Name: ÇiftLeşme Bal Arısı Kraliçeleri için Tarımsal Kimyasal Riskin Değerlendirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-03T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 49 s
Description: Öğrenin, bal arısı kraliçelerinin tarımsal kimyasallara maruz kalmasını değerlendirmek için Kraliçe İzleme Kafesi (QMC) yöntemini. Bu protokol, imidakloprid gibi pestisitlerin kraliçe yumurta üretimi üzerindeki etkilerini ölçer.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dr. Amy Cash-Ahmed, Nathanael J. Beach ve Alison L. Sankey'e bu işi yürütmedeki yardımları için teşekkür ederiz. Bu yayında ticari isimlerden veya ticari ürünlerden bahsedilmesi sadece belirli bilgileri sağlamak içindir ve ABD Tarım Bakanlığı'nın tavsiye veya onayı anlamına gelmez. USDA fırsat eşitliği sağlayıcısı ve işverenidir. Bu araştırma, Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı # HR0011-16-2-0019'dan Gene E. Robinson ve Huimin Zhao'ya, USDA projesi 2030-21000-001-00-D'ye ve Urbana Champaign'deki Illinois Üniversitesi'ndeki Topluluk Koleji Öğrencileri için Fenotipik Plastisite Araştırma Deneyimi'ne verilen bir hibe ile desteklenmiştir.

1. QMC montajı
<ol><li>QMC'leri parçalardan (Şekil 1A) Şekil 1B'degösterildiği gibi yerleştirilmiş tek bir yumurtlama plakası (ELP) ile birleştirin. İşçiler kafese eklenene kadar besleyici tüpleri eklemeyin. 4 besleyici deliğini geçici olarak laboratuvar sınıfı bantla kapatın.</li>
	<li>Kraliçenin beslenme odasına girmesini ve tedavi edilen diyetle temas etmesini önlemek için kraliçe dışlayıcıyı ve besleme odası kapısını besleme odasının üzerine yerleştirin. Daha fazla montaj ayrıntısı için Fine ve ark.32'ye bakın.</li>
	<li>Yetişkin eklozyonundan 24 saat önce bal arısı kolonilerinden kapaklı işçi yavrularını içeren balmumu tarak çerçevelerini toplayın ve bir kuluçka kutusunun içindeki bir inkübatöre (34,5 °C) yerleştirin. 24 saat sonra, eklosed arıları çerçevelerden fırçalayın ve arıların sürünmelerini önlemek için bir böcek bariyer boyası (örneğin Fluon) ile kaplanmış açık bir kaba fırçalayın.</li>
	<li>Her QMC'nin yumurtlama odasına ağırlık olarak en az 50 arı (5 g ≈ 50 arı44,45)ekleyin. Deneyde çeşitli bir genetik işçi havuzunun temsil edildiğinden emin olmak için, en az üç koloniden yaklaşık eşit sayıda işçi arı elde edin ve bunları QPC'lere eklemeden önce karıştırın. NOT: 1 günden küçük yeni eklenen işçi arılar, az gelişmiş uçuş kasları ve zarar görmemiş manikürleri nedeniyle uçamaz veya sokamazlar. Bu yaşta eklenirlerse, elleçlemeden önce onları uyuşturmaya gerek yoktur. Arıları küçük bir 1/4 bardak hacim ölçüm kabı kullanarak konteynerden hafifçe kepçeleyerek ve bir tartıda katranlanmış ikinci bir kaba (örneğin Fluon gibi böcek bariyer boyası ile kaplı) yerleştirerek tartılabilirler. Kapaklı kuluçka ile kaplanmış çerçevelerin alanı, kaynak kolonilerin QMC çalışan popülasyonlarında eşit olarak temsil edildiğinden emin olmak için kabaca eşit olmalıdır. İşçi arıların homojenizasyonu, tüm kolonilerden alınan çerçevelerden yeni eklenen arıların aynı kaba fırçalanması ve QMCs'e eklenmeden önce 5 dakika boyunca karışmasına izin verilmesiyle elde edilebilir.</li>
	<li>Sakkaroz çözeltisi, su ve polen takviyesi içeren besleyicileri ekleyin (Bkz. bölüm 2).</li>
	<li>Yumurtlama46'yı uyarmak ve QMC'ye transferi kolaylaştırmak için tek tek çift çift kraliçeleri CO2 gazına maruz bırakın.<ol>
<li>Alındıktan sonraki 48 saat içinde ticari bir yetiştiriciden satın alınan kraliçeleri kullanın. Kraliçe hala nakliye kafesinin içindeyken, temiz bir plastik torbaya yerleştirin. Bir CO2 gaz tenekesine bağlı plastik bir tüpün bir ucunun torbanın içine yerleştirin ve CO2 gazının akmasını sağlamak için teneke vanayı hafifçe açın.</li>
		<li>Torba gazla şişirildiğinde, aynı anda bidon vanasını kapatın ve gazı içeride tutmak için torbayı kapalı tutun. Çantayı 30 sn kapalı tutun veya kraliçe hareket etmeyi bırakana kadar. Kraliçeyi çıkarın ve bilincinin kapalı olduğu gözlemlendikten sonra sevkiyat kafesini açın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Yumurtlama odasının kapısını kısmen açın, bilinçsiz kraliçeyi yavaşça içine yerleştirin ve kraliçeyi veya içerideki işçileri ezmemeye dikkat ederek kapağı kapatın. Şekil 1C'degösterildiği gibi her QMC'ye ikinci yumurtlama plakasını ekleyin. QMC çerçevesinden ayrılmalarını önlemek ve işçilerin kafesten çıkmasını önlemek için iki ELP'nin üstüne bir laboratuvar bandı yerleştirin.</li>
	<li>Kafesleri, normal bir koloninin içindeki koşullar gibi% 10 bağıl nem ± 34 ± 0,5 ° C ve% 60 kararlı çevre koşullarına sahip karanlık bir inkübatöre yerleştirin.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62316/62316fig01.jpg"> Şekil 1. A: SöktüMlü QMC. B: 1 ELP eklenmiş kısmen monte edilmiş QMC. C: 2 ELP ile tamamen monte edilmiş QMC. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62316/62316fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
2. Tarım kimyasalları ile bağlanmış diyetlerin hazırlanması ve uygulanması
<ol><li>P (g/g) sakkaroz çözeltisinin 1000 g'ını hazırlamak için, temiz bir 1 L cam reaktif şişenin altına bir karıştırma çubuğu yerleştirin. 500 g sakkaroz ve 500 mL deiyonize su ekleyin. Şişenin kapağını sökün ve tüm sakkaroz çözünene kadar çözeltiyi karıştırmak için kısık ateşte ayarlanmış ısıtılmış bir karıştırma plakası kullanın. Tarımsal kimyasal stok çözümlerini eklemeden önce çözeltinin oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.</li>
	<li>Tarım kimyasallarının stok çözümlerini, ilgi alanlarının istenen son konsantrasyonunu elde etmek için diyete eklenebilecek bir konsantrasyonda aseton gibi uygun bir çözücüde hazırlayın. NOT: Asetonu araç çözücü olarak kullanırken, Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) yönergeleri, yetişkin bal arıları üzerinde kronik oral toksisite testleri için diyetteki son aseton konsantrasyonunun% 5'≤ olmasını şart koşar47. Bununla birlikte, n-metil-2-pirrolidone5,31 ve dimetil sülfit25 gibi bazı çözücüler bu konsantrasyonun altında toksik etkiler uygulayabilir, bu nedenle solvent konsantrasyonlarının tedavi diyetinde mümkün olduğunca düşük tutulması önerilir. Kullanılan çözücünün hacmine ve türüne bağlı olarak, solvent toksisitesine bağlı potansiyel etkilerin tespit edilmesi için hem çözücü kontrol grubu hem de negatif kontrol grubu dahil edilmesi gerekebilir. Formüle edilmiş ürünler kullanılırken, kullanılan ürün miktarı formülasyonda bulunan konsantrasyona göre ayarlanmalıdır. Solventteki ilginin tarımsal kimyasalının stabilitesine bağlı olarak, stok çözeltileri -20 ° C'de 2 haftaya kadar saklanabilir.</li>
	<li>245 Sayılı OECD Testi sonuçlarına göre alt dozları seçin: Bal Arısı (Apis mellifera L.), Kronik Oral Toksisite Testi (10 Günlük Besleme)47, ve Ecotox bilgi tabanını sorgulayarak ilgili literatürü tanımlayın48.</li>
	<li>Tarımsal kimyasal tedavileri bir sakkaroz çözeltisinde, ticari bir polen takviyesinde (toz olarak varsa) veya her ikisinde de uygulayın. Soğutulmuş/oda sıcaklığı P sakkaroz çözeltisine (w/w) uygun miktarda stok çözeltisi ekleyerek deneysel diyeti aynı gün kullanıma hazırlayın. Girdapla veya orta hıza ayarlanmış bir karıştırma çubuğuyla iyice karıştırın. Polen takviyeleri için, üretici protokollerine göre şurup yerine toz takviyeye tarımsal bağcıklı sakkaroz çözeltisini ekleyin, polen diyetinin son ağırlığına göre kullanılan stok çözeltisinin hacmini ayarladığından emin olun. Hesaplamalar gibi tablo 1'e bakın.</li>
	<li>Besleyici tüplerini 2 mL mikrosantrifüj tüplerinden hazırlayın.<ol>
<li>Sıvı diyet besleyiciler için, 20 kalibrelik bir iğnenin ucunu bir sıcak plaka / ocakta ısıtın ve tüpün altını iki kez delin. Tüp kapağını ve pipeti yaklaşık 1,5 mL sakkaroz çözeltisi veya suyu delinme deliklerinden birinden kapatın. QMC'ye eklenene kadar tüpü delinmiş tarafı yukarı olacak şekilde ayarlayın.</li>
		<li>Polen takviyesi besleyiciler için, tüpün altını kesmek için bir jilet kullanın. Kapağı kapatın ve 1-2 g'lık bir polen takviyesi topunu kapak kısmına dokunana kadar tüpe itin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Besleyici ağırlıklarını QPC'lere yerleştirmeden önce kaydedin. Kullanılmayan diyeti 48 saatten fazla 4 °C'de tutmayın.</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td>İstenen Konsantrasyon</td>
			<td>İstenen Solvent Araç Konsantrasyonu</td>
			<td>Sükroz çözeltisinin istenen son hacmi/kütlesi</td>
			<td>Stok çözümü voume</td>
			<td>Stok çözümünde Imidacloprid</td>
			<td>Önerilen stok çözümü tarifi</td>
		</tr>
<tr>
<td>Sakkaroz çözeltisi</td>
			<td>10 ppb (w/w)</td>
			<td>%0,05 (v/v)</td>
			<td>81,45 mL/100 g*</td>
			<td>40,7 μL</td>
			<td>0.001 mg/40.7 μL</td>
			<td>0,02 mg/814 μL</td>
		</tr>
<tr>
<td>Polen takviyesi</td>
			<td>10 ppb (w/w)</td>
			<td></td>
			<td>10 g**</td>
			<td>4,07 μL</td>
			<td>0.0001 mg/4.07 μL</td>
			<td>0,02 mg/814 μL</td>
		</tr>
<tr>
<td>Sakkaroz çözeltisi</td>
			<td>50 ppb (w/w)</td>
			<td>%0,05 (v/v)</td>
			<td>78,5 mL/100 g*</td>
			<td>40,7 μL</td>
			<td>0.005 mg/40.7 μL</td>
			<td>0,1 mg/814 μL</td>
		</tr>
<tr>
<td>Polen takviyesi</td>
			<td>50 ppb (w/w)</td>
			<td></td>
			<td>10 g**</td>
			<td>4,07 μL</td>
			<td>0.0005 mg/4.07 μL</td>
			<td>0,1 mg/814 μL</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1: Tedavi edilen sakkaroz çözeltisi, polen takviyesi ve stok çözeltisi için örnek tarifler. *Hacim% 50 (w / w) sakkaroz çözeltisinin (1.228 g / mL) yoğunluğuna dayanmaktadır. **Polen takviyesinin yoğunluğu hangi ürünün kullanıldığına bağlı olarak değişecektir, ancak bu çözücü hacmi kullanılırsa, polen takviyesindeki son çözücü konsantrasyonu hacim olarak% 5'≤ istenen aralıkta olacaktır.
3. İzleme - Yumurta Üretim Oranı
<ol><li>Yumurtlamayı sabah ve/veya akşam günde 1 ila 2 kez ölçün. Yumurta olup olmadığını kontrol etmek için QMC'leri inkübatörden çıkararak başlayın. NOT: Başarılı bir deneyde, ilk kafes montajından sonraki 3 gün içinde kontrol QMC'lerinin çoğunda yumurta üretimi başlayacaktır. İnkübatörden bir kerede yalnızca 10 dakika içinde kontrol edilebilen ve beslenebilen çok sayıda QMC alın. Kuluçka makinesi dışındaki daha uzun süreler yumurta üretimini bozabilir.</li>
	<li>Yumurta için net ELP'lerin arkalarını inceleyin. Yumurta varsa, ilgi tabağının önündeki kapı panelini çıkarın. Elp'lerin karşısındaki bandı çıkarın ve elp'ler ve QMC içindeki arılar arasındaki kapı panelini dikkatlice kaydırın, ELP'lerdeki hücreleri temizleyen arıları ezmemeye dikkat edin.</li>
	<li>Kapı paneli yerindeyken, ELP'yi çıkarın ve ELP hücrelerinin içindeki yumurta sayısını sayın ve kaydedin. Elp'in kenarına dokunarak yumurtaları çıkarın, hücre tarafını sert bir yüzeye (atık kabının dudağı gibi) açın. Yumurtalar dökülürse, QMC'deki boş ELP'yi değiştirin. QMC'nin dışındaki ELP'nin arkasındaki kapı panelini yavaşça çıkarın ve değiştirin. İkinci ELP ile gerektiği gibi tekrarlayın ve bittiğinde teybi QMC boyunca değiştirin. NOT: Yumurta üretimi genellikle 2 hafta sonra QMC'lerde azalır ve mortalite artar32,33, bu nedenle deneylerin 14 gün sonra sonuçlandırılması önerilir.</li>
</ol>4. İzleme - Gıda Tüketimi
<ol><li>QMC besleyicilerde kalan tüm yiyecekleri her iki günde bir taze hazırlanmış diyetle değiştirin. Yeni besleyici tüpleri (su dahil) hazırlayın ve QMC'leri izleme için inkübatörden çıkarmadan önce tartın. Tüm eski tüpleri yenileriyle değiştirin ve unconsumed diyeti atmadan önce eski tüpleri tartın. Diyet tüketimini tahmin etmek için QMC'ye yerleştirmeden önce besleyici tüpünün ve unconsumed diyetin son ağırlığını aynı besleyici tüpünün ağırlığıyla karşılaştırın.</li>
	<li>Besleyicilerin değiştirilmesinin planlandığı günler arasında, besleyicilerin asla boş kalmadığından emin olmak için diyet tüketimini günde bir kez (QMC'lerin yumurta üretimi için izlendiği sırada) kontrol edin. Bir besleyici tüpü boşsa veya neredeyse boşsa, çıkarın, yeniden doldurun, tüpün ağırlığını önce ve sonra kaydedin ve farkı QMC için 2 günlük diyet tüketim toplamına ekleyin.</li>
</ol>5. İzleme - Embriyo Canlılığı
<ol><li>QMC deneyi sırasında seçilen bir noktada, yeni yumurtlanmış yumurta içeren ELP'leri QMC'den 3.</li>
	<li>ELP'yi evrensel bir mikro plaka kapağı ile örtün ve doymuş bir K2SO4 çözeltisi (150 g K2SO4 1 L su içinde, sığ bir tabakta tutulan) ile bir kurutucunun içine yerleştirin. NOT: Karışım inkübatörde sıcaklığa geldikten sonra kabın dibinde bir miktar tuz görünmelidir.</li>
	<li>Kurutucuyu 34,5 °C'ye ayarlanmış bir inkübatörde tutun, bu da Collins49tarafından kullanılan koşullara benzer şekilde kurutucu içinde% 95'lik bağıl nemle sonuçlanır. NOT: Hemen hemen tüm yumurtalar49'abırakıldıktan sonraki 72 ± 6 saat içinde yumurtadan çıkacaktır, bu nedenle kuluçka oranları, ELP'ler QMC'den çıkarıldıktan 78 saat sonrasına kadar değerlendirilebilir. Hücrenin altındaki "C" şeklindeki larva, başarılı bir kuluçka olayının göstergesidir. Bu zamanlamada bazı farklılıklar mümkündür, örneğin, yumurtalar dronlar ise ve işçiler değilse50.</li>
</ol>6. İşçi Örneklemesi
<ol><li>QMC'ler fazla işçilerle doldurulmuşsa, fizyolojilerinde tedaviye bağlı değişikliklerin değerlendirilmesi için deney sırasında işçi arıları seçilen bir zaman noktasında örnekle. QMC'lerin inkübatör dışında bulunduğu süreyi en aza indirmek için koleksiyonları günlük besleme ve yumurta sayma aktiviteleriyle birlikte gerçekleştirin.</li>
	<li>Örneklemeden önce, bir ELP ile QMC'nin iç kısmı arasına bir kapı paneli yerleştirin ve ELP'yi çıkarın. Kapı panelini kafesin tabanından yaklaşık 0,5 cm dikkatlice kaldırın ve tüy sıklet cımbız kullanarak QMC'nin içinden bir işçi arı çıkarın. Arıların kaçmasını önlemek için, 0,5 cm'lik açıklığın kısımlarını gerektiğinde eldivenli bir parmak veya pamuk parçası ile örtün.</li>
	<li>Toplanan arıyı takip analizi için koruyun ve istenen sayıda numune toplanana kadar bu işlemi tekrarlayın. Gen ekspresyon analizi için, sıvı nitrojendeki donma arılarını tutturmak ve -80 °C'de anında depolama şiddetle tavsiye edilir51.</li>
</ol>7. İşçi Ölümleri
<ol><li>Beslenme odasının ve yumurtlama odasının altındaki ölü arıların sayısını sayarak deney sırasında işçi ölümlerini değerlendirin. Bu değerlendirmeyi günlük yumurtlama nicelleştirmesi ile birlikte gerçekleştirin.</li>
	<li>Torpidoları kullanarak, ölü arıları besleyici deliklerinden dikkatlice çıkarın, deliği eldivenli bir parmakla veya bir pamuk parçasıyla kaplayın.</li>
	<li>Kapı panelini kafesin tabanından yaklaşık 0,5 cm dikkatlice kaldırarak ve kümes uçlarını yerleştirerek ölü arıları yumurtlama odasından çıkarın. Arıların kaçmasını önlemek için, 0,5 cm'lik açıklığın kısımlarını gerektiğinde eldivenli bir parmak veya pamuk parçası ile örtün.</li>
	<li>Kalan arıları ötenazi yapmadan önce daha önce açıklanan yöntemleri kullanarak QMC'lerden tüm ölü arıları çıkararak ve sayarak deneyin sonunda işçi ölümlerini değerlendirin. NOT: İşçi arıların yokluğunda, kraliçeler yumurta üretmeyecek ve 24 saat içinde açlıktan ölecektir. Bu nedenle, bir QMC'deki tüm çalışanların öldüğü gözlenirse, QMC deneyden çıkarılmalıdır. Aynı şekilde, deney sırasında bir kraliçe ölürse, QMC kaldırılmalı ve veriler uygun şekilde sansürlenmelidir.</li>
</ol>

Yazarların beyan edecekleri bir çıkar çatışması yoktur.

Dişi yalnız böceklerin yanı sıra ösosyal böcek kolonilerindeki kraliçelerin doğurganlığı, tarım kimyasalları25 , 28 , 29,30,33gibi abiyotik stresörlerden etkilenebilir. Bal arılarında, tarım kimyasallarının kraliçeler üzerindeki etkileri dolaylı olabilir, çünkü bakımlarındaki değişiklikler ve işçi arılar tarafından beslenme yoluyla ortaya çıkabilirler. Alan ta...

Tarım ürünlerine yönelik artan küresel talep nedeniyle, modern tarım uygulamaları genellikle mahsul verimini azalttığı veya zarar verdiği bilinen çok sayıda zararlıyı kontrol etmek için tarım kimyasallarının kullanılmasını gerektirir1. Aynı zamanda, birçok meyve, sebze ve fındık mahsulünün yetiştiricileri, bol miktarda mahsul verimi sağlamak için ticari bal arısı kolonileri tarafından sağlanan tozlaşma hizmetlerine güvenir2. Bu uygulamalar, bal arıları (Apis mellifera) dahil olmak üzere tozlayıcıların zararlı pestisit kalıntılarına maruz kalmalarına neden olabilir3. Aynı zamanda, bal arısı kolonilerinde parazitik Varroa yıkıcı akar istilalarının yaygın varlığı, arıcıların kovanlarını akaritlerle tedavi etmelerini gerektirir, bu da koloninin sağlığı ve uzun ömürlülüğü üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir4,5,6. Tarımsal kimyasal ürünlerin zararlı etkilerini azaltmak ve azaltmak için, faydalı böcekleri korumak için kullanımları için önerilerde bulunulabilmesi için, uygulanmadan önce bal arılarına karşı güvenliklerini tam olarak değerlendirmek gerekir.
Şu anda, Çevre Koruma Ajansı (EPA), yetişkin arılar ve bazen bal arısı larvaları üzerinde laboratuvar testleri içeren bal arısı pestisit maruziyeti için katmanlı bir risk değerlendirme stratejisine dayanmaktadır7. Alt katman laboratuvar testleri toksisite endişelerini hafifletemezse, daha yüksek katman alanı ve yarı alan testleri önerilebilir. Bu laboratuvar testleri, tarım kimyasallarının işçi uzun ömürlülüğü üzerindeki potansiyel etkileri hakkında değerli bir içgörü sağlarken, biyolojik olarak 8 ve davranışsal olarakişçilerden önemli ölçüde farklı olan kraliçeler üzerindeki etkilerini tahmin etmek zorunda değildir9. Ayrıca, agrokimyasalların mortalitenin ötesinde böcekler üzerinde çok sayıda potansiyel etkisi vardır, bu da koordineli davranışlara dayanan sosyal böceklerin koloni birimi olarak işlev görebilmesi için önemli sonuçlar doğurabilir10,11.
Mortalite, tarımsal pestisitlerin en yaygın olarak kabul edilen etkisi olmasına rağmen 12 , bu ürünler, değiştirilmiş davranış 13 ,14, 15 , 16 , iticilik veya çekicilik17,18,19, beslenme düzenindeki değişiklikler 20,21,22dahil olmak üzere hem hedef hem de hedef olmayan eklembacaklılar üzerinde çok çeşitli etkilere sahipolabilir. ve artan veya azalmış doğurganlık20 , 21,22,23,24,25. Sosyal böcekler için, bu etkiler sistemik olarak koloni etkileşimlerini ve işlevlerini bozabilir11. Bu işlevlerden, koloni birimi9'ungeri kalanı tarafından desteklenen tek bir yumurtlama kraliçesine yoğun bir şekilde dayanan üreme, pestisit maruziyeti nedeniyle pertürbasyona karşı özellikle savunmasız olabilir.
Olgunlaşmamış kraliçeler üzerinde yapılan çalışmalar, mitikürlere gelişimsel maruziyetin yetişkin kraliçe davranışını, fizyolojiyi, sağkalım26,27'yi etkileyebileceğini göstermiştir. Benzer şekilde, tam veya azaltılmış büyüklükteki koloniler kullanılarak yapılan çalışmalar, tarımsal kimyasalların çiftleşme başarısını azaltarak yetişkin bal arısı kraliçelerini etkileyebileceğini göstermiştir28, yumurtlama29'yu azaltarak ve üretilen yumurtaların canlılığını azaltarak25,30,31. Bu fenomenleri daha önce, büyük ölçüde mevcut laboratuvar yöntemlerinin eksikliği nedeniyle, tüm koloniler kullanılmadan gözlemlemek zor olmuştur. Bununla birlikte, Queen Monitoring Cages (QMC)32 kullanarak sıkı bir şekilde kontrol edilen laboratuvar koşullarında kraliçe yumurtlamasını incelemek için bir yöntem son zamanlarda tarım kimyasallarının kraliçe doğurganlığı üzerindeki etkilerini incelemek için uyarlanmıştır33. Burada, bu teknikler QMC'lerde çalışan diyet tüketimini ölçmek ve izlemek için ek yöntemlerle birlikte ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Bu yöntemler, tam boyutlu koloniler gerektiren deneylerden daha avantajlıdır, çünkü tipik olarak bir koloninin içinde bulunan on binlere göre büyük ölçüde azaltılmış sayıda işçiye kesin dozlarda tarım kimyasallarının verilmesine izin verirler34, daha sonra kraliçeyi sağlarlar. Bu maruz kalma tekniği, kraliçelerin gerçek dünyadaki senaryolarda yaşayacakları ikinci el maruziyeti yansıtır, çünkü bir kolonide kraliçeler kendilerini beslemez ve onları diyet9ile sağlamak için işçilere güvenmezler. Benzer şekilde, kraliçeler genellikle çiftleşme uçuşları için koloni üremesi (kaynaşma) dışında kovandan ayrılmaz35. Çiftleştirilmiş bal arısı kraliçeleri ticari kraliçe yetiştiricilerinden satın alınabilir ve bir gecede sevk edilebilir. Tipik olarak, kraliçe yetiştiricileri, başarılı çiftleşmenin bir göstergesi olarak alınan yumurta bırakmaya başladıklarını doğruladıktan sonra doğrudan kraliçeleri satarlar. Kraliçe yaşı veya akrabalığı hakkında daha kesin bilgiye ihtiyaç duyulursa, araştırmacılar sipariş vermeden önce kraliçe yetiştiriciye danışabilirler.
QMCs, bal arısı kraliçe yumurtlama ve yumurta kuluçka oranlarının kesin olarak gözlemlenmesine ve nicelleştirilmesine izin verir32,33, tarımsal kimyasal maruziyetin kraliçe doğurganlığı üzerindeki etkileri ile ilgili değerli veriler sağlar. Burada sunulan temsili sonuçlar, sistemik nörotoksikant neonikotinoid pestisit imidacloprid36'nınalanla ilgili konsantrasyonlarına kronik maruz kalma altında QMCs'de yumurtlama, diyet tüketimi ve embriyo canlılığını ölçen bir deneyi açıklar. Uygulandıktan sonra, imidacloprid bitki dokularına yer değiştirme37ve kalıntılar çok sayıda arı tozlaşmış bitkinin polen ve nektarı tespit edilmiştir38,39,40. imidacloprid maruziyeti, bal arıları üzerinde performans bozukluğu16,bağışıklık fonksiyonu41bozulmuş ve koloni genişleme ve hayatta kalma oranlarında azalma dahil olmak üzere çok çeşitli zararlı etkilere sahip olabilir42,43. Burada, imidacloprid bir test maddesi olarak kullanılmak üzere seçildi, çünkü saha deneyleri bal arısı kraliçe yumurtlamasını etkileyebileceğini göstermiştir29

<table><tbody><tr><td>Fluon</td><td>BioQuip, Rancho Dominguez, CA</td><td>2871A</td><td></td></tr><tr><td>Bal arısı kraliçeleri</td><td>Olivarez Bal Arıları, Orland, CA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Imidacloprid</td><td>Sigma-Aldritch, St. Louis, MO</td><td>37894</td><td></td></tr><tr><td>MegaBee Tozu</td><td>MegaBee, San Dieago, CA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mikrosantrifüj tüpleri 2 mL</td><td>ThermoFisher Scientific, Waltham, MA</td><td>02-682-004</td><td></td></tr><tr><td>İğneler 20 gauge</td><td>W. W. Grainger, Lake Forest, IL</td><td>5FVK4</td><td></td></tr><tr><td>Potasyum Sülfat</td><td>Sigma-Aldritch, St. Louis, MO</td><td>P0772</td><td></td></tr><tr><td>Kraliçe İzleme</td><td>Kafesleri Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign</td><td></td><td>Patent başvuru numarası: 20190350175</td></tr><tr><td>Sucrose</td><td>Sigma-Aldritch, St. Louis, MO</td><td>S8501</td><td></td></tr><tr><td>Evrensel Mikroplaka Kapakları</td><td>ThermoFisher Bilimsel, Waltham, MA</td><td>5500</td><td></td></tr></tbody></table>

Çiftleşme bal arısı kraliçeleri için tarımsal kimyasal riskin değerlendirilmesi

Assessing Agrochemical Risk to Mated Honey Bee Queens

Bal arıları için mevcut risk değerlendirme stratejileri, yetişkin veya olgunlaşmamış işçi arılar üzerinde yapılan laboratuvar testlerine büyük ölçüde dayanır, ancak bu yöntemler bal arısı kraliçeleri üzerindeki tarımsal kimyasal maruziyetin etkilerini doğru bir şekilde yakalayamayabilir. Bir bal arısı kolonisinin içindeki döllenmiş yumurtaların tek üreticisi olarak, kraliçe tartışmasız işleyen bir koloni biriminin en önemli tek üyesidir. Bu nedenle, tarım kimyasallarının kraliçe sağlığını ve verimliliğini nasıl etkilediğini anlamak, pestisit risk değerlendirmesinin kritik bir yönü olarak düşünülmelidir. Burada, bal arısı kraliçelerini ve işçi kraliçe görevlilerini bir işçi diyeti yoluyla uygulanan tarımsal kimyasal stresörlere maruz bırakmak için uyarlanmış bir yöntem sunulur, ardından laboratuvarda yumurta üretimini takip eder ve Kraliçe İzleme Kafesi olarak adlandırılan özel bir kafes kullanarak ilk başlangıç eklozyonunu değerlendirir. Yöntemin amaçlanan kullanımını göstermek için, işçi kraliçe görevlilerinin sublethal dozlarda imidacloprid içeren diyetle beslendiği ve kraliçeler üzerindeki etkilerinin izlendiği bir deneyin sonuçları açıklanmıştır.

Yumurta üretimi, yukarıda açıklandığı gibi, bir zamanlar yumurta üretimi gözlemleri ve tedavi grubu başına 15 kafes ile monte edilen ve sürdürülen QC'lerde izlendi. Öncelikle Carniolan stoğunun yeni çiftleştirilmiş kraliçeleri bir kraliçe yetiştiricisinden bir gecede satın alındı ve gönderildi ve bal arısı işçileri, Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi Arı Araştırma Tesisi'nde standart ticari yöntemlere göre tutulan 3 koloniden elde edildi. İşte, 4 diyet tedavi grubu kullanıldı: 1) Sakkaroz çözeltisinde 50 ppb (g/g) im...

Bu protokol, bal arısı kraliçelerini ve işçi bakıcılarını kontrollü, laboratuvar ortamında tarımsal kimyasallara maruz bırakmak ve ilgili yanıtlarını dikkatle izlemek için yöntemler belirleyerek tarımsal kimyasalların bal arısı (Apis mellifera) üremesini nasıl etkilediğinin anlaşılmasını geliştirmek için geliştirilmiştir.

ÇiftLeşme Bal Arısı Kraliçeleri için Tarımsal Kimyasal Riskin Değerlendirilmesi

Current risk assessment strategies for honey bees rely heavily upon laboratory tests performed on adult or immature worker bees, but these methods may not ...

Tarımsal kimyasal maruziyet, en önemli üye olan kraliçeler de dahil olmak üzere bir bal arısı kolonisinin tüm üyeleri üzerinde büyük etkilere sahip olabilir. Ancak yakın zamana kadar, bu etkileri incelemek için çok az araç mevcuttu. Bu teknik, araştırmacıların kraliçeleri sahada karşılaşabilecekleri koşulları simüle eden kontrollü koşullar altında tarımsal kimyasallara maruz bırakmalarını sağlar.Bal arısı kraliçesi yumurtlama davranışlarını rahatsız etmek oldukça kolaydır, bu nedenle deneyden önce ve deney sırasında işçileri ve kraliçeleri idare ederken dikkatli olmak önemlidir. Bu prosedürleri gösterenler, Amy Floyd ve Eliza Litsey, invaziv Türler ve Tozlayıcı Sağlık Araştırma Birimi, Bal Arısı Araştırma Laboratuvarı'ndaki laboratuvar teknisyenleri olacak. Başlamak için, kapı panellerini yerleştirerek kraliçe izleme kafeslerini veya QMC'leri monte edin, ardından kraliçenin tedavi edilen diyete girmesini ve temas etmesini önlemek için kraliçe dışlayıcıyı besleme odasının üzerindeki besleme odası kapısına yerleştirin.Tek bir ELP ekleyin. İşçiler kafese eklenene kadar besleyici tüpleri eklemeyin ve dört besleyici deliğini geçici olarak laboratuvar sınıfı bantla örtün. Bal arısı kolonilerinden kaplanmış işçi yavrularını içeren balmumu tarak çerçevelerini topladıktan ve kuluçkaya yatırdıktan sonra, arıların sürünerek çıkmasını önlemek için kapalı arıları böcek bariyeri boyası ile kaplı açık bir kaba fırçalayın.Her QMC'nin yumurtlama odasına ağırlık olarak en az 50 arı ekleyin. Çeşitli bir genetik havuzun tanıtılmasını sağlamak için, en az üç koloniden benzer sayıda işçi arı elde edin ve QMC'lere arı eklemeden önce karıştırmalarına izin verin.Alındıktan sonraki 48 saat içinde ticari bir yetiştiriciden satın alınan kraliçeleri kullanın. Kraliçe hala nakliye kafesinin içindeyken, temiz bir plastik torbaya yerleştirin. Daha sonra bir plastik tüpün bir ucunun bir kısmını torbanın içine bir karbondioksit gazı kutusuna yerleştirin ve karbondioksit gazının akmasını sağlamak için kutu vanasını hafifçe açın.Torba gazla şişirildiğinde, aynı anda bidon vanasını kapatın ve gazı içeri hapsetmek için torbayı kapalı tutun. Çantayı 30 saniye kapalı tutun ya da kraliçe hareket etmeyi bırakana kadar. Kraliçenin bilincinin kapalı olduğu gözlemlendikten sonra sevkiyat kafesini açarak kraliçeyi çıkarın.Yumurtlama odasının kapısını kısmen açın, bilinçsiz kraliçeyi yavaşça içine yerleştirin ve kapağı kapatın. Her QMC'ye ikinci ELP'yi ekleyin. QMC çerçevesinden ayrılmalarını önlemek ve işçilerin kafesten çıkmasını önlemek için iki ELP'nin üstüne bir laboratuvar bandı yerleştirin.Kafesleri 34 ila 35 santigrat derecelik istikrarlı çevre koşullarına ve% 50-70 bağıl neme sahip karanlık bir inkübatöre yerleştirin. Tarım kimyasalları ile bağlanmış diyeti uygulamak için, tarım kimyasallarının stok çözeltilerini, ilgi alanlarının istenen son konsantrasyonunu elde etmek için diyete eklenebilecek bir konsantrasyonda aseton gibi uygun bir çözücüde hazırlayın. Tarımsal kimyasal tedavileri bir sakkaroz çözeltisi, ticari bir polen takviyesi veya her ikisinde de uygulayın.Soğutulmuş veya oda sıcaklığına uygun miktarda stok çözeltisi ekleyerek deneysel diyeti aynı gün kullanıma hazırlayın, % 50 sakkaroz çözeltisi. Orta hızda girdap yaparak iyice karıştırın. Polen takviyeleri için, sakkaroz çözeltisine hesaplanmış miktarda tarımsal kimyasal madde stok çözeltisi ekleyin ve toz takviyesine eklemeden önce iyice girdap ekleyin.Besleyici tüplerine diyet ekleyin ve besleyici ağırlıklarını QMC'ye yerleştirmeden önce kaydedin. Yumurtlamayı ölçmek için, QMC'leri inkübatörden çıkararak başlayın. Açık ELP'lerin arkalarını inceleyin, yumurta varsa, ilgi tabağının önündeki kapı panelini çıkarın.Bandı ELP'lerin karşısından çıkarın ve kapı panelini ELP ile QMC içindeki arılar arasında kaydırın. Kapı paneli yerindeyken, ELP'yi çıkarın ve ELP hücrelerinin içindeki yumurta sayısını sayın ve kaydedin. ELP açık hücre tarafının kenarına sert bir yüzeye dokunarak yumurtaları çıkarın.Yumurtalar dökülürse, QMC'deki boş ELP'yi değiştirin. QMC'nin dışındaki ELP'nin arkasındaki kapı panelini yavaşça çıkarın ve değiştirin. İkinci ELP ile gerektiği gibi tekrarlayın ve bittiğinde teybi QMC boyunca değiştirin.Gıda tüketimini izlemek için, yiyecekleri her iki günde bir taze hazırlanmış bir diyetle değiştirin. Yumurta üretim izleme faaliyetlerine başlamadan önce yeni besleyici tüpleri hazırlayın ve tartın. Eski tüpleri yenileriyle değiştirin ve eski tüpleri elden çıkarmadan önce tartın.Diyet tüketimini tahmin etmek için besleyici tüpün ve unconsumed diyetin son ağırlığını aynı tüpün ağırlığıyla karşılaştırın. Besleyicilerin asla boş kalmadığından emin olmak için günde bir kez kontrol edin. Bir besleyici tüpü boşsa veya neredeyse boşsa, çıkarın, yeniden doldurun, tüpün ağırlığını önce ve sonra kaydedin ve farkı QMC için iki günlük diyet tüketim toplamına ekleyin.QMC deneyi sırasında seçilen bir noktada, daha önce açıklandığı gibi QMC'den taze yumurtlanmış yumurta içeren ELP'leri çıkarın, ancak yumurtaları ELP'den çıkarmayın. ELP'yi önce bir PCR plaka contası ve ardından evrensel bir mikro plaka kapağı ile örtün ve doymuş bir potasyum sülfat çözeltisi ile bir kurutucunun içine yerleştirin. ELP'leri QMC'den çıkardıktan yaklaşık 78 saat sonra tarama oranlarını değerlendirin.Hücrenin dibindeki C şeklindeki bir larva, başarılı bir kuluçka olayının göstergesidir. QMC'ler fazla işçilerle doldurulmuşsa, fizyolojilerindeki tedavi kaynaklı değişiklikleri değerlendirmek için deney sırasında işçi arıları seçilen bir zaman noktasında örneklendirin. Örneklemeden önce, bir ELP ile QMC'nin iç kısmı arasına bir kapı paneli yerleştirin ve ELP'yi çıkarın.Dikkatlice, kapı panelini kafesin tabanından yaklaşık 0,5 santimetre kaldırın ve tüy sıklet cımbız kullanarak QMC'nin içinden bir işçi arı çıkarın. Gen ekspresyon analizi için, arıları sıvı nitrojende dondurun ve 80 santigrat derecede saklayın. Toplanan arıyı takip analizi için koruyun ve istenen sayıda numune toplanana kadar bu işlemi tekrarlayın.Günlük yumurta sayılarındaki diyet imidacloprid tedavi ile ilgili değişiklikler, otomatik regresif korelasyon matrisi ile poisson log lineer genelleştirilmiş tahmin denklemi uygulanarak değerlendirildi. Polen takviyesi ve milyarda imidacloprid içeren sakkaroz göz önüne alındığında QMCs'de günlük yumurta üretimi önemli ölçüde daha düşüktü. Hem sakkaroz hem de polen takviyesinde uygulanan imidacloprid tedavileri için her QMC'de üretilen toplam yumurta sayısı üzerinde doza bağımlı bir etki gözlenmiştir.QMC'lerde gözlenen en büyük azalma ile milyarda 50 parça imidacloprid beslendi, ardından polen takviyesi artı sakkarozda milyarda 10 parça geldi. Üretilen toplam yumurtalarda kontrol arasında bir fark gözlenmedi ve QPC'ler sadece milyarda imidakloprid ve polen takviyesi başına 10 parça besledi. Polen takviyesi, su ve sakkaroz tüketimi 10 veya 12 gün boyunca her 48 saatte bir kaydedildi.Deney ilerledikçe günlük sakkaroz tüketimi oranları önemli ölçüde artmıştır, ancak polen takviyesi tüketim oranları azalmıştır. Sadece polen takviyesinde milyarda imidakloprid başına 10 parça uygulandığında daha yüksek polen tüketimi oranları gözlenmiştir. Ve polen takviyesi ve sakkaroz çözeltisinde milyarda 10 veya 50 parça birlikte uygulandığında bu oran azaldı.Günlük arıların kullanılması, kraliçenin kabulünün sağlanması ve işçinin aşırı yeniden etkinleştirilmesini azaltmak için kritik öneme sahiptir. Ayrıca kritik, kraliçenin dikkatli bir şekilde ele alınması ve kafeslerin istikrarlı bir ortamda tutulmasıdır.

assessing-agrochemical-risk-to-mated-honey-bee-queens

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Burada tek kohort bal arısı kolonilerinin hazırlanması için detaylı protokol açıklar - rol ilişkili işçi fizyolojisi analiz etmek için kullanışlı bir araç. Biz de işçi davranışı ve / veya fizyoloji düzenlenmesinde bu hormonların katılımını değerlendirmek jüvenil hormon ve ekdisonla işçileri tedavisi için ayrıntılı protokoller açıklanmaktadır.

Tek kohort Kolonileri ve İşçi arıların Hormon Tedavisi hazırlanması Rolü ve / veya Endokrin Sistemi Fizyolojisi İlişkili Analiz

Bumble arı kovanlarını içinde mikrobiyal konsorsiyumlar zenginleştirmek ve polen arı larvaları için korumak. Laboratuvar ve deneyler, alan bazlı ile birlikte sonraki nesil sıralama kullanarak bu el yazması mantar ilacı artıkları polen microbiome ve koloni demografi, sonuçta koloni için önde gelen alter varsayımını sınamak için kullanılan iletişim kurallarını açıklar kaybı.

Ampirik, Metagenomic ve bilgisayar teknikleri mekanizma hangi mantar ilaçları uzlaşma arı sağlık ile aydınlatmak

Burada sunduğumuz   Bir metot, bireysel bir bal arısı ve arı koloni hem pestisit kirlenmiş gıda yem için. Yöntem basit larva diyet in vivo besleme yoluyla ve aynı zamanda arı kovanı koloni doğal koşuluyla bağımsız bal arıları üzerinde pestisit etkisi değerlendirilmektedir.

Koloni Düzeyde Bireysel olan Bal Arısı Kalkınma Çevre Kimyasalların Etkisinin Değerlendirilmesi

Bal arısı kolonilerinin kaybı ekin tozlama hizmetleri için bir meydan okuma sunar. Günümüzdeki polinatör koruma uygulamaları, bal arılarının kovucu kimyaları kullanarak zararlı böcek ilacıyla temasını en aza indirmek için alternatif bir yaklaşım garanti etmektedir. Burada, arılar için caydırıcı maddeleri taramak için görsel izleme protokolü için ayrıntılı yöntemler sunuyoruz.

Bal Arıları İçin Ekran Koruma Kimyagerleri için Video İzleme Protokolü

Tarım ilaçları sublethal doz koloniler sadece periyodik veya görsel yöntemlerle tespit etmek zordur bir şekilde etkileyebilir. Toplam yetişkin arı kitle, ölçmek için yöntemleri damızlık ve gıda kaynakları yığınlar ve kovan parçaları tartı, kare fotoğraf çekimi ve sensörler, yükleme tarafından sağlanmaktadır. Veri analizi de ele.

Bal arıları üzerinde Sublethal pestisit pozlama koloni düzeyi etkilerinin izlenmesi

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

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

Mevcut protokol, pestisitle kirlenmiş hükümleri yalnız arıların larvalarına, Osmia excavata'ya beslemek için bir yöntem açıklamaktadır. Prosedür, pestisitin yalnız arıların larvalarına ekotoksisitesini inceler.

Pestisitlerin yalnız arıların larvaları üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi

Arılar iştahlı bir koku alma öğrenme paradigması (PER-condition) klimalı olabilir. Uyaranlara gibi kokular kullanarak, aynı anda Kalsiyum Görüntüleme koku uyarılmış mantar vücut nöron aktivitesini ölçmek için kullanılır kaydedilir hangi davranış bir yöntem...

In vivo Ca 2 + - Bal Arısı Koku Öğrenme sırasında Mantar Vücut Nöronlar Görüntüleme

Biz Amerikan pika gösterildiği gibi, verimli bir şekilde zor küçük memeliler saç örnekleri toplamak için bir non-invaziv örnekleme yaklaşımı sunuyoruz. Biz örneklenmiş saç DNA açılan ve yaban hayatı ekolojisi ve korunması çalışmalarında yaygın olarak kullanılan moleküler belirteçler çeşitli yükseltme bu yöntemin yararını göstermektedir.

Elusive Küçük Memeliler Yüksek Kalite DNA Edinme Noninvaziv Saç Örnekleme Tekniği

Birden fazla gelişim evreleri zebrafish kalp diseksiyonu ve izolasyon için açık, standart bir yöntem açıklanmıştır. Annotation ve miktar teknikler de tartışılmaktadır.

Larvaların Kalp Diseksiyon, Çocuk ve Yetişkin Zebra balığı, Danio rerio</em

Öğrenin, bal arısı kraliçelerinin tarımsal kimyasallara maruz kalmasını değerlendirmek için Kraliçe İzleme Kafesi (QMC) yöntemini. Bu protokol, imidakloprid gibi pestisitlerin kraliçe yumurta üretimi üzerindeki etkilerini ölçer.

ÇiftLeşme Bal Arısı Kraliçeleri için Tarımsal Kimyasal Riskin Değerlendirilmesi

Daha fazla video keşfet