Centrale elementer i foto attraktion Bioassay for insekt undersøgelser eller overvågning programmer

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

Foto-attraktion bioassay arenaer bruges til at bestemme den optimale lys farve at maksimere insekt tiltrækning; men bioassays og metoder er specifikt at målrette insektvoks opførsel og levesteder. Tilpasselig udstyr og ændringer forklares for natlig eller temperaturprofil og terrestriske eller antenne insekter.

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

Optimeret visuelle attraktanter vil øge insekt fældefangst effektivitet ved hjælp af target insekt medfødte adfærd (positiv foto-Taxi) som et middel til at lokke insekt i en befolkning kontrol eller overvågning fælde. Light emitting dioder (lysdioder) har oprettet tilpasselig belysning muligheder med bestemte bølgelængder (farver), intensiteter og båndbredder, som alle kan tilpasses til målet insekter. Foto-attraktion adfærdsmæssige bioassays kan bruge lysdioder til at optimere den attraktive farve for en insektarter ned til specifikke livshistorie faser eller adfærd (parring, fodring eller søger ly). Forskere skal derefter bekræfte bioassay resultater i feltet og forstå den begrænsede attraktive afstand af den visuelle attraktanter.

Kløverblads bioassay arena er en fleksibel metode til at vurdere foto attraktion mens også vurdering af en række naturlige insekt adfærd, såsom flugt og fodring svar. Arenaen kan bruges til jordbaseret eller sprøjtning insekt eksperimenter samt temperaturprofil og nataktive insekter. Data indsamling teknikker med arenaen videooptagelser, tælle kontakt med lys eller fysisk indsamling insekter, som de er tiltrukket mod lysene. Kontiene assay for insekter, der gør nej-valg og arenaerne kan være enkelt (noncompetitive) farve eller flere (konkurrencedygtige) farver. Den kløverblads design forårsager insekter med stærke thigmotaxis at vende tilbage til midten af den arena, hvor de kan se alle mulighederne i en konkurrencedygtig LED tests. Arenaen kløverblads præsenteres her er blevet brugt med myg, væggelus, Hessian fly, hus fluer, Mitter, røde mel biller og psocids. Bioassays bruges til at udvikle nøjagtige og effektive insekt fælder guide udvikling og optimering af insekt fælder bruges til at overvåge skadedyr befolkning udsving for sygdom vektor risikovurderinger, indførelsen af invasive arter, og/eller bruges til befolkningen undertrykkelse.

Introduction

Næsten alle entomologisk overvågning afhænger lugtesansen eller visuelle attraktanter og ofte begge dele. Flygtige olfaktoriske attraktanter kan sprede sig i hele miljøet resulterer i et stort attraktivt område. Men visual attraktanter kan have en mere begrænset rækkevidde på grund af de hvirvelløse sammensatte øje løse billeder1,2,3. Derfor, visuelle attraktanter skal være optimeret til insekt af interesse at maksimere attraktion og fælde designet til at drage fordel af target insekt naturlige adfærd.

Visuel attraktion er baseret på bølgelængder fra solen eller andre lyskilder, som absorberes eller reflekteres af et objekts overflade; organismer Se denne absorption/brydning af bølgelængder som farve. Insekt vision har vist sig for at omfatte blå, grøn og ultraviolet (UV) bølgelængder1. Insekter bruge deres vision til hjælp med at finde kammerater, mad og husly4. Insekter kan visuelt definere objekt størrelser, farver, former, bevægelser og kontraster5,6. Nocturnally aktive insekter er generelt tiltrukket af lys af forskellige kontrast og intensitet4, hvorimod temperaturprofil insekter kan løse farver og billeder, ud over kontrast på grund af større photon tilgængelighed i løbet af dagen. Overvågning fælder brug insekt visuelle stikord til deres fordel at optimere tiltrækning og fange7.

Den mest almindelige metode til evaluering af foto-attraktion var observation af insekt bevægelse i retning af forskellige farvede figurer som blomster8 eller objekter (f.eks. klæbrige kort9,10). Visuelle bioassays bruger koloniseret insekter kan hjælpe med at identificere de optimale vifte af bølgelængder og/eller intensitet, hvilket reducerer antallet af feltforsøg. Visuelle bioassays som "Tosidet Light Tunnel" blev designet til test fluer11. Problemet med to dobbeltsidet lys tunneler er, at de ikke højde for insekter, der ikke indsamles. De fleste insekter vil sidde fast på indre hjørner og langs kanterne i arenaer. Kun to farver kan også blive testet på én gang. Andre assays omfatter metoder til Steverding & Troscianko (2004)12, som indsnævret tsetsefluen tiltrækning til brede bånd (±50 nm) af lyse farver. Light emitting dioder (lysdioder) er indarbejdet i fælder at forbedre insekt tiltrækning ved at optimere bølgelængder af udsendte lys1,13,14. Optimere den visuelle tiltrækning af disse fælder eller overvågning enheder vil forbedre insekt samling effektivitet ved hjælp af insekt medfødte adfærd for at lokke insekter. På denne måde anvendes bioassay resultaterne til at optimere eksisterende fældefangst teknologi. Den "terrestriske leddyr Trap" forbedret industri standard dome-type fælde for røde mel beetle overvågning (US patent # US8276314B2)) og den "metode og kompositioner for forbedret lys fælder", indarbejdes af lysemitterende dioder i antenne insekt fælder (US patent # US2009/0025275A1). De to patenter bruge LED-teknologi, der var optimeret ved hjælp af bioassay resultater til en betydelig forbedring insekt fælder.

Denne undersøgelse beskriver en foto attraktion bioassay arena og metoder, tillade efterforskere at evaluere den insekt svar for at indsnævre bølgelængder som en konkurrencedygtig eller enkelt attraktive farve. Udstyr og eksperimentelle ændringer præsenteres for natlig, temperaturprofil, terrestriske og antenne insekter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. bioassay komponenter

  1. Jordbaserede arena konstruktion
    1. Brug metal blinkende materiale strimler af 2,54 cm længde. Bøje hver strimmel i en halv cirkel med en diameter på 15,24 cm (figur 1).
    2. Tilslut ender af hver halv cirkel og danne en kløverblads form fra de fire stykker. Tilslut en selvlåsende møtrik og en #10 maskine skrue til enderne af hver halv cirkel til at holde dem sammen.
    3. Bor et hul i midten af hver halvcirkel 0,79 cm fra bunden af arenaen. Anbringe 5 mm LED holdere til huller boret i midten af hver halvcirkel.
    4. Med det formål at reducere refleksion, spray mat sort spraymaling hele arena14 til at dække den metal blinkende. Bruge en flydende konsistens (fx., Fluon) at forhindre insekter i at klatre ud af arenaen over spraymaling.
  2. Antenne arena konstruktion
    Bemærk: Den antenne arena har en lignende størrelse og dimension til jordbaseret arena; men polyacrylic materiale blev brugt (figur 2). Den klare plast tillader alle lys at passere igennem. Den klare plast forhindrer refleksion, der interfererer med eksperimentet. Den klare plast sætter også eksperiment til at blive filmet.
    1. Tråd de længst point for hver halvcirkel tillade samling beholdere til at skrue fast på den største scene. Figuren kløverblads sender insekter tilbage til midten. Ingen eksterne hjørner tilskynde insekt menigheden; samling kopper for antenne insekter har dog alle interne hjørner og ingen eksterne hjørner.
    2. Den antenne arena samling containere, bruge skrue toppen polymethylpentene beholdere (125 mL, 64 mm ydre diameter, højde 74 mm) og bore bunde (15 mm i diameter).
    3. I hver af de containere bunde, anbringe gevind rør (diameter 15 mm, 60 mm længde).
    4. Vedhæfte en 5 mm LED indehaveren til låg af hver container. Tråd hver samling bur låget på den store blænde af samling bure.
    5. Sæde gevind røret fra arena i den lille blænde på den modsatte side af samlingen bur. Sikre, at hele gevind rør slutningen flugter med vægge inde i arenaen og passer stramt til samling bur.
      Bemærk: De gevindskårne rør var lavet af Teflon. Teflon gløder farven på de LED, der sin samling bur holder. De gevindskårne rør var det eneste element, der lyser over for insekter i arena på grund af en grå plast stof i bunden af hver samling bur.
  3. Elektronik forberedelse
    Bemærk: Der er forskellige farver (bølgelængder) af lysdioder er afhængige af kemikalier, der anvendes til at konstruere LED og derfor en bred vifte af farver er muligt (tabel 1).
    1. For alle eksperimenter, skal du bruge standard 5 mm lysdioder med positive og negative kundeemner. Lysdioder kan være indskrænket i deres sortiment af bølgelængde ± 5 nm eller kan være store i deres bølgelængdeområde ± 50 nm.
    2. Definere synsvinklen som den maksimale konisk vinkel på som en skærm kan ses. Disse er ellers kendt som gennem hullet lysdioder. Gennem hullet lysdioder kræver enten gennem hullet slots på en PCB, ledningsforbindelserne, eller ledninger loddet til de negative og positive terminaler. Overflade mount lysdioder kræver ordentlig PCB design og lodde for at indarbejde dem.
    3. Indarbejde variable modstande i elektronik til at styre LED kraft indtagelse (LED intensitet) (figur 3). Brug en lys spektrometer til at kontrollere intensiteten (W/m2) og bølgelængde (nm) af lysdioder for hvert forsøg.

2. arena forberedelse

  1. Før og mellem hver replikat omhyggeligt demontere og rengøre arena ved hjælp af en lugtfri, slibende sæbe i varmt vand til at fjerne lugt eller uønskede attraktanter. Brug en svamp med et lavt slibende til at undgå at ridse arenaen.
    1. Grundigt tørre arena og sæt det til side til slut lufttørring som forberedelse til den næste retssag. Dette vil forhindre vand pletter fra udviklingslande. Ridser og vand pletter kan forårsage brydning på disse punkter på arenaen. Fordrejninger oprette fejl i resultaterne.
    2. Når arenaen skal håndteres, bære nitrilhandsker for at undgå at indføre menneskelige lugte på overflader af arenaen.
  2. Optage følgende miljøvilkårene: fugtighed, temperatur, barometertryk, dato, start-/ sluttidspunkt, eksterne lyskilder og LED positioner i arenaen. Optage disse værdier og overvåge deres tendenser fra forsøg til eksperiment. Dette sikrer korrekt ensartet eksperimentelle replikater, optage de miljømæssige forhold før og efter replikater.
  3. Typer af eksperimenter
    Bemærk: Denne opsætning er i stand til enkelt og konkurrencedygtigt lys test.
    1. Enkelt lys test, bruge en lys udsender på et enkelt kløverblad, mens resten af kløver bladene har intet udsender fra dem.
    2. Konkurrencedygtige eksperiment, udsende lys fra alle fire cloverleafs med forskellige karakteristika i konkurrence med hinanden.
      Bemærk: Andre eksperimenter kan vurdere betydningen af insekt stat (fed, udsultet, teneral, parret, blod fodret, osv.) og livshistorie fase. Adfærdsanalyse optagelse software kan bruges til at registrere og kvantificere adfærd. For natlige eksperimenter, kan infrarøde kameraer bruges til at se insekter, som vil lyse hvide i IR optagelse i modsætning til den mørke arena.
    3. Rotere LED positioner efter hver replikeres til at styre den potentielle virkning af lys interferens mellem modsatrettede lyskilder og nogen miljømæssige præferencer.
    4. Hvis du vil tælle antallet af samlinger for insekter, der ikke går ind i huller, brug infrarøde lysdioder, infrarødt kamera og software14. Videooptagelsen vil vise antallet af beetle besøg på hver LED. En samling er ikke medregnet medmindre insekt bevæger sig fra midten af arenaen mod et LED i stedet for efter en kant forbi en LED.
  4. Arena setup
    1. Oprette en piedestal med fire identiske mason krukker og placere en sort linned klud på toppen af dem. Linned klud er sort til at holde lys fra afspejler ned i bunden af arenaen.
    2. Sted bundpladen af arena på toppen af denne piedestal. Saml hvert stykke af arena på toppen af denne base plade.
    3. Placer den kløverblads arena centralt omkring frigivelsen punkt i bundpladen. At holde denne centrale tillader insekter at dukke op fra midten af eksperimentet, giver dem ikke oprindelige præference.
    4. Installere lysemitterende dioder (lysdioder) i objektbeholderen fire samling LED indehavere.
    5. Oprettet den elektriske udstyr til at styre lys.

3. Start Bioassays

  1. Placere den klart låg af arenaen over arenaen parallelt med bundpladen. Hvis insekter er frigivet gennem bundpladen, skal arena låget allerede være på arenaen. Dette indeholder insekter og giver mulighed for visuel bedømmelse eller videooptagelse (jordbaseret insekter).
    1. Hvis det er nødvendigt af arter (antenne insekter), midlertidigt immobilisere insekter til at tillade udvinding fra deres (fremkomsten) bure og tillade arena introduktion. Bankede insekter ned opnås med midlertidigt med kuldioxid eller en kold temperatur (<-20 ° C for myggene-4.0 ° c for myg).
    2. Ved hjælp af en betjent sug, uddrag den ønskede sex og optælling af insekter fra bankede ned insekter. Derefter, indføre insekter ind i arenaen gennem bundpladen. Bruge en pipe eller andre aspiration værktøj for insekt udvinding. For meget håndtering eller lange eksponeringer vil reducere overlevelse.
    3. Start bioassay optagelser/vurdering før akklamation bekræfte insekter reagerer kun på lyset og ikke udviser en flugt reaktion. For at undgå flugt reaktion, en give en akklimatisering tid af 1 h til insekter før du tænder på elektronik. Insekter orientere mod bestemte bølgelængder af lys under deres flugt reaktion når de placeres i et nyt miljø.

4. afslutning og kvantificere Bioassays

Bemærk: Varigheden af hver eksperimentelle replikat vil afhænge insekt adfærd og reaktion timing, generelt bruge en længere eksponeringstid, mere svar har tendens til at være mere informative.

  1. Optag miljøforhold.
  2. Stop optagelser såsom infrarød-kamera, hvis de anvendes.
  3. Ved hjælp af samling kamre: efter hver replikeres, placere den kløverblads arena i fryseren til at dræbe insekter til kvantificering. Arena bør ikke efterlades i fryseren for længe, fordi frysning miljøet kan forårsage plast til at knække.
  4. Kvantificere insektvoks opførsel af tælle insekt respondenter i samling bure eller analysere video. Insekter, der forblev i arenaen kløverblads blev talt som at have gjort noget valg. For eksempel blev culicoide fundet for at være mest tiltrukket af UV-lys i forhold til at gøre valget7.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den jordbaserede arena er blevet brugt til at forbedre skadedyr overvågning fælder for røde mel biller14 og af antenne arenaer for hessian flyver15 og Mitter7. Selvom de kløverblads arenaer var ens, betingelserne for hver insektarter var anderledes og indkvarteret evaluering af natlig eller temperaturprofil insekter, der kan kravle eller flyve. Endnu vigtigere er disse lab undersøgelser oversat til feltet programmer for overvågning af insekt skadedyr befolkning ændringer, indførelsen af invasive arter, befolkningens undertrykkelse og/eller sygdom vektor risikovurderinger.

Rød mel biller, en gemt produkt skadedyr, blev evalueret i den jordbaserede arena og filmet ved hjælp af en infrarød kamera14. Svar blev anset positiv for en farve, hvis en Bille flyttede over og kontaktede LED. Opsætningen af arena var en konkurrencedygtig stil med fire lys eller tre lys og en mørk tom for kontrol. Den retssag data angiver biller var mest tiltrukket af nær UV LED (390 nm) (figur 4). Disse oplysninger blev brugt til at gøre en bedre rød mel beetle fælde ved hjælp af en ottekantet UV LED-array, hvilket resulterede i en 20% stigning i indsamling sammenlignet med en 1% fange sats med den oprindelige feromon lokkemidler alene.

Hessian flyver, hvede field afgrøde skadedyr blev evalueret for foto tiltrækning ved hjælp af arenaen fra luften med en daglige indstilling15. Hessiske fluer var mest tiltrukket af grønne bølgelængder med høj intensitet (figur 5). Hunnerne foretrak de grønne spektre af 502 og 525 nm. Men begge køn foretrak høj intensitet lys (16 W/m2). Dette er den første betænkning af Hessian flyve attraktion at vælge udsendte bølgelængder og intensiteter fra lysdioder under kontrollerede forhold. Disse resultater bliver brugt til at udvikle en bedre Hessian flyve påvisning fælde for uninfested hvedemarker.

Sygdom vektor biting midge, culicoide sonorensis kan overføre virus, som i hjortedyr, ovids og kvæg kan resultere i epizootisk hæmoragisk sygdom eller sygdom, blå tunge. C. sonorensis blev testet ved hjælp af arenaen antenne nocturnal vilkår til at bestemme de optimale farver, der tiltrak sukker søger Mitter7. De højeste andele af Mitter var tiltrukket af ultraviolet (UV) lys og lysintensitet var vigtigt med de klareste lys er mest attraktive (figur 6). Sukker-søger og undslippe adfærd var udløst af 355 nm og 365 nm i bølgelængde henholdsvis og Mitter skelnes mellem de to-farvet lys. Brug disse bølgelængder, tiltrækning af C. sonorensis til lys fælder kan forbedres og lysene er blevet indarbejdet i insektbekæmpelsesmidler sukker fælder16.

Figure 1
Fig. 1: tegningen afspejler dimensionen af den jordbaserede arena. Udgivelsen punkt på midten af arenaen samt point af LED vedhæftede filer på toppen af hver halv cirkel er mærket. Også præsenteret er et eksempel på en konisk lys projektion fra en LED. Den optimale betragtningsvinkel på lysdioder er 45° selv om arena design giver mulighed for mere smal eller bred visning vinkler som de halve cirkler vil begrænse lys crossover undtagen på midten af arenaen. Den jordbaserede arena har en lavere profil i forhold til den antenne arena fordi insekter ikke har brug for plads til at flyve, som hjælper videooptagelser holde fokus på insekter. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: antenne lys assay arena bygget fra klar akryl, selv om det har alle de samme design fordelene ved de jordbaserede arena, men giver mulighed for mere lodret plads til flyvende insekt evaluering. Fire samling containere har lysdioder af forskellige bølgelængder lysende deres respektive apex af kløverblad. Denne figur viser arena oprettet konkurrence stil med rød, grøn, blå og UV lys. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: den elektriske skematisk af en 6 V DC power source knyttet til variable modstande (potentiometre), der styrer magt til hvert LED (lysemitterende diode) så intensiteten af hver LED kan justeres uafhængigt. Neutral tæthed papir kan også bruges til at reducere farveintensiteten uden at ændre de udsendte bølgelængder. Bølgelængde og bølgelængdeområdet justeres ved at vælge forskellige LED kemi. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: (Top) Flytning af ti røde mel biller i 5 min blev vurderet i kløverblads arena. Et besøg var defineret bevægelse i retning af en farve, hvilket resulterer i at berøre LED. Testede farver var blå (410 nm) og UV (390, 380 og 360 nm). Standard fejllinjer angives og betydelige forskelle er angivet med bogstaver (p < 0,0001), forskellige bogstaver angiver væsentligt forskellige midler. (Nederst) Yderligere evaluering af bevægelse med lavere intensitet farver var den samme som ovenfor, men med farver UV (390 nm), grøn (555 nm), rød (655 nm), og gul (587 nm). (Figur 4 blev genoptrykt fra Duehl et al. 2011 med tilladelse.) Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5: handyr og kvindelig hessiske fluer blev evalueret for foto attraktion separat hen til forhindre han stiftede faktorer. (A-C) er kvindelig flyve svar og (D-F) er mænd. Markante forskelle er angivet med forskellige bogstaver (P < 0,05), forskellige bogstaver angiver væsentligt forskellige midler. (A og D) Både hanner og hunner blev betydeligt tiltrukket til grøn (527 nm) i forhold til rød (624 nm), rav (590 nm), og blå (472 nm). (B og E) Inden for de grønne spectra 502-525 nm var mest attraktive og (C og F) intensiteten af det lys var vigtigt. (Figur blev genoptrykt fra Schmid et al. 2017 med tilladelse.) Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6: (Top) Culicoide sonorensis var tiltrukket betydeligt mere for UV-lys end blå, grøn eller rød. Forskellige bogstaver angiver signifikant forskellige (P < 0,05), forskellige bogstaver angiver væsentligt forskellige midler. Sukker måltider blev leveret før hver replikeres. (Nederst) Tiltrækning til lysintensitet blev vurderet ved hjælp af culicoide sonorensis bevægelse mod den samme UV lys, men på forskellige intensiteter (4, 8 og 12 watt) og et blåt lys (24 watt). (Figur blev genoptrykt fra Snyder et al. 2016 med tilladelse.) Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Supplerende tabel 1: almindelige LED tabel for bølgelængder. Flere smalle LED bølgelængder findes; denne liste viser kun brede lønrammer lysdioder, der findes i insekt vision spektre. Venligst klik her for at downloade denne fil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Foto-attraktion bioassays er et vigtigt redskab til at bestemme den optimale attraktive farve og minimere muligheder for markforsøg af disse farver. Dog flere faktorer skal overvejes, når du optimerer bioassay for et bestemt insekt herunder: enkelt lys vs. konkurrencedygtige lys eksperimenter, lysstyrke, optimal spektrale range, omgivende lys indblanding, insekter og naturlige adfærd, der kan begrænse de mulige løsninger.

De fleste insekter har nogle phototaxis, som kan være en medfødt flugt mekanisme forårsager insekt at bevæge sig mod lyset. Det kan testes ved at give en enkelt lyskilde i arenaen og forlader de andre tre sider mørk. Men en konkurrencedygtig test vil have fire farvede lys og viser farve præference baseret på den insekt svar på hvert lys. Bioassay brugere skal bestemme, hvis de tester for lys attraktion eller lys præference. Den konkurrencedygtige arena kan sættes op til at lede efter frastødning så godt. Husk, at insekterne ikke kan stadig træffe et valg af lys farve, hvis de bo i arenaen og ikke orientere mod en lys. Disse ingen valg insekter skal regnskabsføres i resultaterne.

Lysemitterende diode lysstyrke skal altid overvejes, og arena lys skal forhøjes eller nedsættes til den samme intensitet; Derfor er det vigtigt at teste lysstyrken af lysdioder før hvert forsøg med et foto spektrometer. Potentiometre er vigtige for at styre spændingen til hver LED, som til gengæld justerer lysstyrken. Kommercielt produceret lysdioder varierer i spænding svar og så selv inden for en gruppe af lysdioder med de samme spektre, hver forskellige LED skal evalueres, og potentiometeret justeret før brug. Selv med denne teknik neutral tæthed for filtre undertiden at reducere intensiteten af meget lyse pærer. Snyder et al. (2016) 8 og Schmidt et al. (2017) 10 fundet lysstyrke til at være en væsentlig faktor i biting midge og Hessian flyve samlinger med lysere lys indsamling forholdsmæssigt flere insekter, selv om bølgelængde var den vigtigste faktor efterfulgt af lysstyrke.

Bioassay brugere vil få fordele ved at teste smalle bølgelængde spectra lysdioder. Snyder et al. (2016) 8 fundet C. sonorensis stand til at skelne mellem bølgelængder (10 nm apart) og disse fremkaldte meget forskellige adfærdsmæssige reaktioner. Smalle bølgelængde lysdioder vil derfor være nødvendigt at bestemme den optimale smalle bølgelængde af lys for en given adfærd.

Ekstern lys kan interferere med lys attraktion. Schmidt et al. (2017) 10 fundet hessiske fluer langt mere tiltrukket af farver, når de får en mørk arena end under en tændte en. Men i et skumrings arena (delvis tændt), lysene arbejdet bedste. En mørk arena blokerer 100% af lys udefra og bruges til at teste nataktive insekter i deres mere naturlige visuelle miljø. Arenaerne kan også bruges i naturligt lys til at simulere det visuelle miljø af en temperaturprofil insekt, en vigtig faktor for at sikre attraktion i den virkelige verden diffusering.

Selv om visuel attraktion er vigtig, kan olfaktoriske tiltrækningsmidler (feromoner, kairomones) tilføjes i Duehl et al. (2010) 16. denne synergistiske attraktion øget fælde samling. En langdistance attractant kan støtte i at bringe borgerne tættere til den attraktive lyskilde og vil kraftigt øge fælde attraktion14. For eksempel, var feromon bruges til at tiltrække de røde mel biller en kvinde sex-feromon. Teste forskellige stadier som fodret, unmated, nyopstået, ovipositing, kan mad/vært søger eller andre stater dog vigtigt fordi de kan have unikke attraktioner som maj de forskellige livshistorie faser som larver, pupper eller voksne. Diffusering miljø bør også overvejes i fødevarer rige miljøer som mel mills mad lugt baseret attraktanter vil være mindre virkningsfuldt.

Arenaer kan ændre eller påvirke insektvoks opførsel selv under kontrollerede forhold såsom fast lysniveauer, fugtighed og temperatur. Små områder eller åbninger kan være restriktiv til naturlige insekt bevægelser. For eksempel, i en retssag Culex tarsalis myg gå ikke de smalle åbninger i samling bure (LW Cohnstaedt, personlige observation) og stuefluer ville ikke indtaste mørke områder11. I nogle tilfælde kan disse overvindes ved hjælp af selvklæbende papir og fange insekter, som går i nærheden af lys, men træder ikke bure eller videooptagelser insekt adfærd. Derfor, alle bioassay laboratorieresultaterne skal bekræftes med feltforsøg.

Lys bioassay arena og protokollen beskrevet er unikke, fordi de kan tilpasses enhver terrestriske eller antenne insektarter. Arenaerne design konti for høj aktivitet og lav aktivitet insekter (figuren kløverblads) og lysene er fleksible for forskellige konkurrencedygtige og ikke-konkurrencedygtige assays. Denne metode kan endelig også rumme de fleste enhver livshistorie træk (sådan som udsultet, sukker/vært søger, livshistorie scene, osv.). Disse grunde til at gøre dette lys bioassay en universel og fleksibel protokol for minimal tid eller penge, der investeres.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen

Acknowledgements

Ingen

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