Schlüsselelemente des Foto-Attraktion-Bioassay für Insekten Studien oder Monitoring Programme

Behavior

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Summary

Foto-Attraktion Bioassay Arenen werden verwendet, um festzustellen, das optimale Licht Farbe(n) Insekt Attraktion zu maximieren; Bioassays und Methoden sind jedoch spezifisch für Insekten Verhaltensweisen und Lebensräume ausgerichtet. Anpassbare Geräte und Modifikationen sind nachtaktiv oder tagaktiv und terrestrische Antenne Insekten erklärt.

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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).

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Abstract

Optimierte visuelle Lockstoffe wird Insekten fangen Effizienzsteigerung durch den Einsatz das Ziel Insekt angeborene Verhaltensweisen (positive Foto-Taxis) als ein Mittel, um das Insekt in einen Bevölkerungskontrolle oder eine Überwachung Falle zu locken. Licht emittierende Dioden (LEDs) haben anpassbare Beleuchtungsoptionen erstellt, mit bestimmten Wellenlängen (Farben), Intensitäten und Bandbreiten, die den Zielinsekten angepasst werden können. Foto-Attraktion Verhaltens Bioassays können LEDs verwenden, um die attraktiven Farbe(n) für eine Insektenarten auf bestimmten Lebensgeschichte Phasen oder Verhaltensweisen (Paarung, Fütterung oder Zuflucht) zu optimieren. Forscher müssen dann bestätigen die Bioassay-Ergebnisse auf dem Gebiet und verstehen den begrenzte attraktive Abstand der visuellen Lockstoffe.

Die Kleeblatt Bioassay-Arena ist eine flexible Methode, um Foto-Attraktion und gleichzeitig Beurteilung eine Reihe von natürlichen Insekten Verhaltensweisen wie Flucht und Fütterung Antworten zu beurteilen. Die Arena kann für terrestrische oder Antenne Insekt Experimente sowie Tag- und nachtaktive Insekten verwendet werden. Data-Sammlung-Techniken mit der Arena sind Videoaufnahmen, zählen Kontakt mit den Lichtern oder physisch sammeln die Insekten, wie sie auf die Lichter angezogen sind. Der Assay-Konten für Insekten, die keine-Wahl und den Arenen machen kann (nichtkompetitiv) einfarbig oder mehrfarbig (Wettkampf). Das Kleeblatt Design bewirkt, dass Insekten mit starken Thigmotaxis, um die Mitte der Arena zurückzukehren wo sie sehen können alle Optionen in einem wettbewerbsfähigen LED Tests. Die Kleeblatt-Arena hier vorgestellten wurde mit Mücken, Wanzen, Hessische Fliege, Stubenfliegen, Gnitzen, rote Mehl Käfer und Psocids verwendet. Bioassays werden verwendet, um genaue entwickeln und effektive Insektenfallen, die Entwicklung und Optimierung von Insektenfallen führen verwendet, um Pest Populationsschwankungen für Krankheit Vektor Risikobewertungen, die Einführung invasiver Arten zu überwachen und/oder verwendet werden, für Unterdrückung der Bevölkerung.

Introduction

Fast alle entomologischen Überwachung hängt von Geruchssinn oder visuelle Lockstoffe und oft beides. Flüchtige olfaktorische Lockstoffe können in der gesamten Umgebung, was zu einem großen attraktiven Gebiet verteilen. Jedoch kann visuelle Lockstoffe einen begrenzteren Bereich wegen der Wirbellosen Facettenauge Bilder1,2,3zu lösen haben. Daher muss visuelle Lockstoffe, das Insekt an Attraktion und die Falle entwickelt, um das Ziel Insekt natürlichen Verhaltensweisen nutzen zu maximieren optimiert werden.

Visuelle Attraktion basiert auf Wellenlängen von der Sonne oder andere Lichtquellen, die absorbiert oder reflektiert von der Oberfläche eines Objekts; Organismen betrachten diese Absorption/Brechung Wellenlängen als Farbe. Insekt Vision hat sich herausgestellt, blau, grün und ultravioletten (UV) Wellenlängen1aufzunehmen. Insekten nutzen ihre Vision zum leichteren Auffinden Kumpels, Nahrung und Obdach4. Insekten können visuell Objektgrößen, Farben, Formen, Bewegungen und Kontraste5,6definieren. Man aktive Insekten sind in der Regel Licht von unterschiedlichen Kontrast und Intensität4, angezogen, während tagaktive Insekten Farben und Bilder, neben Kontrast aufgrund höherer Photon Verfügbarkeit im Laufe des Tages beheben können. Überwachung fallen zu verwenden das Insekt visuelle Hinweise zu ihrem Vorteil zu optimieren Attraktion und7zu erfassen.

Die am häufigsten verwendete Methode zur Bewertung von Foto-Attraktion war die Beobachtung von Insekten Bewegung in Richtung von verschiedenen farbigen Formen wie Blumen8 oder Objekte (z.B. klebrige Karten9,10). Visuelle Bioassays mit kolonisierten Insekten können helfen, den optimalen Bereich von Wellenlängen und/oder Intensitäten, zu identifizieren, der reduziert die Zahl der Freilandversuche. Visuelle Bioassays wie "Doppelseitiges Licht-Tunnel" wurden zu Testzwecken fliegen11entwickelt. Das Problem mit zwei doppelseitige Lichttunnel sind, dass sie keine Insekten ausmachen, die nicht erfasst werden. Die meisten Insekten steckenbleiben auf inneren Ecken und Kanten in den Arenen. Auch können nur zwei Farben gleichzeitig getestet werden. Andere Tests umfassen die Methoden der Steverding & Troscianko (2004)12, die Tsetse-Fliege Anziehungskraft auf breiten Bändern (±50 nm) von Lichtfarben verengt. Licht emittierende Dioden sind (LEDs) in fallen, Insekt Attraktion zu verbessern durch die Optimierung der Wellenlängen der emittierten Licht1,13,14eingeflossen. Optimierung den visuellen Reiz dieser fallen oder Überwachungsgeräte werden Insektensammlung Effizienz verbessern mithilfe des Insekts angeborene Verhaltensweisen, Insekten anzulocken. Auf diese Weise werden Bioassay Ergebnisse zur Optimierung der bestehenden Trapping-Technologie. Die "terrestrischen Gliederfüßer Falle", die die Industrie standard Kuppel-Typ Falle für rote Mehl Käfer Überwachung (US-Patent Nr. US8276314B2) verbessert) und die "Methode und Kompositionen für verbesserte Licht fallen", die von Leuchtdioden in Antenne integriert Insektenfallen (US-Patent Nr. US2009/0025275A1). Die beiden Patente verwenden LED-Technologie, die optimiert wurde unter Verwendung der Bioassay Ergebnisse Insektenfallen deutlich zu verbessern.

Diese Studie beschreibt eine Foto-Attraktion-Bioassay-Arena und Methoden, die Ermittler, die Insekten Antwort zum Wellenlängen als Wettbewerbs- oder einzelne attraktive Farbe eingrenzen zu bewerten. Für nächtliche, tagaktiv, terrestrischen und Antenne Insekten werden Ausrüstung und experimentelle Änderungen vorgestellt.

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Protocol

(1) Bioassay Komponenten

  1. Terrestrische Arena Bau
    1. Verwendung Metallstreifen blinken Material von 2,54 cm Länge. Biegen Sie jeden Streifen in einem Halbkreis mit einem Durchmesser von 15,24 cm (Abbildung 1).
    2. Verbinden Sie die Enden der einzelnen Halbkreis und eine Kleeblatt form aus den vier Stücken. Verbinden einer Kontermutter und eine #10 Maschinenschraube an den Enden der einzelnen Halbkreis um sie zusammenzuhalten.
    3. Bohren Sie ein Loch in der Mitte jeder Halbkreis 0,79 cm vom unteren Rand der Arena. Befestigen Sie 5 mm LED Halter um die Bohrungen in der Mitte jeder Halbkreis.
    4. Sprühen Sie mit dem Ziel der Verringerung der Reflexion, Matte schwarze Sprühfarbe in der Arena-14 um das Metall blinken zu decken. Eine flüssige Textur (zB., Fluon) zu verhindern, dass Insekten aus der Arena über die Sprühfarbe Klettern.
  2. Antenne-Arena-Bau
    Hinweis: Die Antenne Arena hat eine ähnliche Größe und Dimension der terrestrischen Arena; jedoch Polyacryl Material verwendet wurde (Abbildung 2). Die durchsichtigen Kunststoff ermöglicht alle Licht durchzulassen. Die durchsichtigen Kunststoff verhindert Reflexion, die das Experiment beeinträchtigt. Die durchsichtigen Kunststoff ermöglicht auch das Experiment, gefilmt zu werden.
    1. Fädeln Sie die weiteste Punkte jeder Halbkreis, Sammelbehälter, auf der hauptarena Schraube zu ermöglichen. Die Kleeblatt Form sendet, dass Insekten in die Mitte zurück. Keine externe Ecken zu Insekt Kongregation fördern; die Sammlung Tassen für Luftaufnahmen Insekten haben jedoch alle Innenecken und keine äußeren Ecken.
    2. Verwenden Sie für die Antenne Arena Sammelbehälter Schraubverschluss Polymethylpenten Container (125 mL, Außendurchmesser 64 mm, Höhe 74 mm) und Bohren Sie die Böden (15 mm Durchmesser).
    3. Befestigen Sie in jedem der die Container Böden verlegte Rohren (Durchmesser 15 mm, 60 mm Länge).
    4. Die Deckel der jeder Behälter einen 5 mm LED Halter zuordnen. Fädeln Sie jede Sammlung Käfig Deckel auf die große Öffnung der Sammlung Käfige.
    5. Platz für das Gewinde Rohr aus der Arena in die kleine Öffnung auf der gegenüberliegenden Seite des Käfigs Sammlung. Sicherzustellen Sie, dass das gesamte Gewinde Rohrende bündig mit den Wänden im Inneren der Arena und eng an den Käfig Sammlung passt.
      Hinweis: Das Gewinde Rohr war aus Teflon gefertigt. Die Teflon leuchtet die Farbe der LED, der seine Sammlung Käfig hält. Das Gewinde Rohr war das einzige Element, das in Bezug auf die Insekten in der Arena durch einen grauen Kunststoff Stoff an der Basis jeder Sammlung Käfig glüht.
  3. Elektronik-Vorbereitung
    Hinweis: Es sind verschiedene Farben (Wellenlängen) der LEDs sind abhängig von Chemikalien verwendet, um die LED zu konstruieren und daher eine Vielzahl von Farben sind möglich (Tabelle 1).
    1. Verwenden Sie für alle Experimente standard 5 mm LEDs mit positiven und negativen führt. Die LEDs können in ihrem Sortiment von ± 5 nm Wellenlänge schmal sein oder in ihrer Wellenlänge Spektrum ± 50 nm groß sein können.
    2. Definieren Sie den Betrachtungswinkel als der maximale konischen Winkel an dem Display angezeigt werden kann. Diese sind sonst Durchgangsbohrung LEDs bekannt. Durch Loch LEDs erfordern entweder durch Schlitze Loch auf einer Leiterplatte, ein Kabelbaum oder Drähte mit den negativen und positiven Terminals verlötet. Surface Mount LEDs benötigen ordnungsgemäße PCB-Design und Löten um sie zu integrieren.
    3. Variable Widerstände in der Elektronik zur Steuerung der LED Leistungsaufnahme (LED-Intensität) integrieren (Abbildung 3). Verwenden Sie eine leichte Spektrometer, um die Intensität (W/m2) und Wellenlänge (nm) der LEDs für jedes Experiment zu überprüfen.

2. Arena-Vorbereitung

  1. Vor und zwischen den einzelnen replizieren vorsichtig zerlegen und Reinigen der Arena mit einem geruchlos, scheuernden Seife in warmem Wasser, um Gerüche oder unerwünschte Lockstoffe zu entfernen. Verwenden Sie einen Schwamm mit einem geringen abrasiven, vermeiden Sie Kratzer auf der Arena.
    1. Gründlich trocknen der Arena und legen Sie es beiseite, Lufttrocknung in Vorbereitung auf die nächste Prüfung zu beenden. Dies verhindert Wasserflecken aus Entwicklungsländern. Kratzer und Wasserflecken können Brechung zu diesen Punkten auf der Bühne führen. Fehler zu Verzerrungen in den Ergebnissen.
    2. Wenn die Arena behandelt werden muss, tragen Sie Nitril-Handschuhe, um zu vermeiden, Einführung menschliche Gerüche auf die Oberflächen der Arena.
  2. Aufzeichnen der folgenden Umgebungsbedingungen: Feuchtigkeit, Temperatur, Luftdruck, Datum, Start-/Endzeit, externe Lichtquellen und LED-Positionen in der Arena. Diese Werte und überwachen Sie deren Entwicklung von Experiment zu Experiment. Dies sorgt für richtige einheitliche experimentelle Wiederholungen, erfassen die Umweltbedingungen vor und nach der Wiederholungen.
  3. Arten von Experimenten
    Hinweis: Diese Einstellung ist in der Lage Einzel- und wettbewerbsfähigen Licht testen.
    1. Verwenden Sie für einzelne leicht testen eine Licht emittierende auf einem einzigen Kleeblatt, während der Rest der Kleeblätter haben nichts von ihnen ausstrahlen.
    2. Strahlen Sie für wettbewerbsfähige Experiment Licht aus allen vier Kleeblätter mit unterschiedlichen Eigenschaften in Konkurrenz zueinander.
      Hinweis: Andere Experimente können die Bedeutung der Insekten Zustand beurteilen (gefüttert, ausgehungert, Teneral, gedeckt, Blut zugeführt, etc..) und Lebensgeschichte. Aufnahme/Verhaltensanalyse Software kann verwendet werden, zu erfassen und zu quantifizieren Verhalten. Für nächtliche Experimente können Infrarot-Kameras verwendet werden, um die Insekten zu sehen, die in der IR-Aufnahme im Gegensatz zu den dunklen Arena weiß Leuchten werden.
    3. Drehen Sie LED-Positionen nach jedem replizieren, die potenzielle Auswirkungen der Lichtinterferenz zwischen gegnerischen Lichtquellen und keine ökologischen Präferenzen zu kontrollieren.
    4. Um die Anzahl der Kollektionen für Insekten, die nicht in die Löcher gehen, verwenden Sie Infrarot-LEDs, eine Infrarot-Kamera und Software14. Die video-Aufnahme zeigen, dass die Anzahl der Käfer, jede LED Besuche. Eine Auflistung wird nicht gezählt, es sei denn, das Insekt bewegt sich von der Mitte der Arena in Richtung einer LED im Gegensatz zum Anschluss an einer Kante über eine LED.
  4. Arena-setup
    1. Richten Sie ein Podest mit vier identischen einweckgläser und legen Sie ein schwarzes Leinens Tuch darüber. Das Leinentuch ist schwarz, um verhindern, dass Licht reflektiert den Boden der Arena.
    2. Legen Sie die Grundplatte der Arena auf diesem Sockel. Montieren Sie jedes Stück der Arena auf dieser Grundplatte.
    3. Legen Sie die Kleeblatt Arena zentral um den Freigabe-Punkt in der Bodenplatte. Vor diesem zentralen kann die Insekten von der Mitte des Experiments, entstehen ihnen keine anfängliche den Vorzug geben.
    4. Installieren Sie die Leuchtdioden (LEDs) in den vier Sammelbehälter LED-Halter.
    5. Die elektrische Ausrüstung zur Steuerung der Beleuchtung eingerichtet.

3. starten Bioassays

  1. Deckel klar der Arena über die Arena parallel zur Bodenplatte. Wenn Insekten durch die Grundplatte freigesetzt werden, sollte die Arena Deckel bereits auf der Bühne. Dadurch enthält Insekten und visuelle Beurteilung oder video-Aufzeichnung (terrestrische Insekten).
    1. Erforderlichenfalls durch Arten (aerial Insekten) vorübergehend immobilisieren Sie die Insekten zur Extraktion aus ihren Käfigen (Entstehung) ermöglichen und Arena-Einführung. Die Insekten Sie umwerfen kann mit vorübergehend mit Kohlendioxid oder eine kalte Temperatur (<-20 ° C bis-4,00 ° C für Mücken Mücken) erreicht werden.
    2. Über eine Absauganlage, extrahieren Sie das gewünschte Geschlecht und Anzahl der Insekten von den unten klopfte Insekten. Dann stellen Sie die Insekten in die Arena durch die Grundplatte. Verwenden Sie ein Rohr oder einem anderen Werkzeug Aspiration für Insekt-Extraktion. Zuviel Handhabung oder langen Belichtungszeiten verringert überleben.
    3. Bioassay Aufnahmen/Bewertung vor Akklamation zu bestätigen, die Insekten sind nur auf das Licht reagieren und nicht ausstellen eine Flucht-Reaktion zu starten. Flucht-Reaktion, eine bieten eine Akklimatisierung Zeit von 1 h bis die Insekten vor dem Einschalten der Elektronik zu vermeiden. Insekten orientieren an bestimmte Wellenlängen des Lichts während ihrer Flucht Reaktion in einer neuen Umgebung.

4. beenden und Quantifizierung von Bioassays

Hinweis: Die Dauer der einzelnen experimentellen replizieren hängt Insekt Verhalten und Reaktion Timing, im Allgemeinen eine längere Belichtungszeit zu verwenden, mehr Antworten sind in der Regel mehr informativ.

  1. Rekord Umweltbedingungen.
  2. Stop-Aufnahmen wie die Infrarot-Kamera bei eingesetzt.
  3. Im Falle der Verwendung Sammlung Kammern: nach jeder Wiederholung legen die Kleeblatt-Arena in eine Tiefkühltruhe, die Insekten für die Quantifizierung zu töten. Die Arena sollte nicht in den Gefrierschrank zu lang gelassen werden, weil die eisige Umgebung den Kunststoff zu knacken verursachen kann.
  4. Quantifizieren Sie Insekten Verhalten durch zählen Insekten Responder in Sammlung Käfigen oder Analyse des Videos. Insekten, die in der Kleeblatt Arena blieb wurden als keine Entscheidung gezählt. Beispielsweise Culicoides erwiesen sich am meisten angezogen mit UV-Licht im Vergleich mit der Herstellung keine Wahl-7.

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Representative Results

Die terrestrischen Arena verwendet wurde, um die Pest fallen für rote Mehl Käfer14 Überwachung zu verbessern und die Antenne Arenen für Hessische fliegt15 und Gnitzen7. Obwohl die Kleeblatt Arenen ähnelten, die Bedingungen für die einzelnen Insektenarten waren unterschiedlich und untergebracht die Bewertung der nachtaktiv oder tagaktiv Insekten, die kriechen oder fliegen können. Diese Laborstudien übersetzt wichtiger Bereich Anwendungen zur Überwachung von Insekt-Schädling Bevölkerungsveränderungen, Einführung von invasiven Arten, Unterdrückung der Bevölkerung und/oder Krankheit Vektor Risikobewertungen.

Die rote Mehl Käfer, gespeicherte Produkt Schädling, wurden im terrestrischen Bereich ausgewertet und gefilmt mit einer Infrarot-Kamera14. Antworten wurden positiv für eine Farbe, als wenn ein Käfer in Richtung verschoben und die LED kontaktiert. Das Arena-Setup war eine wettbewerbsfähige Stil mit vier Lichtern oder drei Lichter und eine dunkle leere für Kontrolle. Die Studiendaten zeigt die Käfer waren am meisten angezogen UV-LED in der Nähe von (390 nm) (Abbildung 4). Diese Information wurde verwendet, um eine bessere rote Mehl Käfer machen fangen mit einem achteckigen UV LED Array, eine 20 % Zunahme der Sammlung im Vergleich zu einer 1 % Erfassungsgeschwindigkeit mit original Pheromon-Lockstoff allein geführt.

Hessische fliegt, Weizen Feldfrucht, die Schädlinge für Foto-Attraktion mit der Antenne Arena mit einem tagaktive Stufe15bewertet wurden. Hessische fliegen waren am meisten angezogen zu grünen Wellenlängen mit hohen Intensitäten (Abbildung 5). Frauen bevorzugt die grünen Spektren von 502 und 525 nm. Jedoch bevorzugt beide Geschlechter hohe Intensität Licht (16 W/m2). Dies ist der erste Bericht der hessische Fliege Anziehung abgestrahlten Wellenlängen und Intensitäten aus LEDs unter kontrollierten Bedingungen auswählen. Diese Ergebnisse werden genutzt, um eine bessere Hessische Fliege-Erkennung-Falle für unbefallene Weizenfelder zu entwickeln.

Die Krankheit Vektor Biting Midge Culicoides Sonorensis können Viren, übermitteln, die Hirschartigen Ovids und hornträgern hämorrhagische Tierseuche oder blaue Zunge Krankheit führen kann. C. Sonorensis wurden mit der Antenne Arena unter nächtlichen Bedingungen zur Bestimmung der optimalen Farben, die angezogen sucht Gnitzen7Zucker getestet. Die höchsten Anteile von Gnitzen ultraviolettes (UV) Licht angezogen wurden und Lichtintensität war wichtig mit den hellsten Lichtern zu attraktivsten (Abbildung 6). Zucker-suchende und Flucht Verhalten ausgelöst wurden von 355 nm und 365 nm Wellenlänge bzw. und die Gnitzen unterschieden zwischen die zwei-farbige Lichter. Mit diesen Wellenlängen, die Attraktion von C. Sonorensis Lichtfallen verbessert werden kann und die Lichter sind in Insektizide Zucker fallen16eingeflossen.

Figure 1
Abbildung 1: Diese Zeichnung spiegelt die Dimension der terrestrischen Arena. Die Freigabe Punkt in der Mitte der Arena sowie Punkte von LED-Anlagen an der Spitze jeder halben Kreis gekennzeichnet sind. Auch ist ein Beispiel für eine konische Lichtprojektion von einer LED. Der optimalen Betrachtungswinkel der LEDs beträgt 45°, obwohl das Arena-Design ermöglicht eine schmale oder Breite Blickwinkel wie die Halbkreise leichte Crossover außer in der Mitte der Arena eingeschränkt werden. Die terrestrischen Arena hat ein flacheres Profil im Vergleich zu der Antenne Arena, da die Insekten nicht Platz zu fliegen, brauchen, das Videoaufnahmen auf die Insekten konzentrieren hilft. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: die Antenne leicht Assay-Arena aus klaren Acryl gebaut, obwohl es immerhin Entwicklungsvorteile der terrestrischen Arena hat aber mehr vertikalen Raum bietet für fliegende Insekten Bewertung. Vier sammelcontainern haben LEDs der verschiedenen Wellenlängen beleuchtet ihre jeweiligen Apex das Kleeblatt. Diese Abbildung zeigt die Arena eingerichtet Wettbewerb Stil mit rot, grün, blau und UV-Licht. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: Schaltplan von einer 6 V DC-Stromquelle angeschlossen Variable Widerstände (Potentiometer), die die macht, jede LED (Licht emittierende Diode) Steuern also die Intensität der einzelnen LED kann unabhängig voneinander eingestellt werden. Neutrale Dichte Papier kann auch verwendet werden, um die Intensität zu reduzieren, ohne die emittierten Wellenlängen zu verändern. Wellenlänge und Wellenlängenbereich werden durch die Auswahl verschiedener LED Chemikalien angepasst. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: (Oben) Die Bewegung der zehn rote Mehl Käfer für 5 min wurde das Kleeblatt Arena bewertet. Ein Besuch war definierte Bewegung in Richtung einer Farbe, wodurch die LED zu berühren. Getestete Farben waren blau (410 nm) und UV (390, 380 und 360 nm). Standard-Fehlerindikatoren angedeutet und signifikante Unterschiede sind durch Buchstaben gekennzeichnet (p < 0,0001), verschiedene Buchstaben zeigen deutlich verschiedene Mittel. (Unten) Weitere Auswertung der Bewegung mit niedriger Intensität Farben war ähnlich wie oben, aber mit den Farben UV (390 nm), grün (555 nm), rot (655 nm), gelb (587 nm). (Abbildung 4 wurde aus Duehl Et Al. 2011 mit freundlicher Genehmigung abgedruckt.) Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 5
Abbildung 5: männliche und weibliche hessischen Fliegen wurden für Foto-Attraktion separat zu cofounding Faktoren ausgewertet. (A-C) sind weibliche Fliege Antworten und (D-F) sind männlich. Deutliche Unterschiede sind durch verschiedene Buchstaben gekennzeichnet (P < 0,05), verschiedene Buchstaben zeigen deutlich verschiedene Mittel. (A und D) Männchen und Weibchen waren deutlich angezogen, grün (527 nm) im Vergleich zu rot (624 nm), amber (590 nm), und blau (472 nm). (B und E) Innerhalb der grünen Spektren 502-525 nm war attraktivsten und (C und F) Intensität des Lichts war wichtig. (Abbildung von Schmid Et Al. abgedruckt wurde 2017 mit freundlicher Genehmigung.) Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 6
Abbildung 6: (Oben) Culicoides Sonorensis lockte deutlich mehr UV-Licht als blau, grün oder rot. Verschiedene Buchstaben zeigen deutlich verschiedene Mittel (P < 0,05), verschiedene Buchstaben zeigen deutlich verschiedene Mittel. Zucker-Mahlzeiten waren vor jeder Replikation bereitgestellt. (Unten) Anziehungspunkt für Lichtintensität wurde anhand Culicoides Sonorensis Bewegung gegen die gleiche UV-Licht, aber in unterschiedlicher Intensität (4, 8 und 12 Watt) und ein blaues Licht (24 Watt). (Abbildung von Snyder Et Al. abgedruckt wurde 2016 mit freundlicher Genehmigung.) Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Zusätzliche Tabelle1: allgemeine LED Tisch für Wellenlängen. Mehr schmalen LED-Wellenlängen sind vorhanden; Diese Liste zeigt nur Breite Bereiche von LEDs, die vorhanden sind in das Insekt Vision Spektren. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterladen.

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Discussion

Foto-Attraktion Bioassays sind ein wichtiges Instrument, um die optimale attraktive Farbe(n) ermitteln und minimieren Sie die Optionen für Feldversuche dieser Farben. Jedoch müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, bei der Optimierung der Biotest für eine bestimmte Insekten einschließlich: einzelnes Licht Vs. wettbewerbsfähige leichte Experimente, Helligkeit, optimale Spektralbereich, ambient Lichtinterferenz, Stand der Insekten und natürlichen Verhaltensweisen, die die möglichen Antworten beschränken können.

Die meisten Insekten haben einige Phototaxis, die möglicherweise eine angeborene Mechanismus verursacht das Insekt in Richtung des Lichts bewegen zu entkommen. Dies kann getestet werden, indem Sie eine einzelne Lichtquelle in der Arena und verlassen die anderen drei Seiten dunkel. Jedoch wird ein wettbewerbsfähige Test vier farbige Lichter und zeigt Farbe bevorzugt anhand der Insekten Antwort auf jedes Licht. Bioassay Benutzer müssen ermitteln, ob sie leichte Anziehung oder leichte Präferenz getestet werden soll. Der Wettbewerb kann sich für Abstoßung sowie eingerichtet werden. Denken Sie daran, dass die Insekten eine Wahl der Lichtfarbe, noch nicht machen können, wenn sie in der Arena zu bleiben und nicht auf ein Licht zu orientieren. Diese keine Wahl Insekten müssen in den Ergebnissen berücksichtigt werden.

Licht emittierende Diode Helligkeit muss immer in Betracht gezogen, und Arena Lichter müssen erhöht oder verringert, die gleiche Intensität; Daher ist es wichtig, die Helligkeit der LEDs vor jeder Verhandlung mit einem Foto-Spektrometer zu testen. Die Potentiometer sind wichtig für die Steuerung der Spannung jeder LED, die wiederum die Helligkeit anpasst. Kommerziell produziert LEDs variieren in Spannung Antwort und also auch innerhalb einer Gruppe von LEDs mit den gleichen Spektren, jede unterschiedliche LED muss bewertet werden, und das Potentiometer eingestellt vor Gebrauch. Auch mit dieser Technik Neutrale Dichte sind Filter manchmal benötigt, um die Intensität der sehr helle Lampen zu reduzieren. Snyder Et al. (2016) 8 und Schmidt Et al. (2017) 10 gefundene Helligkeit, ein wesentlicher Faktor für Biting Midge und Hessische Fliege Sammlungen mit den helleren Lichter proportional mehr Insekten zu sammeln, obwohl Wellenlänge der wichtigste Faktor war, gefolgt von Helligkeit.

Bioassay-Anwender profitieren durch das schmale Wellenlänge Spektren LEDs testen. Snyder Et al. (2016) 8 gefunden C. Sonorensis zwischen Wellenlängen unterscheiden (10 nm auseinander) und diese sehr unterschiedliche Verhaltensreaktionen entlockte. Schmale Wellenlänge LEDs werden daher notwendig, die optimale schmale Wellenlänge des Lichts für ein bestimmtes Verhalten zu bestimmen.

Fremdlicht kann leichte Attraktion stören. Schmidt Et al. (2017) 10 gefundene Hessische fliegen viel mehr Farben als eine dunkle Arena als während einer beleuchteten angezogen. Allerdings funktionierte die Lichter in einer dämmerungsaktiv Arena (teilweise beleuchtet), das beste. Eine dunkle Arena blockiert 100 % von Fremdlicht und wird verwendet, um nachtaktive Insekten in ihre natürliche visuelle Umgebung zu testen. Die Arenen können auch in natürlichem Licht verwendet werden, um die visuelle Umgebung eine tagaktive Insekten, ein wichtiger Faktor dafür Attraktion unter realen Trapping Bedingungen zu simulieren.

Visuelle Attraktion ist, zwar wichtig können olfaktorische Lockstoffe (Pheromone, kairomone) hinzugefügt werden wie in Duehl Et al. (2010) 16. diese synergistische Attraktion erhöht Falle Sammlung. Ein Langstrecken Lockstoff kann dabei helfen die attraktive Lichtquelle Personen näher bringen und stark Anstieg Falle Attraktion14. Die Pheromone verwendet, um die roten Mehl Käfer anzuziehen war beispielsweise ein weibliches Geschlecht Pheromon. Allerdings können testen verschiedene Phasen wie gefüttert, EWK, frisch geschlüpfte, legeverhalten, Essen/Host suchen oder andere Staaten wichtig sein da sie einzigartige Attraktionen wie der Mai die verschiedenen Stadien der Lebensgeschichte wie Larven, Puppen oder Erwachsene haben können. Die Fallenjagd Umwelt sollte auch berücksichtigt werden, in Essen reichen Umgebungen wie Mehl Mühlen Nahrungsmittel Geruch basierte Lockstoffe weniger wirksam werden.

Arenen können ändern oder Insekt Verhaltensweisen auch unter kontrollierten Bedingungen, wie z. B. Licht, Feuchtigkeit und Temperatur beeinflussen. Kleine Flächen oder Öffnungen können natürliche Insekt Bewegungen restriktiv sein. Zum Beispiel in einer Testversion Culex Tarsalis Mücken nicht in die schmalen Öffnungen in der Sammlung Käfigen (LW Cohnstaedt, persönliche Beobachtung) und Stubenfliegen würden nicht dunkle Bereiche11eingeben. In einigen Fällen können diese durch Verwendung von klebrigen Papier und fangen die Insekten, die in der Nähe die Lichter gehen aber werden nicht in Käfigen oder Videoaufnahmen der Insekten Verhaltensweisen überwunden werden. Daher müssen alle Laborergebnisse Bioassay Praxistests bestätigt werden.

Die leichte Bioassay-Arena und das Protokoll beschrieben sind einzigartig, weil sie an terrestrische oder Antenne Insektenarten angepasst werden können. Die Arenen entwerfen entfallen hohe Aktivität und geringer Aktivität Insekten (Kleeblatt Form) und die Lichter sind flexibel für verschiedene wettbewerbsfähig und nicht-kompetitiven Assays. Schließlich kann diese Methode auch die meisten jede Lebensgeschichte Merkmal unterbringen (wie Zucker/Host wie ausgehungert, sucht, Lebensgeschichte Bühne, etc..). Diesen Gründen dazu beitragen, diese leichte Bioassay ein universelles und flexibles Protokoll für minimale Zeit oder Geld investiert.

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Disclosures

Keine

Acknowledgements

Keine

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

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References

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