Prøvetaking for estimering Frankliniella arter Flower thrips og Orius arter rovdyr i Field eksperimenter

Environment
 

Summary

Presentert her er en protokoll for å bestemme antall thrips og minutt pirat bug rovdyr i avlinger over flere datoer i feltet eksperimenter. Også illustrert er hvordan man skal bestemme effekten av ledelsen taktikk mot thrips og evaluere fordelene ved predasjon av minutter pirat bugs.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

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

Den vestlige blomsten thrips, Frankliniella Mantidae (Pergande), er en polyphagous pest som har vært spredt over hele verden. Utstrakt bruk av insektmidler i forsøk på å kontrollere sine befolkninger eliminerer naturlige fiender og konkurrent blomst thrips arter, og dermed øke sin befolkning. En bærekraftig situasjon utvikler seg med samtidig motstandsdyktig pest bestander, sekundære pestutbrudd, og miljøødeleggelser. Integrert pest ledelse utnytter kunnskap om pest og naturlige fiendtlige relasjoner til å implementere taktikk som er miljøvennlig og bærekraftig. Minute pirat bugs er de viktigste verdensomspennende rovdyr av thrips. De kan undertrykke og til slutt kontrollere Frankliniella arter blomst thrips. Flower prøver tatt minst ukentlig er nødvendig for å forstå predator-byttedyr dynamikk. Vist her er prøvetaking av blomstene av fruiting grønnsaker og følgesvenn planter for å anslå tettheten av individuelle thrips og minutt pirat bug arter. Representative data illustrerer hvordan protokollen brukes til å fastslå effekten av ledelsen taktikk over tid og hvordan å evaluere fordelene ved predasjon av minutt pirat bugs. Sampling protokollen er tilsvarende tilpasningsdyktig til prøvetaking thrips og minutt pirat bugs i andre plantearter verter.

Introduction

Den vestlige blomsten thrips, Frankliniella Mantidae (Pergande), var en av de første store skade midler som ble spredt over hele verden som et resultat av Globalism og den internasjonale handelen av landbruksprodukter. Økonomisk skade resultater direkte fra fôring og oviposition og indirekte gjennom overføring av plante patogene virus. Invasive populasjoner var allerede i stor grad motstandsdyktig mot de fleste klasser av insektmidler, og forsøk på å kontrollere populasjoner med insektmidler har bare økt skade ved å eliminere viktige naturlige fiender og konkurrent arter. Denne kontrollen tilnærmingen har destabilisert ledelse programmer og har resultert i resistente pest bestander, sekundære pestutbrudd, og miljøødeleggelser1.

Integrert pest ledelse planer ha blitt bebygget fra kunnskap av pest og naturlig fienden forbindelser og effektene av ledelse taktikken opp på disse forbindelser. Befolknings egenskapene til rask kolonisering og vekst har lenge vært antatt å overgå kapasitetene av naturlige fiender for å regulere de opportunistiske vestlige blomster thrips; det vil si, før det ble vist at predasjon fra naturlige populasjoner av Orius insidiosus (si) ikke bare resulterte i undertrykkelse av vestlig blomst thrips populasjoner, men også en nedgang på populasjoner mot utryddelse2. Videre er den vestlige blomsten thrips hovedsakelig blomster-bor, der den konkurrerer om pollen og andre blomster ressurser med innfødte polyphagous blomst thrips.

I de fleste av de østlige USA, de viktigste innfødte konkurrent er Frankliniella tritici (Fitch), mens i det sørlige Florida de viktigste konkurrent arter er Frankliniella bispinosa (Morgan)3. Den vestlige blomsten thrips lider sterk biotiske motstand i Florida fra de innfødte arter av rovdyr og konkurrent blomst thrips arter; Det er imidlertid den dominerende arten i habitater forstyrret av insektmidler og andre taktikker som utelukker konkurrent thrips og naturlige fiender. Derfor er en kjernekomponent i vellykket integrert pest Management programmer for fruiting grønnsaker økt predasjon og konkurranse3,4. Disse programmene har blitt utviklet fra kunnskap om predator-byttedyr dynamikk og effektiviteten av ulike taktikker for å administrere thrips og øke biotiske motstand. Her, metodikken brukes til å anslå tettheten av individuelle thrips og minutt pirat bug arter i blomstene av fruiting grønnsaker og ledsager planter i Florida er vist. Dataene brukes til å bestemme effekten av ledelsen taktikk og evaluere fordelene ved predasjon av minutt pirat bugs.

Designe blomsten thrips prøvetaking protokollen: bakgrunnsinformasjon

Da den vestlige blomster thrips dukket opp som en stor pest på 1980-tallet5, var det nødvendig å utvikle prosedyrer for å nøyaktig, effektivt og nøyaktig bestemme antall individuelle thrips arter i feltstudier. Prosedyrene beskrevet her har blitt utviklet fra kunnskap oppnådd i en rekke studier utført for å forstå biologi og forvaltning av blomster thrips. Eksempler på disse studiene er arbeid av Funderburk et al.2, Hansen et al.6, Salguero Navas et al.7, Sutherland et al.8, og Tyler-Julian et al.9. Konsentrasjonene av Frankliniella arter og minutt pirat bugs i blomster er behaviorally basert og ikke en gjenstand for insektmiddel programmer eller prøvetaking6. Estimater av populasjoner i blomster over andre plantedeler vanligvis er tilstrekkelig for å forstå den lokale dynamikken i Predator og byttedyr på en plante vert og evaluere fordelene med biologiske kontrollprogrammer basert på Predator å byttedyr prosenter. Imidlertid kan metodikken utviklet for blomster tilpasses prøvetaking av andre plantedeler. Den vanlige prøve enheten er en eller flere blomster. Antallet prøver som trengs for å oppnå ønsket presisjonsnivå er en funksjon av befolkningstetthet og antall blomster i prøve enheten.

Arter av Frankliniella tendens til å være en aggregert distribusjon i blomster, og bestander vanligvis er konsentrert i blomstene av den øvre plante baldakin7. For de fleste studier, er blomster tilfeldig valgt fra den øvre halvdelen av anlegget. Relative teknikker for å fjerne thrips fra blomster, inkludert flytende vasking, mekaniske koagulater, eller uttørking, er unøyaktige og unøyaktige8. På grunn av dette brukes en direkte telling, absolutt estimat teknikk. Thrips er små organismer ca 2 mm i Iength, og mikroskopi vanligvis er nødvendig å nøyaktig bestemme arten. Blomstene som utgjør en prøve enhet er plassert i et hetteglass med 70% alkohol. Når prøvene er samlet inn, er hetteglassene fra hver tomt tilbake til laboratoriet for ekstraksjon av thrips og minutt pirat bugs og nøyaktig bestemmelse av kjønn, arter og scene av hver. Eksperimenter består av replikerte feltet tomter som brukes til å evaluere effekten av behandlinger for å undertrykke thrips og fordelene ved predasjon av minutt pirat bugs. Flower prøvene er tatt minst ukentlig under blomstring perioden av anlegget verten. Randomisert komplett blokk eksperimentell design er nyttig i å fjerne fra den eksperimentelle feil forskjeller i thrips og minutt pirat bug tettheten mellom blokkene. Sub-plot behandling ordninger er nyttige for å redusere Inter-plot effekter av ledelsen taktikk som påvirker thrips bevegelse9.

Flower sample prosessering og analyse: bakgrunnsinformasjon

Før 1990-tallet ble nøkler til arter av thrips utviklet for bruk av taksonomisk spesialister, som plasserte thrips for identifisering på mikroskop lysbilder ved hjelp av en av flere monterings medier. Forskere som studerer thrips biologi og ledelse var ikke taksonomisk spesialister, og det var ingen involvering av taksonomisk spesialister i studiene. Vanligvis ble thrips i prøver fra disse studiene samlet inn i slekten, familien, mus eller ordre nivåene for klassifisering. Etter spredningen av den vestlige blomsten thrips, var det 1) rask spredning av forskning om thrips biologi og ledelse og 2) anerkjennelse av forskere for behovet for å identifisere thrips arter og utvikle et effektivt system for behandling av prøver.

I studier på midten av 1990-tallet som involverte thrips befolknings biologi, ble voksen thrips fra prøvene plassert på objektglass og identifisert til arter av taksonomisk spesialist R. J. Beshear (f.eks. Salguero Navas et al.7). Larvene ble bare identifisert som en slekt på grunn av mangel på larvestadiet identifikasjons nøkler som var tilgjengelig på det tidspunktet. Raset montering var kostbart og arbeidskrevende, og et mer effektivt system ble utviklet2. I senere studier, thrips i prøvene ble Hentet fra blomstene i en Petri parabolen inneholder 70% alkohol, og menn og kvinner i Petri parabolen ble identifisert til arter under stereoscopy. De fleste av våre undersøkelser omfatter arter av Frankliniella. De voksne av disse artene ble adskilt til arter under stereoscope ved hjelp av forskjeller i deres chaetotaxy på rygg flaten av pronotum, hodet og antennene10,11,12.

Ytterligere ekspertise innen thrips taksonomi er ervervet for å anerkjenne og identifisere andre thrips slekter og arter i prøvene. Det er mange Orius arter over hele verden som er viktige rovdyr av thrips. To arter, O. insidiosus og o. pumilio (Champion), er Sympatric gjennom mye av Florida13. De voksne av disse artene er adskilt av fargeegenskapene til basal Fasettøynene segmentet, femora av bak benet, og Cuneus på vingen. Thrips arter og kjønn varierer i biologi og atferd; Derfor blir data for hver av dem vanligvis analysert separat. Fordi thrips populasjoner i blomster har et aggregert mønster av distribusjon, må dataene transformasjon for å stabilisere avvik mellom behandlingene. Behandlings midlene sammenlignes med analyse av varians etter behov for eksperimentell design, og dataene analyseres for hver enkelt dato og/eller for data som samles over dato2,9. Analyse av effekter på individuelle datoer er viktig når behandlings forskjellene varierer over dato. Forholdet mellom den totale thrips (voksne og larver) per minutt pirat bug (voksne og nymfer) brukes til å evaluere effektiviteten av biologisk kontroll med minutt pirat bugs i Florida feltstudier undertrykke thrips populasjoner i forholdet omtrent ett rovdyr for hver 180 thrips2,9.

Protocol

1. Field eksperiment for å fastslå effekten av UV-reflekterende mulch, kaolin, og ledsager planter på blomst thrips og deres minutt pirat bug Predator

  1. Etablere et felt eksperiment med en Split-Split-plot behandling ordning i en randomisert komplett blokk eksperimentell design med mulch type som hele plot behandlinger, kaolin og ingen kaolin som subplot behandlinger, og ledsager planter og ingen følgesvenn planter som sub-subplot behandlinger (figur 1A, B)9,14.
    1. Layout blokker av tomater eller pepper som er hver minst 6 m bred og 72 m lang.
    2. Tilfeldig lå i hver blokk hele tomter av svart og UV-reflekterende mulch, med hver hele tomten bestående av seks hevet mulch senger minst 36 m lang.
    3. Plant en lineær rad med tomater hver 45 cm eller to lineære rader med paprika hver 30 cm inn i de fire indre senger av hver hele tomten.
  2. Kaolin behandling
    1. Tilfeldig dividere hver hele tomten i like subplots av kaolin eller ingen kaolin behandlinger.
    2. Påfør kaolin en eller to ganger ukentlig med en hastighet på 7,0 kg/ha til tomat eller pepper planter i subplots tildelt motta kaolin behandling.
  3. Følgesvenn planter
    1. Dividere hver subplot i like sub-subplots av følgesvenn planter eller eller følgesvenn plante behandlinger.
    2. Plant to lineære rader med krabbe Alba (L.) hver 30 cm eller en lineær rad med Helianthus annuus L. hver 30 cm i de to ytre senger av hver sub-subplot behandling med ledsager planter.

Figure 1
Figur 1: eksempel på eksperimentell feltstudie.
(A) randomisert komplett blokk design for å evaluere separate og interaktive effekter av følgesvenn planter, Mulch, og kaolin effekter på blomsten thrips og minutt pirat bugs. (B) krabbe Alba (L.) evaluert som en følgesvenn plantearter med tomat som avling9. Helianthus annuus L. evaluert som en følgesvenn plantearter med pepper som avling14. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

2. Flower thrips prøvetaking protokollen

  1. Forbered 50 mL prøve hetteglass før du går til eksperimentelle tomter.
    1. Plasser en etikett med mulch, kaolin, og ledsager plante behandling, blokk nummer, og prøven dato på utsiden og innsiden av hvert hetteglass.
    2. Sett nøyaktig 30 mL av 70% alkohol i hvert 50 mL hetteglass.
    3. Sett hetteglassene inn i en skuff.
    4. Ta skuffene til den eksperimentelle feltet området.
  2. Sample blomstene for thrips og minutt pirat bugs.
    1. Tilfeldig tilordne tomat eller pepper planter som skal samples i hver sub-subplot.
    2. Prøve mellom midt på morgenen og midt på ettermiddagen.
    3. Ta prøvene fra den øvre halvdelen av planten.
    4. Fjern lokket på hetteglasset. Ved hjelp av en skarp-kantet barberhøvel eller saks, forsiktig fjerne blomsten fra anlegget. Plasser blomsten raskt i riktig merket hetteglass. Skyv blomsten inn i alkohol flasken (figur 2). Sett på lokket igjen.
    5. Samle 10 blomster per prøve. Kontroller at hvert hetteglass er tett forseglet, og rist deretter hvert hetteglass for å sikre at blomstene er innenfor alkohol.
  3. Returner skuffene med prøver til laboratoriet for oppbevaring. For å sikre at prøvene ikke forringes før behandling, hold prøvene kjølige og tørre. Kjøle, hvis mulig, spesielt for prøver som ikke behandles raskt.
  4. Gjenta prøvetaking av hver sub-subplot minst ukentlig under blomstring perioden av avlingen.

Figure 2
Figur 2: sample fjerning teknikk.
Et utvalg av 10 tomat blomster som samles inn fra en sub-sub tomten i tomat push-pull eksperiment9. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

3. prøve behandling i laboratoriet

  1. Pakk ut thrips og minutt pirat bugs fra blomstene i hver prøve.
    1. Fjern prøven fra kjøleskapet og skuffen uten å forstyrre innholdet.
    2. Fjern lokket på hetteglasset og forsiktig ekstrakt med en pipette overflødig alkohol over blomstene.
    3. Forsegle hetteglasset og rist for å løsne thrips og minutt pirat bugs i blomstene.
    4. Åpne hetteglasset og hell innholdet i en Petri-rett. Skyll innsiden av hetteglasset med 70% alkohol og hell innholdet inn i Petri parabolen. Kontroller at alle thrips og minutt pirat bugs i hetteglasset er spyles inn i Petri parabolen.
    5. Analysere hver blomst med pinsett og skyll med 70% alkohol for å sikre at alle thrips og minutt pirat bugs har blitt forskyves. Fjern og kast blomsten deler fra Petri parabolen (Figur 3).
    6. Overfør Petri parabolen til plattformen av en stereoscope med 40x-150x forstørrelse.

Figure 3
Figur 3: utdrager thrips og minutt pirat bugs fra blomster.
Et utvalg av 10 tomat blomster strømmet inn i en Petri parabolen for behandling for å bestemme antall thrips og minutt pirat bugs. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Identifiser og Tell blomster thrips i prøver.
    1. Identifiser og telle i hvert rutenett antall voksne menn og kvinner av hver blomst thrips arter og antall Frankliniella arter larver.
    2. Identifiser voksen Flower thrips arter i Florida basert på setae på pronotum, hodet og andre Fasettøynene segmentet10,11,12.
    3. Skill de voksne i f. bispinosa fra de voksne i f. tritici og f. Mantidae av de ekstra stoutness til de to setae på den fremre ryggmargen på det andre Fasettøynene segmentet (Figur 4).
    4. Skill den voksne f. Mantidae fra de av F. bispinosa og f. tritici av nær like lengder av fremre marginale og fremre kantete store setae på pronotum og ved lengre fjerde postocular setae på hodet ( Figur 4).

Figure 4
Figur 4: eksempler på morfologiske tegn for å identifisere thrips.
(A, B, C) F Mantidae: hode (A), piler indikerer postocular setae par IV; pronotum (B), piler indikerer par lange anteromarginal setae; setae av antenne segmentet II (B). (D, E, F, G). F. bispinosa: hode (D); pronotum (E); setae av antenne segmentet II (f, G), viser pilen en tykk Setae (f), lateral visning av stout setae (G). (H, I, J). F. tritici: hode (H); pronotum (I); rygg setae i antenne segmentet II (J). Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Identifiser og telle minuttet pirat bugs i Florida prøver.
    1. Identifiser og telle i hvert rutenett antall voksne O. insidiosus og O. pumilio og antall nymphal Orius Art13,15.
    2. Identifiser voksen O. insidiosus av brune basal Fasettøynene segmenter, av femora som har mørke markeringer, og ved Cuneus som er mørk brun.
    3. Identifiser voksen O. pumilio av den gule basal Fasettøynene segmenter, den gule eller halm-farget femora, og ved Cuneus med blek halm eller lys-brun farge.
  2. Legg tallene fra hvert rutenett for å bestemme det totale antallet voksne menn og kvinner av hver blomst thrips arter, antall Frankliniella arter larver, antall voksne minutt pirat bug av hver art, og antall minutter pirat bug nymfer i utvalget.
  3. Velg representative kuponger av blomster thrips og minutt pirat bug voksne fra prøvene. Etikett etter dato, anleggs vert, plassering og samler. Kapellan for langtidsbevaring.
  4. Overfør dataene fra hver prøve til et regneark som inneholder eksempel datoen, behandlingen og replikeringen.
  5. Opprett en datafil som inneholder dataene fra hvert utvalg. Inkluder eksperimentell plassering, eksperimentell design, og beløpene og datoene for hver kulturell praksis brukes til å etablere og vedlikeholde eksperimentet.
  6. Oppretthold og administrer datafile med riktig sikkerhetskopiering for lang tids tilgang.

Representative Results

Data innsamlet i studien av Tyler-Julian et al.9 kan brukes til å demonstrere separate og kombinerte effekter av push faktorer (dvs. ultrafiolett-reflekterende Mulch og kaolin program) og trekk faktor (dvs. følgesvenn anlegget spansk nål, B . Alba) på befolkningen dynamikken i F. Mantidae voksne menn og kvinner i tomat blomster (figur 1a). Landbruket plast mulch behandlinger i forsøket ble brukt til å danne sengen av hevet-seng plast mulch system som er typisk for produksjonssystemet som brukes til å vokse høy verdi grønnsaker i Florida. Mekanismen av ultrafiolett-reflekterende mulch i pest kontroll er en visuell avskrekking som forstyrrer Host-oppdagelse av den voksne thrips. Kaolin søknad på tomat planter reflekterer også nok ultrafiolett lys til å avskrekke thrips voksne. Derfor en Split-delt tomten randomisert komplett blokk design var ansatt i forsøket på å redusere Inter-plot forstyrrelser på thrips bevegelse som følge av ultrafiolett-reflekterende egenskaper av Mulch og kaolin behandlinger, med Mulch behandling (ultrafiolett-reflekterende vs konvensjonell svart mulch) som hele tomten, kaolin behandling (to ganger ukentlig kaolin søknad vs no kaolin) som sub-tomten, og ledsager plante behandling (følgesvenn planter g. ingen ledsager) som sub-subplot. Sub-subplot størrelse var seks senger med 9 m, med de fire indre senger av hver sub-subplot bestående av en lineær rad av tomat med en 45 cm mellomrom mellom planter, for totalt 80 planter per sub-subplot. To rader med spansk nål ble plantet i hver av de to eksterne senger i sub-subplots med ledsager anlegget med en 30 cm mellomrom i og mellom rader for totalt 128 følgesvenn planter per sub-subplot.

To prøver av 10 tomat blomster ble samlet i hver sub-subplot på hver av 13 datoer i 2011 under blomstring perioden av tomat avling, og antall voksne mannlige og kvinnelige F. Mantidae i hver prøve ble bestemt (figur 5). Effektene av mulch, kaolin, og ledsager plante på hvert kjønn ble analysert ved hjelp av analyse av variansen for en randomisert komplett blokk design for en Split-Split plot behandling ordning for data på tvers av prøven dato ved hjelp av en blandet modell (se Tyler-Julian et al. 9 for en fullstendig beskrivelse av analyse av varians og resultater). De viktigste effektene av mulch, kaolin, og følgesvenn anlegget var viktig for den mannlige vestlige blomsten thrips (p < 0,01, 0,001, og 0,001, henholdsvis), mens den interaktive effekter av mulch x kaolin, Mulch x Companion Plant, kaolin x Companion plante, og mulch x kaolin x Companion anlegg interaksjoner var ikke signifikant (p > 0,05). Disse resultatene viste at hver av de viktigste effektene reduserte antallet voksne mannlige F. Mantidae, og at virkningene av hver taktikk ble additiv når kombinert med hverandre.

Den viktigste effekten av mulch var viktig for den kvinnelige f. Mantidae (p < 0,01), mens de viktigste effektene av kaolin og følgesvenn planter ikke var signifikant for den kvinnelige f. mantidae (p > 0,05). Derfor, den ultrafiolette-reflekterende mulch redusert den kvinnelige F. Mantidae i tomat blomster, men kaolin og følgesvenn anlegget ikke. Men mulch X kaolin interaksjon var signifikant (p < 0,05) viser at den kombinerte effekten av ultrafiolett-reflekterende Mulch og kaolin redusert den kvinnelige F. Mantidae mer enn enten taktikk alene, mens kaolin påføres tomat på svart mulch ikke redusere kvinnelige F. Mantidae tall. Den interaktive effekter av mulch x Companion anlegg, kaolin x Companion anlegg, og mulch x kaolin x Companion anlegg interaksjoner for kvinnelige F. Mantidae var ikke signifikant (p > 0,05).

Figure 5
Figur 5: eksempel på analyse av data over prøve dato.
Gjennomsnittlig antall per 10 tomat blomster (SEM) av voksne mannlige og kvinnelige F. Mantidae i mulch, kaolin, og ledsager plante behandlinger for eksempel data samles over 13 datoer i 2011 i en push-pull eksperiment utført i Gadsden County, Florida. Dette tallet har blitt modifisert fra Tyler-Julian et al.9

Samspillet av mulch X sample dato var betydelig i forsøket i 2011 for mannlige og kvinnelige F. Mantidae voksne (p < 0,01 og 0,001, henholdsvis)9. Dette avslørte at ultrafiolett-reflekterende mulch redusert blomst thrips tall på noen, men ikke alle, sample datoer. Derfor ble ytterligere analyser gjennomført for å evaluere virkningene av mulch på individuelle sample datoer. Samspillet viste at ultrafiolett-reflekterende mulch var effektiv i å redusere Flower thrips tall tidlig i sesongen, men det var ingen betydning for individuelle prøve datoer i midten eller slutten av sesongen (figur 6).

Figure 6
Figur 6: eksempel på befolknings dynamikk for hele plott behandling.
Gjennomsnittlig antall (+SEM) per 10 tomat blomster (n = 18 prøver) av voksne mannlige og kvinnelige F. mantidae på hver 2011 sample dato i hele plottet behandling av svart og ultrafiolett-reflekterende mulch for data samles på tvers kaolin og ledsager plante behandlinger i push-pull eksperimenter utført i Gadsden County, Florida (* indikerer betydning utover 95% nivå av betydning i henhold til analyse av varians utført for individuelle sample datoer; d.f. = 1, 2). Dette tallet har blitt modifisert fra Tyler-Julian et al.9. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Samspillet av kaolin X sample dato var ikke signifikant i 2011 for mannlige eller kvinnelige F. mantidae (p > 0,05)9. Som tidligere vist ovenfor, viste analysene av data samlet over prøve dato at kaolin ikke signifikant påvirker kvinnelige f. Mantidae tall, mens mannlige f. Mantidae tall ble betydelig redusert. Mangelen på en betydelig kaolin X sample dato interaksjon i analysene for data samlet over sample dato antydet at resultatene for hvert kjønn var konsistent på tvers av prøven dato (figur 7).

Figure 7
Figur 7: eksempel på befolknings dynamikk for subplot behandling.
Gjennomsnittlig antall (+SEM) per 10 tomat blomster (n = 12 prøver) av voksne mannlige og kvinnelige F. mantidae på hver 2011 prøve dato i subplot behandling av kaolin og ingen kaolin for data samles på tvers av følgesvenn plante behandlinger i push-pull eksperimenter utført i Gadsden County, Florida (* indikerer betydning utover 95% viktighetsnivå i henhold til analyse av varians utført for individuelle prøve datoer; d.f. = 1, 4). Dette tallet har blitt modifisert fra Tyler-Julian et al.9. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Samspillet av ledsager plante X sample dato var signifikant i 2011 for mannlige f. mantidae (p < 0,05), men ikke for kvinnelige f. Mantidae (p > 0,05)9. Analysene gjennomført for å evaluere virkningene av ledsager anlegget på individuelle prøve datoer avslørte at følgesvenn planter reduserte voksen F. Mantidae tall på sen sesong sample datoer, men aldri på tidlig eller mid-sesong sample datoer (Figur 8 ).

Figure 8
Figur 8: eksempel på befolknings dynamikk for sub-subplot behandling.
Gjennomsnittlig antall (+SEM) per 10 tomat blomster (n = 6 prøver) av voksne mannlige og kvinnelige F. mantidae på hver 2011 prøve dato i den sub-subplot behandling av ledsager anlegg og ingen følgesvenn anlegg i push-pull eksperimenter utført i Gadsden County, Florida (* indikerer betydning utover 95% grad av betydning i henhold til analyse av varians utført for individuelle sample datoer; d.f. = 1, 8). Dette tallet har blitt modifisert fra Tyler-Julian et al.9. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Data innsamlet fra blomstene av ledsager anlegget i studiet av Tyler-Julian et al.14 kan brukes til å demonstrere den dynamiske forholdet mellom minutt pirat bugs og dens thrips byttedyr i blomster (figur 1B). Som i Tyler-Julian et al.9 Study, var målene for å bestemme den separate og kombinerte effekten av push faktorer (dvs. ultrafiolett-reflekterende Mulch og kaolin program) og en trekke faktor (dvs. følgesvenn anlegget), på befolkningen dynamikken i Frankliniella arter voksne menn og kvinner i avling blomster. I Tyler-Julian et al.14 studie, den dominerende blomsten thrips arter var F. bispinosa i ledsager anlegget H. annuus og i pepper beskjære (> 99% av den totale thrips i blomster). Den thrips raskt kolonisert solsikker og pepper blomster, og deres tall var størst kort tid etter blomstring begynte (figur 9). Populasjoner av thrips falt over tid som antall minutter pirat bugs økt. Predator-prey ratio illustrert evnen til Predator å undertrykke thrips populasjoner med nær utryddelse av thrips populasjoner oppstår på prosenter av > 1 Predator per 40 thrips.

Figure 9
Figur 9: eksempel på å evaluere fordelene ved predasjon.
Gjennomsnittlig antall (+SEM) av totalt thrips (voksne og larver) og total Orius spp. (voksne og nymfer) per Helianthus annuus flower hodet i eksperimenter utført i 2011 og 2012 i Palm Beach County, Florida (antall totalt thrips byttedyr per rovdyr på hver dato vist i parentes). Dette tallet er tilpasset fra data som er rapportert i Tyler-Julian et al.14 med tillatelse fra Oxford University Press.

Discussion

Prøvetaking protokoller med ønsket nivå av presisjon for å anslå befolkningstettheten av blomster thrips ble utviklet for Florida avlinger over mer enn tre ti år med felt forskning. Studier ble gjennomført for å forstå viktige aspekter av Flower thrips biologi som påvirker befolknings estimater. For eksempel ble studier gjennomført for å forstå virkningene på estimater av tid på dagen når prøvetaking16, sample sted innen feltet16, sample plassering på enkelte planter6,16, mønstre av aggregering i blomster7, og blomst farge17. Disse faktorene ble funnet å påvirke befolknings estimater; så, beslutningene om hvor, når og hvordan er kritisk viktig når utforme prøvetaking protokollen i fremtidige forskningsstudier.

Minute pirat bug voksne og nymfer er svært anthophilous, og Predator aggregater med sitt byttedyr i en tetthet-avhengig måte ved å foretrekke de samme blomstene også foretrukket av thrips17. De utnytter også signaler fra byttedyr eller fra planter skadet av byttedyr i å finne thrips. De voksne beveger seg raskt mellom blomster, en atferd som forbedrer deres evne til å spore lokale populasjoner av thrips byttedyr i rom og tid18. Derfor bør Prøvetaking protokoller utviklet for å estimere populasjoner av thrips brukes i fremtidige studier ved estimering populasjoner av minutt pirat bugs. Minute pirat bugs er effektive rovdyr av voksne og larver av ulike Frankliniella arter blomst thrips19. Antallet rovdyr i forhold til antall totalt thrips byttedyr gir den beste anslaget av evnen til minutt pirat bugs å undertrykke og kontrollere blandede populasjoner av thrips i blomstene. Dette bør vurderes ved analyse av data i fremtidige studier.

Den Frankliniella arter voksne raskt kolonisere vert avlinger gang blomstring begynner, og rask befolkningsvekst følger i fravær av dødelighet fra naturlige fiender2,18,19. På en god plante vert for både rovdyr og thrips byttedyr som solsikke, antall thrips er størst snart etter blomst innvielse, etterfulgt av reduksjoner i populasjoner som minutt pirat bugs økning (figur 9). Bestander av minutt pirat bugs fortsatt selv om thrips er nesten utryddet. For å fullt ut forstå dette predator-byttedyr dynamisk forhold, er det nødvendig å prøve ofte gjennom hele blomstring perioden av avlingen. Det samme gjelder når undersøke effekten av andre typer taktikk, som de kan være effektiv på noen datoer og ikke andre. En eller to ganger ukentlig prøvetaking over hele perioden av blomstring ble brukt til å evaluere virkningene av flere taktikker i push-pull systemet under etterforskning i Tyler-Julian et al.9,14.

Frankliniella er den nest største slekten i familien Thripidae, og det er en stor mengde litteratur som beskriver voksenlivet stadier20. Et kompleks av arter bor blomster som er spesifikke for ulike plante vert arter og geografiske steder. Derfor er ekspert identifisering av lysbilde klargjorte prøver fra et delsett av den første prøvetaking kritisk. Så, i en gitt plante vert og geografisk plassering, taksonomisk tegn unike for voksne i hver art kan velges slik at arten kan bestemmes i fremtidige studier uten å gå til arbeidskrevende og kostbar prosedyre for å plassere hver på mikroskop for visning under et sammensatt mikroskop. De rett og slett kan sees og identifiseres under en stereoscope. (I noen uvanlige situasjoner er morfologiske tegn som skiller to arter er så like at de ikke kan skilles under stereoscope.) Metoder som er beskrevet her for blomsten thrips arter vanlig i de fleste avlinger i Florida bør tilpasses og brukes på andre geografiske steder ved behandling av et stort antall prøver som trengs i feltstudier for å fastslå effekten av ledelsen taktikk og for å evaluere fordelene av predasjon av minutt pirat bugs.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Støtte ble levert av spesialist Beskjær Block Grants fra Florida Department of Agriculture og Consumer Services Numbers 01856 og 024049. Ytterligere støtte kom fra samarbeidsavtaler mellom USDA-ARS og University of Florida Numbers 58-6618-2-096 og 58-6618-4-035. Vi takker tidligere studenter, postdoc og samarbeidspartnere som har bidratt på så mange måter til vår forskning for å forstå de faktorene som påvirker befolkningen dynamikken i blomst 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