Provtagning för att uppskatta Frankliniella arter Flower Thrips och Orius arter rovdjur i fältexperiment

Environment
 

Summary

Presenteras här är ett protokoll för att bestämma antalet Thrips och Minute Pirate bug rovdjur i grödor över flera datum i fältexperiment. Också illustrerad är hur man bestämmer effekten av ledningen taktik mot Thrips och utvärdera fördelarna med predation av Minute Pirate buggar.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

The Western Flower Thrips, Frankliniella occidentalis (Pergande), är en polyphagous Pest som har spridit sig över hela världen. Den omfattande användningen av insekticider i försök att kontrollera dess populationer eliminerar naturliga fiender och konkurrent blomma Thrips arter, vilket ökar dess populationer. En ohållbar situation utvecklas med samtidiga resistenta skadegörare populationer, sekundära skadegörare utbrott, och miljöförstöring. Integrerat växtskydd utnyttjar kunskap om skadedjurs-och natur fientliga relationer för att implementera taktik som är miljövänlig och hållbar. Minut pirat buggar är de viktigaste världsomspännande rovdjur av Thrips. De kan undertrycka och i slutändan kontrollera Frankliniella arter blomma Thrips. Flower prover tas minst varje vecka behövs för att förstå Predator-Prey dynamik. Visas här är provtagning av blommorna av frukt grönsaker och följeslagare växter för att uppskatta densiteterna av enskilda Thrips och Minute Pirate bug arter. Representativa data illustrerar hur protokollet används för att bestämma effekten av lednings taktik över tid och hur man utvärderar fördelarna med predation av minuten pirat buggar. Provtagningsprotokollet är på samma sätt anpassningsbar till provtagning Thrips och Minute Pirate buggar i andra växtarter värdar.

Introduction

The Western Flower Thrips, Frankliniella occidentalis (Pergande), var en av de första stora skadegörarna som spreds över hela världen som ett resultat av globalismen och den internationella handeln med jordbruksprodukter. Ekonomisk skada resulterar direkt från utfodring och oviposition och indirekt genom överföring av växt patogena virus. Invasiva populationer var redan i stort sett resistenta mot de flesta klasser av insekticider, och försöken att kontrollera populationer med insekticider har bara ökat skadorna genom att eliminera viktiga naturliga fiender och konkurrentarter. Denna kontrollmetod har destabiliserat Management program och har resulterat i resistenta skadegörare populationer, sekundära skadegörare utbrott, och miljöförstörelse1.

Integrerade växt bekämpningsprogram har utvecklats från kunskap om skadedjurs-och natur fientliga relationer och effekterna av lednings taktik på dessa relationer. Befolknings egenskaperna för snabb kolonisering och tillväxt har länge trott att överträffa de naturliga fiendernas kapacitet att reglera opportunistiska västerländska blomtrips. Det är, tills det visades att predation från naturliga populationer av Orius insidiosus (säg) inte bara resulterade i dämpning av västerländska blomma TRIPs populationer men också en minskning av populationer mot utrotning2. Dessutom är den västerländska blomman TRIPs mestadels blomma-belever, där den konkurrerar om pollen och andra resurser blomma med inhemska polyphagous blomma TRIPs.

I de flesta av de östra USA, är den viktigaste infödda konkurrent frankliniella svartprickssjuka (Fitch), medan det i södra Florida den största konkurrenten arten är frankliniella Auktor (Morgan)3. Den västerländska blomman Thrips lider starkt biotiskt motstånd i Florida från inhemska arter av rovdjur och konkurrent blomma Thrips arter; Det är dock den dominerande arten i livsmiljöer störs av insekticider och andra taktik som utesluter konkurrenters Thrips och naturliga fiender. Därför är en kärnkomponent i framgångsrika integrerade växt bekämpningsprogram för frukt grönsaker ökad predation och konkurrens3,4. Dessa program har utvecklats från kunskap om Predator-Prey dynamik och effektiviteten i olika taktik för att hantera Thrips och öka biotiska resistens. Här, den metod som används för att uppskatta densiteterna av enskilda Thrips och Minute Pirate bug arter i blommorna av frukt grönsaker och följeslagare växter i Florida visas. Uppgifterna används för att bestämma effekten av lednings taktik och utvärdera fördelarna med predation av minuten pirat buggar.

Designa Flower Thrips provtagningsprotokoll: bakgrundsinformation

När den västerländska blomman TRIPs dök upp som en stor Pest på 1980-talet5, var det nödvändigt att utveckla förfaranden för att exakt, effektivt och exakt bestämma antalet enskilda Thrips arter i fältstudier. De förfaranden som beskrivs här har utvecklats från kunskap som erhållits i ett flertal studier som genomförts för att förstå biologi och förvaltning av Flower Thrips. Exempel på dessa studier är arbete av Funderburk et al.2, Hansen et al.6, Salguero Navas et al.7, Sutherland et al.8, och Tyler-Julian et al.9. Koncentrationerna av Frankliniella arter och minut pirat buggar i blommor är behaviorally baserat och inte en artefakt av insekticid ansökningar eller provtagning6. Uppskattningar av populationer i blommor över andra växtdelar är oftast tillräckligt för att förstå den lokala dynamiken i rovdjur och byten på en anläggning värd och utvärdera fördelarna med biologisk kontrollprogram baserat på rovdjur till bytes förhållanden. Den metod som utvecklats för blommor kan dock anpassas till provtagning av andra växtdelar. Den vanliga provenheten är en eller flera blommor. Antalet prover som behövs för att uppnå önskad precisionsnivå är en funktion av befolkningstätheten och antalet blommor i provenheten.

Arter av Frankliniella tenderar att vara en aggregerad fördelning i blommor, och populationer vanligtvis är koncentrerade i blommorna av den övre växten Canopy7. För de flesta studier, blommor väljs slumpmässigt från den övre halvan av växten. Relativa tekniker för att ta bort Thrips från blommor, inklusive flytande tvätt, mekanisk dislodgement, eller uttorkning, är felaktiga och oprecisa8. Av denna anledning används en direkt räkning, en absolut uppskattnings teknik. Thrips är små organismer ca 2 mm i Iength, och mikroskopi är vanligtvis nödvändigt att exakt bestämma arten. Blommorna som utgör en prov enhet placeras i en flaska med 70% alkohol. När proverna samlas, returneras flaskorna från varje observationsområde till laboratoriet för utvinning av Thrips och minut pirat buggar och noggrann bestämning av kön, arter, och skede av varje. Experiment består av replikerade fält tomter som används för att utvärdera effekten av behandlingar för att undertrycka Thrips och fördelarna med predation av minut pirat buggar. Blom prov tas minst en gång i veckan under blomningsperioden av växten värd. Randomiserade kompletta block experimentella konstruktioner är användbara för att ta bort från de experimentella fel skillnaderna i Thrips och Minute Pirate bug tätheter mellan block. Sub-plot behandling arrangemang är användbara för att minska Inter-Plot effekter av lednings taktik som påverkar Thrips Movement9.

Blomma provbearbetning och analys: bakgrundsinformation

Före 1990-talet, nycklar till arter av Thrips utvecklades för användning av taxonomiska specialister, som placerade Thrips för identifiering på Mikroskop diabilder med hjälp av en av flera monteringsmaterial. Forskare som studerar Thrips biologi och Management var inte taxonomiska specialister, och det fanns ingen inblandning av taxonomiska specialister i studierna. Typiskt, Thrips i prover från dessa studier var klumpas in i släktet, Familj, suborder, eller ordning nivåer av klassificering. Efter spridningen av den västerländska blomman Thrips, det var 1) snabb spridning av forskning om Thrips biologi och förvaltning och 2) erkännande av forskare för behovet av att identifiera Thrips arter och utveckla ett effektivt system för bearbetning av prover.

I studier i mitten av 1990-talet med Thrips Populationsbiologi, vuxna Thrips från proverna placerades på Mikroskop diabilder och identifierats för arter av taxonomisk specialist R. J. Beshear (t. ex., Salguero Navas et al.7). Larverna identifierades endast i släktet på grund av att det inte fanns några tillgängliga identifierings nycklar på den tiden. Glid monteringen var dyr och mödosam, och ett effektivare system utvecklades2. I efterföljande studier, den Thrips i proverna extraherades från blommorna i en petriskål som innehåller 70% alkohol, och hanar och honor i petriskål identifierades till arter under stereoskopi. Merparten av vår forskning omfattar arter av Frankliniella. De vuxna av dessa arter var separerade till arter under stereoskop med hjälp av skillnader i deras chaetotaxy på dorsala ytan av pronotum, huvud, och antenner10,11,12.

Ytterligare expertis inom Thrips taxonomy har förvärvats för att känna igen och identifiera andra Thrips släkten och arter i proverna. Det finns många Orius arter i världen som är viktiga rovdjur av Thrips. Två arter, o. insidiosus och o. pumilio (Champion), är sympatrisk hela mycket av Florida13. De vuxna av dessa arter skiljs åt av färgegenskaperna hos det basala på segmentet, lårben i bakbenet och cuneus på vingen. Thrips arter och genus skiljer sig i sin biologi och beteende; Därför analyseras data för varje vanligtvis separat. Eftersom Thrips populationer i blommor har ett aggregerat spridningsmönster, behöver data omvandlingen för att stabilisera varianserna mellan behandlingarna. Behandlingsmetoder jämförs med analys av variansen som lämpar sig för experimentell design, och data analyseras för varje enskilt datum och/eller för data poolade över datum2,9. Analysen av effekter på enskilda datum är viktigt när skillnader i behandling varierar över datum. Förhållandet mellan den totala Thrips (vuxna och larver) per minut pirat bugg (vuxna och nymfer) används för att utvärdera effektiviteten av biologisk kontroll med minuten pirat buggar i Florida fältstudier undertrycka Thrips populationer i ett förhållande av ungefär ett rovdjur för varje 180 Thrips2,9.

Protocol

1. fältexperiment för att bestämma effekterna av UV-reflekterande kompost, kaolin, och följeslagare växter på blomma TRIPS och deras minut pirat bugg rovdjur

  1. Etablera ett fältexperiment med en Split-Split-Plot behandling arrangemang i en randomiserad komplett block experimentell design med kompost typ som hela observationsområdet behandlingar, kaolin och ingen kaolin som subplot behandlingar, och följeslagare växter och inga följeslagare växter som sub-subplot behandlingar (figur 1A, B)9,14.
    1. Layoutblock av tomater eller peppar som är minst 6 m breda och 72 m långa.
    2. Slumpmässigt låg i varje block hela tomter av svart och UV-reflekterande kompost, med varje hel tomt som består av sex upphöjda kompost bäddar minst 36 m lång.
    3. Plantera en linjär rad av tomater varje 45 cm eller två linjära rader av paprika var 30 cm i de fyra innersängarna i varje hel tomt.
  2. Kaolin behandling
    1. Slumpmässigt dela upp varje hel tomt i lika subplots av kaolin eller inga kaolin behandlingar.
    2. Applicera kaolin en eller två gånger i veckan med en hastighet av 7,0 kg/ha till tomat-eller peppar växterna i de subplots som tilldelats för att få kaolin behandling.
  3. Följeslagare växter
    1. Slumpmässigt dela varje subplot i lika sub-subplots av följeslagare växter eller eller följeslagare växt behandlingar.
    2. Plantera två linjära rader av Bidens Alba (L.) varje 30 cm eller en linjär rad Helianthus annuus L. varje 30 cm i de två yttre sängar av varje sub-subplot behandling med följeslagare växter.

Figure 1
Figur 1: exempel på experimentell fältstudie.
(A) randomiserad komplett block design för att utvärdera de separata och interaktiva effekterna av följeslagare växter, Mulch, och kaolin effekter på blomtrips och minut pirat buggar. (B) Bidens Alba (L.) utvärderades som en följeslagare växtarter med tomat som grödan9. Auktor L. utvärderas som en följeslagare växtarter med peppar som grödan14. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

2. Flower Thrips provtagning protokoll

  1. Förbered 50 mL provflaskor innan du går till försöksområdena.
    1. Placera en etikett med kompost, kaolin och Companion växt behandling, blocket nummer, och provdatum på utsidan och insidan av varje injektionsflaska.
    2. Sätt exakt 30 mL 70% alkohol i varje 50 mL injektionsflaska.
    3. Placera injektionsflaskorna i ett magasin.
    4. Ta facken till den experimentella fält platsen.
  2. Prova blommorna för Thrips och Minute Pirate buggar.
    1. Slumpmässigt tilldela tomat eller pepparväxter som skall provtas i varje sub-subplot.
    2. Provet mellan förmiddagen och eftermiddagen.
    3. Ta proverna från den övre halvan av växten.
    4. Ta bort locket till injektionsflaskan. Med hjälp av en skarp-kantad rakhyvel eller sax, försiktigt bort blomman från växten. Snabbt placera blomman i lämplig pre-märkt injektionsflaska. Tryck in blomman i injektionsflaskans alkohol (figur 2). Sätt tillbaka locket.
    5. Samla 10 blommor per prov. Se till att varje injektionsflaska är tätt förseglad, skaka sedan varje injektionsflaska för att se till att blommorna är inom alkoholen.
  3. Returnera magasinen med prover till laboratoriet för förvaring. För att säkerställa att proverna inte försämras före bearbetningen, förvara proverna svalt och torrt. Kylskåp, om möjligt, särskilt för prover som inte bearbetas snabbt.
  4. Upprepa provtagningen av varje sub-subplot minst en gång i veckan under grödans blomnings period.

Figure 2
Figur 2: prov borttagnings teknik.
Ett urval av 10 tomat blommor som samlas in från en sub-sub tomt i tomat push-pull experiment9. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

3. provbehandling i laboratoriet

  1. Extrahera Thrips och minut pirat buggar från blommorna i varje prov.
    1. Ta bort provet från kylskåpet och facket utan att störa innehållet.
    2. Ta bort locket på injektionsflaskan och extrahera försiktigt med pipett överflödig alkohol över blommorna.
    3. Återför-flaskan och skaka för att rubba Thrips och minut pirat buggar i blommorna.
    4. Öppna injektionsflaskan och häll innehållet i en petriskål. Skölj insidan av injektionsflaskan med 70% alkohol och häll innehållet i petriskål. Se till att alla Thrips och Minute Pirate buggar i flaskan spolas in i petriskål.
    5. Dissekera varje blomma med tång och skölj med 70% alkohol för att se till att alla Thrips och minut pirat buggar har blivit nedkopplade. Ta bort och kassera Blom delarna från petriskål (figur 3).
    6. Överför petriskål till plattformen för ett stereoskop med 40x-150x förstoring.

Figure 3
Figur 3: extrahera Thrips och minut pirat buggar från blommor.
Ett urval av 10 tomat blommor hälls i en petriskål för bearbetning för att bestämma antalet Thrips och minut pirat buggar. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

  1. Identifiera och räkna blomman Thrips i prover.
    1. Identifiera och räkna i varje rutnät antalet vuxna hanar och honor av varje blomma Thrips arter och antalet Frankliniella arter larver.
    2. Identifiera den vuxna blomman Thrips arter i Florida baserat på setae på pronotum, huvud och andra på segment10,11,12.
    3. Separera vuxna av f. Auktor från vuxna i f. svartprickssjuka och f. occidentalis av den extra stoutness av de två setae på den främre rygg marginalen av det andra antennsegmentet (figur 4).
    4. Separera vuxna f. occidentalis från de av f. Auktor och f. svartprickssjuka av den nära lika längder av främre marginella och främre kantiga större setae på pronotum och genom den längre fjärde postocular setae på huvudet ( Figur 4).

Figure 4
Figur 4: exempel på morfologiska tecken för att identifiera Thrips.
(a, B, C) F occidentalis: huvud (A), pilar indikerar postocular setae par IV; pronotum (B), pilar indikerar par långa anteromarginal setae; distala dorsala setae av antenn segmentet II (B). (D, E, F, G). F. Auktor: huvud (D); pronotum (E); distala dorsala setae av antenn segmentet II (f, G), pilen indikerar Stout setae (f), sidovy av Stout setae (G). (H, I, J). F. svartprickssjuka: huvud (H); pronotum (I); distala dorsala setae av antenn segmentet II (J). Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

  1. Identifiera och räkna minuten pirat buggar i Florida prover.
    1. Identifiera och räkna i varje rutnät antalet vuxna o. insidiosus och o. pumilio och antalet nymphal orius arter13,15.
    2. Identifiera den vuxna O. insidiosus av de bruna basal på segment, av lårben som har mörka markeringar, och av cuneus som är mörkbrun.
    3. Identifiera den vuxna O. pumilio av gula basala på segment, den gula eller halm-färgade femora, och av cuneus med blek halm eller ljusbrun färg.
  2. Lägg till siffrorna från varje rutnät för att bestämma det totala antalet vuxna män och kvinnor i varje blomma Thrips arter, antalet Frankliniella arter larver, antalet vuxna minut pirat bugg av varje art, och antalet minuter pirat bugg nymfer i provet.
  3. Välj representativa kuponger av Flower Thrips och Minute Pirate bug vuxna från proverna. Etikett efter datum, Plant värd, plats och insamlare. Långsiktig bevarande.
  4. Överför data från varje exempel till ett kalkylblad som innehåller exempel datum, behandling och replikering.
  5. Skapa en datafil som innehåller data från varje exempel. Inkludera försöksplats, experimentell design, och de belopp och datum för varje kulturell praxis som används för att upprätta och underhålla experimentet.
  6. Underhålla och hantera datafile med lämplig säkerhetskopiering för långsiktig åtkomst.

Representative Results

Data som samlats in i studien av Tyler-Julian et al.9 kan användas för att demonstrera de separata och kombinerade effekterna av push-faktorer (dvs. ultraviolett-reflekterande kompost och kaolin ansökan) och pull Factor (dvs, följeslagare anläggningen spanska nål, B . Alba) på populationsdynamiken hos F. occidentalis vuxna män och kvinnor i tomat blommor (figur 1a). Den jordbruks-plast kompost behandlingar i experimentet användes för att bilda sängen av upphöjd-säng plast kompost system som är typiskt för det produktionssystem som används för att odla högt värde grönsaker i Florida. Mekanismen för ultraviolett-reflekterande kompost i Pest Control är en visuell avskräckning som stör värd-Finding av den vuxna Thrips. Kaolin ansökan på tomatplantor återspeglar också tillräckligt ultraviolett ljus för att avskräcka Thrips vuxna. Därför, en Split-Split Plot randomiserade komplett block design var anställd i experimentet för att minska Inter-Plot inblandning på Thrips rörelse till följd av ultraviolett-reflekterande egenskaper kompost och kaolin behandlingar, med kompost behandling (ultraviolett-reflekterande kontra konventionell svart Mulch) som hela observationsområdet, kaolin behandling (två gånger i veckan kaolin ansökan vs ingen kaolin) som sub-plot, och följeslagare växt behandling (följeslagare växter kontra ingen följeslagare) som sub-subplot. Sub-subplot storlek var sex bäddar med 9 m, med de fyra innersängar av varje sub-subplot bestående av en linjär rad av tomat med en 45 cm mellanrum mellan växter, för totalt 80 plantor per sub-subplot. Två rader av spansk nål planterades i var och en av de två externa sängar i sub-subplots med följeslagare anläggningen med en 30 cm avstånd inom och mellan rader för totalt 128 följeslagare växter per sub-subplot.

Två prover av 10 tomat blommor samlades i varje sub-subplot på varje 13 datum i 2011 under blomningen perioden av tomat grödan, och antalet vuxna manliga och kvinnliga F. occidentalis i varje prov bestämdes (figur 5). Effekterna av Mulch, kaolin, och Companion plant på varje kön analyserades med hjälp av analys av variansen för en randomiserad komplett block design för en Split-Split Plot behandlings arrangemang för data över provdatum med hjälp av en blandad modell (se Tyler-Julian et al. 9 för en fullständig beskrivning av analys av varians och resultat). De viktigaste effekterna av kompost, kaolin, och följeslagare anläggningen var betydande för den manliga västerländska blomma Thrips (p < 0,01, 0,001, och 0,001, respektive), medan de interaktiva effekterna av kompost x kaolin, kompost x Companion Plant, kaolin x och kompost x kaolin x Companion Plant interaktioner var inte signifikant (p > 0,05). Dessa resultat visade att var och en av de viktigaste effekterna minskade antalet vuxna manliga F. occidentalis, och att effekterna av varje taktik var additiva när de kombineras med varandra.

Den huvudsakliga effekten av kompost var signifikant för den kvinnliga f. occidentalis (p < 0,01), medan de viktigaste effekterna av kaolin och följeslagare växter var inte signifikant för den kvinnliga f. occidentalis (p > 0,05). Därför, den ultravioletta-reflekterande kompost reducerade kvinnliga F. occidentalis i tomat blommorna, men kaolin och följeslagare växten inte. Emellertid, den kompost X kaolin interaktion var signifikant (p < 0,05) visar att de kombinerade effekterna av ultraviolett-reflekterande kompost och kaolin minskat kvinnliga F. occidentalis mer än antingen taktik ensam, medan kaolin tillämpas på tomat på svart kompost minskade inte kvinnliga F. occidentalis nummer. De interaktiva effekterna av kompost x Companion Plant, kaolin x Companion plant och kompost x kaolin x Companion Plant interaktioner för kvinnliga F. occidentalis var inte signifikanta (p > 0,05).

Figure 5
Figur 5: exempel på analys av data över provtagningsdatum.
Genomsnittligt antal per 10 tomat blommor (SEM) av vuxna manliga och kvinnliga F. occidentalis i Mulch, kaolin, och följeslagare växt behandlingar för prov data poolade över 13 datum i 2011 i en push-pull experiment som bedrivs i Gadsden County, Florida. Denna siffra har modifierats från Tyler-Julian et al.9

Samspelet mellan kompost X provdatum var signifikant i experimentet i 2011 för manliga och kvinnliga F. occidentalis vuxna (p < 0,01 och 0,001, respektive)9. Detta visade att den ultravioletta-reflekterande kompost reducerad blomma Thrips nummer på vissa, men inte alla, provdatum. Därför genomfördes ytterligare analyser för att utvärdera effekterna av kompost på enskilda provtagningsdatum. Interaktionen visade att den ultravioletta-reflekterande kompost var effektivt för att minska blommans Thrips nummer tidigt på säsongen, men det fanns ingen betydelse på enskilda provdatum under mitten eller slutet av säsongen (figur 6).

Figure 6
Figur 6: exempel på populationsdynamik för hel tomt behandling.
Genomsnittligt antal (+SEM) per 10 tomat blommor (n = 18 prover) av vuxna manliga och kvinnliga F. occidentalis på varje 2011 provdatum i hela handlingen behandling av svart och ultraviolett-reflekterande kompost för data poolade över kaolin och följeslagare växt behandlingar i push-pull experiment som utförs i Gadsden County, Florida (* indikerar betydelse bortom 95% signifikansnivå enligt analys av variansen som utförs för enskilda provdatum; d.f. = 1,2). Denna siffra har modifierats från Tyler-Julian et al.9. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Interaktionen mellan kaolin X provdatum var inte signifikant i 2011 för manliga eller kvinnliga F. occidentalis (p > 0,05)9. Som tidigare visat ovan, analyser av data poolade över provdatum visade att kaolin inte signifikant påverkar kvinnliga f. occidentalis nummer, medan manliga f. occidentalis nummer reducerades signifikant. Avsaknaden av en signifikant kaolin X provdatum interaktion i analyserna för data som poolades över provdatum föreslog att resultaten för varje kön var konsekventa över Provdatumet (figur 7).

Figure 7
Figur 7: exempel på populationsdynamik för subplot-behandling.
Det genomsnittliga antalet (+SEM) per 10 tomat blommor (n = 12 prover) av vuxna manliga och kvinnliga F. occidentalis på varje 2011 provdatum i subplot behandling av kaolin och ingen kaolin för data samlas över följeslagare växt behandlingar i push-pull experiment utförda i Gadsden County, Florida (* indikerar betydelse bortom 95% signifikansnivå enligt analys av variansen som utfördes för enskilda provtagningsdatum, d.f. = 1,4). Denna siffra har modifierats från Tyler-Julian et al.9. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Samspelet mellan Companion Plant X provdatum var signifikant i 2011 för manliga f. occidentalis (p < 0,05), men inte för kvinnliga f. occidentalis (p > 0,05)9. De analyser som utförts för att utvärdera effekterna av Companion plant på enskilda provdatum visade att följeslagare växter minskat vuxen F. occidentalis nummer på sena säsongen provdatum, men aldrig på tidig eller Mid-Season provdatum (figur 8 ).

Figure 8
Figur 8: exempel på populationsdynamik för sub-subplot behandling.
Medelvärdet antal (+SEM) per 10 tomat blommor (n = 6 prover) av vuxna manliga och kvinnliga F. occidentalis på varje 2011 provdatum i sub-subplot behandling av följeslagare anläggning och ingen följeslagare anläggning i push-pull experiment som utförs i Gadsden County, Florida (* indikerar betydelse bortom 95% signifikansnivå enligt analys av variansen som utförs för enskilda provdatum; d.f. = 1,8). Denna siffra har modifierats från Tyler-Julian et al.9. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Data som samlats in från blommor av följeslagare anläggningen i studien av Tyler-Julian et al.14 kan användas för att demonstrera den dynamiska relationen mellan minut pirat buggar och dess Thrips Prey i blommor (figur 1b). Liksom i studien Tyler-Julian et al.9 var målen att bestämma de separata och kombinerade effekterna av pushfaktorer (dvs. ultraviolett-reflekterande kompost och kaolin) och en pull-faktor (dvs. följeslagare anläggningen), på befolkningen dynamiken i Frankliniella arter vuxna män och kvinnor i grödor blommor. I den Tyler-Julian et al.14 studien, den dominerande blomman Thrips arter var F. Auktor i följeslagare växten H. annuus och i peppar gröda (> 99% av den totala Thrips i blommorna). Den Thrips koloniserade snabbt solrosor och peppar blommor, och deras antal var störst snart efter blomningen började (figur 9). Populationer av Thrips sjönk med tiden som antalet minuter pirat buggar ökade. Rovdjuret-bytesförhållandet illustrerade möjligheten för rovdjur att undertrycka Thrips populationer med nära utrotning av Thrips populationer som inträffar vid förhållanden av > 1 Predator per 40 TRIPs.

Figure 9
Figur 9: exempel på utvärdering av nyttan med predation.
Genomsnittligt antal (+SEM) av totala Thrips (vuxna och larver) och total orius spp. (vuxna och nymfer) per Helianthus annuus blomma huvud i experiment som bedrivs i 2011 och 2012 i Palm Beach County, Florida (antalet totalt Thrips Prey per rovdjur på varje datum som visas inom parentes). Denna siffra har anpassats från data som rapporteras i Tyler-Julian et al.14 med tillstånd från Oxford University Press.

Discussion

Provtagningsprotokoll med önskade precisionsnivåer för att uppskatta populations tätheter av blomtrips utvecklades för Florida grödor under mer än tre decennier av fältforskning. Studier genomfördes för att förstå viktiga aspekter av Flower Thrips biologi som påverkar populations uppskattningar. Till exempel genomfördes studier för att förstå effekterna på uppskattningar av tid på dagen när provtagning16, provplats inom fält16, provplats på enskilda växter6,16, mönster av aggregering i blommor7, och blomma färg17. Dessa faktorer konstaterades påverka populations uppskattningar; så, besluten om var, när och hur är kritiskt viktiga vid utformningen av provtagningsprotokollet i framtida forskningsstudier.

Minute Pirate bug vuxna och nymfer är mycket anthophilous, och Predator aggregat med sitt byte i en densitet-beroende sätt genom att föredra samma blommor också föredras av Thrips17. De utnyttjar också signaler från bytesdjur eller från växter som skadats av byten i att lokalisera Thrips. De vuxna rör sig snabbt mellan blommor, ett beteende som förstärker deras förmåga att spåra lokala populationer av Thrips Prey i rymden och tid18. Därför bör provtagningsprotokoll som utvecklats för att uppskatta populationer av Thrips användas i framtida studier vid uppskattning av populationer av minut pirat buggar. Minut pirat buggar är effektiva rovdjur av de vuxna och larver av olika Frankliniella arter blomma Thrips19. Antalet rovdjur i förhållande till antalet totala Thrips Prey ger den bästa uppskattningen av möjligheten för minuten pirat buggar att undertrycka och kontrollera blandade populationer av Thrips i blommorna. Detta bör övervägas vid analys av data i framtida studier.

Den frankliniella arter vuxna kolonisera snabbt värd grödor när blomningen börjar, och snabb befolkningstillväxt följer i avsaknad av dödlighet från naturliga fiender2,18,19. På en bra anläggning värd för både rovdjur och TRIPs byten som solrosor, är antalet Thrips störst snart efter blomma initiering, följt av nedgångar i populationer som minut pirat buggar öka (figur 9). Populationer av minut pirat buggar kvarstår även om Thrips är nästan utrotade. För att till fullo förstå detta rovdjur-byte dynamiskt förhållande, är det nödvändigt att ta prov ofta under blomningen perioden av grödan. Detsamma gäller när man undersöker effekten av andra typer av taktik, eftersom de kan vara effektiv på vissa datum och inte andra. En eller två gånger per vecka provtagning under hela perioden av blomningen var anställd för att utvärdera effekterna av flera taktik i push-pull-systemet under utredning i Tyler-Julian et al.9,14.

Frankliniella är det näst största släktet i familjen Thripidae, och det finns en stor mängd litteratur som beskriver vuxenlivets stadier20. Ett komplex av arter invanor blommor som är specifika för olika växter värdarter och geografiska platser. Därför är expert identifiering av bildpreparerade exemplar från en delmängd av de första provtagningar avgörande. Sedan, i varje given anläggning värd och geografisk plats, kan taxonomiska tecken unika för vuxna av varje art väljas så att arten kan bestämmas i framtida studier utan att gå till mödosamma och kostsamma förfarande för att placera varje på Mikroskop diabilder för visning under ett sammansatt Mikroskop. De kan helt enkelt ses och identifieras under ett stereoskop. (I vissa ovanliga situationer, de morfologiska tecken som skiljer två arter är så lika att de inte kan separeras under stereoskop.) Metoder som beskrivs här för blomman Thrips arter vanliga i de flesta grödor i Florida bör anpassas och användas på andra geografiska platser vid behandling av det stora antalet prover som behövs i fältstudier för att fastställa effekten av lednings taktik och att utvärdera fördelarna med predation av minuten pirat buggar.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Stöd tillhandahölls av Special Crop block bidrag från Florida Department of Agriculture och Consumer Services nummer 01856 och 024049. Ytterligare stöd kom från samarbetsavtal mellan USDA-ARS och University of Florida nummer 58-6618-2-096 och 58-6618-4-035. Vi tackar de tidigare studenterna, postdocs, och medarbetare som har bidragit på så många sätt till vår forskning för att förstå de faktorer som påverkar populationsdynamiken i Flower Thrips.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Morse, J. G., Hoddle, M. S. Invasion biology of thrips. Annual Review of Entomology. 51, 67-89 (2006).
  2. Funderburk, J., Stavisky, J., Olson, S. Predation of Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) in field peppers by Orius insidiosus (Hemiptera: Anthocoridae). Environmental Entomology. 29, 376-382 (2000).
  3. Funderburk, J., Frantz, G., Mellinger, C., Tyler-Julian, K., Srivastava, M. Biotic resistance limits the invasiveness of the western flower thrips, Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae), in Florida. Insect Science. 23, 175-182 (2016).
  4. Demirozer, O., Tyler-Julian, K., Funderburk, J., Leppla, N., Reitz, S. Frankliniella occidentalis (Pergande) integrated pest management programs for fruiting vegetables in Florida. Pest Management Science. 68, 1537-1545 (2012).
  5. Kirk, W. D. J., Terry, L. I. The spread of the western flower thrips Frankliniella occidentalis (Pergande). Agricultural and Forest Entomology. 5, 301-310 (2003).
  6. Hansen, E. A., et al. Within-plant distribution of Frankliniella species (Thysanoptera: Thripidae) and Orius insidiosus (Heteroptera: Anthocoridae) in field pepper. Environmental Entomology. 32, 1035-1044 (2003).
  7. Salguero Navas, V. E., Funderburk, J. E., Mack, T. P., Beshear, R. J., Olson, S. M. Aggregation indices and sample size curves for binomial sampling of flower-inhabiting Frankliniella species (Thysanoptera: Thripidae) on tomato. Journal of Economic Entomology. 87, 1622-1626 (1994).
  8. Sutherland, A. M., Parrella, M. P. Accuracy, precision, and economic efficiency for three methods of thrips (Thysanoptera: Thripidae) population density assessment. Journal of Economic Entomology. 104, 1323-1328 (2011).
  9. Tyler-Julian, K., Funderburk, J., Srivastava, M., Olson, S., Adkins, S. Evaluation of a push-pull system for the management of Frankliniella species (Thysanoptera: Thripidae) in tomato. Insects. 9, 187 (2018).
  10. Arthurs, S. P., Kok-Yokomi, M. L., Smith, H. Florida flower thrips (suggested common name) Frankliniella bispinosa Morgan (Insecta: Thysanoptera: Thripidae). University of Florida, IFAS, EDIS Document EENY639. (2018).
  11. Cluever, J. D., Smith, H. A., Funderburk, J. E., Frantz, G. Western flower thrips (Frankliniella occidentalis [Pergande). University of Florida, IFAS, EDIS Document ENY883. (2018).
  12. Sprague, D., Funderburk, J., Lucky, A. Flower thrips, Frankliniella tritici (Fitch). University of Florida, IFAS, EDIS Document EENY720. (2018).
  13. Herring, J. L. The genus Orius of the Western Hemisphere (Hemiptera: Anthocoridae). Annals of the Entomological Society of America. 59, 1093-1109 (1966).
  14. Tyler-Julian, K., Funderburk, J., Frantz, G., Mellinger, C. Evaluation of a push-pull strategy for the management of Frankliniella bispinosa (Thysanoptera: Thripidae) in bell pepper. Environmental Entomology. 43, 1364-1378 (2014).
  15. Shapiro, J. P., Shirk, P. D., Kelley, K., Lewis, T. M., Horton, D. R. Identity of two sympatric species of Orius (Hemiptera: Heteroptera: Anthocoridae). Journal of Insect Science. 10, 189 (2010).
  16. Salguero Navas, V. E., Funderburk, J. E., Beshear, R. J., Olson, S. M., Mack, T. P. Seasonal patterns of Frankliniella spp. (Thysanoptera: Thripidae) in tomato flowers. Journal of Economic Entomology. 84, 1818-1822 (1991).
  17. Funderburk, C., et al. Population dynamics of Frankliniella bispinosa (Thysanoptera: Thripidae) and the predator Orius insidiosus (Hemiptera: Anthocoridae) as influenced by flower color of Lagerstroemia (Lythraceae). Environmental Entomology. 44, 668-679 (2015).
  18. Ramachandran, S., Funderburk, J. E., Stavisky, J., Olson, S. Population abundance and movement of Frankiliniella thrips and Orius insidiosus in field pepper. Agricultural and Forest Entomology. 3, 129-137 (2001).
  19. Baez, I., Reitz, S., Funderburk, J. Predation by Orius insidiosus (Heteroptera: Anthocoridae) on life stages and species of Frankliniella flower thrips (Thysanoptera: Thripidae) in pepper flowers. Environmental Entomology. 33, 662-670 (2004).
  20. Nakahara, S. Annotated list of the Frankliniella species of the world (Thysanoptera: Thripidae). Contributions on Entomology, International. 2, 355-389 (1997).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

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

    Usage Statistics