המרכיבים העיקריים של צילום Bioassay משיכה עבור מחקרים חרקים או תוכניות ניטור

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

צילום-אטרקציה bioassay ארנאס משמשים כדי לקבוע את צבעי אור אופטימלי כדי למקסם את האטרקציה חרקים; עם זאת bioassays ושיטות הם ספציפיים כדי להתמקד בהתנהגויות חרקים, בתי גידול. ציוד להתאמה אישית ושינויים מוסברים עבור חרקים ליליים, ההשתנות היומית, יבשתי או אווירי.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Cohnstaedt, L. W., Disberger, J. C., Paulsen, E., Duehl, A. J. Key Elements of Photo Attraction Bioassay for Insect Studies or Monitoring Programs. J. Vis. Exp. (137), e57445, doi:10.3791/57445 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Attractants חזותית ממוטבת יגדל חרקים השמנה יעילות באמצעות התנהגויות מולדת החרק היעד (תמונה חיובית-מוניות) כאמצעי כדי לפתות את החרק האוכלוסייה פקד או מלכודת ניטור. דיודות פולטות אור (נוריות) יצרו אפשרויות תאורה להתאמה אישית עם אורכי גל ספציפי (צבעים), עוצמות, רוחבי פס, אשר ניתן להתאים אישית את החרקים היעד. צילום-אטרקציה bioassays התנהגותית ניתן להשתמש נוריות כדי למטב את צבעי אטרקטיבי עבור זן חרקים שלבים ספציפיים על החיים או התנהגויות (ההזדווגות, האכלה, או המבקשים מקלט). חוקרים עליך ואז לאשר את התוצאות bioassay בשדה ולהבין את המרחק אטרקטיבי מוגבלת של attractants חזותית.

הזירה bioassay עלה תלתן היא שיטה גמישה כדי להעריך צילום המשיכה תוך כדי גם הערכת מגוון של התנהגויות חרקים טבעיים כגון בריחה, האכלה תגובות. הזירה יכול לשמש עבור ניסויים חרקים יבשתי או אוויר, כמו גם חרקים ההשתנות היומית, ומקודש. טכניקות איסוף נתונים ההיכל הם מצלמים, כולל קשר עם האורות, או פיזית איסוף החרקים כמו הם נמשכים לכיוון האורות. חשבונות assay עבור חרקים לא-הבחירה של ארנאס יכול להיות צבע (כחברים) בודד או מספר צבעים (תחרותית). העיצוב עלה תלתן גורם חרקים עם thigmotaxis חזק כדי לחזור למרכז הזירה שבה הם יכולים להציג את כל אפשרויות ב- LED תחרותי בדיקות. הזירה עלה תלתן המובאת כאן שימש עם יתושים, פשפשים, לעוף הגרמני, הבית זבובים, נשיכות הזבובונים, חיפושיות קמח אדום, ו psocids. Bioassays משמשים לפיתוח מדויק, יעיל מלכודות חרקים מדריך פיתוח, אופטימיזציה של מלכודות חרקים נהגה לפקח על תנודות אוכלוסיית המזיק עבור מחלת וקטור הערכות סיכונים, כניסתה של מין פולש, ו/או לשמש דיכוי האוכלוסייה.

Introduction

כמעט כל מעקב הן תלוי חוש הריח או attractants ויזואלית ושניהם לעיתים קרובות. נדיף attractants חוש הריח יכול לפזר לאורך כל הסביבה וכתוצאה מכך שטח אטרקטיבי גדול. עם זאת, ייתכן attractants חזותי מגוון מוגבל בגלל העין מתחם הגעה לפתרון תמונות1,2,3. לכן, attractants חזותי חייב להיות מוטבת כדי החרק עניין להגדיל את המשיכה, המלכודת שנועדה לנצל אופני פעולה טבעית החרק היעד.

משיכה ויזואלית מבוססת על אורכי גל השמש או מקורות אחרים של האור נספג או בא לידי ביטוי השטח של האובייקט; אורגניזמים להציג את הקליטה/השבירה של אורכי גל כצבע. חזון חרקים נמצאה כדי לכלול כחול, ירוק, סגול (UV) אורכי גל1. חרקים להשתמש החזון שלהם כדי לסייע במציאת החברים, מזון, מחסה4. חרקים יכולים להגדיר חזותית אובייקט גדלים, צבעים, צורות, תנועות וניגודים5,6. Nocturnally פעיל חרקים נמשכים בדרך כלל לאור הניגוד שונות ואת עוצמת4, ואילו חרקים ההשתנות היומית ניתן לפתור צבעים ותמונות, בנוסף חדות בשל זמינות רבה יותר פוטון במהלך היום. מלכודות הניטור להשתמש ברמזים חזותיים החרק לטובתם למטב את האטרקציה וללכוד7.

השיטה הנפוצה ביותר להערכת צילום-אטרקציה היה תצפית של חרקים תנועה כלפי צורות בצבעים שונים כגון פרחים8 או אובייקטים (כגון כרטיסי דביק9,10). Bioassays חזותי באמצעות חרקים להפקר יכול לעזור לזהות את הטווח האופטימלי של אורכי גל ו/או בעוצמות, אשר מפחית את מספר ניסויים בשטח. Bioassays חזותיים כגון "המנהרה אור דו-צדדית" תוכננו עבור בדיקות זבובים11. הבעיה עם שתי מנהרות האור צדדית הם כי הם לא מהווים חרקים אינם נאספים. חרקים ברוב יוקפא בפינות פנימיות, לאורך קצות בזירות. גם רק שני צבעים יכולים להיבדק בפעם אחת. מבחני אחרים כוללים את השיטות של Steverding & Troscianko (2004)12, שבה הצטמצם זבובים המשיכה ללהקות רחבה (±50 ננומטר) של הצבעים הבהירים. דיודות פולטות אור (נוריות) אוחדו מלכודות כדי לשפר את האטרקציה חרקים על-ידי מיטוב אורכי הגל של האור הנפלט1,13,14. אופטימיזציה של האטרקציה חזותי של אלה מלכודות או עיסוק תשפר יעילות איסוף חרקים באמצעות התנהגויות מולדת החרק למשוך חרקים. בדרך זו, תוצאות bioassay משמשים כדי למטב את הטכנולוגיות השמנה. "יבשתי פרוקי-רגליים המלכודת" זאת משופר המלכודת כיפת סטנדרטי-סוג התעשייה למעקב חיפושית קמח אדום (ארה ב. פטנט # US8276314B2)) את "שיטת ו יצירות עבור משופרת אור מלכודות" המביאות של דיודות פולטות לתוך האנטנה אור מלכודות חרקים (ארה ב. פטנט # US2009/0025275A1). שני הפטנטים להשתמש בטכנולוגיית LED היה ממוטבת להשתמש בתוצאות bioassay לשפר באופן משמעותי את מלכודות חרקים.

מחקר זה מתאר של ארנה bioassay של משיכה צילום ואת שיטות המאפשרות החוקרים להעריך את התגובה חרקים לצמצם אורכי גל כצבע אטרקטיבי תחרותי או יחיד. ציוד והשינויים ניסיוני מוצגים עבור חרקים ליליים, ההשתנות היומית, יבשתי ו אווירי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. bioassay רכיבים

  1. ארנה יבשתי בנייה
    1. שימוש מתכת מהבהבים חומר רצועות של 2.54 ס מ אורך. לכופף כל רצועת קומיקס למעגל חצי בעל קוטר של 15.24 ס מ (איור 1).
    2. לחבר את הקצוות של כל עיגול חצי ויוצרים צורת עלה תלתן מ מארבעת החלקים. להתחבר הקצוות של כל עיגול חצי להחזיק אותם ביחד נעילה אום ובורג מכונת #10.
    3. לקדוח חור אל נקודת האמצע של כל עיגול 0.79 ס מ מהחלק התחתון של הזירה. מוספית בעלי 5 מ מ LED החורים שנקדחו באמצע כל עיגול.
    4. במטרה להפחית את השתקפות, לרסס ספריי מט בצבע שחור ברחבי הזירה14 לכסות מהבהב מתכת. השתמש מרקם נוזלי (למשל., Fluon) כדי למנוע לטפס אל מחוץ לזירה מעל שהספריי חרקים.
  2. בנייה בזירה האווירית
    הערה: בזירה האווירית כולל גודל דומה, ממד לזירה הארצית; עם זאת, היה להשתמש בחומר polyacrylic (איור 2). מפלסטיק ברורה מאפשר כל האור לעבור. מפלסטיק ברורה מונע השתקפות המפריע הניסוי. מפלסטיק ברורה גם מאפשר את הניסוי להצטלם.
    1. שרשור הנקודות הרחוקה ביותר של כל עיגול כדי לאפשר מכולות לדפוק על הזירה המרכזית. צורת עלה תלתן שולח חרקים חזרה למרכז. פינות חיצוניות מעודדים את הקהילה חרקים; אולם, אוסף כוסות עבור אוויר חרקים יש בכל פינות פנימיות ופינות חיצוניים אין.
    2. המכולות הזירה אווירי, להשתמש מתברג polymethylpentene מכולות (125 מ ל, הקוטר החיצוני 64 מ מ, גובה 74 מ מ), לקדוח את תחתיות (15 מ מ קוטר).
    3. לתוך כל תחתית של המכולות, מוספית צינורות משורשר (בקוטר 15 מ מ, אורך 60 מ מ).
    4. לצרף בעל LED 5 מ מ עפעפיו של כל מיכל. שרשור כל מכסה לכלוב אוסף אל כגדולים גדול של הכלובים אוסף.
    5. מושב בצינור מושחל מן הזירה, קטנים כגדולים בצד הנגדי של הכלוב אוסף. ודא בסוף כל צינור משורשרות מיושר עם הקירות בתוך הזירה מתאימה צמוד לכלוב אוסף.
      הערה: הצינור משורשרות היה עשוי טפלון. טפלון זוהר את הצבע של ה-LED בכלוב אוסף המחזיק. הצינור משורשרות היה המרכיב היחיד שזוהר ביחס החרקים בזירה בשל חומר פלסטיק אפור בבסיס של כל הכלוב אוסף.
  3. הכנה אלקטרוניקה
    הערה: שם הם צבעים שונים (אורכי גל) של נוריות תלויים הכימיקלים שמשתמשים בהם לבניית ה-LED, לכן במגוון רחב של צבעים אפשריים (טבלה 1).
    1. כל הניסויים, לשימוש רגיל 5 מ מ נוריות עם הפניות חיוביים ושליליים. הנוריות יכול להיות צר שלהם טווח אורך הגל ± 5 ננומטר או יכול להיות גדול ב- nm ± 50 שלהם טווח אורך הגל.
    2. להגדיר את זווית הצפייה כמו הזווית חרוט המרבי שבו ניתן להציג תצוגה. אלה ידועים אחרת כפי דרך החור נוריות. דרך חור נוריות דורשים גם דרך החור חריצים על PCB, רתמת חיווט, או חוטים מולחמים המסופים שליליים או חיוביים. משטח הר נוריות דורשות תכנון נאות, הלחמה לכלול אותם.
    3. לשלב נגדים משתנים האלקטרוניקה לשלוט צריכת החשמל LED (LED עוצמת) (איור 3). להשתמש ספקטרומטר אור כדי לוודא את עוצמת (W/m2) ואת אורך הגל (ננומטר) של הנוריות עבור ניסוי.

2. ארנה הכנה

  1. בעבר, בין כל שכפול, בזהירות לפרק ולנקות את הזירה באמצעות סבון חסר ריח, מלשוניות במים חמים כדי להסיר כל ריחות או attractants לא רצויות. השתמש בספוג עם שוחקים רמה נמוכה כדי להימנע מגרד את הזירה.
    1. ביסודיות לייבש את הזירה ולהגדיר אותו הצידה כדי לסיים את האוויר ייבוש כהכנה מהמבחן הבא. פעולה זו תמנע כתמי מים מלפתח. שריטות ונקודות מים יכול לגרום שבירה על נקודות אלה בזירה. עיוותים ליצור שגיאה בתוצאות.
    2. בכל פעם שיש לטפל בהם את הזירה, ללבוש nitrile כפפות כדי למנוע היכרות עם ריחות האנושית על כל אחד מהמשטחים של הזירה.
  2. להקליט את התנאים הסביבתיים הבאים: לחות, טמפרטורה, לחץ ברומטרי, תאריך, שעת התחלה/סיום, מקורות אור חיצוני או LED עמדות בזירה. ערכים אלה ולהקליט לנטר מגמות שלהם ניסוי כדי ניסוי. פעולה זו מבטיחה נאות אחיד ניסיוני משכפל, להקליט את התנאים הסביבתיים לפני ואחרי משכפל.
  3. סוגי הניסויים
    הערה: הגדרה זו הוא מסוגל יחיד ותחרותיות בדיקות קלות.
    1. בדיקה אור יחיד, השתמש אחד אור שמופק על cloverleaf יחיד ואילו שאר העלים תלתן אין פליטת מהם.
    2. לניסוי תחרותי, פולטים אור מתוך כל ארבעה cloverleafs עם מאפיינים שונים בתחרות אחד עם השני.
      הערה: ניסויים אחרים יכול להעריך את חשיבות המדינה חרקים (האכיל, מורעבים, teneral, הזדווגו, דם האכיל, וכו.), את כל סיפור חיי הבמה. תוכנת הקלטה/ניתוח התנהגותי יכול לשמש כדי להקליט ולכמת התנהגות. לניסויים ליליים, מצלמות אינפרא אדום יכול לשמש כדי להציג את החרקים, אשר יווצר לבן ב- IR הקלטה בניגוד הזירה כהה.
    3. סובב LED עמדות לאחר כל שכפול כדי לשלוט באפקט הפוטנציאלי של הפרעה קלה בין מקורות אור מנוגדות העדפותיהם סביבתיים.
    4. כדי לספור את מספר אוספים עבור חרקים שהולכים לא לתוך חורים, להשתמש נוריות אינפרא-אדום, מצלמה אינפרא אדום ותוכנה14. הקלטת וידאו יציג שהמספר של חיפושית ביקורים בכל LED. אוסף לא נספר. אלא אם כן החרק עוברת למרכז הזירה לקראת LED בניגוד לשמירה של קצה בעבר LED.
  4. ארנה ההתקנה
    1. להגדיר את הדום עם ארבע צנצנות זהות מייסון ולמקם בד פשתן שחור מעליהם. בד פשתן הוא שחור כדי למנוע אור המשקף את החלק התחתון של הזירה.
    2. מניחים על צלחת הבסיס של הזירה על המעמד הזה. להרכיב כל חתיכה של הזירה על גבי צלחת הבסיס הזה.
    3. מקם את הזירה עלה תלתן מרכזי סביב נקודת שחרור הבסיס. לשמור את זה מרכזי מאפשר החרקים לצאת מן המרכז של הניסוי, לתת להם אין העדפה הראשונית.
    4. התקן את האור דיודות (נוריות) לתוך LED מחזיקי המכל אוסף 4.
    5. להגדיר ציוד חשמלי כדי לשלוט את האורות.

3. החל Bioassays

  1. מקם את המכסה ברורה של הזירה מעל הזירה במקביל baseplate. אם חרקים משתחררים דרך baseplate, המכסה ארנה כבר צריכה בזירה. זה מכיל חרקים ומאפשר הערכה חזותי או הקלטת וידאו (יבשתי חרקים).
    1. במידת הצורך על ידי מינים (אוויר חרקים), באופן זמני לשתק את החרקים כדי לאפשר מיצוי מהכלובים שלהם (הופעתה), לאפשר מבוא ארנה. הורסים את החרקים יכול להתבצע באמצעות באופן זמני עם פחמן דו-חמצני או חום קר (<-20 ° C עבור הזבובונים עד-4.0 ° C עבור יתושים).
    2. שימוש של העצמות, לחלץ את המין הרצוי ואת ספירה של חרקים החרקים שהפילו. לאחר מכן, מציגים את החרקים אל תוך הזירה דרך הבסיס. השתמש בצינור או כלי אחר השאיפה לחילוץ חרקים. חשיפות טיפול או ארוכה מדי תפחית הישרדות.
    3. התחל bioassay הקלטות/הערכה לפני acclamation לאשר החרקים הם מגיבים רק האור, לא מפגין מענה לברוח. כדי למנוע בריחה תגובה, מתן זמן להתאקלמות בלתי של h 1 כדי החרקים לפני הפעלת האלקטרוניקה. חרקים אוריינט לכיוון אורכי במהלך התגובה הבריחה שלהם כאשר הם ממוקמים לתוך סביבה חדשה.

4. סיום וכימות Bioassays

הערה: משך הזמן של כל שכפול ניסיוני יהיה תלוי התנהגות חרקים, התגובה תזמון, באופן כללי שימוש של חשיפה ארוך יותר, התגובות יותר נוטים להיות יותר אינפורמטיבי.

  1. תנאים סביבתיים הרשומה.
  2. לעצור הקלטות כגון למצלמה אינפרא-אדום, אם נעשה שימוש.
  3. שימוש באוסף צ'יימברס: לאחר כל שכפול, למקם את הזירה עלה תלתן מקפיא להרוג את החרקים על כימות. לא צריך להיות שמאל הזירה במקפיא במשך זמן רב מדי כי הסביבה מקפיא עלול לגרום הפלסטיק לפיצוח.
  4. לכמת התנהגות חרקים על ידי ספירת המגיבים חרקים בכלובים אוסף או ניתוח וידאו. חרקים נשאר בזירה עלה תלתן נספרו כפי שהוא יוצר אין ברירה. לדוגמה, Culicoides נמצאו להיות נמשך ביותר אור UV לעומת ביצוע אין ברירה7.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

הזירה יבשתי שימש כדי לשפר את המזיק, ניטור מלכודות חיפושיות קמח אדום14 ומפליגה ארנאס אווירי עבור הסיאן15 ונשיכות הזבובונים7. אמנם עלה תלתן ארנאס היו דומים, התנאים עבור כל מיני חרקים שונים, לאכלס את ההערכה של חרקים ליליים או תפקודים רבם נוספים שניתן לזחול או לעוף. יותר חשוב אלה מחקרי מעבדה מתורגם לתוך שדה יישומים למעקב אחר שינויים אוכלוסיית חרקים מזיקים, הקדמה של מין פולש, דיכוי האוכלוסייה, ו/או הערכות סיכונים וקטור מחלת.

אב קמח אדום, מטרד המוצר מאוחסנות, הוערכו בזירה הארצית וצילמת באמצעות מצלמת אינפרא-אדום14. תגובות נחשבו חיובית של צבע, אם חיפושית התקדם, יצר קשר עם ה-LED. הגדרת ארנה היה סגנון תחרותי עם ארבע נוריות או שלושת אורות, ריק חשוך עבור פקד. נתוני הניסוי מציין החיפושיות נמשכת ביותר ליד נורית UV (390 ננומטר) (איור 4). מידע זה שימש כדי להפוך חיפושית קמח אדום יותר השמנה באמצעות מערך UV LED המתומן, אשר הביא לעלייה 20% באוסף לעומת קצב הלכידה 1% עם attractant פרומון המקורי לבד.

הסיאן זבובים, חיתוך שדה חיטה מזיקים הוערכו על משיכה צילום באמצעות בזירה האווירית יומי הגדרת15. זבובים הסיאן היו נמשך ביותר אורכי גל ירוק עם עוצמות גבוהות (איור 5). נקבות העדיף את ספקטרום ירוק של nm 502 ו- 525. עם זאת, שני המינים העדיף אור בעוצמה גבוהה (16 W/m2). זהו הדוח הראשון המשיכה הסיאן לטוס כדי לבחור אורכי הגל הנפלטים ועוצמות של נוריות בתנאים מבוקרים. תוצאות אלו משמשות כדי לפתח מלכודת זיהוי הסיאן לטוס יותר עבור שדות חיטה uninfested.

המחלה וקטור נשיכות מידג ', Culicoides sonorensis יכול לשדר וירוסים, אשר cervids, ovids ו bovids עלול לגרום מחלה דימומית epizootic או לשון כחולה במחלה. Sonorensis ג נבדקו באמצעות בזירה האווירית בתנאים ליליים כדי לקבוע הצבעים האופטימלית שמשך סוכר נשיכות הזבובונים המבקשים7. הפרופורציות הגבוהה של נשיכות הזבובונים נמשכו אור אולטרה סגול (UV), עוצמת האור היה חשוב עם האורות המבריקים האטרקטיביים ביותר (איור 6). התנהגויות שוחרת סוכר ולברוח היו מופעלות על ידי 355 nm ו 365 nm, גל בהתאמה, הזבובונים נשיכות להבחין בין אורות שני בצבע. באמצעות אורכי גל אלה, ניתן לשפר את המשיכה sonorensis ג למלכודות אור, האורות שולב מלכודות חרקים סוכר16.

Figure 1
איור 1: הציור הזה משקף את הממד של הזירה יבשתי. מהדורת הצבע במרכז הזירה כמו גם נקודות ההחזקות LED-השיא של כל עיגול חצי מסומנות. הציג גם הוא דוגמה של השתקפות אור חרוט מ LED. זווית צפייה מיטבית של הנוריות היא 45 מעלות למרות העיצוב ארנה מאפשר יותר צרה או רחבה זוויות צפייה כפי החוגים חצי יגביל מוצלב אור חוץ במרכז הזירה. הזירה יבשתי יש פרופיל נמוך יותר בהשוואה בזירה האווירית כי החרקים לא צריך מרחב לעוף, אשר מסייע הקלטות וידאו נישאר ממוקדים על החרקים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: בזירה האווירית assay אור בנוי ברור אקריליק למרות יש לו באותו עיצוב היתרונות של הזירה יבשתי אך מאפשר שטח אנכי שטסתם הערכה חרקים. ארבע מכולות יש נוריות של אורכי גל שונים, מאירה שלהם פיסגה בהתאמה של cloverleaf. איור זה מציג את הזירה להגדיר סגנון תחרות עם אדום, ירוק, כחול, נורות UV. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: שתתמודדו מקור כוח 6 V DC חשמל מחובר נגדים משתנים (פוטנציומטרים) השולטים הכוח כל LED (דיודה פולטת אור) אז את העוצמה של כל אחד LED יכול להיות מותאם באופן עצמאי. דחיסות נייטרלית נייר יכול לשמש גם כדי להפחית את עוצמת מבלי לשנות אורכי הגל הנפלטים. אורך הגל, טווח אורך גל מותאמים על-ידי בחירה שונה LED בדיקות, הביוכימיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4: (למעלה) התנועה של חיפושיות קמח אדום עשר עבור 5 דקות הוערכה בזירה עלה תלתן. ביקור הייתה תנועה מוגדר לכיוון צבע וכתוצאה מכך לגעת ה-LED. הצבעים שנבדקו היו כחולים (410 ננומטר) ו- UV (390, 380 ו 360 ננומטר). קווי שגיאה סטנדרטי מסומנים, הבדלים משמעותיים מסומנים על ידי אותיות (p < 0.0001), אותיות שונות מצביעים על אמצעים שונים באופן משמעותי. (למטה) הערכה נוספת של תנועה עם צבעים בעוצמה נמוכה יותר היה דומה לעיל, אבל עם הצבעים UV (390 ננומטר) וירוק (555 ננומטר) אדום (655 nm), צהוב (587 ננומטר). (איור 4 הודפסה מ Duehl. ואח 2011 עם הרשאה). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 5
איור 5: זכרים ולא נקבות הזבוב הסיאן הוערכו עבור צילום אטרקציה בנפרד למנוע גורמים cofounding. (A-C) נקבה תגובות לעוף (D-F) הם זכרים. הבדלים משמעותיים מסומנים באמצעות אותיות שונות (P < 0.05), אותיות שונות מצביעים על אמצעים שונים באופן משמעותי. (A ו- D) הן הזכרים והן הנקבות נמשכו באופן משמעותי עד ירוק (527 ננומטר) לעומת האדום (624 nm), אמבר (590 nm), וכחול (472 ננומטר). (הפריצה) בתוך הספקטרום הירוק 502-525 nm האטרקטיביים ביותר, (C ו- F) עוצמת האור היה חשוב. (איור הודפסה מ שמיד. et al. 2017 באישור). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 6
איור 6: (למעלה) Culicoides sonorensis נמשכו באופן משמעותי יותר UV אור מאשר כחול, ירוק או אדום. אותיות שונות מצביעים על אמצעים שונים באופן משמעותי (P < 0.05), אותיות שונות מצביעים על אמצעים שונים באופן משמעותי. ארוחות סוכר נמסרו לפני כל שכפול. (למטה) משיכה אל עוצמת האור הוערכה באמצעות תנועה Culicoides sonorensis כלפי אותו אור UV, אבל בעוצמות שונות (4, 8 ו- 12 וואט), אור כחול (24 וואט). (איור הודפסה מ. שניידר ואח 2016 באישור). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

משלימה טבלה 1: כללי LED טבלה עבור אורכי גל- אורכי גל LED צר יותר קיים; רשימה זו מציגה רק טווחים רחב של נוריות הקיימים חזון ספקטרה החרק. אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

צילום-אטרקציה bioassays הם כלי חשוב כדי לקבוע את צבעי אטרקטיבי אופטימלית ולצמצם את האפשרויות עבור ניסויי שדה אחד הצבעים האלה. עם זאת, מספר גורמים הריכוזיות בשעת מיטוב של bioassay עבור ספציפיים חרקים כולל: אור אחד vs. תחרותי ניסויים אור, בהירות, טווח הספקטרום אופטימלית, אמביינט הפרעות קלות, המדינה של חרקים, וכן התנהגויות טבעיות עלולה להגביל את תשובתכם.

רוב לחרקים יש phototaxis מסוימים, אשר עשוי להיות טבעית להימלט מנגנון גרימת החרק לנוע לכיוון האור. ניתן לבדוק זאת על ידי מתן מקור אור בודד בזירה, עוזב את משלושה צדדים אחרים כהה. עם זאת, מבחן תחרותי יהיו ארבע נוריות צבעוניות ומדגים העדפה צבע בהתבסס על התגובה חרקים כל אור. משתמשים bioassay עליך לקבוע אם הם בוחנים עבור משיכה קלה או העדפה אור. ניתן להגדיר בזירה תחרותית לחפש סלידה גם כן. זכור כי החרקים רשאי עדיין ליצור בחירה של צבע בהיר, אם נשאר בזירה המזרח לא לעבר אור. חרקים אלה אין ברירה חייב להיות אחראים בתוצאות.

תמיד צריך לקחת בחשבון את הבהירות דיודות פולטות אור, ארנה אורות יש עלה או ירד באותה האינטנסיביות; לכן, חשוב לבחון את הבהירות של הנוריות לפני בכל ניסוי עם ספקטרומטר צילום. פוטנציומטרים חשובים לשליטה המתח על כל LED, אשר בתורו מתאימה את הבהירות. בכמויות מסחריות נוריות להשתנות בתגובה מתח אז אפילו בתוך קבוצה של נוריות עם ספקטרום אותו, הערכת כל LED שונים ו נגד משתנה מותאם לפני השימוש. אפילו עם דחיסות נייטרלית זו טכניקה מסננים יש לפעמים צורך להפחית את עוצמת נורות בהיר מאוד. סניידר. et al. (2016) 8 ו. שמידט et al. (2017) 10 למצוא בהירות כדי להיות גורם משמעותי נשיכות מידג ואוספים הסיאן לטוס עם אורות בהירים איסוף חרקים באופן פרופורציונלי יותר, למרות גל היה הגורם החשוב ביותר ואחריו בהירות.

משתמשים bioassay ייהנו על-ידי בדיקת ספקטרום צר באורך גל נוריות. סניידר. et al. (2016) 8 מצאו sonorensis ג מסוגלים להבדיל בין אורכי גל (10 ננומטר אחד מהשני), אלה elicited תגובות התנהגותיות שונות מאוד. נוריות גל צר ולכן יהיה צורך לקבוע צר אופטימלית אורך הגל של אור על התנהגות נתונה.

אור חיצוני יכול להתערב במשיכה קלה. שמידט. et al. (2017) 10 מצא זבובים הסיאן נמשכת הרבה יותר צבעים כאשר ניתנת ארנה כהה יותר במהלך אחד מואר. עם זאת, בזירה crepuscular (מואר חלקית), האורות שעובד הכי טוב. ארנה כהה חוסמת 100% של אור חיצוני, משמש לבדיקת חרקים ליליים בסביבתם חזותית טבעית יותר. ארנאס יכול לשמש גם באור טבעי כדי לדמות את הסביבה חזותי של חרק ההשתנות היומית, גורם חשוב להבטחת המשיכה בתנאים השמנה בעולם האמיתי.

למרות משיכה ויזואלית הוא חשוב, חוש הריח attractants (פרומונים, kairomones) ניתן להוסיף כמו. Duehl et al. (2010) 16. משיכה סינרגטי זו גדל האוסף מלכודת. Attractant למרחקים ארוכים יכולים לסייע בהבאת אנשים קרוב יותר למקור אור אטרקטיבי, במידה רבה עלייה ילכוד המשיכה14. לדוגמה, פרומון למשוך את חיפושיות קמח אדום היה פרומון המין הנשי. עם זאת, בדיקות שלבים שונים כגון הפדרציה, unmated, החדשים המתגלים, ovipositing, מדינות אחרות או המבקשים מזון/מחשב מארח עשויים להיות חשובים כי הם יכולים להיות אטרקציות ייחודיות כמו במאי את שלבי החיים השונים כגון הזחלים, גלמי או מבוגרים הסביבה השמנה גם להתייחס, בסביבות מזון עשיר כמו טחנות קמח מזון ריח המבוסס attractants יהיה אפקטיבי פחות.

ארנס לשנות או להשפיע על התנהגויות חרק אפילו בתנאים מבוקרים קבוע כגון רמות אור, לחות וטמפרטורה. ייתכן מגבילות לתנועות חרקים טבעי אזורים קטנים או פתחים. לדוגמה, ב- משפט אחד כולכית tarsalis יתושים לא נרשמה הפתחים הצרים בכלובים אוסף (LW Cohnstaedt, התבוננות אישית), זבובים הבית לא יהיה מוכן להיכנס אזורים כהים11. במקרים מסוימים, אלה ניתן להתגבר באמצעות נייר דביק, לתפוס את החרקים להתקרב האורות, אך לא יכנס כלובים או לצלם את התנהגויות חרקים. לכן, כל התוצאות bioassay מעבדה צריך להיות מאושרות עם בדיקות שדה.

אור bioassay בזירה ובחר את הפרוטוקול המתואר הם ייחודיים כי הם ניתן להתאים כל מין חרק אווירי או יבשתי. ארנאס חשבונות עבור פעילות גבוהה וחרקים פעילות נמוכה (צורת עלה תלתן) ותיאטרון האורות גמישים עבור מבחני תחרותי and תחרותי שונים. לבסוף בשיטה זו יכול גם להתאים לרוב כל ההיסטוריה תכונה (כגון כמו רעב, סוכר/מארח מחפש, את כל סיפור חיי הבמה, וכו '.). מסיבות אלה לעזור להפוך את זה bioassay אור פרוטוקול אוניברסלי וגמיש עבור זמן מינימלי או ביצה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

אף אחד

Acknowledgements

אף אחד

Materials

Name Company Catalog Number Comments
metal flashing material
#10 stainless steel machine screw Stock
#10 stainless steel locking nut Stock
5 mm LED holder Radio Shack Corp 276-080
matte black spray paint Stock
Fluon Stock
molded polyacrylic
screw top Nalgene Thermo Fisher Scientific Nunc polymethylpentene 125 mL, 64 mm outer diameter, 74 mm height
Threaded Teflon pipes Stock 15 mm diameter, 60 mm length
StellarNet light spectrometer Stellar Net, Inc BLACK Comet C-SR-25
LED infrared light source Tracksys LTD
infrared video camera Panasonic Corp WV-BP330 Panasonic CCTV camera
MEDIACRUISE software Canopus Corp

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Briscoe, A. D., Chittka, L. The evolution of color vision in insects. Annu. Rev. Entomol. 46, 471-510 (2001).
  2. Srinivasan, M. V., Venkatesh, S. Embodying natural vision into machines. From living eyes to seeing machines. Oxford University Press. U.K. 249-265 (1997).
  3. Srinivasan, M., Moore, R. J. D., Thurrowgood, S., Soccol, D., Bland, D. From Biology to engineering: insect vision and applications to robotics. Frontiers in sensing. Barth, F. G., Humphrey, J. A. C., Srinivasan, M. V. Springer. Vienna, Austria. 19-39 (2012).
  4. Allan, S. A., Day, J. F., Edman, J. D. Visual ecology of biting flies. Annu.Rev. Entomol. 32, 297-316 (1987).
  5. Brown, A. W. A. Studies of the responses of the female Aedes mosquito Part V. The role of visual factors. Bull. Entomol. Res. 44, 567-574 (1953).
  6. Brown, A. W. A. Studies on the responses of the female Aedes mosquito Part VI. The attractiveness of coloured cloths and Canadian species. Bull. Entomol. Res. 45, 67-78 (1954).
  7. Snyder, D., Cernicchiaro, N., Cohnstaedt, L. W. Sugar-feeding status alters biting midge photoattraction. Med. Vet. Entomol. 30, 31-38 (2016).
  8. Menzel, R., Shmida, A. The ecology of flower colours and the natural colour vision of insect pollinators: The Israeli flora as a study case. Biological Reviews. 68, 81-120 (1993).
  9. Walker, W. F. Responses of selected thysanoptera to colored surfaces. Environ. Entomol. 3, 295-304 (1974).
  10. Lelito, J. P., Fraser, I., Mastro, V. C., Tumlinson, J. H., Baker, T. C. Novel visual-cue-based stickytraps for monitoring of emerald ash borers, Agrilus planipennis (Col., Buprestidae). J. Appl. Entomol. 132, 668-674 (2008).
  11. Diclaro, J. W. II, Cohnstaedt, L. W., Pereira, R. M., Allan, S. A., Koehler, P. G. Behavioral and Physiological Response of Musca domestica to Colored Visual Targets. J. Med. Entomol. 49, (1), 94D100 (2012).
  12. Steverding, D., Troscianko, T. On the role of blue shadows in the visual behaviour of tsetse flies. Proc. R. Soc. Lond. B. 271, 16-17 (2004).
  13. Cohnstaedt, L. W., Gillen, J. I., Munstermann, L. E. Light-emitting diode technology improves insect trapping. J. Am. Mosq. Control Assoc. 24, 331-334 (2008).
  14. Duehl, A. J., Cohnstaedt, L. W., Arbogast, R. T., Teal, P. E. A. Evaluating light attraction to increase trap efficiency for Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). J. Economic Entomol. 104, 1430-1435 (2011).
  15. Schmid, R. B., Snyder, D., Cohnstaedt, L. W., McCornack, B. P. Hessian Fly (Diptera: Cecidomyiidae) Attraction to Different Wavelengths and Intensities of Light-EmittingDiodes in the Laboratory. Environ. Entomol. 46, (4), 895-900 (2017).
  16. Cohnstaedt, L. W., Snyder, D. Design features of a proposed insecticidal sugar trap for biting midges. Vet. Ital. 52, (3-4), 265-269 (2016).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics