Prøveudtagning til estimering af Frankliniella arter blomst Thrips og Orius arter rovdyr i felt eksperimenter

Environment
 

Summary

Præsenteret her er en protokol til at bestemme antallet af Thrips og Minute pirat bug rovdyr i afgrøder over flere datoer i felt eksperimenter. Også illustreret er, hvordan man kan bestemme effektiviteten af ledelsen taktik mod Thrips og evaluere fordelene ved prædation af minut 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 blomst Thrips, Frankliniella occidentalis (pergande), er en polyphagous skadedyr, der er blevet spredt over hele verden. Den omfattende brug af insekticider i forsøg på at kontrollere sine befolkninger eliminerer naturlige fjender og konkurrent blomst Thrips arter, og dermed øge dens befolkninger. En uholdbar situation udvikler sig med samtidig resistente skadedyrs populationer, sekundære skadedyr udbrud, og miljøforringelse. Integreret skadedyrsbekæmpelse udnytter viden om skadedyr og naturlige fjendtlige relationer til at gennemføre taktik, der er miljøvenlige og bæredygtige. Minute pirat bugs er de vigtigste verdensomspændende rovdyr af Thrips. De kan undertrykke og i sidste ende kontrollere Frankliniella arter blomst Thrips. Blomst prøver taget mindst ugentlig er nødvendige for at forstå rovdyr-bytte dynamik. Vist her er prøveudtagning af blomsterne af frugt ende grøntsager og ledsagende planter til at estimere tætheder af individuelle Thrips og Minute pirat bug arter. Repræsentative data illustrerer, hvordan protokollen bruges til at bestemme effektiviteten af ledelsen taktik over tid, og hvordan man kan evaluere fordelene ved prædation af minut pirat bugs. Prøvetagnings protokollen er ligeledes tilpasningsdygtig til prøvetagning af Thrips og Minute pirat bugs i andre plantearter værter.

Introduction

Den vestlige blomst Thrips, Frankliniella occidentalis (pergande), var en af de første store skadedyr, der blev spredt over hele verden som følge af globalisme og den internationale handel med landbrugsprodukter. Økonomisk skade skyldes direkte fodring og oviposition og indirekte gennem transmission af plantepatogene vira. Invasive populationer var allerede i høj grad modstandsdygtige over for de fleste kategorier af insekticider, og forsøgene på at kontrollere befolkninger med insekticider har kun øget skade ved at eliminere vigtige naturlige fjender og konkurrerende arter. Denne kontroltilgang har destabiliseret Management programmer og har resulteret i resistente skadedyr populationer, sekundære skadedyr udbrud, og miljømæssig nedbrydning1.

Integreret skadedyrsbekæmpelse programmer er blevet udviklet fra viden om skadedyr og naturlige fjendtlige relationer og virkningerne af ledelsen taktik på disse relationer. Befolkningens karakteristika for hurtig kolonisering og vækst har længe troet at overgå kapaciteten af naturlige fjender til at regulere de opportunistiske vestlige blomst Thrips; det vil sige, indtil det blev påvist, at prædation fra naturlige populationer af Orius insidiosus (siger) ikke kun resulterede i undertrykkelse af vestlige blomst Thrips populationer, men også et fald i populationer mod udryddelse2. Endvidere, den vestlige blomst Thrips er for det meste blomst-lever, hvor det konkurrerer om pollen og andre blomst ressourcer med indfødte polyphagous blomst Thrips.

I de fleste af de østlige USA, den vigtigste indfødte konkurrent er frankliniella hvedegråplet (Fitch), mens i det sydlige Florida den vigtigste konkurrent arter er frankliniella bispinosa (Morgan)3. Den vestlige blomst Thrips lider stærk biotisk modstand i Florida fra de indfødte arter af rovdyr og konkurrent blomst Thrips arter; men det er den dominerende art i habitater forstyrret af insekticider og andre taktikker, som udelukker konkurrent Thrips og naturlige fjender. Derfor er et centralt element i vellykkede integrerede skadedyrs bekæmpelsesprogrammer for frugt ende grøntsager øget prædation og konkurrence3,4. Disse programmer er blevet udviklet fra viden om rovdyr-bytte dynamik og effektiviteten af forskellige taktikker til at styre Thrips og øge biotisk resistens. Her vises den metode, der anvendes til at estimere tætheden af individuelle Thrips og Minute pirat bug arter i blomsterne af frugt ende grøntsager og ledsagende planter i Florida. De data, der anvendes til at bestemme effektiviteten af ledelsen taktik og evaluere fordelene ved prædation af minut pirat bugs.

Design af Flower Thrips sampling Protocol: baggrundsinformation

Da den vestlige blomst Thrips dukkede op som en stor pest i 1980 ' erne5, var det nødvendigt at udvikle procedurer til præcist, effektivt og præcist bestemme antallet af individuelle Thrips arter i feltundersøgelser. De procedurer, der er beskrevet her, er blevet udviklet fra viden opnået i talrige undersøgelser udført for at forstå biologi og forvaltning af blomst Thrips. Eksempler på disse undersøgelser omfatter arbejde udført af Funderburk et al.2, Hansen et al.6, Salguero Navas et al.7, Sutherland et al.8og Tyler-Julian et al.9. Koncentrationerne af Frankliniella arter og minut pirat bugs i blomster er adfærdsbaseret og ikke en artefakt af insektelide applikationer eller prøveudtagning6. Estimater af populationer i blomster over andre plantedele normalt er tilstrækkelig til at forstå den lokale dynamik rovdyr og bytte på en plante vært og evaluere fordelene ved biologiske kontrolprogrammer baseret på rovdyr til bytte nøgletal. Den metode, der er udviklet til blomster, kan dog tilpasses til prøvetagning af andre plantedele. Den sædvanlige prøveenhed er en eller flere blomster. Antallet af prøver, der er nødvendige for at opnå det ønskede præcisionsniveau, er en funktion af befolkningstætheden og antallet af blomster i prøve enheden.

Arter af Frankliniella tendens til at være en aggregeret fordeling i blomster, og populationer normalt er koncentreret i blomsterne af den øvre plante baldakin7. For de fleste undersøgelser, er blomster tilfældigt udvalgt fra den øverste halvdel af planten. Relative teknikker til at fjerne Thrips fra blomster, herunder flydende vask, mekanisk afbrydelse, eller udtørring, er unøjagtige og upræcise8. Af denne grund anvendes en direkte optælling, absolut estimat teknik. Thrips er små organismer omkring 2 mm i Iength, og mikroskopi normalt er nødvendigt at præcist bestemme arten. Blomsterne, der udgør en prøveenhed, anbringes i et hætteglas med 70% alkohol. Når prøverne er indsamlet, returneres hætteglassene fra hvert plot til laboratoriet for udvinding af Thrips og Minute pirat bugs og nøjagtig bestemmelse af køn, arter og fase af hver. Eksperimenter består af replikerede felt plots, der bruges til at evaluere effekten af behandlinger til at undertrykke Thrips og fordelene ved prædation af minut pirat bugs. Blomst prøver tages mindst ugentlig i blomstringsperioden af planten vært. Randomiserede komplette blok eksperimentelle designs er nyttige i at fjerne fra den eksperimentelle fejl forskelle i Thrips og Minute pirat bug tætheder mellem blokke. Sub-plot behandling ordninger er nyttige for at reducere Inter-plot effekter af ledelsen taktik, der påvirker Thrips bevægelse9.

Blomst prøve behandling og analyse: baggrundsinformation

Før 1990 ' erne blev nøglerne til arter af Thrips udviklet til brug af taksonomiske specialister, der placerede Thrips til identifikation på mikroskop slides ved hjælp af et af flere monterings medier. Forskere studere Thrips biologi og ledelse var ikke taksonomiske specialister, og der var ingen involvering af taksonomiske specialister i undersøgelserne. Typisk, Thrips i prøver fra disse undersøgelser blev blandet ind i slægten, familie, under ordre, eller ordre niveauer af klassificering. Efter spredningen af den vestlige blomst Thrips, der var 1) hurtig spredning af forskning vedrørende Thrips biologi og ledelse og 2) anerkendelse af forskere for behovet for at identificere Thrips arter og udvikle et effektivt system til behandling af prøver.

I studier i midten af 1990 ' erne, der involverede Thrips Populationsbiologi, blev voksne Thrips fra prøverne placeret på mikroskop glider og identificeret til arter af taksonomiske specialist R. J. Beshear (fx Salguero Navas et al.7). Larverne blev kun identificeret til slægt på grund af manglende larve identifikationsnøgler til rådighed på det tidspunkt. Slide monteringen var bekostelig og besværlig, og der blev udviklet et mere effektivt system2. I efterfølgende undersøgelser blev Thrips i prøverne ekstraheret fra blomsterne i en Petri skål indeholdende 70% alkohol, og hannerne og hunnerne i Petri skålen blev identificeret til arter under stereoskopi. De fleste af vores forskning involverer arter af Frankliniella. De voksne af disse arter blev adskilt fra arter under Stereoskopet ved hjælp af forskelle i deres chaetotaxy på rygoverfladen på pronotum, hoved og antenner10,11,12.

Der er opnået yderligere ekspertise inden for Thrips-taksonomien for at genkende og identificere andre Thrips-slang og-arter i prøverne. Der er talrige orius arter på verdensplan, der er vigtige rovdyr af Thrips. To arter, o. insidiosus og o. pumilio (Champion), er sympatrisk i store af Florida13. De voksne af disse arter er adskilt af farveegenskaber af det basale antennal segment, femora af bagbenet, og cuneus på vingen. Thrips arter og køn adskiller sig i deres biologi og adfærd; derfor analyseres data for hver enkelt separat. Fordi Thrips populationer i blomster har et aggregeret mønster af distribution, databehov transformation at stabilisere afvigelser mellem behandlinger. Behandlingsmidler sammenlignes ved hjælp af analyse af variansen, som er relevant for det eksperimentelle design, og dataene analyseres for hver enkelt dato og/eller for data, der samles over dato2,9. Analysen af virkninger på individuelle datoer er vigtig, når behandlings forskellene varierer over dato. Forholdet mellem den samlede Thrips (voksne og larver) per minut pirat bug (voksne og nymfer) bruges til at evaluere effektiviteten af biologisk kontrol med minut pirat bugs i Florida feltundersøgelser undertrykke Thrips populationer i et forhold på omkring en rovdyr for hver 180 Thrips2,9.

Protocol

1. felt eksperiment for at bestemme virkningerne af UV-reflekterende mulch, kaolin og Companion planter på blomst Thrips og deres minut pirat bug rovdyr

  1. Etablere et felt eksperiment med en split-split-plot behandling arrangement i en randomiseret komplet blok eksperimentel design med barkflis type som hele plot behandlinger, kaolin og ingen kaolin som delområde behandlinger, og ledsagende planter og ingen ledsagende planter som sub-subplot behandlinger (figur 1A, B)9,14.
    1. Layout blokke af tomater eller peber, der er hver mindst 6 m bred og 72 m lang.
    2. Tilfældigt lå i hver blok hele parceller af sort og UV-reflekterende barkflis, med hver hele plot bestående af seks hævede barkflis senge mindst 36 m lang.
    3. Plant en lineær række af tomater hver 45 cm eller to lineære rækker af peber hver 30 cm i de fire indvendige senge af hver hele plot.
  2. Kaolin behandling
    1. Tilfældigt opdele hver hele plot i lige under plots af kaolin eller ingen kaolin behandlinger.
    2. Påfør kaolin en eller to gange ugentligt med en hastighed på 7,0 kg/ha til tomat-eller peber planterne i de under parceller, der er tildelt til at modtage kaolin behandling.
  3. Ledsagende planter
    1. Tilfældigt opdele hvert delområde i lige sub-under grunde af ledsagende planter eller eller ledsagende plante behandlinger.
    2. Plant to lineære rækker af Bidens Alba (L.) hver 30 cm eller en lineær række af Helianthus annuus L. hver 30 cm i de to ydre senge af hver sub-subplot behandling med ledsagende planter.

Figure 1
Figur 1: eksempel på eksperimentel feltundersøgelse.
(A) randomiseret komplet blok design til at evaluere de særskilte og interaktive effekter af Companion planter, mulch, og kaolin effekter på blomst Thrips og minut pirat bugs. (B) Bidens Alba (L.) evalueret som en ledsager plantearter med tomat som afgrøde9. Helianthus annuus L. evalueret som en ledsager plantearter med peber som afgrøde14. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

2. blomst Thrips prøveudtagning protokol

  1. Forbered 50 mL prøve hætteglas før du går til forsøgsparceller.
    1. Placer en etiket med plante behandling med mulch, kaolin og ledsager, blok nummeret og prøvedatoen på yder-og indersiden af hvert hætteglas.
    2. Anbring nøjagtigt 30 mL 70% alkohol i hvert 50 mL hætteglas.
    3. Sæt hætteglassene i en bakke.
    4. Tag bakkerne til det eksperimentelle felt site.
  2. Prøve blomsterne til Thrips og Minute pirat bugs.
    1. Tilfældigt tildele tomat eller peber planter, der skal udtages prøver i hver sub-subplot.
    2. Prøve mellem midt om morgenen og midt på eftermiddagen.
    3. Tag prøverne fra den øverste halvdel af planten.
    4. Tag låget til hætteglasset af. Brug en skarpkantet barberkniv eller saks, Fjern forsigtigt blomsten fra planten. Placer hurtigt blomsten i det passende hætteglas med etiketten. Skub blomsten ind i alkoholen i hætteglasset (figur 2). Udskift låget.
    5. Saml 10 blomster pr prøve. Sørg for, at hvert hætteglas er tæt forseglet, og ryst derefter hvert hætteglas for at sikre, at blomsterne er inden for alkoholen.
  3. Returner bakkerne med prøver til opbevaring i laboratoriet. For at sikre, at prøverne ikke forringes før forarbejdningen, skal prøverne holdes kølige og tørre. Opbevares i køleskab, hvis det er muligt, især for prøver, der ikke behandles hurtigt.
  4. Prøveudtagningen af hvert deldelområde gentages mindst en gang om ugen i afgrødens blomstringsperiode.

Figure 2
Figur 2: teknik til fjernelse af prøver.
En prøve på 10 tomat blomster bliver indsamlet fra en sub-sub plot i tomat push-pull eksperiment9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

3. prøve behandling i laboratoriet

  1. Uddrag Thrips og Minute pirat bugs fra blomsterne i hver prøve.
    1. Fjern prøven fra køleskabet og bakken uden at forstyrre indholdet.
    2. Fjern låget på hætteglasset, og Udpak forsigtigt overskydende alkohol over blomsterne med en pipette.
    3. Forsegl hætteglasset igen og ryst for at opløse Thrips og Minute pirat bugs i blomsterne.
    4. Åbn hætteglasset og hæld indholdet i en Petri skål. Skyl indersiden af hætteglasset med 70% alkohol og hæld indholdet i Petri skålen. Sørg for, at alle Thrips og Minute pirat bugs i hætteglasset skylles ind i Petri skålen.
    5. Dissekere hver blomst med tang og skyl med 70% alkohol for at sikre, at alle Thrips og Minute pirat bugs er blevet afstået. Fjern og kassér blomster delene fra Petri skålen (figur 3).
    6. Overfør Petri skålen til platformen af et stereoskop med 40x-150x forstørrelse.

Figure 3
Figur 3: udvinding Thrips og minut pirat bugs fra blomster.
En prøve på 10 tomat blomster hældes i en Petri skål til forarbejdning for at bestemme antallet af Thrips og Minute pirat bugs. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

  1. Identificer og Tæl blomsterthrips i prøver.
    1. Identificer og Tæl i hvert gitter antallet af voksne hanner og hunner af hver blomst Thrips arter og antallet af Frankliniella arter larver.
    2. Identificer de voksne blomst Thrips arter i Florida baseret på bortset fra hårkanten på pronotum, hoved og anden antenne segment10,11,12.
    3. Adskil de voksne i f. bispinosa fra de voksne i f. hvedegråplet og f. occidentalis ved den ekstra og af de to bortset fra hårkanten på den forreste rygmargin i det andet antenne segment (figur 4).
    4. Adskil den voksne f. occidentalis fra dem af f. bispinosa og f. hvedegråplet med de nær lige længder af den forreste marginale og forreste kantede vinkel større bortset fra hårkanten på Rygsiden og ved den længere fjerde postocular bortset fra hårkanten på hovedet ( Figur 4).

Figure 4
Figur 4: eksempler på morfologiske tegn til at identificere Thrips.
(A, B, C) F occidentalis: hoved (A), pile indikerer postocular bortset fra hårkanten par IV; Rygsiden (B), pile indikerer par af lange anteromarginale setae; distale dorsale bortset fra hårkanten i antenne segment II (B). (D, E, F, G). F. bispinosa: hoved (D); Rygsiden (E); distale dorsale bortset fra hårkanten af antenne segment II (f, g), pil indikerer Stout bortset fra hårkanten (f), lateral visning af Stout bortset fra hårkanten (G). (H, I, J). F. hvedegråplet: hoved (H); Rygsiden (I); distale dorsale bortset fra hårkanten af antenne segment II (J). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

  1. Identificer og Tæl minut pirat bugs i Florida prøver.
    1. Identificer og Tæl i hvert gitter antallet af voksne o. insidiosus og o. pumilio og antallet af nymphal orius -arter13,15.
    2. Identificer den voksne O. insidiosus af de brune basal antennal segmenter, af femora, der har mørke markeringer, og af cuneus, der er mørkebrun.
    3. Identificer den voksne O. pumilio af de gule basal antennal segmenter, den gule eller halm farvede femora, og af cuneus med bleg halm eller lys-brun farve.
  2. Tilføj numrene fra hvert gitter for at bestemme det samlede antal voksne hanner og hunner af hver blomst Thrips arter, antallet af Frankliniella arter larver, antallet af voksne minut pirat bug af hver art, og antallet af minut pirat bug nymfer i stikprøven.
  3. Vælg repræsentative Kuponer af blomst Thrips og Minute pirat bug voksne fra prøverne. Label efter dato, anlæggets vært, lokation og samler. Kurate for langtidsbevaring.
  4. Overfør dataene fra hvert eksempel til et regneark, der indeholder eksempel datoen, behandlingen og replikeringen.
  5. Opret en datafil, der indeholder dataene fra hvert eksempel. Medtag eksperimentel placering, eksperimentel design og beløb og datoer for hver kultur praksis, der anvendes til at fastlægge og vedligeholde forsøget.
  6. Vedligehold og Administrer datafilen med passende sikkerhedskopiering til langsigtet adgang.

Representative Results

Data indsamlet i studiet af Tyler-Julian et al.9 kan bruges til at påvise de særskilte og kombinerede virkninger af push-faktorer (dvs., ultraviolet-reflekterende barkflis og kaolin ansøgning) og pull faktor (dvs., den ledsagende plante spanske nål, B . Alba) om befolknings dynamikken i F. occidentalis voksne hanner og hunner i tomat blomster (figur 1a). Den landbrugsmæssige plast barkflis behandlinger i forsøget blev brugt til at danne sengen af den forhøjede-seng plast barkflis system, der er typisk for det produktionssystem, der anvendes til at dyrke høj værdi grøntsager i Florida. Mekanismen i den ultraviolet-reflekterende barkflis i skadedyrsbekæmpelse er en visuel afskrækkelse, der forstyrrer Host-Finding af den voksne Thrips. Kaolin ansøgning på tomat planterne også afspejler nok ultraviolet lys til at afskrække Thrips voksne. Derfor var en split-split plot randomiseret komplet blok design blev ansat i forsøget på at reducere Inter-plot interferens på Thrips bevægelse som følge af de ultraviolette reflekterende egenskaber af barkflis og kaolin behandlinger, med barkflis behandling (ultraviolet-reflekterende vs. konventionel sort barkflis) som hele plottet, kaolin behandling (to gange ugentligt kaolin ansøgning vs. ingen Kaolin) som sub-plot, og ledsager plante behandling (ledsager planter vs. ingen ledsager) som sub-subplot. Sub-subplot størrelse var seks senge med 9 m, med de fire indvendige senge af hver sub-subplot bestående af en lineær række af tomat med en 45 cm afstand mellem planter, for i alt 80 planter pr sub-subplot. To rækker af spansk nål blev plantet i hver af de to udvendige senge i undergrunden med Companion planten med en 30 cm afstand inden for og mellem rækkerne for i alt 128 Companion planter pr sub-subplot.

Der blev indsamlet to prøver af 10 tomat blomster i hvert delområde på hver 13 dato i 2011 i blomstringsperioden for tomat afgrøden, og antallet af voksne mænd og kvinder F. occidentalis i hver prøve blev bestemt (figur 5). Virkningerne af mulch, kaolin og Companion Plant på hvert køn blev analyseret ved hjælp af variansanalyse for et randomiseret komplet blok design til en split-split plot behandling arrangement for data på tværs af prøve dato ved hjælp af en blandet model (Se Tyler-Julian et al. 9 for en fuldstændig beskrivelse af analyse af varians og resultater). De vigtigste virkninger af barkflis, kaolin, og Companion plante var signifikant for den mandlige vestlige blomst Thrips (p < 0,01, 0,001, og 0,001, henholdsvis), mens de interaktive effekter af barkflis x kaolin, barkflis x Companion plante, kaolin x Companion Plant, og barkflis x kaolin x Companion Plant interaktioner var ikke signifikant (p > 0,05). Disse resultater viste, at hver af de vigtigste virkninger reducerede antallet af voksne mænd F. occidentalis, og at virkningerne af hver taktik var additiv, når de kombineres med hinanden.

Den vigtigste effekt af barkflis var signifikant for den kvindelige f. occidentalis (p < 0,01), mens de vigtigste virkninger af kaolin og ledsagende planter ikke var signifikant for den kvindelige f. occidentalis (p > 0,05). Derfor reducerede den ultraviolet-reflekterende barkflis den kvindelige F. occidentalis i tomat blomsterne, men kaolin og Companion planten gjorde ikke. Men, barkflis X kaolin interaktion var signifikant (p < 0,05) viser, at de kombinerede virkninger af ultraviolet-reflekterende barkflis og kaolin reduceret den kvindelige F. occidentalis mere end enten taktik alene, mens kaolin anvendes til tomat på sort barkflis ikke reducere kvindelige F. occidentalis numre. De interaktive effekter af barkflis x Companion Plant, kaolin x Companion Plant og barkflis x kaolin x Companion Plant interaktioner for Female F. occidentalis var ikke signifikante (p > 0,05).

Figure 5
Figur 5: eksempel på analyse af data over stikprøve dato.
Det gennemsnitlige antal pr. 10 tomat blomster (SEM) af voksne mænd og kvinder F. occidentalis i mulch, kaolin, og Companion plante behandlinger for eksempeldata samlet på 13 datoer i 2011 i et push-pull eksperiment udført i Gadsden County, Florida. Dette tal er blevet ændret fra Tyler-Julian et al.9

Samspillet mellem prøvedatoen for barkflis X var signifikant i forsøget i 2011 for mandlige og kvindelige F. occidentalis voksne (henholdsvis p < 0,01 og 0,001)9. Dette afslørede, at den ultraviolette-reflekterende barkflis reduceret blomst Thrips tal på nogle, men ikke alle, prøvedatoer. Der blev derfor foretaget yderligere analyser for at evaluere virkningerne af barkflis på individuelle prøvedatoer. Interaktionen viste, at den ultraviolet-reflekterende barkflis var effektiv til at reducere blomsterthrips tal tidligt i sæsonen, men der var ingen betydning på individuelle prøvedatoer i midten eller slutningen af sæsonen (figur 6).

Figure 6
Figur 6: eksempel på populationsdynamik for hele plot behandling.
Det gennemsnitlige tal (+SEM) pr. 10 tomat blomster (n = 18 prøver) af voksne mænd og kvinder F. occidentalis på hver 2011 prøve dato i hele plottet behandling af sort og ultraviolet-reflekterende barkflis for data samlet på tværs af kaolin og Companion Plant behandlinger i push-pull eksperimenter udført i Gadsden County, Florida (* angiver signifikans ud over 95% signifikans i henhold til analyse af variansen foretaget for individuelle prøvedatoer; d.f. = 1,2). Dette tal er blevet ændret fra Tyler-Julian et al.9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Interaktion af kaolin X prøve dato var ikke signifikant i 2011 for mandlige eller kvindelige F. occidentalis (p > 0,05)9. Som tidligere vist ovenfor afslørede analyserne af data, der var samlet over stikprøve datoen, at kaolin ikke påvirkede kvindelige f. occidentalis -numre signifikant, mens mandlige f. occidentalis -numre blev reduceret betydeligt. Manglen på en signifikant kaolin X Sample date interaktion i analyserne for data, der blev samlet over stikprøve dato, tydede på, at resultaterne for hvert køn var konsistente på tværs af prøvedatoen (figur 7).

Figure 7
Figur 7: eksempel på populationsdynamik for behandling af delområde.
Det gennemsnitlige tal (+SEM) pr. 10 tomat blomster (n = 12 prøver) af voksne mænd og kvinder F. occidentalis på hver 2011 prøve dato i undergrunden behandling af kaolin og ingen kaolin for data samlet på tværs af følgesvend plante behandlinger i push-pull eksperimenter udført i Gadsden County, Florida (* angiver signifikans ud over 95% af signifikansniveauet efter analyse af variansen for individuelle prøvedatoer; d.f. = 1, 4). Dette tal er blevet ændret fra Tyler-Julian et al.9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Interaktionen mellem Companion Plant X -prøve dato var signifikant i 2011 for mandlige f. occidentalis (p < 0,05), men ikke for kvindelige f. occidentalis (p > 0,05)9. Analyserne, der blev foretaget for at evaluere virkningerne af Companion Plant på individuelle stikprøve datoer afslørede, at ledsagende planter reducerede voksne F. occidentalis -numre på prøve datoerne for sene sæsoner, men aldrig i begyndelsen eller midt i sæsonen (figur 8 ).

Figure 8
Figur 8: eksempel på populationsdynamik for behandling af subsubplot.
Middeltal (+SEM) pr. 10 tomat blomster (n = 6 prøver) af voksne mænd og kvinder F. occidentalis på hver 2011 prøve dato i undergrunden behandling af Companion Plant og ingen ledsagende plante i push-pull eksperimenter udført i Gadsden County, Florida (* angiver signifikans ud over 95% af signifikansniveauet efter analyse af variansen for individuelle prøvedatoer; d.f. = 1,8). Dette tal er blevet ændret fra Tyler-Julian et al.9. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Data indsamlet fra blomsterne af Companion planten i studiet af Tyler-Julian et al.14 kan bruges til at demonstrere det dynamiske forhold mellem Minute pirat bugs og dens Thrips Prey i blomster (figur 1b). Som i Tyler-Julian et al.9 studiet var målsætningerne at bestemme de særskilte og kombinerede virkninger af push-faktorer (dvs. ultraviolet-reflekterende barkflis og kaolin applikation) og en pull-faktor (dvs. den ledsagende plante), på populationen dynamikken i Frankliniella arter voksne mænd og kvinder i afgrøde blomster. I den Tyler-Julian et al.14 undersøgelse, den fremherskende blomst Thrips arter var F. bispinosa i ledsager planten H. annuus og i peber afgrøden (> 99% af de samlede Thrips i blomsterne). Thrips hurtigt koloniseret solsikker og peber blomster, og deres antal var størst snart efter blomstring begyndte (figur 9). Populationer af Thrips faldt over tid, da antallet af minut pirat bugs steg. Den Predator-Prey ratio illustrerede rovdyr evne til at undertrykke Thrips populationer med nær udryddelse af Thrips populationer forekommer i forhold til > 1 rovdyr per 40 Thrips.

Figure 9
Figur 9: eksempel på vurdering af fordelene ved prædation.
Gennemsnitligt antal (+SEM) af totale Thrips (voksne og larver) og total orius spp. (voksne og nymfer) pr Helianthus annuus blomst hoved i eksperimenter udført i 2011 og 2012 i Palm Beach County, Florida (antallet af samlede Thrips Prey pr. rovdyr på hver dato, der vises i parentes). Dette tal er blevet tilpasset fra data rapporteret i Tyler-Julian et al.14 med tilladelse fra Oxford University Press.

Discussion

Prøveudtagnings protokoller med ønskede præcisionsniveauer til at anslå befolkningstætheden af blomsterthrips blev udviklet til Florida-afgrøder over mere end tre årtiers felt forskning. Undersøgelser blev udført for at forstå vigtige aspekter af blomst Thrips biologi, der påvirker befolkningens skøn. For eksempel blev der udført undersøgelser for at forstå virkningerne på estimater af tidspunktet på dagen, når prøveudtagning16, prøve placering inden for felt16, prøve placering på individuelle planter6,16, mønstre af sammenlægning i blomster7, og blomst farve17. Det blev konstateret, at disse faktorer påvirkede befolkningsskøn; så beslutningerne om, hvor, hvornår og hvordan er afgørende vigtige, når de udformer prøveudtagningsprotokollen i fremtidige forskningsundersøgelser.

Minute pirat bug voksne og nymfer er meget anthophilous, og Predator aggregater med sit bytte i en tæthed-afhængige måde ved at foretrække de samme blomster også foretrukket af Thrips17. De udnytter også signaler fra bytte eller fra planter beskadiget af bytte i at finde Thrips. De voksne bevæger sig hurtigt mellem blomster, en adfærd, der øger deres evne til at spore lokale befolkninger af Thrips Prey i rummet og tid18. Derfor bør prøvetagningsprotokoller udviklet til vurdering af populationer af Thrips anvendes i fremtidige undersøgelser, når der estimerer populationer af minut pirat bugs. Minute pirat bugs er effektive rovdyr af voksne og larver af forskellige Frankliniella arter blomst Thrips19. Antallet af rovdyr i forhold til antallet af samlede Thrips Prey giver det bedste skøn over muligheden for minut pirat bugs til at undertrykke og kontrollere blandede populationer af Thrips i blomsterne. Dette bør overvejes ved analyse af data i fremtidige undersøgelser.

De frankliniella arter voksne hurtigt kolonisere værts afgrøder, når blomstringen begynder, og hurtig befolkningstilvækst følger i fravær af dødelighed fra naturlige fjender2,18,19. På en god plante vært for både rovdyr og Thrips bytte som solsikke, antallet af Thrips er størst snart efter Flower indledning, efterfulgt af fald i populationer som minut pirat bugs stigning (figur 9). Populationer af Minute pirat bugs forbliver, selvom Thrips er næsten uddøde. For fuldt ud at forstå dette rovdyr-bytte dynamisk forhold, er det nødvendigt at prøve ofte i hele blomstringsperioden af afgrøden. Det samme er tilfældet, når de undersøger effektiviteten af andre typer af taktik, da de kan være effektive på nogle datoer og ikke andre. En eller to gange ugentlig prøvetagning over hele perioden af blomstring blev ansat til at evaluere virkningerne af flere taktikker i push-pull-systemet under undersøgelse i Tyler-Julian et al.9,14.

Frankliniella er den næststørste slægt i familien Thripidae, og der er en stor mængde litteratur, som beskriver voksenlivs stadierne20. Et kompleks af arter vaner blomster, der er specifikke for forskellige plante vært arter og geografiske steder. Derfor er ekspert identifikation af slide forberedte prøver fra en delmængde af de indledende prøveudtagninger afgørende. Derefter, i en given plante vært og geografisk placering, kan taksonomiske tegn, der er unikke for voksne af hver art vælges, således at arten kan bestemmes i fremtidige undersøgelser uden at gå til den omstændelig og bekostelig procedure for at placere hver på mikroskop dias til visning under et sammensat mikroskop. De kan simpelthen ses og identificeres under et stereoskop. (I nogle usædvanlige situationer er de morfologiske tegn, der adskiller to arter, så ens, at de ikke kan adskilles under Stereoskopet). De metoder, der er beskrevet her for blomsterthrips arter, der er almindeligt forekommende i de fleste afgrøder i Florida, bør tilpasses og anvendes på andre geografiske steder, når de behandler det store antal prøver, der er nødvendige i feltundersøgelser for at fastslå effektiviteten af ledelses taktik og evaluere fordelene ved prædation af minut pirat bugs.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Støtten blev ydet af Special afgrøde bloktilskud fra Florida Department of Agriculture og forbrugertjenester Numbers 01856 og 024049. Yderligere støtte kom fra samarbejdsaftaler mellem USDA-ARS og University of Florida numre 58-6618-2-096 og 58-6618-4-035. Vi takker de tidligere studerende, postdocs og samarbejdspartnere, som har bidraget på så mange måder til vores forskning for at forstå de faktorer, der påvirker populationsdynamikken 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