Pestisitlerin yalnız arıların larvaları üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi
15 Ekim 2021
Mevcut protokol, pestisitle kirlenmiş hükümleri yalnız arıların larvalarına, Osmia excavata'ya beslemek için bir yöntem açıklamaktadır. Prosedür, pestisitin yalnız arıların larvalarına ekotoksisitesini inceler.
Bu protokol, pestisitlerin yalnız arılar üzerindeki olumsuz etkilerini tahmin etmek ve hafifletmek için kullanılabilir. Bu tekniğin temel avantajı, hükümlerde artık pestisit üzerinde larva beslenmesini simüle etmektir. Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritiktir, çünkü Osmia ekskavata'nın biyolojik özellikleri sosyal arılarla karşılaştırıldığında benzersizdir ve O.excavata, özellikle larva üzerinde çok az araştırma yapılmıştır.
Besleme tüpünü hazırlamak için, elektrikli bir sarma demiri kullanarak iki mililitrelik bir santrifüj tüpünün kapağına 0,3 milimetre çapında bir delik açın. Pestisiti hazırlamak için, mililitre başına 10 miligramlık stok çözeltileri elde etmek için teknik sınıf pestisiti asetonda çözün, ardından çözeltinin beşten fazla konsantrasyonda gradyan seyreltimlerini gerçekleştirin. Daha sonra, bir toplu yetiştirme programından erzak ve yeni taranmış Osmia ekskava larvası içeren plastik arı tüpleri edinin.
Yumuşak bir fırça kullanarak, larvaları hükümlerden nazikçe ayırın, yuva içindeki provizyon boyutuna ve hücre konumuna göre dişi larvaları seçin, ardından seçilen dişi larva ile tek tip boyuttaki hükümleri 60 milimetre çapında Petri kaplarına yerleştirin ve kullanım için bir kenara koyun. Pestisit tedavisine geçmeden önce, hükümleri tartın. Hükümleri pestisitlerle tedavi etmek için, önce pestisit çözeltisinin hacmini ölçün.
Ardından, seçilen eşit büyüklükteki hükümleri seyreltilmiş pestisit çözeltilerinde 10 saniye bekletin. Hükümleri pestisit ile işlemden geçirdikten sonra, pestisit çözeltilerinin hacmini tekrar ölçün. Steril bir çalışma masasındaki hükümleri hava ile kuruttuktan sonra, bunları delikli hazırlanan santrifüj tüplerine ekleyin.
Daha sonra, 60 dişi larva ağırlığında ve yumuşak bir fırça kullanarak, larvaları doğal olarak kurutulmuş hükümlerin yüzeyine aktarın ve tüp başına bir larva ekleyin. Larvaları% 65 ila% 75 bağıl nem ile 25 artı veya eksi iki santigrat derecede karanlıkta bir büyüme odasında besleyin. Akut ölümcül toksisite testi için, larvaların tedavi edildikten sonra mortalitesini ve 48 saat boyunca kontrol hükümlerini ölçün.
Daha sonra, her larva tarafından tüketilen erzak miktarını belirlemek için 48 saatlik böcek yetiştiriciliğinden sonra kalan hükümleri tartın, daha sonra bu formülü kullanarak, her larva tarafından tüketilen her konsantrasyondaki pestisit dozunu, yenen erzak yüzdesine ve her provizyondaki pestisit içeriğine göre hesaplayın. Subletal toksisite testi için, larva gelişim süresini ölçmek için siyah ışık lambaları altında koza sırasında günlük olarak O.excavata'yı gözlemleyin. Daha sonra larva kilo alımını belirlemek için 14 günlük tedavilerden sonra larvaları tartın.
Daha sonra, yutulan gıdaların tüketimini ve dönüşüm verimliliğini hesaplamak için 14 günlük beslenmeden sonra kalan hükümleri tartın. Kontrol arıları yetişkinlere girdiğinde küçük bir makas kullanarak kozaları keskin nişancı kullanarak eklozyon sayısını inceleyin. Akut ölümcül toksisite testi, O.excavata larvaları için klorpirifosun LD50 değerinin arı başına 0.001 mikrogram olduğunu göstermiştir.
Sublethal toksisite testinde, doz arttıkça, larva kilo alımı, tüketimi ve yutulan gıdaların dönüşümünün etkinliğinin indeks değerleri, arı başına 0.013 mikrogram klorpirifosta gözlenen kontrole göre en düşük değerlerle tedaviler için azalmıştır. Tersine, en uzun larva gelişim süresi, kontrol tedavisine kıyasla, arı başına 0.016 mikrogram klorpirifos olarak gözlenmiştir. Klorpirifosun eklozyon hızı üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi, alınan klorpirifos dozajları ile O.excavata'nın eklozyon hızı arasında anlamlı bir negatif doğrusal ilişki olduğunu ortaya koymuştur.
Eklozyon oranı, yutulan dozajlar arı başına 0.02 mikrogramı aştığında, kontrol tedavisindekilerden oldukça düşüktü. Bu protokolde, test hatasını en aza indirmek için tek tip boyuttaki hükümlerin taranması kritik öneme sahiptir. Bu teknik, pestisitlerin yetişkin uçuşu ve yalnız arıların doğurganlığı üzerindeki etkilerini araştırmada yardımcı olur, böylece düşük iyileşme oranı ve nüfus düşüşü sorunlarını çözer.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu protokol, pestisitlerin yalnız yaşayan bir arı türü olan Osmia excavata larvaları üzerindeki ekotoksisitesini değerlendirmek için bir yöntem sunmaktadır. Protokol, larvaların pestisit kontamine olmuş besinlerle beslenmesinin simüle edilmesinin önemini vurgulamaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Ekotoksikoloji
- Entomoloji
- Polinatör sağlığı
Arka Plan
- Osmia excavata, benzersiz biyolojik özelliklere sahip yalnız yaşayan bir arı türüdür.
- O. excavata larvaları üzerine yapılan araştırmalar sınırlıdır.
- Pestisit maruziyeti, arı popülasyonları üzerinde zararlı etkilere yol açabilir.
- Bu etkilerin anlaşılması, polen taşıyıcıların korunması için kritik öneme sahiptir.
Çalışmanın Amacı
- Pestisidlerin yalnız yaşayan arı larvaları üzerindeki olumsuz etkilerini öngörmek.
- Kontamine edilmiş besinlerle larval beslenmeyi simüle etmek için bir yöntem geliştirmek.
- O. excavata üzerindeki ekotoksikolojik etkiler hakkındaki bilgileri artırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Santrifüj tüpleri kullanılarak besleme tüplerinin hazırlanması.
- Stok çözeltiler oluşturmak için pestisitlerin asetonda çözülmesi.
- Çeşitli konsantrasyonlar elde etmek için gradyan dilüsyonların gerçekleştirilmesi.
- Kitlesel yetiştirme programından elde edilen yeni çıkmış O. excavata larvalarının kullanılması.
Temel Sonuçlar
- Yöntem, pestisit maruziyetinin etkili bir şekilde simüle edilmesine olanak tanır.
- Larvalar üzerindeki ekotoksikolojik etkilere dair içgörüler sağlar.
- Görsel gösterimler, protokolün anlaşılmasını kolaylaştırır.
- Bulgular, pestisitlerin yalnız yaşayan arılar için oluşturduğu risklerin değerlendirilmesine katkıda bulunur.
Sonuçlar
- Bu protokol, pestisitlerin O. excavata üzerindeki etkilerini incelemek için temel teşkil etmektedir.
- Yalnız yaşayan arılar için risklerin azaltılmasına yönelik stratejilerin geliştirilmesine yardımcı olur.
- Pestisitlerin uzun vadeli etkilerini araştırmak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Endüstriyel Uygunluğu
Yalnız yaşayan arı larvaları üzerindeki pestisit etkilerinin kantitatif değerlendirmesi, polen taşıyıcı sağlığına yönelik ekolojik risk değerlendirmesindeki kritik bir boşluğu doldurmaktadır. Bu protokol, subletal ve letal etkilerin anlaşılmasında öngörücü güven sağlayarak, çevresel güvenlik portföylerinde erken tehlike tanımlamasını ve mekanistik risk azaltmayı destekler. Bu tür yöntemlerin entegrasyonu, laboratuvar bulgularından polen taşıyıcı popülasyonları için gerçek dünya risk azaltma stratejilerine geçişteki translasyonel sürekliliği güçlendirir.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Model olmayan polen taşıyıcılarda pestisit toksisite mekanizmalarının hipotez odaklı sorgulanmasına olanak tanır.
- Doza bağımlı larva sonuçlarını nicelendirerek biyolojik risk azaltma süreçlerini destekler.
- Risk değerlendirme çerçeveleri için ekolojik hedeflerin fonksiyonel doğrulamasını kolaylaştırır.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Tekrarlanabilir taramalar için larva uç noktalarının maruziyetini ve ölçümünü standartlaştırır.
- Karşılaştırmalı analizler için LD50, ağırlık artışı ve çıkış oranları gibi kantitatif çıktılar üretir.
- Ardışık ekotoksikolojik ve düzenleyici iş akışları için valide edilmiş biyolojik sistemler hazırlar.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Laboratuvar bulgularını, yalnız yaşayan arılar için saha ile ilgili maruz kalma senaryolarıyla uyumlu hale getirir.
- Mekanistik keşiften popülasyon düzeyindeki risk modellemesine kadar olan sürekliliği sağlar.
- Polinatör güvenlik profillerine sahip pestisit adaylarının riskle uyumlu şekilde geliştirilmesini destekler.
İş Akışı ve Boru Hattı Entegrasyonu
Bu yöntem, çevresel güvenlik süreçlerindeki erken keşif ve tarama aşamaları arasında bir köprü kurarak, hem mekanistik anlayışı hem de polinizatör sağlığına yönelik translasyonel risk değerlendirmesini desteklemektedir.
- Keşif Biyolojisi: Pestisitlerin larva gelişimi ve hayatta kalma oranları üzerindeki etkilerinin sıfır hipotez testi için bir platform sağlar.
- Tarama: Koşullar arası karşılaştırma ve analiz standardizasyonu için tekrarlanabilir, kantitatif son noktalar sunar.
- Analitik: Güçlü istatistiksel analizler için doz-yanıt metriklerinin ve yem dönüşüm verimliliğinin hesaplanmasına olanak tanır.
- Translasyonel Araştırma: Laboratuvar maruziyet verilerini, polinizatör koruması ile ilgili ekolojik risk modellerine bağlar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Diğer tekil arı türlerine ve pestisit sınıflarına uyarlanabilir, yeniden kullanılabilir bir protokol sunar.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Tozlaştırıcı risk değerlendirmesi ve hedef doğrulamadaki öngörü güvenilirliğini artırır.
- Operasyonel Değer: Çevresel güvenlik çalışmaları için analiz tekrarlanabilirliğini, standardizasyonunu ve ölçeklenebilirliğini geliştirir.
- Stratejik Değer: Tozlaştırıcı güvenliği hususları ile pestisit geliştirme için devam/durdur kararlarına temel oluşturur.
- Portföy Etkisi: Ekolojik yükümlülükleri minimize edilmiş bileşiklerin riskle uyumlu önceliklendirmesini destekler.
Uygulama Hususları
- Entomoloji, ekotoksikoloji ve kantitatif analiz alanlarında uzmanlık gerektirir.
- Kontrollü ortam odaları ve hassas tartım cihazlarına ihtiyaç duyar.
- Larva seçimi ve provizyon hazırlığının ekipler arası standardizasyonunu gerektirir.
- Gerektiğinde protokol modifikasyonları ile farklı soliter arı türlerine uyarlanabilir.
- Test hatasını minimize etmek ve veri güvenilirliğini sağlamak için tek tip provizyon boyutu kritiktir.
