Waiting
Login processing...

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

Biology

En experimentell studie på koloradoskalbaggar som övervintrar under naturliga förhållanden

Published: November 17, 2023 doi: 10.3791/65862

Summary

Här presenterar vi en metod för att studera koloradoskalbaggens övervintring under de naturliga förhållandena i den tempererade zonen samt en teknik för att samla skalbaggar på vintern. Denna metod gör det möjligt att få ett önskat antal övervintrande individer för olika analyser i alla stadier av vinterdvalan.

Abstract

En av de största skadegörarna på potatis Solanum tuberosum L. i den tempererade zonen är insekten Coloradobagge (CPB). De flesta studier om CPB:s immunitet och sjukdomar utförs under aktiva matningsstadier. Ändå finns det färre studier om vilostadier, även om dessa skalbaggar tillbringar större delen av sin livscykel i ett tillstånd av vinterdiapaus (dvala). I detta arbete utvecklades och testades en metod för att undersöka CPB:s övervintring under naturliga förhållanden, vilket ger en möjlighet att samla in ett tillräckligt antal individer på vintern. I denna artikel utvärderades CPB-överlevnad och smittämnen i olika stadier av dvala identifierades. Dödligheten i CPB ökade under vinterdvalan och nådde sin högsta nivå i april-maj. Entomopatogena svampar (Beauveria, Isaria och Lecanicillium) och bakterierna Bacillus, Sphingobacterium, Peribacillus, Pseudomonas och Serratia isolerades från de döda insekterna. Skalbaggarnas överlevnadsgrad under hela vinterdvalan var 61 %. Inga frysta eller uttorkade skalbaggar hittades, vilket tyder på att den presenterade metoden var framgångsrik.

Introduction

Coloradoskalbaggen Leptinotarsa decemlineata Say (CPB) är en viktig skadegörare på Solanaceae-växter, främst potatis Solanum tuberosum L. Artens geografiska utbredningsområde är mer än 16 miljonerkm2 ochexpanderar ständigt. CPB har fakultativ vinterdiapaus, och viloläge är obligatoriskt i den tempererade zonen. Diapausen induceras av en kort dag fotoperiod och moduleras av temperatur1. Dessa skalbaggar övervintrar i vuxenstadiet genom att gräva ner sig i jorden. Med ökande breddgrader förlängs vilolägets varaktighet. I den tempererade zonen, särskilt i de norra delarna av dess utbredningsområde, varar övervintringen upp till 9 månader: från augusti-september till maj-juni (Noskov et al., personliga observationer). Under denna period utsätts CPB - precis som alla andra insekter i den tempererade zonen - för ogynnsamma vinterförhållanden och måste öka sin köldtolerans. Samtidigt ökar skalbaggarnas kontakt med jorden risken för infektion av olika opportunistiska och patogena mikroorganismer2. Därför måste dessa skalbaggar upprätthålla en viss nivå av immunsystemaktivitet under vinterdvalan, vilket också är energimässigt kostsamt. Men även om insekten överlever en infektion kan sjukdomen minska dess köldhärdighet3. Det bör noteras att låg temperatur inte är den enda orsaken till vinterdödligheten för CPB. Syrebristen spelar också en viktig roll, och under vissa förhållanden kan den vara den viktigaste faktorn för vinterdödlighet 4,5.

Det är känt att den naturliga vinterdödligheten för CPB kan vara mycket hög och nå 100 % i lerjordar6. Övervintring är därför en av de mest avgörande perioderna i CPB:s livscykel. Ändå är data om fysiologi, immunsystemets aktivitet, överlevnad och andra parametrar för CPB-viloläge under naturliga förhållanden fortfarande begränsade. Det finns studier på differentiellt genuttryck och olika fysiologiska parametrar hos vuxna med CPB under diapausen och som svar på köldchock 7,8,9,10,11,12; Dessa analyser har dock huvudsakligen utförts genom induktion av diapaus eller köldstress under laboratorieförhållanden utan naturliga fluktuationer i temperatur, luftfuktighet och naturlig patogenbelastning. Icke desto mindre är forskning om fysiologin hos dessa skalbaggar som samlats in genom utgrävning från jord under naturliga förhållanden viktig. Olika aspekter av övervintring av CPB under naturliga förhållanden studerades aktivt under 1970-1980-talen 13,14,15,16,17,18. Å andra sidan inbegrep dessa studier inte CPB-schaktning från marken på vintern. Dessutom finns det ingen detaljerad teknik för kontrollerad övervintring av CPB och en beskrivning av burarna. Därför behövs en undersökning av fysiologin hos CPB som övervintrar i naturliga miljöer19.

Syftet med denna studie var att utveckla och testa en metod för kontrollerad övervintring hos vuxna CPB under naturliga förhållanden. Den föreslagna metoden gör det möjligt att erhålla ett önskat antal CPB-individer för mikrobiologiska, immunologiska och andra analyser under vinterdvala under fältförhållanden i ett kontinentalt klimat. Denna metod kan anpassas och tillämpas på andra insektsarter som övervintrar i mark under snö.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Beskrivning av burarna för övervintring

OBS: Beroende på syftet med experimentet varierar antalet burar. Använd minst tre burar per provtagningsdatum. För att uppskatta antalet skalbaggar som kommer att dyka upp, förbered minst tre ytterligare burar, som inte kommer att tas upp ur jorden förrän på våren.

  1. Använd burar av en styv träram med en storlek på 25 × 25 × 40 cm (L × B × H).
  2. För att bygga en ram för buren använder du träribbor som är minst 2 cm tjocka och 4 cm breda.
  3. Täck insidan av buren med ett nät av rostfritt stål med en storlek på öppningarna som inte är större än 5 mm × 3 mm. Använd en trähäftapparat för att fixera nätet.
  4. Fäst nätet i rostfritt stål på utsidan av botten med häftapparaten.
  5. Klä insidan av buren med en svart syntetisk geotextil med en densitet på 60 g/m2.
    OBS: Geotextilen fungerar som en extra barriär för att förhindra att skalbaggarna flyr. Använd det inte i experiment relaterade till aktivt rörliga entomopatogener och parasitoider.
  6. Fäst tätt ett rör av syntetiskt genomskinligt andningsbart tyg som är cirka 60 cm högt på toppen av buren.
  7. Korsa och fäst två starka rep i botten av buren för att dra upp den ur jorden när det behövs.

2. Installation av burarna

  1. Gräv ett 40 cm djupt hål i jorden och placera buren inuti.
  2. Lägg torrt gräs eller hö på hålet.
  3. Placera buren inuti så att höet eller det torra gräset ligger mellan burens väggar och jorden.
  4. Fyll burarna med jord från samma potatisåker där insekterna samlas.
  5. Installera vattentäta temperatur- och luftfuktighetsdataloggrar i burarna på önskat djup.
    OBS: Datalogger från alla tillverkare kan användas och måste kunna fungera vid låga temperaturer.
  6. Plantera potatisplantor i varje bur 3-4 veckor innan skalbaggarna introduceras och vattna dem måttligt.
  7. Fäst ett rör av syntetiskt tyg vertikalt på en pinne av valfritt material installerat på utsidan av buren.

3. Uppfödning av insekter före övervintring

  1. Samla in vuxna skalbaggar manuellt på bekämpningsmedelsfria potatisfält mot slutet av potatisvegetationen.
    OBS: Vuxna skalbaggar skiljer sig väsentligt från larver och kännetecknas av randig elytra, medan larverna är röda.
  2. Förvara de insamlade skalbaggarna i 15-20 L plasthinkar (max 200 individer per hink) som innehåller potatisblast för utfodring av insekterna innan du placerar dem i burarna.
  3. Täck hinkarna med tyg som andas.
    OBS: Förvara inte insekter i hinkar i mer än 12 timmar. Använd tillräckligt stora potatistoppar för att förhindra ansamling av skalbaggar i botten av hinkarna.
  4. Placera inte fler än 200 CPB-individer på potatisplantorna som är täckta med det syntetiska tygnätet.
  5. När potatisblasten är förbrukad, tillsätt färska i en plastburk som innehåller vatten och byt potatisblasten dagligen efteråt.
    OBS: För att fixera stjälkar i en burk, använd bomullsull och parafilm. Kontrollera noga de gamla stjälkarna för skalbaggarna när du tar bort dem.
  6. När alla skalbaggar har grävts ner i jorden för övervintring, lossa tuben med syntetiskt tyg från pinnen och lägg ner tyget.

4. Insamling av insekter under vintersäsongen

  1. Ta bort snö ovanför burens yta.
  2. Lossa buren på varje sida med en kraftig spade.
  3. Dra upp buren ur jorden med hjälp av repen.
  4. Ta med buren till labbet.
    OBS: Beroende på syftet med experimentet kan övervintrande skalbaggar behöva vara inaktiva före analysen. I detta fall bör temperaturen i laboratoriet under isoleringen av skalbaggar från jorden vara ~2-5 °C.
  5. Ta bort jorden från lådan i små portioner, bryt försiktigt upp stora bitar av jorden och isolera skalbaggar med pincett.
  6. Separera levande skalbaggar från kadaver. Levande friska skalbaggar skapar kompakt jord runt sig och bildar en lufthålighet (en så kallad vagga) och separeras därför lätt från jorden. Skalbaggar som dödas av svampar är mumifierade eller har synligt mycel på ytan. Bakteriellt ruttnande insekter är mörka.
  7. Sikta jorden genom en sil för att se till att alla skalbaggar är isolerade och inte skadade.
  8. Placera kadaver med symtom på svampinfektion eller bakteriell nedbrytning i ett enskilt sterilt 15 ml centrifugrör för framtida identifiering.
  9. Förvara levande skalbaggar i kylskåp vid en temperatur på 0–2 °C fram till analysen i en sluten ventilerad behållare som innehåller en fuktig bomullstuss.

5. Beredning av organ- och vävnadsprover

  1. För att samla upp hemolymfan, gör en punktering i den laterala delen av buken under elytra med hjälp av en insulinnål.
    OBS: Under övervintring minskar mängden hemolymfa avsevärt, vilket gör det svårt att samla upp denna vätska.
  2. För att isolera tarmen, skär av huvudkapseln, pressa ut allt innehåll i en petriskål med fosfatbuffert, separera tarmen och rengör den från fett och malpighiska kärl.
  3. Separera en önskad del av tarmen, t.ex. framtarmen, mellantarmen eller baktarmen.
  4. För att isolera fettkroppen, separera den från andra vävnader efter isoleringen av tarmen.
    OBS: De isolerade vävnaderna kan användas för att mäta aktiviteten hos antioxidanter och avgiftande enzymer (ett exempel: Tilläggsfigur 1), analys av reglering av immunsignalvägsgener (ett exempel: Tilläggsfigur 2), eller metastreckkodning av insekters tarminnehåll, etc.

6. Isolering av mikroorganismer från kadaver

  1. För att isolera entomopatogena svampar från kadavren lägger du de mumifierade insekterna i en steril fuktkammare.
  2. Använd luftkonidier (om tillgängligt) eller sklerotier från skalbaggarnas inre innehåll för plätering på Sabouraud dextrosagar med 0,4 % mjölksyra.
    OBS: Använd skalbaggar med mycel och konidier för plätering omedelbart (utan att placera dem i fuktkammare).
  3. Isolera bakterier från kadaver med symtom på bakteriell nedbrytning.
  4. Skär av en skalbagges huvud, pressa ut det inre innehållet och samla upp det i rör för efterföljande plätering på media för bakterier (Luria-Bertani-agar, endo-agar och gallesculinagar).
    OBS: Använd mikroskopi och molekylära metoder för att identifiera släkten och arter av patogenerna. Vid behov kan en analys för förekomst av andra parasiter utföras.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Resultaten nedan om övervintrande CPB visar marktemperatur, överlevnad och infektioner.

Marktemperaturens dynamik.
Temperaturer under noll i burarna på 30 cm djup registrerades från slutet av november till början av april (figur 1). Medeltemperaturen under denna period var minus 3,3 ± 0,1 °C (medelvärde ± standardfel). Den lägsta uppmätta temperaturen var minus 7,9 °C i mitten av februari.

Överlevnad av övervintrande CPB.
Insektsdödligheten sågs under vinterdvalan och nådde ett maximum på våren innan den kom ut. Det ursprungliga antalet skalbaggar var 2000, varav 1470 individer överlevde i slutet av maj. Skalbaggarnas överlevnadsgrad under vinterdvalan var 61 % (Figur 2).

Infektioner hos övervintrande CPB.
En analys av 530 döda skalbaggar visade att 53 % av dem hade symtom på bakteriell nedbrytning under vinterdvalan och 25 % hade symtom på svampinfektioner (Figur 3). Beauveria dominerade (45 isolat) bland de isolerade kulturerna av entomopatogena svampar. Metarhizium, Cordyceps (=Isaria) och Lecanicillium var mycket mindre vanliga (två isolat vardera). Bland de bakterier som isolerats från kadavren med symtom på bakteriell nedbrytning (n = 30) identifierades arter som tillhör släktena Bacillus, Sphingobacterium, Peribacillus, Pseudomonas, Serratia, Rahnella och Glutamicibacter (tilläggstabell 1).

Figure 1
Figur 1: Marktemperaturens dynamik. Marktemperaturdynamik mätt med en vattentät temperaturdatalogger installerad på ett djup av 30 cm. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 2
Figur 2: Överlevnad hos övervintrande koloradoskalbaggar under olika perioder av vinterdvala. Burarna grävdes ut och de överlevande och döda skalbaggarna räknades i november, januari, april och maj. Staplar representerar antalet överlevande skalbaggar. Morrhåren indikerar standardfel. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 3
Figur 3: Infektioner hos övervintrande koloradoskalbaggar. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Kompletterande material: Klicka här för att ladda ner nedanstående kompletterande filer. 

Kompletterande figur 1. Aktivitet av ospecifika esteraser i mitten av CPB under viloläget. Morrhår betecknar standardfel. Olika bokstäver indikerar signifikanta skillnader mellan tidpunkter (Dunns test, P < 0,05).

Tilläggsfigur 2: Förändringar av uttrycket av transkriptionsfaktorn NFkB (IMD-vägen) i tarmen och fettkroppen av CPB under viloläge. Data presenteras som vikningsförändringar i förhållande till en tidpunkt i augusti. Rp4, Rp18 och Arf19 användes som referensgener. Morrhåren visar standardfel.

Tilläggstabell 1: Förmodad identifiering av 16S rRNA (~800 bp) gensekvenser av bakterier isolerade från en död CPB under viloläge.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denna studie visar att den föreslagna metoden för att studera övervintring av CPB gör det möjligt att få ett tillräckligt antal insekter under olika perioder av dvala. Framgången för den presenterade tekniken beror på flera oberoende faktorer, varav den viktigaste är väderförhållandena. Under en kall, snöfri vinter kan jorden frysa till hela burens djup. I det här fallet ökar risken för att alla skalbaggar dör betydligt18. Skalbaggens överlevnad beror på en kombination av många faktorer, som kan variera avsevärt från år tillår 6.

I försöket sjönk inte jordtemperaturen i burarna under vintern under minus 7,9 °C. Ingen is observerades på ett djup större än 25 cm, och jordmånen förblev lös även under den period då avkylningen var som störst (januari-februari). De flesta skalbaggar samlades i den nedre delen av varje bur, på ett djup av 30-40 cm. Skalbaggarna kan ha grävt sig djupare med ett större djup i burarna. Å andra sidan skulle en ökning av burens djup leda till en ökning av vikten, vilket gör det utmanande att dra ut buren ur jorden, särskilt på vintern. Enligt våra observationer på potatisfält i den undersökta regionen gräver CPB inte djupare än 35 cm för övervintring. Detta fynd kan förklaras av lerjordlagret på 30-35 cm djup, som skalbaggarna inte kan övervinna. I vårt experiment användes sandig, lerig jord från den övre 30 cm horisonten. Detta är förmodligen anledningen till att skalbaggarna kunde gräva djupare än under naturliga förhållanden. Djupet där CPB övervintrar är vanligtvis 10-25 cm (ref. 1), men detta kan variera mellan olika geografiska regioner. Till exempel i nordöstra USA (New Jersey) övervintrar de flesta skalbaggar på ett djup av 10-13 cm (ref. 13). Liknande övervintringsdjup hos skalbaggar (≤15 cm) har också dokumenterats i Wisconsin, USA18. I södra Ural (Ryssland) är djupet där CPB gräver för övervintring i intervallet 5-30 cm (ref. 20). Det bör noteras att insekternas överlevnadsgrad inte alltid korrelerar positivt med en ökning av övervintringsdjupet1. I ett övervintringsförsök i Estland6 visade det sig att överlevnadsgraden för CPB var högre på ett djup av 30 cm än på ett djup av 50 cm. Författarna föreslår att detta fynd kan bero på syrebristen. Liknande data erhölls i ett fältexperiment i Wisconsin, USA18: den högsta överlevnadsgraden (51,5 %) av övervintrande CPB registrerades på ett djup av 15-25 cm. Samtidigt noterades18, 100% dödlighet av skalbaggen på ett djup av 25-35 cm. Vi tror att ett djup på 40 cm är tillräckligt för försök i den tempererade zonen eftersom andelen överlevande skalbaggar var hög och jordfrysningen inte sträckte sig till hela burens djup. Närvaron av snötäcke bidrar till mindre kylning av marken. Vid behov kan snötäckets tjocklek ovanför burarnas yta justeras.

En annan viktig punkt i protokollet är att CPB eventuellt inte är tillräckligt redo för övervintring på grund av en liten mängd lagrade näringsämnen. En del vuxna CPB stannade kvar på markytan efter att skalbaggarna grävt ner sig i jorden. Det är möjligt att de inte lagrade tillräckligt med fett eftersom framgången med övervintringen också beror på mängden ackumulerade näringsämnen21. När burarna togs upp ur jorden på vintern var en del av skalbaggarna dessutom frusna på markytan eller i det ytnära lagret. Kanske var det skalbaggar som inte hade tillräckligt med energi för att gräva på grund av undernäring, infektioner eller andra skadliga faktorer. Lashomb et al.13 noterade i experiment med övervintring av CPB att ~15 % av de vuxna inte grävde ner sig i jorden för övervintring. Författarna har inte diskuterat skälen till detta. I vilket fall som helst är det nödvändigt att ge skalbaggar tillräckligt med mat.

Beroende på studiens mål kan det vara nödvändigt att hålla skalbaggar i viloläge efter att de har samlats in från jorden. För detta ändamål bör laboratorietemperaturen vara sval och skalbaggarna bör omedelbart placeras i förhållanden på 0-2 °C efter extraktionen från jorden. Det observerades i vårt arbete att på hösten och våren börjar CPB nästan omedelbart att röra sig efter att ha grävts upp ur jorden; Denna process sker mycket långsammare mitt i vintern.

Denna studie tog inte hänsyn till aktivt rörliga entomopatogener och parasitoider. Vi använde en geotextil som en extra barriär mot spridning av CPB. Observera att en geotextil inte bör användas i forskning om aktivt rörliga entomopatogener (t.ex. entomopatogena nematoder), rovdjur eller parasitoider eftersom det kommer att hindra deras rörelse genom den.

Det är viktigt att påpeka att studier av immunitet och sjukdomar hos CPB oftast utförs under aktiva matningsstadier. Vilostadier är mindre undersökta och har undersökts främst under laboratorieförhållanden. Under dessa förhållanden är det dock svårt att simulera de fluktuationer i temperatur, luftfuktighet och luftning som uppstår på naturliga häckningsplatser. Fältförsök är därför att föredra22. För att fastställa orsakerna till CPB:s vinterdödlighet i fält under olika vinterdvalor är det nödvändigt att gräva upp övervintrande skalbaggar från jorden. Under 1970-1980-talen bedrevs studier av övervintring av CPB under naturliga förhållanden. De metoder som beskrivs i dessa artiklar består huvudsakligen av att samla in och räkna individer som kommer upp på våren 13, utvärdera effektiviteten av att använda entomopatogena svampar 14,15,16 eller entomopatogena nematoder15 före övervintring, och samla in övervintrande skalbaggar från jorden på våren och hösten för att bestämma naturlig vinterdödlighet 17. Samtidigt varierade storleken och formen på de burar som användes i dessa experiment från 20×20 cm till 90×90×90 cm (ref.13) eller 180×60×30 cm (ref.18). Det bör påpekas att de ovan nämnda studierna inte syftade till att utveckla metodiken för övervintring av CPB med möjlighet att samla in insekter på vintern. Till skillnad från befintliga metoder gör tekniken som beskrivs i den här artikeln det möjligt att undersöka naturliga CPB-populationer under en snöperiod.

Sammanfattningsvis gör den föreslagna metoden det möjligt för forskare att få det önskade antalet övervintrande CPB-individer under naturliga förhållanden med relativt låg dödlighet hos insekterna och till en låg kostnad. Undersökning av olika aspekter av CPB:s övervintring är avgörande ur både grundforskning och tillämpad synvinkel: för att förbättra metoderna för bekämpning av denna skadegörare. Denna teknik kan anpassas till andra insektsarter som övervintrar i jord. Framtida forskare kan använda denna metod för att studera allmän fysiologi och biokemi - inklusive immunitet i övervintringsfaser - hos olika insektsarter. Dessutom kan denna metod användas för att förutsäga förekomsten av skadegörare av intresse, på grundval av deras vinterdödlighet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar att det inte finns några motstridiga intressen.

Acknowledgments

Vi tackar våra kollegor Vladimir Shilo, Vera Morozovа, Ulyana Rotskaya, Olga Polenogova och Oksana Tomilova för deras hjälp med att organisera och genomföra fält- och laboratorieprocedurerna.

Forskningen har finansierats av Russian Science Foundation, projekt nr 22-14-00309.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Agar-agar bacteriological purified diaGene 1806.5000
Bile Esculin Agar HiMedia M972
Endo Agar  HiMedia M029
Glucose monohydrate-D PanReac Applichem 143140.1000Φ
Lactic acid  PanReac Applichem 141034.1211
Luria-Bertani liquid medium HiMedia G009
15 ml conical centrifuge tubes Axygen SCT-15ML-25-S
Peptone FBIS SRCAMB MEquation 1030/O61
Phosphate buffered saline Medigen PBS500
Temperatutre and humidity datalogger Ecklerk-M-11 Relsib Waterproof datalogger

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Alyokhin, A., Benkovskaya, G., Udalov, M. Colorado potato beetle. Insect Pests of Potato. , Academic Press. 29-43 (2022).
  2. Alyokhin, A., Kryukov, V. Ecology of a potato field. Insect Pests of Potato. , Academic Press. 451-462 (2022).
  3. Lee Jr, R. E., Costanzo, J. P., Kaufman, P. E., Lee, M. R., Wyman, J. A. Ice-nucleating active bacteria reduce the cold-hardiness of the freeze-intolerant Colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae). Journal of Economic Entomology. 87 (2), 377-381 (1994).
  4. Ushatinskaja, R. S. Diapause of insects and its modifications. Journal of General Biology. 34, In Russian 194-215 (1973).
  5. Zheng, X. L., et al. Effect of soil moisture on overwintering pupae in Spodopteraexigua (Lepidoptera: Noctuidae). Applied Entomology and Zoology. 48, 365-371 (2013).
  6. Hiiesaar, K., Metspalu, L., Jõudu, J., Jõgar, K. Over-wintering of the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say) in field conditions and factors affecting its population density in Estonia. Agronomy Research. 4 (1), 21-30 (2006).
  7. Yocum, G. D., Rinehart, J. P., Chirumamilla-Chapara, A., Larson, M. L. Characterization of gene expression patterns during the initiation and maintenance phases of diapause in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata. Journal of Insect Physiology. 55 (1), 32-39 (2009).
  8. Yocum, G. D., Buckner, J. S., Fatland, C. L. A comparison of internal and external lipids of nondiapausing and diapause initiation phase adult Colorado potato beetles, Leptinotarsa decemlineata. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 159 (3), 163-170 (2011).
  9. Nikonorov, Y. M., Syrtlanova, L. A., Kitaev, K. A., Benkovskaya, G. V. Transcription activity of genes involved in diapause regulation in the Colorado Potato beetle and its change under a fipronil impact. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 8, 80-86 (2018).
  10. Govaere, L., et al. Transcriptome and proteome analyses to investigate the molecular underpinnings of cold response in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata. Cryobiology. 88, 54-63 (2019).
  11. Lehmann, P., Westberg, M., Tang, P., Lindström, L., Käkelä, R. The diapause lipidomes of three closely related beetle species reveal mechanisms for tolerating energetic and cold stress in high-latitude seasonal environments. Frontiers in Physiology. 11, 576617 (2020).
  12. Lebenzon, J. E., Torson, A. S., Sinclair, B. J. Diapause differentially modulates the transcriptomes of fat body and flight muscle in the Colorado potato beetle. Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics. 40, 100906 (2021).
  13. Lashomb, J. H., Ng, Y. S., Ghidiu, G., Green, E. Description of spring emergence by the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae), in New Jersey. Environmental entomology. 13 (3), 907-910 (1984).
  14. Cantwell, G. E., Cantelo, W. W., Schroder, R. F. Effect of Beauveria bassiana on underground stages of the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae). The Great Lakes Entomologist. 19 (2), 6 (1986).
  15. Fedorko, A., Bajan, C., Kmitowa, K., Wojciehowska, M. Effectiveness of the use of selected microorganisms to control the Colorado beetle during hibernation. Ecological Studies. 3 (2), 127-134 (1977).
  16. Gaugler, R., Costa, S. D., Lashomb, J. Stability and efficacy of Beauveria bassiana soil inoculations. Environmental Entomology. 18 (3), 412-417 (1989).
  17. Bajan, C., Kmitowa, K. Contribution of entomopathogenic fungi to the natural winter reduction of Colorado beetle adults. Polish Ecological Studies. 3 (2), 107-114 (1977).
  18. Milner, M., Kung, K. S., Wyman, J. A., Feldman, J., Nordheim, E. Enhancing overwintering mortality of Colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) by manipulating the temperature of its diapause habitat. Journal of Economic Entomology. 85 (5), 1701-1708 (1992).
  19. Doğan, C., et al. Characterization of calcium signaling proteins from the fat body of the Colorado Potato Beetle, Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae): Implications for diapause and lipid metabolism. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 133, 103549 (2021).
  20. Benkovskaya, G. V., Udalov, M. B. Colorado potato beetle investigations in the south Urals. Nova Science Publishers. , (2011).
  21. Short, C. A., Hahn, D. A. Fat enough for the winter? Does nutritional status affect diapause. Journal of Insect Physiology. , 104488 (2023).
  22. McDonald, J. R., Bale, J. S., Walters, K. F. A. Low-temperature mortality and overwintering of the western flower thrips Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae). Bulletin of Entomological Research. 87 (5), 497-505 (1997).

Tags

Biologi utgåva 201
En experimentell studie på koloradoskalbaggar som övervintrar under naturliga förhållanden
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Noskov, Y. A., Yaroslavtseva, O. N., More

Noskov, Y. A., Yaroslavtseva, O. N., Tolokonnikova, K. P., Zhangissina, S., Kryukov, V. Y. An Experimental Study on Colorado Potato Beetle Hibernation Under Natural Conditions. J. Vis. Exp. (201), e65862, doi:10.3791/65862 (2023).

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