현장 실험에서 프랭클린니엘라 종 꽃 물방울과 오리우스 종 육식 동물을 추정하기위한 샘플링

Environment
 

Summary

여기에 제시된 프로토콜은 현장 실험에서 여러 날짜에 걸쳐 작물에서 스립과 분 해적 버그 포식자의 수를 결정하는 프로토콜입니다. 또한 스립에 대한 관리 전술의 효능을 확인하고 분 해적 버그에 의한 포식의 이점을 평가하는 방법도 설명되어 있습니다.

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Funderburk, J., Martini, X., Freeman, J., Strzyzewski, I., Traczyk, E., Skarlinsky, T., Adkins, S. Sampling for Estimating Frankliniella Species Flower Thrips and Orius Species Predators in Field Experiments. J. Vis. Exp. (149), e59869, doi:10.3791/59869 (2019).

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Abstract

서쪽 꽃 물방울, 프랭클린에틸라 옥시 덴탈리스 (페르간드), 전 세계적으로 확산 된 다형성 해충이다. 인구를 통제하기 위한 살충제의 광범위한 사용은 자연적인 적과 경쟁꽃 의 물방울 종을 제거하여 인구를 증가시게합니다. 지속 불가능한 상황은 수반되는 저항하는 해충 인구, 이차 해충 발생 및 환경 저하와 함께 발전합니다. 통합 해충 관리는 해충과 자연적 관계에 대한 지식을 활용하여 환경 친화적이고 지속 가능한 전술을 구현합니다. 분 해적 버그는 스립의 가장 중요한 전 세계적으로 육식 동물이다. 그들은 억제하고 궁극적으로 프랭클린 종 꽃 물방울을 제어 할 수 있습니다. 적어도 매주 찍은 꽃 샘플은 포식자 - 먹이 역학을 이해하는 데 필요합니다. 여기에 개별 스립과 미세 해적 버그 종의 밀도를 추정하기 위해 과일 채소와 동반자 식물의 꽃의 샘플링입니다. 대표적인 데이터는 프로토콜이 시간이 지남에 따라 관리 전술의 효능을 결정하는 데 사용되는 방법과 분 해적 버그에 의한 프레데이션의 이점을 평가하는 방법을 보여줍니다. 샘플링 프로토콜은 다른 식물 종 호스트에서 스립 및 분 해적 버그샘플링에 유사하게 적응할 수 있습니다.

Introduction

서쪽 꽃 물방울, 프랭클린에라 옥시 덴탈리스 (Pergande), 세계화와 농산물의 국제 무역의 결과로 전 세계적으로 확산 된 최초의 큰 해충 중 하나였다. 경제적 손상은 식물 병원성 바이러스의 전송을 통해 공급및 oviposition에서 직접 그리고 간접적으로 초래됩니다. 침략적인 인구는 이미 살충제의 대부분의 종류에 크게 저항하고, 살충제를 가진 인구를 통제하는 시도는 중요한 자연적인 적인 및 경쟁 종을 제거하여 손상을 증가시켰습니다. 이 통제 접근은 관리 프로그램을 불안정하게 하고 저항하는 해충 인구, 이차 해충 발발 및 환경 저하1귀착되었습니다.

통합 해충 관리 프로그램은 해충과 자연 적의 관계에 대한 지식과 이러한 관계에 대한 관리 전술의 영향에서 개발되었습니다. 급속한 식민지화와 성장의 인구 특성은 오랫동안 기회 서쪽 꽃 물방울을 조절하는 자연 적의 용량을 능가하는 것으로 믿어져왔다; 즉, 오리우스 인시디오서스의 자연인구로부터의 포식은 서양꽃의 탄압을 초래할 뿐만 아니라 멸종을 향한 인구의 감소로 나타났다2. 또한, 서쪽 꽃 물방울은 주로 꽃가루와 토착 polyphagous 꽃 물방울과 다른 꽃 자원을 위해 경쟁하는, 꽃이 살고있다.

미국 동부 의 대부분에서, 주요 네이티브 경쟁자는 프랭클린 키티 (피치), 남부 플로리다에서 주요 경쟁 종은 프랭클린니야 비스피노사 (모건)3. 서쪽 꽃 thrips 포식자와 경쟁 꽃 thrips 종의 네이티브 종에서 플로리다에서 강한 생물 저항을 겪고; 그러나, 그것은 살충제와 경쟁 스립과 자연 적을 제외 하는 다른 전술에 의해 방해 서식지에서 지배적인 종. 따라서, 채소 열매를 맺는 성공적인 통합 해충 관리 프로그램의 핵심구성 요소는 포식 및 경쟁 증가 3,4. 이 프로그램은 포식자 - 먹이 역학의 지식과 스립을 관리하고 생물학적 저항을 증가시키기 위해 다양한 전술의 효과에서 개발되었습니다. 여기에서, 플로리다에 있는 열매를 맺는 야채 및 동반자 식물의 꽃에 있는 개별 적인 물방울 및 분 해적 버그 종의 밀도를 추정하기 위하여 이용된 방법론이 도시됩니다. 데이터는 관리 전술의 효능을 확인하고 분 해적 버그에 의해 프레데이션의 이점을 평가하는 데 사용됩니다.

꽃 물방울 샘플링 프로토콜 설계 : 배경 정보

1980년대 5세기에 서양 꽃이 주요 해충으로부상했을 때, 현장 연구에서 개별 스립 종의 수를 정확하고 효율적으로 정확하게 결정하는 절차를 개발할 필요가 있었습니다. 여기에 설명 된 절차는 꽃 물방울의 생물학 및 관리를 이해하기 위해 수행 된 수많은 연구에서 얻은 지식에서 개발되었습니다. 이러한 연구의 예로는 펀더버크 외2,한센 외6,살게로 나바스 외7,서덜랜드 외8,타일러 줄리안 외9. 꽃에서 프랭클린 종과 미세 해적 버그의 농도는 행동 기반이 아닌 살충제 응용 프로그램 또는 샘플링6의유물입니다. 다른 식물 부분에 꽃에 인구의 추정은 일반적으로 식물 호스트에 육식 동물과 먹이의 로컬 역학을 이해하고 먹이 비율에 육식 동물에 따라 생물학적 제어 프로그램의 혜택을 평가하기에 충분하다. 그러나 꽃을 위해 개발 된 방법론은 다른 식물 부품의 샘플링에 적용 될 수있다. 일반적인 샘플 단위는 하나 이상의 꽃입니다. 원하는 수준의 정밀도를 달성하는 데 필요한 샘플 수는 표본 단위의 인구 밀도 및 꽃 수의 함수입니다.

프랭클린의 종은 꽃에 집계 된 분포경향이 있으며, 인구는 일반적으로 상부 식물 캐노피7의꽃에 집중된다. 대부분의 연구에서 꽃은 식물의 상반부에서 무작위로 선택됩니다. 액체 세척, 기계적 이탈 또는 탈수등 꽃에서 물방울을 제거하는 상대적 기술은 부정확하고부정확합니다 8. 이러한 이유로 직접 계수, 절대 추정 기술이 사용됩니다. Thrips는 Iength에 있는 대략 2 mm의 작은 유기체이고, 현미경 검사법은 일반적으로 정확하게 종을 결정하기 위하여 필요합니다. 샘플 유닛을 구성하는 꽃은 70 % 알코올의 바이알에 배치됩니다. 샘플이 수집되면 각 플롯의 바이알이 실험실로 반환되어 스립 및 미세 해적 버그를 추출하고 각 플롯의 성별, 종 및 단계를 정확하게 결정합니다. 실험은 스립을 억제하는 치료의 효능과 분 해적 버그에 의한 포식의 이점을 평가하는 데 사용되는 복제 된 필드 플롯으로 구성됩니다. 꽃 샘플은 식물 호스트의 개화 기간 동안 적어도 매주 촬영됩니다. 무작위 전체 블록 실험 설계는 블록 사이의 스립 및 미세 해적 버그 밀도의 실험 오차 차이에서 제거하는 데 유용합니다. 서브 플롯 처리 배열은 스립 운동9에영향을 미치는 관리 전술의 플롯 간 효과를 줄이는 데 유용합니다.

꽃 샘플 처리 및 분석: 배경 정보

1990년대 이전에는 분류학 전문가가 사용하기 위해 스립 종의 열쇠를 개발했으며, 이들은 여러 마운팅 매체 중 하나를 사용하여 현미경 슬라이드에 식별용으로 스립을 설치했습니다. 스립 생물학 및 관리를 공부하는 연구원은 분류학 전문가가 아니었고, 연구 결과에 있는 분류학 전문가에 의하여 아무 관여도 없었습니다. 전형적으로, 이 연구 결과에서 견본에 있는 thrips는 분류의 속, 가족, 하위 순서, 또는 순서 수준으로 덩어리되었습니다. 서쪽 꽃 의 확산 후, 1) 스립 생물학 및 관리에 관한 연구의 급속한 확산과 2) thrips 종을 식별하고 샘플을 처리하기위한 효율적인 시스템을 개발할 필요성에 대한 연구자에 의해 인식이 있었다.

1990년대 중반 에 스립 인구 생물학을 관련시키는 연구 결과에서는, 견본에서 성숙한 물방울은 현미경 슬라이드에 배치되고 분류학 전문가 R. J. Beshear에 의해 종으로 확인되었습니다 (예를 들면, 살게로 나바스 외 7). 유충은 그 당시 사용할 수있는 애벌레 식별 키의 부족으로 인해 속으로 확인되었다. 슬라이드 마운팅은 비용이 많이 들고 힘들었으며 보다 효율적인 시스템이 개발되었습니다2. 후속 연구에서, 샘플의 물방울은 70% 알코올을 함유하는 페트리 접시의 꽃에서 추출되었고, 페트리 접시의 수컷과 암컷은 입체 검사하에 종으로 확인되었다. 우리의 연구의 대부분은 프랭클린니엘라의 종을 포함한다. 이들 종의 성인은 프로노툼, 머리 및 안테나10,11,12의등쪽 표면에 대한 그들의 채색의 차이를 이용하여 입체스코프 하에서 종으로 분리되었다.

thrips 분류에 있는 추가 전문 지식은 견본에 있는 그밖 thrips 제네라 및 종을 인식하고 확인하기 위하여 취득되었습니다. 전 세계적으로 스립의 중요한 육식 동물인 수많은 오리우스 종들이 있습니다. 두 종, O. insidiosusO. pumilio (챔피언), 플로리다의 대부분에 걸쳐 sympatric 13. 이 종의 성인은 기저 안테나 세그먼트의 색상 특성, 뒷다리의 페모라 및 날개에 있는 쿠니우스로 구분됩니다. 스립 종과 성별은 생물학과 행동이 다릅니다. 따라서 각 데이터는 일반적으로 별도로 분석됩니다. 꽃의 스립 인구는 집계된 분포 패턴을 갖기 때문에 데이터는 치료 간의 차이를 안정화하기 위해 변환이 필요합니다. 처리 수단은 실험 설계에 적합한 분산 분석을 사용하여 비교되며, 데이터는 각 개별 날짜 및/또는날짜 2,9에걸쳐 풀려진 데이터에 대해 분석됩니다. 개별 날짜에 미치는 영향의 분석은 치료 차이가 날짜에 따라 다를 때 중요합니다. 분당 총 스립 (성인과 애벌레)의 비율은 약 1 포식자의 비율로 스립 인구를 억제 플로리다 현장 연구에서 미세 해적 버그와 생물학적 제어의 효과를 평가하는 데 사용됩니다 모든 180 2,9.

Protocol

1. 필드 실험은 꽃 물방울과 그들의 분 해적 버그 육식 동물에 UV 반사 뿌리 덮개, 카올린, 동반자 식물의 효과를 결정하기 위해

  1. 전체 플롯 처리로 뿌리 덮개 유형, 카올린 및 서브 플롯 처리로 카올린 없음, 동반자 식물및 동반자 식물이 없는 무작위 완전한 블록 실험 설계로 분할 분할 플롯 처리 배열로 현장 실험을 수립 서브 플롯 처리(그림 1A,B)9,14.
    1. 각각 너비가 6m, 길이가 72m인 토마토 나 후추의 레이아웃 블록.
    2. 무작위로 검은 색과 UV 반사 뿌리 덮개의 각 블록 전체 플롯에 누워, 각 전체 플롯은 적어도 36 m 길이 여섯 제기 뿌리 덮개 침대로 구성.
    3. 각 전체 플롯의 네 개의 내부 침대에 매 30cm마다 고추의 45cm 또는 두 개의 선형 행마다 토마토의 하나의 선형 행을 심는다.
  2. 카올린 치료
    1. 무작위로 카올린 또는 카올린 치료의 동일한 서브 플롯으로 각 전체 플롯을 분할.
    2. 카올린 치료를 받기 위해 할당된 서브플롯의 토마토 또는 후추 식물에 7.0 kg/ha의 속도로 매주 1-2회 카올린을 적용합니다.
  3. 동반자 식물
    1. 무작위로 동반자 식물 또는 동반자 식물 처리의 동일한 하위 서브 플롯으로 각 서브 플롯을 분할합니다.
    2. 비덴스 알바(L.)의 두 개의 선형 행을 30cm마다 또는 헬리안투스 아누스 L. 매 30cm마다 동반자 식물과 함께 각 서브플롯 처리의 두 개의 외부 침대에 심는다.

Figure 1
도 1: 실시예 실험 현장 연구.
(A) 무작위 전체 블록 디자인은 꽃 물방울과 미세 해적 버그에 동반자 식물, 뿌리 덮개, 카올린 효과의 별도의 상호 작용 효과를 평가합니다. (B) 비덴스 알바(L.) 작물9로토마토와 함께 동반식물종으로 평가. 헬리안투스 아누스 L. 작물 14로 고추와 동반자식물 종으로 평가. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

2. 꽃 물방울 샘플링 프로토콜

  1. 실험 플롯으로 가기 전에 50 mL 샘플 바이알을 준비합니다.
    1. 뿌리 덮개, 카올린 및 동반자 식물 처리, 블록 번호 및 샘플 날짜를 각 바이알의 외부 및 내부에 라벨을 놓습니다.
    2. 각 50 mL 바이알에 정확히 30 mL의 70 % 알코올을 넣습니다.
    3. 바이알을 트레이에 넣습니다.
    4. 트레이를 실험 현장으로 가져가십시오.
  2. 물방울과 분 해적 버그에 대한 꽃을 샘플링합니다.
    1. 각 서브플롯에서 샘플링할 토마토 또는 후추 식물을 무작위로 할당합니다.
    2. 오전 중반에서 오후 중반 사이에 샘플링합니다.
    3. 식물의 상반부에서 샘플을 가져 가라.
    4. 바이알 뚜껑을 제거합니다. 날카로운 면도날이나 가위를 사용하여 식물에서 꽃을 조심스럽게 제거하십시오. 신속하게 적절한 사전 라벨이 붙은 바이알에 꽃을 넣습니다. 꽃을 바이알의 알코올에 밀어넣습니다(그림 2). 뚜껑을 교체합니다.
    5. 샘플 당 10 개의 꽃을 수집합니다. 각 바이알이 단단히 밀봉되어 있는지 확인한 다음 각 유리병을 흔들어 꽃이 알코올 내에 있는지 확인하십시오.
  3. 샘플이 있는 트레이를 실험실로 반납하여 보관하십시오. 시료가 가공되기 전에 열화되지 않도록 시료를 시원하고 건조하게 유지하십시오. 가능하면 특히 빨리 처리되지 않은 시료의 경우 냉장 보관하십시오.
  4. 작물의 개화 기간 동안 적어도 매주 각 서브 플롯의 샘플링을 반복합니다.

Figure 2
그림 2: 샘플 제거 기술.
토마토 푸시풀 실험9에서 서브서브플롯으로부터 채취되는 10개의토마토꽃의 샘플. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

3. 실험실에서 샘플 처리

  1. 각 샘플의 꽃에서 물방울과 미세 해적 버그를 추출합니다.
    1. 내용물 없이 냉장고와 트레이에서 샘플을 제거합니다.
    2. 바이알 뚜껑을 제거하고 꽃 위에 과도한 알코올을 피펫으로 조심스럽게 추출합니다.
    3. 유리병을 다시 봉인하고 꽃에 물방울과 분 해적 버그를 제거하기 위해 흔들어.
    4. 유리병을 열고 내용물을 페트리 접시에 붓습니다. 70% 알코올로 바이알 내부를 헹구고 내용물을 페트리 접시에 붓습니다. 유리병에 있는 모든 물방울과 분해적 벌레가 페트리 접시에 흘러들어있는지 확인하십시오.
    5. 포셉으로 각 꽃을 해부하고 70 % 알코올로 헹구어 모든 스립과 분 해적 버그가 빠졌는지 확인하십시오. 페트리 접시에서 꽃 부분을 제거하고버린다(그림 3).
    6. 40x-150배 배율로 페트리 접시를 스테레오스코프 플랫폼으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 옮김으로 옮김을 더합니다.

Figure 3
그림 3: 꽃에서 물방울과 미세한 해적 벌레 를 추출합니다.
10개의 토마토 꽃 샘플이 페트리 접시에 쏟아져 들어와 스립과 미닛 해적 벌레의 수를 결정했습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

  1. 샘플에서 꽃 물방울을 식별하고 계산합니다.
    1. 각 그리드에서 각 꽃 의 성인 남성과 여성의 수와 프랭클린니엘라 종 애벌레의 수를 식별하고 계산합니다.
    2. 프로노툼, 머리 및 두 번째 안테나 세그먼트10,11,12에세타에 기초하여 플로리다에서 성인 꽃 thrips 종을 식별합니다.
    3. F. 비스피노사 성인을 F. 트리티치F. 옥시덴탈리스의 성인과 분리하여 두 번째 안테나 세그먼트의 전방 등쪽 여백에 두 세테의 여분의 스타우트에 의해 (그림 4).
    4. F. 비스피노사와 F. 트리티치의 성인 F. 옥시덴탈리스를 프로노툼의 전방 한계 및 전방 각각 주요 세테의 거의 동일한 길이와 머리에 더 긴 네 번째 포토큘러 세테에 의해 분리( 그림4).

Figure 4
그림 4: 스립을 식별하기 위한 형태학적 문자의 예.
(A, B,C) F 서양 : 머리 (A),화살표는 양성세쌍 IV를 나타낸다; pronotum(B), 화살표는 긴 전방 세테의 쌍을 나타냅니다; 안테나 세그먼트 II (B)의 말단 등도 세타. (D, E, F,G) . F. 비스피노사:머리 (D); 프로노툼(E); 안테나 세그먼트 II(F,G)의 말단등쪽 세타에, 화살표는 스타우트 세타(F), 스타우트 세타(G)의 측면 도를 나타낸다. (H, I,J). F. 트리티치:머리 (H); 프로노툼(I); 안테나 세그먼트 II (J)의 말단 등도 세타. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

  1. 식별하고 플로리다 샘플에서 분 해적 버그를 계산합니다.
    1. 각 그리드에서 성인 O. insidiosusO. pumilio의 수와 님팔 오리우스 종의 수를 식별하고 계산13,15.
    2. 갈색 기저 안테나 세그먼트, 어두운 표시가있는 페모라, 어두운 갈색의 쿠누에 의해 성인 O. insidiosus를 식별합니다.
    3. 노란색 기저 안테나 세그먼트, 노란색 또는 빨대 색 페모라, 창백한 빨대 또는 밝은 갈색 색상의 cuneus에 의해 성인 O. pumilio를 식별합니다.
  2. 각 격자에서 숫자를 추가하여 각 꽃 의 성인 남성과 여성의 총 수, 프랭클린 닐라 종 애벌레의 수, 각 종의 성인 분 해적 버그의 수, 분 해적 버그 님프의 수를 결정 샘플에 있습니다.
  3. 샘플에서 꽃 물방울과 분 해적 버그 성인의 대표 바우처를 선택합니다. 날짜, 플랜트 호스트, 위치 및 수집기별로 레이블을 지정합니다. 장기 보존을 위한 큐레이터.
  4. 각 샘플의 데이터를 샘플 날짜, 처리 및 복제가 포함된 스프레드시트로 전송합니다.
  5. 각 샘플의 데이터가 포함된 데이터 파일을 만듭니다. 실험 위치, 실험 설계, 및 실험을 수립및 유지하는 데 사용되는 각 문화 적 관행의 양 및 날짜를 포함합니다.
  6. 장기 액세스를 위해 적절한 백업을 통해 데이터 파일을 유지 관리하고 관리합니다.

Representative Results

Tyler-Julian et al. 9에 의한 연구에서 수집된 데이터는 푸시 인자(즉, 자외선 반사 뿌리덮개 및 카올린 적용) 및 풀 팩터(즉, 동반자 식물 스페인어 바늘, B)의 분리및 결합 효과를 입증하는데 사용될 수 있습니다. . alba)토마토 꽃에 F. occidentalis 성인 남성과 여성의 인구 역학에 (그림1A). 실험에서 농업 용 플라스틱 뿌리 덮개 처리는 플로리다에서 고부가가치 야채를 재배하는 데 사용되는 생산 시스템의 전형적인 제기 침대 플라스틱 뿌리 덮개 시스템의 침대를 형성하는 데 사용되었다. 해충 방제에서 자외선 반사 뿌리 덮개의 메커니즘은 성인 스립에 의한 호스트 발견을 방해하는 시각적 억지력입니다. 토마토 식물에 Kaolin 응용 프로그램은 또한 스립 성인을 억제하기에 충분한 자외선을 반영한다. 따라서, 스플릿 플럭스 무작위 전체 블록 설계는 뿌리 덮개와 카올린 처리의 자외선 반사 특성으로 인한 스립 운동에 대한 플롯 간섭을 줄이기 위해 실험에 사용되었으며, 뿌리 덮개와 함께 처리(자외선 반사 대 종래의 블랙 뿌리덮개)는 전체 플롯으로서, 카올린 처리(주간 2회 카올린 적용 대 카올린 없음) 서브플롯으로서, 및 동반자 식물 처리(동반자 식물 대 동반자 없음)를 서브플롯으로 한다. 서브플롯 크기는 6개의 침대로 9m, 각 서브플롯의 4개의 내부 침대는 식물 사이에 45cm 간격의 토마토의 선형 행으로 구성되어 있으며, 서브플롯당 총 80개의 식물을 위한 것입니다. 스페인 바늘의 두 행은 서브 서브 플롯 당 총 128 동반자 식물에 대한 행 내 및 행 사이에 30cm 간격동반자 식물과 하위 서브 플롯의 두 외부 침대의 각각에 심어졌다.

2011년 토마토 작물의 개화 기간 동안 13일 각각13개의 서브플롯에서 10개의 토마토 꽃의 2개의 샘플을 수집하였으며, 각 샘플에서 성인남녀 의 수의 F. occidentalis를 각각 결정하였다(도 5). 각 성별에 대한 뿌리 덮개, 카올린 및 동반자 식물의 효과는 혼합 모델을 사용하여 샘플 날짜에 걸쳐 데이터에 대한 분할 분할 플롯 처리 배열에 대한 무작위 전체 블록 설계에 대한 분산 분석을 사용하여 분석되었습니다(Tyler-Julian et al. 분산 및 결과 분석에 대한 전체 설명의 경우 9). 뿌리 덮개, 카올린 및 동반자 식물의 주요 효과는 뿌리 덮개 X 카올린, 뿌리 덮개 X 동반자 식물, 카올린 X의 상호 작용 효과 동안 남성 서쪽 꽃 thrips (p < 0.01, 0.001, 각각 0.001)에 대해 유의했다 동반자 식물, 및 뿌리 덮개 X 카올린 X 동반자 식물 상호 작용은 유의하지 않았다 (p > 0.05). 이러한 결과는 각각의 주요 효과가 성인 남성 F. occidentalis의수를 감소시키고, 각 전술의 효과는 서로 결합 될 때 첨가제 것을 보여주었다.

뿌리 덮개의 주요 효과는 여성 F. occidentalis에 대한 유의했다 (p < 0.01), 카올린 및 동반자 식물의 주요 효과는 여성 F. 옥시 덴탈리스에 대한 중요하지 않은 동안 (p > 0.05). 따라서, 자외선 반사 뿌리 덮개는 토마토 꽃에서 암컷 F. occidentalis를 감소시키지만, 카올린및 동반자 식물은 그렇지 않았다. 그러나, 뿌리 덮개 X 카올린 상호작용은 유의한(p< 0.05) 자외선 반사 뿌리덮개와 카올린의 결합된 효과는 어느 전술보다 여성 F. occidentalis를 감소시키는 것을 보여주고, 한편 카올린은 검은 뿌리 덮개에 토마토는 여성 F. occidentalis 숫자를 감소시키지 않았다. 뿌리 덮개 X 동반자 식물, 카올린 X 컴패니언 식물, 및 뿌리 덮개 X 카올린 X 컴패니언 식물 의 상호작용은 여성 F. 옥시덴탈리스를 위한 유의하지 않았다(p > 0.05).

Figure 5
그림 5: 샘플 날짜에 대한 데이터 분석의 예입니다.
2011년 플로리다 개즈던 카운티에서 실시한 푸시풀 실험에서 13일 동안 풀뤄진 샘플 데이터에 대한 성인 수컷 및 여성 F. 옥시덴탈리스의 10개 토마토 꽃(SEM) 당 평균 수치. 이 그림은 타일러 줄리안 외 에서 수정되었습니다9

뿌리 덮개 X 샘플 날짜의 상호작용은 2011년 실험에서 남성과 여성 F. occidentalis 성인(p&0.01 및0.001) 9에서 유의하였다. 이것은 자외선 반사 뿌리 덮개가 일부, 전부는 아니지만 샘플 날짜에 꽃 thrips 숫자를 감소 것으로 나타났다. 따라서 개별 샘플 날짜에 대한 뿌리 덮개의 효과를 평가하기 위해 추가 분석을 수행했습니다. 상호 작용은 자외선 반사 뿌리 덮개가 시즌 초반에 꽃 물방울 수를 줄이는 데 효과적이었다는 것을 보여주었지만, 중반 또는후반 시즌 동안 개별 샘플 날짜에 는 의미가 없었습니다 (그림 6).

Figure 6
그림 6: 전체 플롯 처리를 위한 인구 역학의 예.
2011년 각 샘플 날짜에 성인 수컷 및 암컷 F. occidentalis의 토마토 꽃 10개당 평균 수(+ SEM)는 카올린 및 컴패니언 식물에 걸쳐 풀린 데이터에 대한 검정 및 자외선 반사 뿌리 덮개의 전체 플롯 처리에서 플로리다 주 개즈던 카운티에서 실시된 푸시 풀 실험에서의 치료법(*는 개별 샘플 날짜에 대해 수행된 분산 분석에 따라 95% 이상의 유의성을 나타냅니다. d.f. = 1, 2). 이 그림은 타일러 줄리안 외 에서 수정되었습니다9. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

카올린 X 샘플 날짜의 상호작용은 2011년 남성 또는 여성 F. 옥시덴탈리스(p> 0.05)9에서유의하지 않았다. 앞서 위에 나타난 바와 같이, 샘플 날짜를 통해 풀린 데이터의 분석은 카올린이 여성 F. occidentalis 숫자에 크게 영향을 미치지 않았다는 것을 밝혔습니다, 남성 F. occidentalis 수는 현저하게 감소된 동안. 샘플 날짜에 풀린 데이터에 대한 분석에서 상당한 kaolin X 샘플 날짜 상호 작용의 부족은 각 성별에 대한 결과가 샘플 날짜에 걸쳐 일관되었다는 것을 시사했습니다(그림 7).

Figure 7
그림 7: 서브플롯 처리를 위한 인구 역학의 예.
2011년 각 샘플 날짜에 성인 수컷 및 여성 F. occidentalis의 토마토 꽃 10개당 평균 수(+ SEM)는 푸시 풀에서 동반자 식물 치료에 걸쳐 풀린 데이터에 대한 카올린 및 카올린의 서브플롯 처리에서 플로리다 주 개즈던 카운티에서 실시된 실험(*은 개별 표본 날짜에 대해 수행된 분산 분석에 따라 95% 이상의 유의성을 나타냅니다. d.f. = 1, 4). 이 그림은 타일러 줄리안 외 에서 수정되었습니다9. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

동반자 식물 X 샘플 날짜의 상호 작용은 2011년에 남성 F. occidentalis (p < 0.05)에 대해 중요했지만, 여성 F. occidentalis (p > 0.05) 9에 대한 것이 아니었다. 개별 샘플 날짜에 동반자 식물의 효과를 평가하기 위해 수행 된 분석은 동반자 식물이 늦은 시즌 샘플 날짜에 성인 F. occidentalis 수를 감소 것으로 나타났다, 하지만 결코 초기 또는 중간 시즌 샘플 날짜에 (그림8 ).

Figure 8
그림 8: 서브플롯 처리를 위한 집단 역학의 예.
Gadsden에서실시된 푸시 풀 실험에서 동반자 식물및 동반자 식물의 서브플롯 처리에서 각 2011년 샘플 날짜에 성인 남성과 여성 F. occidentalis의 토마토 꽃 10개당 평균 수(+ SEM)(n =6 샘플) 플로리다 주 카운티(*는 개별 샘플 날짜에 대해 수행된 분산 분석에 따라 95% 이상의 유의성을 나타냅니다. d.f. = 1, 8). 이 그림은 타일러 줄리안 외 에서 수정되었습니다9. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

타일러-줄리안 등의 연구에서 동반자 식물의 꽃으로부터 수집된 데이터는 미세한 해적 벌레와 꽃의 물방울 먹이 사이의 역동적인 관계를 입증하는데 사용될 수 있다(그림1B). Tyler-Julian et al.9 연구에서와 같이, 목표는 인구에 대한 푸시 인자 (즉, 자외선 반사 뿌리 덮개 및 카올린 응용 프로그램) 및 풀 팩터 (즉, 동반자 식물)의 분리 및 결합 효과를 결정하는 것이 었습니다. 작물 꽃에서 프랭클린 종 성인 남성과 여성의 역학. 타일러 줄리안 외14 연구에서, 우세한 꽃 물방울 종은 동반자 식물 H. annuus및 고추 작물에서 F. bispinosa이었다 (>99% 꽃에 총 물방울의). 해바라기와 후추 꽃을 빠르게 식민지화했으며, 꽃이 피기 시작한 직후 그수가 가장 많았습니다(그림 9). 분 해적 버그의 수가 증가함에 따라 스립의 인구는 시간이 지남에 따라 감소했다. 포식자 -먹이 비율은 40 thrips 당 >1 포식자의 비율로 발생하는 스립 인구의 거의 멸종과 함께 스립 인구를 억제하는 육식 동물의 능력을 설명했다.

Figure 9
그림 9: 프레식의 이점을 평가하는 예.
2011년과 2012년 플로리다 주 팜비치 카운티에서 실시한 실험에서 헬리안투스 아누스 꽃머리당 총 스립(성인 및 애벌레) 및 총 오리우스 종(성인 및 님프)의 평균 수(+SEM) 괄호에 표시된 각 날짜에 대한 포식자 당). 이 수치는 옥스포드 대학 출판부에서 허가를 받아 타일러 줄리안 외14에 보고 된 데이터에서 적응되었습니다.

Discussion

꽃 물방울의 인구 밀도를 추정하기 위해 정밀도의 원하는 수준으로 샘플링 프로토콜은 현장 연구의 3 년 이상 플로리다 작물을 위해 개발되었다. 연구는 인구 추정에 영향을 미치는 꽃 thrips 생물학의 중요한 양상을 이해하기 위하여 실시되었습니다. 예를 들어, 16, 필드 내의 샘플 위치16,개별 식물에 대한 샘플 위치6,16,집계 패턴시 16을 샘플링 할 때 시간 추정치에 미치는 영향을 이해하기 위해 연구가 수행되었습니다.7, 꽃 색깔17. 이 요인은 인구 추정에 영향을 미치기 위하여 찾아냈습니다; 따라서 향후 연구에서 샘플링 프로토콜을 설계할 때 어디에서, 언제, 어떻게 결정하는 것이 매우 중요합니다.

미닛 해적벌레 어른과 님프는 매우 신생물이며, 포식자는 같은 꽃을 선호함으로써 밀도 의존적인 방식으로 먹이를 가진 응집체(17)에 의해 선호된다. 그들은 또한 먹이 또는 물방울을 찾는 먹이에 의해 손상 된 식물에서 단서를 악용. 성인은 꽃 사이를 빠르게 이동, 공간과 시간18에서물방울 먹이의 지역 인구를 추적 할 수있는 능력을 향상 시키는 행동. 따라서, 스립의 인구를 추정하기 위해 개발 된 샘플링 프로토콜은 분 해적 버그의 인구를 추정 할 때 미래의 연구에 사용되어야한다. 분 해적 버그는 다른 프랭클린 종 꽃 thrips19의성인과 애벌레의 효율적인 육식 동물이다. 총 스립 먹이의 수에 상대포식자의 수는 꽃에 있는 물방울의 혼합 인구를 억제하고 통제하는 분 해적 버그의 능력의 가장 좋은 견적을 제공합니다. 이는 향후 연구에서 데이터를 분석할 때 고려해야 합니다.

프랭클린니엘라 종 성인은 꽃이 시작되면 호스트 작물을 급속히 식민지화하고, 급속한인구 증가는 자연적 적2,18,19에서사망률의 부재에 따른다. 해바라기와 같은 육식 동물과 물방울 먹이 모두에 대한 좋은 식물 호스트에, 물방울의 수는 분 해적 버그증가로 인구 감소에따라 꽃 개시 직후 가장 큰 (그림 9). 분 해적 버그의 인구는 thrips거의 멸종에도 불구하고 남아있다. 완전히이 육식 동물 - 먹이 동적 관계를 이해하려면, 작물의 개화 기간 동안 자주 샘플링 할 필요가있다. 같은 전술의 다른 유형의 효능을 조사 할 때 사실이다, 그들은 어떤 날짜와 다른 사람에 효과적 일 수 있기 때문에. 타일러-줄리안 등에서 조사 중인 푸시-풀 시스템에서 여러 전술의 효과를 평가하기 위해 꽃의 전체 기간에 걸쳐 한 두 번 매주 샘플링을사용했습니다.

프랭클린니엘라는 스리피다에서 두 번째로 큰 속이며, 성인 생활 단계20을설명하는 많은 양의 문학이 있다. 종의 복잡한 다른 식물 호스트 종과 지리적 위치에 특정 꽃을 살고있다. 따라서 초기 샘플링의 하위 집합에서 슬라이드 준비된 시편의 전문가 식별이 중요합니다. 그런 다음, 주어진 식물 호스트 및 지리적 위치에서, 각 종의 성인고유의 분류학적 문자를 선택할 수 있으므로 각 종을 현미경에 배치하는 힘들고 비용이 많이 드는 절차에 가지 않고도 향후 연구에서 종을 결정할 수 있습니다. 화합물 현미경으로 볼 수 있습니다. 그들은 단순히 보고 스테레오스코프에서 식별 할 수 있습니다. (일부 특이한 상황에서는 두 종을 구분하는 형태학적 문자가 너무 유사하여 입체 범위에서 분리할 수 없습니다.) 플로리다의 대부분의 작물에서 흔히 볼 수 있는 꽃 물방울 종에 대해 여기에 설명된 방법은 관리 전술의 효능을 결정하기 위해 현장 연구에 필요한 많은 샘플을 처리할 때 다른 지리적 위치에 적응하고 사용되어야 합니다. 분 해적 버그에 의해 프레식의 이점을 평가합니다.

Disclosures

저자는 공개 할 것이 없다.

Acknowledgments

지원은 플로리다 농무부 및 소비자 서비스 번호 01856 및 024049의 특수 작물 블록 보조금에 의해 제공되었습니다. 추가 지원은 USDA-ARS와 플로리다 번호 58-6618-2-096 및 58-6618-4-035 사이의 협력 협정에서 왔다. 우리는 꽃 물방울의 인구 역학에 영향을 미치는 요인을 이해하기 위해 우리의 연구에 너무 많은 방법으로 기여 한 이전 학생, postdocs, 및 협력자에 감사드립니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Alcohol Any source 70% ethanol or isopropyl
Centrifuge tube Fisher Scientific Co. 06-443-18 Flat cap and trayed
Forceps Fisher Scientific Co. 08-885 Medium point
Kaolin clay Novasource Surround WP 95% kaolin
Pasteur pipet Fisher Scientific Co. 13-678-6A 5 ¾ inch disposable
Petri dish Fisher Scientific Co. FB0875711A With grid
Probes/seekers Fisher Scientific Co. 08-995 6 inch bent end
Scalpel Fisher Scientific Co. 14-840-00 Excel international
Stereomicroscope Leica Microsystems M Series 40X and greater
UV-reflective mulch Intergro Metalized

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References

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