Imidakloprid forårsaket ingen målbare endringer i embryo levedyktighet, målt ved klekking rater i egg samlet fra QMCs klargjort med 10 ppb imidakloprid i pollen supplement alene eller i både pollen supplement og sukrose løsning. Dette skiller seg fra nedgangen i egg klekking priser rapportert etter IGR eksponering i QMCs33, viser igjen at QMCs kan brukes til å undersøke spesifikke og mangfoldige aspekter av dronning fecundity. Imidakloprid er svært vannløselig og metaboliseres og utskilles sannsynligvis av bier annerledes enn mer fettløselige agrokjemikalier som IGRs57, som kan elimineres transovarialt58,59,60,61 til en viss grad, noe som resulterer i effekter på embryoutvikling. Alternativt kan imidakloprid, som er et nevrotoksin36, ikke påvirke utviklingen av embryoer på samme måte som IGRs, som retter seg mot veier forbundet med insektutvikling62.

Et spørsmål som ofte stilles av forskere som søker å forstå effekten av agrokjemikalier på honningbi-reproduksjon, er om voksne dronninger, som er avhengige av arbeidere for å gi henne kjertelsekresjoner som mat9,63, er direkte utsatt for agrokjemiske rester. Dette ble ikke utforsket og er ikke representert i resultatene som rapporteres her. Imidlertid reduseres agrokjemiske rester i arbeiderkjertelsekretjoner vanligvis sterkt i forhold til hva arbeidere er klargjort med i kontrollerte kolonifôringsscenarier64. På samme måte, da kolonier i full størrelse ble utsatt for konsentrasjoner av imidakloprid som resulterte i redusert oviposisjon, ble det ikke oppdaget rester i dronning29, noe som tyder på at endringene i oviposisjonsratene som ble observert i det refererte arbeidet skyldtes direkte eksponering for spormengder som lett ble utskilt, eller at de observerte effektene på dronninger skyldtes effekter av imidacloprid på arbeiderne som var ansvarlige for omsorg og levering av dronningene. Metoden som presenteres her gjør det mulig for prøvetaking av arbeiderbier kjent for å ha inntatt det behandlede kostholdet fra voksen eklosjon til prøvetakingstidspunktet. Oppfølgingsarbeid som undersøker effekten av imidakloprid på fysiologien til arbeiderbier som er samplet fra det beskrevne eksperimentet, vil bidra til å belyse dette spørsmålet.

Oppsummert vil metodene som presenteres her tillate forskere å bedre vurdere risikoen for agrokjemikalier til honningbier ved å evaluere endepunkter relatert til fecundity, overlevelse og utvikling av honningbier. Den beskrevne teknikken har potensial til i stor grad å forbedre agrokjemisk risikovurdering ved å generere kvantitative data knyttet til dronning fecundity som kan være vanskelig og ressurskrevende å skaffe seg ved hjelp av felt- og semifelteksperimenter. I tillegg legger tilstedeværelsen av en leggdronning realisme til eksperimenter utført på unge arbeidere, som vanligvis er medlemmene av kolonien som er ansvarlige for omsorg og fôring av dronningen9. Ved hjelp av denne teknikken kan risikoen for agrokjemikalier på honningbikoloniens helse, levetid og ytelse bedre forutsies og reduseres.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen interessekonflikter å erklære.

Acknowledgments

Takk til Dr. Amy Cash-Ahmed, Nathanael J. Beach og Alison L. Sankey for deres hjelp til å utføre dette arbeidet. Omtale av varenavn eller kommersielle produkter i denne publikasjonen er utelukkende med det formål å gi spesifikk informasjon og innebærer ikke anbefaling eller godkjenning av det amerikanske landbruksdepartementet. USDA er en leverandør og arbeidsgiver med like muligheter. Denne forskningen ble støttet av et stipend fra Defense Advanced Research Projects Agency # HR0011-16-2-0019 til Gene E. Robinson og Huimin Zhao, USDA-prosjektet 2030-21000-001-00-D, og Phenotypic Plasticity Research Experience for Community College Students ved University of Illinois ved Urbana Champaign.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hedlund, J., Longo, S. B., York, R. Agriculture, pesticide use, and economic development: A global examination (1990-2014). Rural Sociology. 85 (2), 519-544 (2020).
  2. Calderone, N. W. Insect pollinated crops, insect pollinators and US agriculture: Trend analysis of aggregate data for the period 1992-2009. PLOS ONE. 7 (5), 37235 (2012).
  3. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity - USA. Apidologie. 41 (3), 312-331 (2010).
  4. Walsh, E. M., Sweet, S., Knap, A., Ing, N., Rangel, J. Queen honey bee (Apis mellifera) pheromone and reproductive behavior are affected by pesticide exposure during development. Behavioral Ecology and Sociobiology. 74 (3), 33 (2020).
  5. 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), 77547 (2014).
  6. Fisher, A., Rangel, J. Exposure to pesticides during development negatively affects honey bee (Apis mellifera) drone sperm viability. PLoS ONE. 13 (12), 0208630 (2018).
  7. EPA. How we assess risks to pollinators. US EPA. , Available from: https://www.epa.gov/pollinator-protection/how-we-assess-risk-polliators (2013).
  8. Snodgrass, R. E. Anatomy of the honey bee. , Cornell University Press. (1956).
  9. Allen, M. D. The honeybee queen and her attendants. Animal Behaviour. 8 (3), 201-208 (1960).
  10. Hölldobler, B., Wilson, E. O. The superorganism: The beauty, elegance, and strangeness of insect societies. , W. W. Norton & Company. (2009).
  11. Berenbaum, M. R., Liao, L. -H. Honey bees and environmental stress: Toxicologic pathology of a superorganism. Toxicologic Pathology. 47 (8), 1076-1081 (2019).
  12. Yu, S. J. The toxicology and biochemistry of insecticides. , CRC Press. (2014).
  13. Ciarlo, T. J., Mullin, C. A., Frazier, J. L., Schmehl, D. R. Learning impairment in honey bees caused by agricultural spray adjuvants. PloS One. 7 (7), 40848 (2012).
  14. Fourrier, J., et al. Larval exposure to the juvenile hormone analog pyriproxyfen disrupts acceptance of and social behavior performance in adult honeybees. PLoS ONE. 10 (7), (2015).
  15. Morfin, N., Goodwin, P. H., Correa-Benitez, A., Guzman-Novoa, E. Sublethal exposure to clothianidin during the larval stage causes long-term impairment of hygienic and foraging behaviours of honey bees. Apidologie. 50 (5), 595-605 (2019).
  16. Colin, T., Meikle, W. G., Wu, X., Barron, A. B. Traces of a neonicotinoid induce precocious foraging and reduce foraging performance in honey bees. Environmental Science & Technology. 53 (14), 8252-8261 (2019).
  17. Liao, L. H., Wu, W. Y., Berenbaum, M. R. Behavioral responses of honey bees (Apis mellifera) to natural and synthetic xenobiotics in food. Scientific Reports. 7 (1), 1-8 (2017).
  18. Kessler, S. C., et al. Bees prefer foods containing neonicotinoid pesticides. Nature. 521 (7550), 74-76 (2015).
  19. Metcalf, R. L., Luckmann, W. H. Introduction to Insect Pest Management. , John Wiley & Sons. (1994).
  20. Duncan, J. Post-treatment effects of sublethal doses of dieldrin on the mosquito Aedes aegypti L. Annals of Applied Biology. 52 (1), 1-6 (1963).
  21. Haynes, K. F. Sublethal effects of neurotoxic insecticides on insect behavior. Annual Review of Entomology. 33 (1), 149-168 (1988).
  22. James, D. G., Price, T. S. Fecundity in twospotted spider mite (Acari: Tetranychidae) is increased by direct and systemic exposure to imidacloprid. Journal of Economic Entomology. 95 (4), 729-732 (2002).
  23. Hodjat, S. H. Effects of sublethal doses of insecticides and of diet and crowding on Dysdercus fasciatus Sign. (Hem., Pyrrhocoridae). Bulletin of Entomological Research. 60 (3), 367-378 (1971).
  24. Feng, W. B., Bong, L. J., Dai, S. M., Neoh, K. B. Effect of imidacloprid exposure on life history traits in the agricultural generalist predator Paederus beetle: Lack of fitness cost but strong hormetic effect and skewed sex ratio. Ecotoxicology and Environmental Safety. 174, 390-400 (2019).
  25. Milchreit, K., Ruhnke, H., Wegener, J., Bienefeld, K. Effects of an insect growth regulator and a solvent on honeybee (Apis mellifera L.) brood development and queen viability. Ecotoxicology. 25 (3), 530-537 (2016).
  26. Haarmann, T., Spivak, M., Weaver, D., Weaver, B., Glenn, T. Effects of fluvalinate and coumaphos on queen honey bees (Hymenoptera: Apidae) in two commercial queen rearing operations. Journal of Economic Entomology. 95 (1), 28-35 (2002).
  27. Pettis, J. S., Collins, A. M., Wilbanks, R., Feldlaufer, M. F. Effects of coumaphos on queen rearing in the honey bee, Apis mellifera. Apidologie. 35 (6), 605-610 (2004).
  28. Thompson, H. M., Wilkins, S., Battersby, A. H., Waite, R. J., Wilkinson, D. The effects of four insect growth-regulating (IGR) insecticides on honeybee (Apis mellifera L.) colony development, queen rearing and drone sperm production. Ecotoxicology. 14 (7), 757-769 (2005).
  29. Wu-Smart, J., Spivak, M. Sub-lethal effects of dietary neonicotinoid insecticide exposure on honey bee queen fecundity and colony development. Scientific Reports. 6 (1), 1-11 (2016).
  30. Chen, Y. W., Wu, P. S., Yang, E. C., Nai, Y. S., Huang, Z. Y. The impact of pyriproxyfen on the development of honey bee (Apis mellifera L.) colony in field. Journal of Asia-Pacific Entomology. 19 (3), 589-594 (2016).
  31. Fine, J. D., Mullin, C. A., Frazier, M. T., Reynolds, R. D. Field residues and effects of the insect growth regulator novaluron and its major co-formulant n-methyl-2-pyrrolidone on honey bee reproduction and development. Journal of Economic Entomology. 110 (5), 1993-2001 (2017).
  32. Fine, J. D., et al. Quantifying the effects of pollen nutrition on honey bee queen egg laying with a new laboratory system. PLoS ONE. 13 (9), 0203444 (2018).
  33. Fine, J. D. Evaluation and comparison of the effects of three insect growth regulators on honey bee queen oviposition and egg eclosion. Ecotoxicology and Environmental Safety. 205, 111142 (2020).
  34. The Colony and Its Organization. MAAREC - Mid Atlantic Apiculture Research & Extension Consortium. , Available from: https://agdev.anr.udel.edu/maarec/honey-bee-biology/the-colony-and-its-organization/ (2020).
  35. Winston, M. L. The biology of the honey bee. , Harvard University Press. (1991).
  36. Mullins, J. W. Pest control with enhanced environmental safety. Imidacloprid. 524, 183-198 (1993).
  37. Sur, R., Stork, A. Uptake, translocation and metabolism of imidacloprid in plants. Bulletin of Insectology. 56 (1), 35-40 (2003).
  38. Dively, G. P., Kamel, A. Insecticide residues in pollen and nectar of a cucurbit crop and their potential exposure to pollinators. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 60 (18), 4449-4456 (2012).
  39. Goulson, D. Review: An overview of the environmental risks posed by neonicotinoid insecticides. Journal of Applied Ecology. , 977-987 (2014).
  40. Krischik, V., Rogers, M., Gupta, G., Varshney, A. Soil-applied imidacloprid translocates to ornamental flowers and reduces survival of adult Coleomegilla maculata, Harmonia axyridis, and Hippodamia convergens lady beetles, and larval Danaus plexippus and Vanessa cardui butterflies. PLoS ONE. 10 (3), (2015).
  41. Prisco, G. D., et al. Neonicotinoid clothianidin adversely affects insect immunity and promotes replication of a viral pathogen in honey bees. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (46), 18466-18471 (2013).
  42. Dively, G. P., Embrey, M. S., Kamel, A., Hawthorne, D. J., Pettis, J. S. Assessment of chronic sublethal effects of imidacloprid on honey bee colony health. PLoS ONE. 10 (3), 01118748 (2015).
  43. Sandrock, C., Tanadini, M., Tanadini, L. G., Fauser-Misslin, A., Potts, S. G., Neumann, P. Impact of chronic neonicotinoid exposure on honeybee colony performance and queen supersedure. PLoS ONE. 9 (8), 103592 (2014).
  44. Brodschneider, R., Riessberger-Gallé, U., Crailsheim, K. Flight performance of artificially reared honeybees (Apis mellifera). Apidologie. 40 (4), 441-449 (2009).
  45. Harrison, J. M. Caste-specific changes in honeybee flight capacity. Physiological Zoology. 59 (2), 175-187 (1986).
  46. Mackensen, O. Effect of carbon dioxide on initial oviposition of artificially inseminated and virgin queen bees. Journal of Economic Entomology. 40 (3), 344-349 (1947).
  47. OECD. OECD Test No. 245: Honey bee (Apis Mellifera L.), chronic oral toxicity test (10-Day Feeding), OECD guidelines for the testing of chemicals, section 2. , OECD Publishing. Paris. (2017).
  48. ECOTOX Home. , Available from: https://cfpub.epa.gov/ecotox/ (2020).
  49. Collins, A. M. Variation in time of egg hatch by the honey bee, Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae). Annals of the Entomological Society of America. 97 (1), 140-146 (2004).
  50. Santomauro, G., Engels, W. Sexing of newly hatched live larvae of the honey bee, Apis mellifera, allows the recognition of diploid drones. Apidologie. 33 (3), 283-288 (2002).
  51. Tang, W., Hu, Z., Muallem, H., Gulley, M. L. Quality assurance of RNA expression profiling in clinical laboratories. The Journal of Molecular Diagnostics JMD. 14 (1), 1-11 (2012).
  52. Henry, M., et al. Reconciling laboratory and field assessments of neonicotinoid toxicity to honeybees. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282 (1819), (2015).
  53. Singaravelan, N., Nee'man, G., Inbar, M., Izhaki, I. Feeding responses of free-flying honeybees to secondary compounds mimicking floral nectars. Journal of Chemical Ecology. 31 (12), 2791-2804 (2005).
  54. Brown, L. A., Ihara, M., Buckingham, S. D., Matsuda, K., Sattelle, D. B. Neonicotinoid insecticides display partial and super agonist actions on native insect nicotinic acetylcholine receptors. Journal of Neurochemistry. 99 (2), 608-615 (2006).
  55. Dupuis, J. P., Gauthier, M., Raymond-Delpech, V. Expression patterns of nicotinic subunits α2, α7, α8, and β1 affect the kinetics and pharmacology of ACh-induced currents in adult bee olfactory neuropiles. Journal of Neurophysiology. 106 (4), 1604-1613 (2011).
  56. Crailsheim, K., et al. Pollen consumption and utilization in worker honeybees (Apis mellifera carnica): Dependence on individual age and function. Journal of Insect Physiology. 38 (6), 409-419 (1992).
  57. The Merck Index Online - chemicals, drugs and biologicals. , Available from: https://www.rsc.org/merck-index (2020).
  58. Trostanetsky, A., Kostyukovsky, M. Note: Transovarial activity of the chitin synthesis inhibitor novaluron on egg hatch and subsequent development of larvae of Tribolium castaneum. Phytoparasitica. 36 (1), 38-41 (2008).
  59. Medina, P., Smagghe, G., Budia, F., del Estal, P., Tirry, L., Viñuela, E. Significance of penetration, excretion, and transovarial uptake to toxicity of three insect growth regulators in predatory lacewing adults. Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 51 (2), 91-101 (2002).
  60. Kim, S. H. S., Wise, J. C., Gökçe, A., Whalon, M. E. Novaluron causes reduced egg hatch after treating adult codling moths, Cydia pomenella: Support for transovarial transfer. Journal of Insect Science. 11, (2011).
  61. Joseph, S. V. Transovarial effects of insect growth regulators on Stephanitis pyrioides (Hemiptera: Tingidae). Pest Management Science. 75 (8), 2182-2187 (2019).
  62. Tasei, J. N. Effects of insect growth regulators on honey bees and non-Apis bees. A review. Apidologie. 32 (6), 527-545 (2001).
  63. Haydak, M. H. Honey Bee Nutrition. Annual Review of Entomology. 15 (1), 143-156 (1970).
  64. Böhme, F., Bischoff, G., Zebitz, C. P. W., Rosenkranz, P., Wallner, K. From field to food-will pesticide-contaminated pollen diet lead to a contamination of royal jelly. Apidologie. 49 (1), 112-119 (2018).

Tags

Biologi utgave 169
Vurdering av agrokjemisk risiko for parret honningbi queens
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fine, J. D., Torres, K. M., Martin,… More

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).

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