Author Produced

לגידול ואחזקה ארוך טווח של רקבן הבוץ Hoverflies למטרות מחקר

Environment
 

Summary

המטרה הכוללת של הליכים אלה היא ליצור, לשמור ולרענן אוכלוסיה בשבי של רקבן הבוץ באווירה מחקר.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Nicholas, S., Thyselius, M., Holden, M., Nordström, K. Rearing and Long-Term Maintenance of Eristalis tenax Hoverflies for Research Studies. J. Vis. Exp. (135), e57711, doi:10.3791/57711 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

עם 6000 זן ברחבי העולם, hoverflies חשובים מבחינה אקולוגית כמאביקים חלופיים כדי דבורי הדבש מבויתים. עם זאת, הם גם מודל מדעי שימושי בחקר דינמיקה טיסה וחזון תנועה בסביבה מעבדתית מבוקרת. כאשר הזחלים מתפתחים במים מזוהמים באופן אורגני, הם מודלים שימושי עבור חוקרים ההשקעה חסינות חיידקים. בעוד בקנה מידה גדול מסחרי פורייה לחקלאות כבר מתרחשת, יש אין פרוטוקולים סטנדרטיים עבור שמירה על אוכלוסיות בשבי על מחקרים מדעיים. זה חשוב כמו תוכניות רבייה בשבי מסחריים המוני פלט במהלך שיא האבקה תקופות עלול להיכשל כדי לספק אוכלוסיה זה עקבי, יציבה וחזקה לאורך כל השנה, כפי נדרש לעיתים קרובות למטרות מחקר אחרים. לכן, שיטה ליצור, לשמור ולרענן אוכלוסיה מחקר בשבי נדרש. כאן, אנו מתארים את הניצול של התרדמת המלאכותית מחזור, בנוסף לדרישות התזונתיות, דיור, לצורך תחזוקה לטווח ארוך של רקבן הבוץ. באמצעות שיטות אלה, אנחנו באופן משמעותי הגדילו את בריאות ואריכות ימיהם של אוכלוסיות בשבי של הבוץ אי בהשוואה בדו"חות קודמים. יתר על כן נדון בשיטות גידול בקנה מידה קטן, אפשרויות מיטוב התשואות של מניפולציה האוכלוסייה דמוגרפיה.

Introduction

Hoverflies מתגלים כמודלים שימושי עבור חוקרים מגוון רחב של שאלות בנושאים מדעיים, כולל טיסה התנהגות1, מנגנונים עצביים בבסיס החזון תנועה2, האבקה יעילות3,4, 5 , 6 וחסינות חיידקים7. עם זאת, בניגוד דגמים dipteran אחרים, כמו דרוזופילה8, ישנם אין פרוטוקולים סטנדרטיים לגידול במעבדה של hoverflies לשימוש במחקר מדעי. אכן, גם אם הספרות הנוכחי מתאר שיטות רבייה רחפניים רקבן הבוץ, רבים מהם מפותחים לגידול המוני hoverflies לצורך חיתוך האבקה, ביו-השפלה של פסולת אורגנית, או מחקרים אנטומיים 9 , 10 , 11. לפיכך, והם אינם הכתובת לצורך פרוטוקול קל המספק היצע עקבית של hoverflies חזקים בריאים, תוך שמירה על הכושר גנטי של האוכלוסייה.

בעקבות דבורים דבורים, hoverflies הם אחד החשובים ביותר פראי, עובדים כלליים המאביק קבוצות12,13. ישנם כ- 6000 רחפניים מינים ברחבי העולם14,15, עם יותר מ- 300 מינים של 75 סוגים ב שבדיה16 , יותר מ-300 מינים של 69 סוגים הודו17,18,19. לדוגמה, רחפניים מרמלדה חשוב בחקלאות את Episyrphus balteatus את זמזום הזבוב, רקבן הבוץ, אשר אנו מתמקדים כאן, נמצאים ברחבי אירופה, אמריקה, אסיה6,16, 17,18,19,20,21,22,23,24,25. Hoverflies אינם פעילים באופן שווה לאורך כל השנה, ולא לאורך כל היום. אכן, לא רק את העונה, ואת הזמן של היום, אלא גם תנודות עוצמת אור, טמפרטורה, לחות, מהירות הרוח, משפיעים על דפוסי פעילות26,hoverflies27. בשדה, רקבן יכול להימצא בכל עת של השנה באקלים ים תיכוני11, אבל המספרים של hoverflies פעיל הרבה יותר זולים בחורף. לעומת זאת באקלים ממוזג קר, רקבן שינה על החורף, לא נמצאו מתנהג באופן פעיל בתחום מ בכל אוקטובר עד מרץ28.

ניתן לאסוף באופן חופשי עף hoverflies על ידי רשת בשטח. אכן, באקלים ממוזג הם מצאו את שפע הגדול ביותר אמצע עד הבוקר המאוחרות והלאה להרגיע ימים שטופי שמש, בסוף הקיץ ולאורך26,סתיו27. לחלופין, בוגר הבוץ אי הזחלים, השני או השלישי לחלל, ניתן לזהות, שנקטפו מרקיבים חומר אורגני, כגון זבל בהמון מקומות או נחלים מזוהמים באופן אורגני10,11. אכן, טכניקות שפורסמו לגידול במעבדה של הבוץ אי יתבססו על גידול הזחלים במים מזוהמים באופן אורגני, גם באמצעות צורה כלשהי של צמח או צואה משנה9,10,29, 30 , 31 , 32 , 33. עם זאת, הזחלים אוסף מוגבל על ידי העונה, הוא רק אוסף קיימא כלי מן האביב עד תחילתו של סתיו11. יתר על כן, השפע של הזחלים מושפע דפוסי מזג האוויר המקומי, כפי לשינויים בטמפרטורת הסביבה יכול להשפיע על שני המופע של ההטלה ואת התפתחות הזחל המחירים9,28.

לכן, אסטרטגיות כדי לשמור על מלאי בריא של hoverflies על ידי גידול הזחלים וביצים בתוך המעבדה נחוצים כדי להבטיח כי ניסויים יכול להתבצע בכל ימות השנה, ללא קשר העונה או אירועי מזג אוויר מקומיים. חשוב לציין, בטכניקה המתוארת כאן מוליד את hoverflies מן הנקבות בטבע-הזדווגו בלבד. זה חשוב כמו מחקר על ידי גרודק, et al. 10 נמצא כי המגוון הגנטי של מעבדה bred אוכלוסייה של hoverflies, במקור הוקמה מתוך 120 הזחלים בוגרים, אבד במהירות. לכן הם הציעו כי כדי לשמור על מגוון גנטי במושבות כדי לשמש למטרות האבקה יבול מסחרי, אלה צריך להיות מתחדש, או אפילו לגמרי הוקמו מחדש עם יחידים שדה שנאספו כל קפיץ10.

בעת עבודה על חזון, או החושים האחרים המשמשים החיזור, ההזדווגות, מומלץ ובכך שמירה על מגוון גנטי, על-ידי הקמת המושבה מחדש או חידוש המושבה עם שדה שנאספו יחידים, באופן קבוע. זה חשוב כמו ברירה זוויגית משפיע על סחף גנטי של האוכלוסייה. אכן, hoverflies זכר, פראי, צריך לזהות ליירט בני זוג מתאימים, כמו גם להתחרות עם זכרים אחרים על זכויות הזיווג על ידי הגנה על הטריטוריות שלהם34. תהליך זה מבטיח כי גברים עם ראיית הטוב ביותר ואת בקשב המרחבי נוטים להיות המצליחה ביותר של הזדווגות, ומכאן התכונות הללו מועברים הלאה לדור הבא. השפעת תוצאות אלה תהליכים מתמשכים, בין השאר, מומחש הנוכחות של dimorphisms מינית מסלול ויזואלי של35,hoverflies36. בשבי זכרים לא צריך את המכשולים אותו כדי הזדווגות מוצלח כמו השדה: ראשית, הנקבות הן זמינים, שנית המתחם קטן, מוקף שולל את ההשפעה של התנהגויות טריטוריאלית, אשר פועלים כדי להרתיע את הגישה ההזדווגות של השני גברים תחרותי. הסרת ניסיוני ברירה זוויגית ב דרוזופילה melanogaster, הוכח יש השפעה משמעותית על אוכלוסיות בשבי עם ירידה הגודל הכולל של הגוף, גודל האשכים ייצור הזרע37, ואת שיעור מופחת של זכר התנהגויות חיזור38. לפיכך, ייתכן שבוי רבייה התוכנית, ללא כל התחשבות של ברירה זוויגית, השפעה עמוקה על שני חזותי והתנהגותיים המחקרים שנערכו לאחר מכן.

נתאר כאן פתרון פשוטה וחסכונית, המספק היצע עקבית של hoverflies בריאים. הפרוטוקול הוא גמיש וקל להפעיל מחדש ו/או יוקרתיות, בהתאם לדרישות המחקר.

Protocol

1. הקמת השבוי הבוץ אי המושבה

  1. להקים מושבה באמצעות האוסף של הזחלים בוגרים (שלב 1.2) או לחילופין באמצעות האוסף של טיסה חינם hoverflies (שלב 1.3).
  2. אוסף של הזחלים בוגרים
    1. לאסוף שנית, שלישית instar הזחלים זבל בורות-חוות בקר.
      הערה: הזחלים בוגרים הם קל לאיתור במהלך תחילת שלב הנדידה שלהם, כפי שהם מחפשים באופן פעיל סביבה יבשה כהה pupate. זה נוטה להיות ליד הגבולות של הדשן בורות איפה זבל לח קרוב לאזורי הברגה המכיל כמויות גדולות של קש. אספנו תחת רשות מן הבקר חווה ליד אופסלה, שוודיה.
    2. אחורי הזחלים בוגרים בגללי פרה כמתואר ב 3.2 שלב.
  3. אוסף של Hoverflies פראי
    1. לאסוף hoverflies פראי על ידי רשת בשטח, בדרך כלל מן הגנים הבוטניים ופארקים שבו יש שפע של צמחים בעלי פרחים.
      הערה: אספנו תחת רשות בכמה מוקדים כולל כל של שלושה אדלייד הגנים הבוטניים, משק חלב Myponga, דרום אוסטרליה, ו שונים הגנים הבוטניים, פארקים ברחבי אופסלה, שוודיה.
    2. שדה הבית אסף hoverflies, כמתואר בשלב 2.

2. דיור ותחזוקה ארוכת טווח של Hoverflies

  1. בית hoverflies בשקיות פלסטיק 30 ס"מ על 45 ס"מ עבור קבוצות של 20 או פחות, או חרק לגידול הכלוב (25 ס"מ על 25 ס"מ x 25 ס מ) עבור קבוצות גדולות יותר.
  2. לספק מזון ומים ad libitum, בצורה של 10-20 גרגרי אבקה דבורה דבש 2-3 מ"ל הממוקמת מעל כמה כדורי צמר-גפן לח.
    הערה: דיור בשקיות פלסטיק, חשוב כי כדורי הצמר-גפן אינם לח אך לא יתר על המידה רוויים, כמו כל הצטברות של מים בתוך השקית עלולה לפגוע בבריאותך שיעורי ההישרדות. לעומת זאת, עבור דיור בתוך כלובים לגידול חרקים, הצדדים רשת מאפשרים אידוי משמעותית להתרחש. גפן ולכן צריך להיות ממוקם בתוך מיכל רדוד, תהיה רוויה מלאה.
    1. יוצאים hoverflies להאכיל 6 שעות בטמפרטורת החדר.
    2. מקום hoverflies עם מים ואוכל הדיור שלהם, במקרר-8-10 מעלות צלזיוס ושמרו בחושך מוחלט.
      הערה: אחסון hoverflies ב 8-10 מעלות צלזיוס בתוך חושך גורמת את hoverflies להיכנס למצב של שינה, עם הפחתה של פעילות, קצב חילוף החומרים.
  3. כל 3-4 ימים להסיר את hoverflies מהמקרר, ובכך לשבור את התרדמת המלאכותית ומאפשר גם מאכילה וטיפוח להתרחש.
    1. העברת hoverflies חדש שקית פלסטיק או כלוב נקי חרקים עם מים ואוכל טרי. ניתן גם לעשות העברה זו באופן ידני, במספרים קטנים של זבובים, או על-ידי ניצול phototaxis, עבור מספרים גדולים יותר.
    2. כדי לנצל phototaxis, להצטרף כלוב נקי חרקים לישן, וודאו כי אין פתח hoverflies לנוע בחופשיות בין השניים ללא בריחה. מכסים את הכלוב חרקים הישן עם בד אטום. Hoverflies ינוע לכיוון האור ו לכלוב נקי חרקים.
  4. לאפשר hoverflies הזנה, החתן בטמפרטורת החדר במשך 6 שעות.
  5. חוזרים hoverflies, עם האוכל והמזון הדיור שלהם, לתוך המקרר ב 8-10 מעלות צלזיוס בחושך מוחלט. זה רדיקאלי את התרדמת המלאכותית של hoverflies.
  6. ממשיכים את מחזורי שבירת תרדמת חורף, כל 3-4 ימים, כדי להבטיח את בריאות ואריכות ימיהם של hoverflies משך זמן השבי שלהם.

3. מעבדה. גידול הבוץ אי

  1. הזחלים בוגרים אחורי שנאספו מחוות הבקר (שלב 3.2) או לחלופין אחורי ביצים שמטילים נקבות נתפס הבר gravid (שלב 3.3).
  2. מעבדה לגידול של בוגר הזחלים מהחוות בקר
    1. במקום הזחלים שנאספו ב פרות מחוות בקר ב- 30 L דליים.
    2. מקם את הדלי, המכיל הזחלים בוגרים, בתוך תיבת גדולים יותר או שקית (מינימום נפח של 50-60 ליטר) ומניחים על שבבי עץ L 20-30 עד הגובה של השפה של הדלי.
      הערה: זה מאפשר 3rd instar הזחלים וזחל לתוכו שבבי עץ, pupate.
    3. לתלות רשת נגד יתושים שכבות כפול מן התקרה מאפשר לכסות על תיבות ו/או שקיות, ובכך להבטיח כי הזחלים וגם כל hoverflies המתעוררים יכול לברוח.
      הערה: כאמצעי זהירות, סרט הדבקה דביק דו-צדדי יכול לשמש כדי להקיף את ההתקנה, כמו כל הזחלים הנמלט יוקפא pupate בקלטת הזו. אם כן, הסר את הגלמים לפני וגיחתו.
    4. בית רימות והן הגלמים בטמפרטורת החדר (21.5 ± 2.5 ° C), וכן לחשוף או שמש ישירה, כמו גם חדר אורות בשעות העבודה או לשמור על מחזור אור: האפל של 12 שעות אור: 12 h כהה.
      הערה: חשיפה לאור 24 שעות ביממה עלולה לפגוע בבריאותך שיעורי ההישרדות. עבור הזחלים שנאספו מעת להתגלמות בחוות בקר ישתנו מן 1 - 20 ימים לאחר אוסף בהתאם בגרותם בזמנו של אוסף.
    5. לספק מזון ומים בתוך היתוש תלייה נטו מארז (כמו להכין צעד 2.2) לתאריך הצפוי וגיחתו ולהחליף כל 2-3 ימים. וגיחתו תתרחש 7-10 ימים לאחר להתגלמות.
    6. לאפשר המתעוררים hoverflies כדי להאכיל במשך 6 שעות בטמפרטורת החדר לפני הכנסתם דיור כמתואר בשלב 2.
  3. מעבדה לגידול של ביצים שמטילים נקבות תפס הבר Gravid
    1. בדוק דיור רחפניים בעד ביצים, לפני שינוי דיור (שלב 2), וגם לפני החזרתם למקרר. הטלה על-ידי שניצודו הנקבות gravid מתרחשת אצל שני 8-10 מעלות צלזיוס בטמפרטורת החדר.
      1. מניחים ביצים 100 מ מ x 20 מ מ פטרי המכילות 70 מ ל מי ברז ולשמור בטמפרטורת החדר עד הבקיעה מתרחשת, בדרך כלל 2-3 ימים לאחר ההטלה.
    2. המקום בקעו הזחלים בתוך דלי 2.3 L המכילה 1 ליטר של הארנב טריים צואה ו 1 ליטר של מי ברז.
      1. בדוק slurry כל 2-3 ימים ומוסיפים מי ברז נוספים כנדרש, כדי להבטיח כי slurry לא יתייבש לפני 3rd לחלל הזחלים מגיחים.
    3. מקם את הדלי, המכיל את הזחלים של slurry צואה ארנב, בתוך קופסה גדולה יותר (נפח מינימלי 30 L) המכיל 20 רמות של שבבי עץ. ודא שבבי עץ עד הגובה של השפה של הדלי.
      הערה: זה מאפשר 3rd instar הזחלים וזחל לתוכו שבבי עץ, pupate.
      1. הצב כילה ושכבה כפולה על התיבה כדי להבטיח כי הזחלים וגם כל hoverflies המתעוררים יכול לברוח.
    4. בית רימות והן הגלמים בטמפרטורת החדר (21.5 ± 2.5 ° C), וכן לחשוף או שמש ישירה, כמו גם חדר אורות בשעות העבודה או לשמור על מחזור אור: האפל של 12 שעות אור: 12 h כהה.
      הערה: חשיפה לאור 24 שעות ביממה עלולה לפגוע בבריאותך שיעורי ההישרדות.
    5. מצפה להתגלמות יכולה להופיע לאחר 15-20 ימים. איסוף הגלמים, למקם בכלוב חרקים, ומאפשר hoverflies כדי eclose שם.
    6. לספק מזון ומים (כמו להכין צעד 2.2) לתאריך הצפוי וגיחתו - וגיחתו להתרחש 6-10 ימים לאחר להתגלמות - ולהחליף כל 2-3 ימים.
    7. לאפשר המתעוררים hoverflies כדי להאכיל במשך 6 שעות בטמפרטורת החדר לפני הצבתם בדיור, כמתואר בשלב 2.
      הערה: גם לשם את התגלמות של הזחלים וגם את וגיחתו של הגלמים יכול להידחות על-ידי אחסון בחשיכה-8-10 מעלות צלזיוס. למטרה זו, לאחסן הזחלים הארנב צואה slurry ואת הגלמים ב שבבי עץ.

Representative Results

פיתחנו אסטרטגיה-כיוונית המתחזק אוכלוסיה בריאה ללימודים גם ויזואלית וגם התנהגותיות (מסוכם באיור 1). השיטה שלנו מתחיל עם אוסף של hoverflies מן הטבע (שלב 1, איור 1). במעבדה שלנו, שוכנות hoverflies כלובים חרקים או שקיות ניילון, תחת מחזור שינה מלאכותית (שלב 2, איור 1), באופן משמעותי להאריך את תוחלת החיים שלהם. עבור מספרים מוגברת, הצאצא יכול להיות גדלו מן הנקבות בטבע-הזדווגו (בשלב 3, איור 1).

מצאנו כי לתפוס מספר עצום של hoverflies פרא היא מאמץ אינטנסיבי זמן, אפילו כאשר הסביבה תנאים הם חיוביים. לעומת זאת, ומועדף מוצלחת של הזחלים בוגרים שנקטפו מן הבורות גללי בקר החוות היא דרך יעילה הרבה יותר מקור לכמויות גדולות של hoverflies בר (שלב 1, איור 1), איתנו איסוף הזחלים עד 700 מ' 0.03 נקודות3 של . זבל. בנוסף, טכניקות שלנו כדי האחורי ביצים שמטילים שנתפסו נקבות gravid הוכיחו להיות מוצלחת (שלב 3, איור 1). נקבות בשבי מאקלים ים תיכוני (קריית שמונה) במהלך הסתיו והניח חודשי החורף מספר אצוות של ביצים, עם 24 אשכולות שנצפתה מן הנקבות 19 תקופה של 20 שבועות. של אצוות אלה ביצה, 10 הונחו במים, כולן היו פוריים, הביא הבקיעה של הזחלים. 3 קבוצות של הזחלים היו אז מעבר לנקודה זו, והניח slurry צואה ארנב, וכתוצאה מכך 163 ± 34 (אומר ± SD, N = 3) יצא hoverflies, לא נצפתה פוגעת (איור 2).

הבריאות של hoverflies מעבדה גדלו אלה נקבע על ידי השוואה של המשקל ופעילות גינקולוגיות של נקבה hoverflies בהשוואה לאנשים שדה בשבי. כללי פעילות גינקולוגיות הוערכה באמצעות מערכת ניטור פעילות גינקולוגיות (LAMS), כפי שתואר לעיל39. אין הבדלים משמעותיים משקל (איור 3א') או פעילות (איור 3ב) נצפו בין המעבדה גדלו פרא hoverflies נתפס לאחר מחזור 4 חודשים בשבי תחת שלנו התרדמת המלאכותית. כאשר הבוץ אי היו מתוחזקים במעבדה ללא שימוש מחזור התרדמת המלאכותית ראינו ירידה משמעותית אריכות ימים, עם תוחלת חיים של 2.5-3 חודשים (73 ± 7 ימים עבור 5 נקבות) ו- 79 ± 4 ימים לגברים 11. כאשר hoverflies בהם הוחזקו התרדמת המלאכותית שהם יחיו מעל 12 חודשים.

בנוסף, השפעת זמן המונח תחזוקה, תוך שימוש בשיטות שתואר שלנו, הוערך עוד יותר על ידי השוואה של משקולות לאורך זמן לשני המינים של המעבדה גדלו hoverflies. הבחנו עלייה משמעותית במשקל על פני תקופה של 4 חודשים לשני המינים, עם נקבות בעקביות במשקל יותר מאשר הזכרים (p < 0.0001, ANOVA דו-כיווני, N = 12, איור 4).

Figure 1
איור 1: דיאגרמת זרימת בהתוויית שיטות התחזוקה של בריאה אוכלוסיית בשבי הבוץ א. (1) ההליך המתואר כאן מתחיל עם אוסף גם הזחלים בוגרים מצואת פרות (שלב 1.2) או מעופף בחופשיות hoverflies (שלב 1.3). (2) hoverflies שוכנות הכלובים חרקים או שקיות ניילון, תלויים מספרים. הם שמרו על מחזור התרדמת המלאכותית של 8-10 מעלות צלזיוס, ששבורים כל 3-4 ימים. (3) Collected הזחלים נשמרים שלהם גללי (שלב 3.2). ביצים זיון במעבדה ממוקמים בתערובת צואה הארנב (שלב 3.3). כשמגיעים בגרות, 3rd לחלל הזחלים לזחול לאבק המסור שמסביב איפה הם pupate. וגיחתו מתרחשת לאחר 6-10 ימים, וממקמת hoverflies eclosed במערך הדיור (שלב 2). אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.

Figure 2
איור 2:   מספר ואת יחס אי הבוץ בהצלחה גדלו מ בודדים ביצה אצוות. הצג נתונים מספרי אי הבוץ הזה eclosed מן הגלמים התפתח אצוות 3 ביצים הניח במעבדה שלנו. הביצים הונחו על-ידי הנקבות שניצודו. הנתונים הם צבע מקודד עבור המין של הזבובים. יש הבדל משמעותי ביחס.

Figure 3
איור 3:   הערכה של הבריאות של האוכלוסייה במעבדה גדלו ואסף שדה hoverflies נקבה לאחר השבי לטווח ארוך. (א) משקל השוואה בין המעבדה גדלו ושדה כבשו hoverflies נקבה לאחר 4 חודשים בשבי תחת התרדמת המלאכותית (N = 12). (B) רמות הפעילות של המעבדה-גדלו ושדה כבשו hoverflies נקבה לאחר 4 חודשים בשבי תחת התרדמת המלאכותית. פעילות גינקולוגיות hoverflies' נמדדה במערכת פעילות גינקולוגיות על ידם שבירת קרן אינפרא-אדום במהלך התנועה. כמו בעבר, אנחנו בממוצע הפעילות מעבר 6.7 שעות באמצע היום, ביום מלא השני במירוץ גינקולוגיות פעילות צג המערכת39 (Nשדה נתפס= 9, Nמעבדה גדלו= 12). הסימן המרכזי של כל boxplot מציגה את החציון, הקצוות של תיבת 25th ל 75תאנון percentiles של הנתונים, והוא אמר להאריך מן המינימום למקסימום של הנתונים.

Figure 4
איור 4:   השוואה של ההשפעה של אחזקה לטווח ארוך על המשקל של המעבדה גדלו hoverflies של מין או. הנתונים מראים את המשקל רחפניים כפונקציה של הזמן בשבי תחת התרדמת המלאכותית. כמו כל hoverflies שמשקל מביצים זיון מעבדה (N = 12 בכל נקודת נתונים), t = 0 שווה זמן הבקיעה הגולמי, הזמן בשבי הוא זהה העידן של בעלי החיים. הסימן המרכזי של כל boxplot מציגה את החציון, הקצוות של תיבת 25th ל 75תאנוןpercentiles של הנתונים, והוא אמר להאריך מן המינימום למקסימום של הנתונים.

Discussion

שימוש בטכניקות שלנו (איור 1) hoverflies במעבדה במשך תקופה של 1 שנה וטופלו משתמשים בהצלחה בניסויים התנהגותיים לאחר 7 חודשים בשבי39. אכן, אפילו אם זה נראה שלא נראית מציאותית, שמירה על hoverflies בסביבה טבעית יותר, תחת אור 12 h: 12 תנאים כהה h, בטמפרטורת החדר, באופן משמעותי מקטין את תוחלת החיים שלהם עד 2-3 חודשים. שמירה על הבוץ א במחזור שלנו התרדמת המלאכותית במשך מעל לשנה. זה באופן משמעותי יותר מאשר הקודם ניסיונות שימוש בפרוטוקולי שונים (בימים 7733, 4 חודשים9, 18 שבועות30). הגורם העיקרי המשפיעים על אריכות ימים מוגבר זה הוא ככל הנראה השימוש של התרדמת המלאכותית ב 8-10 מעלות צלזיוס. על ידי שבירת המזמורים שינה, כל 3-4 ימים (שלב 2, איור 1), אנו מאפשרים hoverflies להאכיל והן עצמית החתן, ובכך שמירה על מצב תזונתי ורווחתם של hoverflies, כפי שמעידים על נצפתה עלייה במשקל ( איור 4) ואין שינוי בפעילות גינקולוגיות גם לאחר תקופות ארוכות בשבי (איור 3ו ראה39). אכן, דיווחים בספרות של נסיונות כושלים-התרדמת המלאכותית אינם מפרים את מחזור שינה, ובכך מוביל תמותה מוגברת ואת נוכחותם של עובש9.

בנוסף, יש מחלוקת ברחבי הספרות לגבי אספקת אבקה כמקור מזון. בכמה עיתונים המדינה כי פולן אינה מספקת, במיוחד עבור ההטלה, ויש רק הפרשה של אבקה יבש או טרי אכן מתאימים9,29. הממצאים שלנו מצביעים על ידי משלימים אבקה דבורה עם דבש ומים, שאנו רואים גם אריכות ימים וגם ההטלה, גם לאחר תקופות ארוכות של שבי, עם עלייה במשקל אצל המינים (איור 4) והן ההטלה עדיין המתרחשים נקבות לאחר יותר מ 5 חודשים בשבי39. אריכות ימים מוגבר זה מאפשר לנו ללמוד את אופני הפעולה של hoverflies בכל שלבי החיים.

בשדה, hoverflies הנשי שנגמרין לפני שינה עונתיים, להישאר בתיקייה הרבייה תרדמה ואסטרטגיה, זרע מאוחסן ואיפה oocytes לאיחוד, עד האביב28. בהתחשב בכך נשית טיפוסית היא מסוגלת 3000 ביצים 60 יום29, גידול של הביצים האלה לכן דרך מהירה ויעילה להגדיל את האוכלוסייה שלנו בשבי. עם זאת, ההבנה הנוכחית שלנו של הגורמים שיובילו לפיתוח oocyte לאחר פרק זמן של שינה מוגבלות. טמפרטורה, לחות, עוצמת אור, מצב תזונתי כל שהוצעו משחקת תפקיד בשליטה תרדמה ואסטרטגיה הרבייה28,40. מניפולציה ניסויית של גורמים כגון עלול להוביל ממשל גדול של ההטלה העיתוי ואת המחירים.

באופן דומה, לנו בהצלחה שהתעכבנו ההתפתחות של הרימות, וכן את וגיחתו של הגלמים, על-ידי אחסון בחושך ב 8-10 מעלות צלזיוס למשך שבועיים, למרות הכדאיות עשוי להיות עוד הרבה זמן. אכן, לרפא30 דיווחו על עלייה משך הגולמי של עד 37 ימים כאשר הייתה הטמפרטורה הגולמי ירד מ 25 ° C ל 10 ° C. העסקת האסטרטגיות האלה, מעכב את הייצור של ביצים ו/או הפיתוח של הגלמים תאפשר ניצול רב יותר של דמוגרפיים של אוכלוסיית בשבי.

בעוד עקביות זמני האספקה של חשיבות רבה יותר לדרישות שלנו יותר תשואה גדולה, זה עשוי להיות חשוב יותר לשימושים אחרים, כגון האבקה בחממות. מצאנו כי בעת שימוש הטכניקה שלנו עם הארנב צואה, קיבלנו 163 ± eclosed 34 hoverflies כל מצמד של ביצים (N = 3). בהתחשב בכך טיפוסי הנקבה מטילה ביצים עד 20040, אולי נוכל להגדיל תשואה זו גם תחרות הפחתת הצפיפות ומזון, או על ידי התאמת הטמפרטורה, כמו אלה היו מעורבים כמו באופן משמעותי משפיע על גדילה זחל9 ,31,40,41. עם זאת, אין שום אינדיקציה כי הבסיס של אמצעי התקשורת משפיעה במידה רבה התשואה32. בנוסף, בניגוד צואה מן אחרים בעלי חוליות29,30,31,42, צואה ארנב הוא יחסית ריח חינם, המאפשר את המושבה יוחזקו בתנאי מעבדה נורמלית ללא צורך אוורור נוספים. הפחתת הצפיפות של הזחלים בתקשורת, או הוספת תזונתי תוספי תזונה כמו שמרים, כמו גם שמירה על טמפרטורת חום קבועה בין 20-25 ° C, היא כנראה תספיק לייעל באופן מלא התשואה31,32, 40.

פתיחה של איסוף מספיקים בחופשיות טיסה hoverflies, או לקיים אוכלוסייה מגוונת מבחינה גנטית בשבי, הם שניהם מעשי וזמן מגבילות עבור פרויקטים מחקריים בקנה מידה קטן. לכן, גידול הצאצאים של נקבות ובסיומה הבר, ומשלימות אספקה בבציר הזחלים בוגרים7, לאפשר את האפשרויות המעשי ביותר לשימוש בכל ימות השנה של הבוץ א במסגרת מחקר. כמו שיטות אלה מוגבלים על ידי עונות השנה שבה אוסף יכול להתרחש, יש צורך בשני הבטחת תוחלת החיים של hoverflies למבוגרים, לגידול ביצים שמטילים שנתפסו gravid נקבות.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

המחקר במעבדה שלנו כיום ממומנת על ידי המועצה למחקר אוסטרלי (קשת, DP170100008 ו- DP180100144), לנו חיל האוויר Office של מחקר מדעי (AFOSR, FA9550-15-1-0188) ו Stiftelsen Olle Engkvist Byggmästare (2016/348). אנו מודים בעבר חברי המעבדה שתרמו להתפתחות רחפניים מניות, Cederholms Lantbruk ו C M & T L ירוק & בן עבור גישה מגללי פרות, hoverflies בחוות שלהם, וההיתרים אדלייד של הגנים הבוטניים של אופסלה לאוסף, תמיכה מתמשכת.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Bee Pollen Forest Super Foods any brand of bee pollen is suitable
Honey Bramwells any brand of liquid honey is suitable
Rabbit Faeces can be substituted with cow or pig manure made into a slurry
BugDome Australia Entomological Supplies EM42222
Plastic Bags Woolworths Homebrand
Mosquito netting Clas Ohlson 34-1113
Cotton Balls Woolworths Select
Fridge Hisense fridge needs to maintain a stable 8-10°C 
Buckets (2-3L)
Large plastic tubs (30L)
Wood shavings Pollards Sawdust Supplies MaxiFlake (75) 
Bag clips IKEA Bevara 303.391.70
Petri Dish (100mm x 20mm) Corning 430167

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Goulard, R., Julien-Laferriere, A., Fleuriet, J., Vercher, J. L., Viollet, S. Behavioural evidence for a visual and proprioceptive control of head roll in hoverflies (Episyrphus balteatus). Journal of Experimental Biology. 218, (Pt 23), 3777-3787 (2015).
  2. Dyakova, O., Lee, Y. J., Longden, K. D., Kiselev, V. G., Nordström, K. A higher order visual neuron tuned to the spatial amplitude spectra of natural scenes. Nature Communications. 6, 8522 (2015).
  3. Jauker, F., Bondarenko, B., Becker, H. C., Steffan-Dewenter, I. Pollination efficiency of wild bees and hoverflies provided to oilseed rape. Agricultural and Forest Entomology. 14, (1), 81-87 (2012).
  4. Gladis, T. Bees versus flies? Rearing methods and effectiveness of pollinators in crop germplasm regeneration. ActaHortic. 235-238 (1997).
  5. Ssymank, A., Kearns, C. A., Pape, T., Thompson, F. C. Pollinating flies (Diptera): A major contribution to plant diversity and agricultural production. Biodiversity (Ottawa). 9, (1-2), 86-89 (2008).
  6. Nordström, K., et al. In situ modeling of multimodal floral cues attracting wild pollinators across environments. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. 114, (50), 13218-13223 (2017).
  7. Altincicek, B., Vilcinskas, A. Analysis of the immune-inducible transcriptome from microbial stress resistant, rat-tailed maggots of the drone fly Eristalis tenax. BMC Genomics. 8, 326 (2007).
  8. Stocker, H., Gallant, P. Getting started : an overview on raising and handling Drosophila. Methods in Molecular Biology. 420, 27-44 (2008).
  9. Gladis, T. Establishment and utilization of a mass rearing of Eristalis tenax (Diptera, Syrphidae) in the Gatersleben genebank. Insecta Berlin. 1, 287-294 (1994).
  10. Francuski, L., et al. Shift in phenotypic variation coupled with rapid loss of genetic diversity in captive populations of Eristalis tenax (Diptera: Syrphidae): consequences for rearing and potential commercial use. Journal of Economic Entomology. 107, (2), 821-832 (2014).
  11. Pérez-Bañón, C., Hurtado, P., García-Gras, E., Rojo, S. SEM studies on immature stages of the drone flies (diptera, syrphidae): Eristalis similis (Fallen 1817) and Eristalis tenax (Linnaeus, 1758). Microscopy Research and Technique. 76, 853-861 (2013).
  12. Fruend, J., Linsenmair, K. E., Bluethgen, N. Pollinator diversity and specialization in relation to flower diversity. Oikos. 119, (10), 1581-1590 (2010).
  13. Biesmeijer, J. C., et al. Parallel declines in pollinators and insect-pollinated plants in Britain and the Netherlands. Science. 313, (5785), 351-354 (2006).
  14. Pape, T., Evenhuis, N. L. Systema Dipterorum, Version 1.5. (2013).
  15. Miranda, G. F. G., et al. Key to the genera of Nearctic Syrphidae. Canadian Journal of Arthropod Identification. 23, 1-351 (2013).
  16. Nationalnyckeln. Nationalnyckeln till Sveriges flora och fauna. Tvåvingar: Blomflugor: Syprhidae: Syrphinae. SLU. Artdatabanken. (2009).
  17. Mitra, B., Roy, S., Imam, I., Ghosh, M. A review of the hover flies (Syrphidae: Diptera) from India. International Journal of Fauna and Biological Studies. 2, (3), 61-73 (2015).
  18. Sengupta, J., et al. An updated distributional account of indian hover flies (Insecta: Diptera: Syrphidae). Journal of Entomology and Zoology Studies. 4, (6), 381-396 (2016).
  19. Shah, G. M., Jan, U., Wachkoo, A. A. A checklist of hoverflies (Diptera: Syrphidae) in the western Himalaya, India . Acta Zool Acad Scient Hung. 60, (4), 283-305 (2014).
  20. Francuski, L., Djurakic, M., LUDOŠKI, J., MILANKOV, V. Landscape genetics and spatial pattern of phenotypic variation of Eristalis tenax across Europe. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. 51, (3), 227-238 (2013).
  21. Thomson, F. C. Revision of the Eristalis flower flies (Diptera: Syrphidae) of the Americas south of the United States. Proceedings of the Entomological Society of Washington. 99, (2), 209-237 (1997).
  22. Hull, F. M. A Review of the Genus Eristalis Latreille in North America. Part II. Ohio Journal of Science. 25, (6), 285-312 (1925).
  23. Osburn, R. C. Studies in Syrphidæ-IV. Species of Eristalis New to America, with Notes on Others. Journal of the New York Entomological Society. 23, (2), 139-145 (1915).
  24. Bankowska, R. Notes on syrphid flies (Diptera, Syrphidae) of Japan. Fragmenta Faunistica. 43, (16), 203-207 (2000).
  25. Brower, J., Brower, L. Experimental studies of mimicry. 8. Further investigations of honeybees (Apis mellifera) and their dronefly mimics (Eristalis spp). The American Naturalist. 99, 173-187 (1965).
  26. Gilbert, F. S. Diurnal activity patterns in hoverfies (Diptera, Syphidae). Ecological Entomology. 10, 385-392 (1985).
  27. Ottenheim, M. M. Annual and diurnal rhythms of Eristalis species (Diptera: Syrphidae). Proceedings of the Section Experimental and Applied Entomology of the Netherlands Entomological Society (N.E.V.). 11, 169-174 (2000).
  28. Kendall, D. A., Stradling, D. J. Some observations on over wintering of the drone fly Eristalis tenax Syrphidae. Entomologist. 105, (1311), 229-230 (1972).
  29. Dolley, J. W., Hassett, C., Bowen, W., Phillies, G. Culture methods for invertebrate animals. Needham, J. G. 550, (1937).
  30. Heal, J. R. Variation and seasonal changes in hoverfly species: interactions between temperature, age and genotype. Biological Journal of the Linnean Society. 36, 251-269 (1989).
  31. Ottenheim, M. M., Holloway, G. J. The effect of diet and light and larval and pupal development of laboratory-reared Eristalis arbustorum (Diptera: Syprhidae). Netherlands Journal of Zoolog. (3-4), 305-314 (1995).
  32. Hurtado, P. Estudio del ciclo de vida de sírfidos eristalinos (Diptera, Syrphidae) y bases para su cría artificial. Universidad de Alicante. Spain. (2013).
  33. Dolley, W. L. Jr, White, J. D. The effect of illuminance on the reversal temperature in the drone fly, Eristalis tenax. Biological Bulletin. 100, (2), 84-89 (1951).
  34. Wellington, W., Fitzpatrick, S. Territoriality in the drone fly, Eristalis tenax (Diptera, Syrphidae). Canadian Entomologist. 113, (6), 695-704 (1981).
  35. Nordström, K., Barnett, P. D., Moyer de Miguel, I. M., Brinkworth, R. S. A., O'Carroll, D. C. Sexual dimorphism in the hoverfly motion vision pathway. Current Biology. 18, (9), 661-667 (2008).
  36. Collett, T. S., Land, M. F. Visual control of flight behaviour in the hoverfly, Syritta pipiens L. Journal of Comparative Physiology A. 99, 1-66 (1975).
  37. Pitnick, S., Miller, G., Reagan, J., Holland, B. Males' evolutionary responses to experimental removal of sexual selection. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 268, 1071-1080 (2001).
  38. Holland, B., Rice, W. Experimental removal of sexual selection reverses intersexual antagonists coevolution and removes a reproductive load. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 96, 5083-5088 (1999).
  39. Thyselius, M., Nordström, K. Hoverfly locomotor activity is resilient to external influence and intrinsic factors. Journal of Comparative Physiology A. 202, (1), 45-54 (2016).
  40. Heal, J. Colour patterns of Syrphidae: 1. Genetic Variation in the dronefly Eristalis tenax. Heredity. 42, (2), 223-236 (1979).
  41. Ireland, S., Turner, B. The effects of larval crowding and food type on the size and development of the blowfly, Calliphora vomitoria. Forensic Science International. 159, 175-181 (2006).
  42. Dolley, W. L., Golden, L. H. Jr The effect of sex and age on the temperature at which reversal in reaction to light in Eristalis tenax occurs. Biology Bulletin. 92, (3), 178-186 (1947).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

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

    Usage Statistics