قياس قدرة الطيران خنفساء الطعام الشهي، كويرسيفوروس خلد الماء (موراياما)، استخدام منخفضة التكلفة، والصغيرة، ومطحنة رحلة المركبة بسهولة
Summary
نحن وضع مطحنة طيران منخفضة التكلفة، وصغيرة، وشيدت مع العناصر المتاحة عموما واستخدامها بسهولة في التجريب. باستخدام هذا الجهاز، قمنا بقياس قدرة الطيران خنفساء الطعام الشهي، كويرسيفوروس خلد الماء.
Abstract
خنفساء الطعام الشهي، كويرسيفوروس خلد الماء (موراياما)، هو مكافحة ناقلات الممرض الفطرية التي تسبب وفيات جماعية من الأشجار زانية (ذبول البلوط الياباني). ولذلك، قد تساعد معرفة قدرة تشتيت إبلاغ الملائمة/شجرة إزالة الجهود الرامية إلى الوقاية من هذا المرض أكثر فعالية. في هذه الدراسة، تقاس بسرعة الطيران ومدة، وتقدر مسافة الرحلة الخنفساء استخدام مطحنة رحلة المطورة حديثا. مصنع للطيران منخفضة التكلفة والصغيرة، وشيدت باستخدام العناصر المتاحة عموما. وتشمل الذراع مطحنة الرحلة وفي المحور العمودي إبرة رقيقة. عينة خنفساء ملتصق بنصيحة واحدة من الذراع باستخدام الغراء الفورية. تلميح أخرى سميكة سبب يجري المغطاة بالبلاستيك، مما يسهل الكشف عن تناوب الذراع. الثورة الذراع يتم الكشف عن جهاز استشعار صور التي شنت على مصباح LED الأشعة تحت حمراء، وهو مبين بإجراء تغيير في الجهد الناتج عند تمرير الذراع فوق الصمام. صور الاستشعار متصل بجهاز كمبيوتر شخصي، ويتم تخزين البيانات الجهد الناتج بمعدل أخذ عينات من 1 كيلو هرتز. بإجراء تجارب باستخدام هذه الرحلة مطحنة، وجدنا أنه يمكن أن تطير كويرسيفوروس P. 27 كم على الأقل. لأن لدينا مطحنة الرحلة تتضمن البنود العادية الرخيصة والصغيرة، يمكن إعداد العديد من الرحلة المطاحن والمستخدمة بشكل متزامن في مساحة مختبرات صغيرة. وهذا يتيح المجربون الحصول على كمية كافية من البيانات في غضون فترة قصيرة.
Introduction
ترحيل الحيوانات طويلة المسافات بحثاً عن الغذاء والاصحاب. قد يحمل الحيوانات المهاجرة في بعض الأحيان غير مرغوب فيه من رفاقه. خنفساء الطعام الشهي الإناث، كويرسيفوروس خلد الماء (موراياما)، ناقل معروفة من مسببات الأمراض الفطرية، كوبونو كويرسيفورا رافايليا et شين-إيتو. يسبب هذا الممرض وفيات جماعية من الأشجار زانية (ذبول البلوط الياباني) وارتفاع مستوى الوفيات1. منذ عام 1980، هذا المرض وقد تم التوسع في جميع أنحاء اليابان، وقد أصبح مشكلة خطيرة2.
كويرسيفوروس ص حشرة صغيرة (4-5 مم في طول الجسم وملغ 4-6 في وزن الجسم)، وتوسع سنوي للمرض تشير إلى أنها قادرة على الطيران حتى3،كم عدد4. تحديد موقع شجرة مضيف الذكور كويرسيفوروس P. والنشرات تجميع فرمون التي تجذب كل من الذكور والإناث5. ونتيجة لذلك، الشجرة المضيفة الكتلة لهجوم من قبل كونسبيسيفيكس، ويموت في نهاية المطاف. الذكور المملون نفق داخل الشجرة بعد الهبوط وأنثى جذبت فرمون يدخل النفق ويضع البيض. فقست كويرسيفورس P. تنمو في النفق حتى يصبحوا بالغين. يخرج الكبار وتفريق لتحديد المضيفين الجديدة. وهكذا، التوسع في هذا المرض ربما تتصل بقدرة هذا الخنفساء المهاجرة. بيد أن المدى الذي يمكن أن تطير الخنفساء لا يزال غير واضح. وبالإضافة إلى ذلك، تكون الإناث أكبر من الذكور6 (الإناث: 4.6 ملم، وذكر: 4.5 مم) والخنافس الذكور البحث عن شجرة هدف، أدخل النفق داخل الشجرة، وثم جذب الأنثى. ونظرا لهذه الفروق الجنسية في حجم الجسم ودور الطيران في حياتهم، الفوارق الجنسية قد تكون موجودة في القدرة على الطيران، ولكن الفرق في القدرة لا يزال غير واضح.
وبصفة عامة، أنها صعبة للغاية قياس القدرة على الهجرة في الميدان، لا سيما الطيران القدرة، نظراً لمجموعة واسعة من منطقة الهجرة. تم قياس قدرة المهاجرة في المختبرات تحت الشروط المربوطة، مثل نظام مطحنة طيران، لأكثر من 60 عاماً7،،من89،10،11،12 , 13-أنظمة مطحنة الرحلات أظهرت أن بعض الحشرات لها القدرة على الطيران مسافات طويلة. على سبيل المثال، أطول مسافة الرحلة من خنفساء الصنوبر الجبلية في مصنع لطيران ما يزيد على 24 كيلو14، وطارت يانغ بلانيبينيسي تيتراستيتشوس أقصى ما يزيد على 7 كم15. على الرغم من أن مصنع للطيران أداة متوفرة بصورة شائعة، كثيرا ما تؤدي الاختبارات البيولوجية مع الحيوانات حية الفروق الفردية إلى حد كبير كبير. للتغلب على هذا، العديد من القياسات، وكرر عدة مرات، مطالبون بالحصول على تقديرات موثوقة تشتت يعني القدرة. ولذلك، ينبغي استخدام الأفراد متعددة في نفس الوقت لجمع كمية كافية من البيانات السريعة. ومع ذلك، تجارب متزامنة تتطلب مساحة أكبر، الأجهزة تجريبية متعددة، وهي أكثر تكلفة بالمقارنة مع نظام قياس واحد. وبالتالي، يجب أن تكون منخفضة التكلفة مطحنة الرحلة، ينبغي أن تكون بسهولة بنيت مع العناصر المتاحة عموما، والاتفاق في الحجم. وعلاوة على ذلك، لا ينبغي تعقيداً الإجراء التجريبي أو تحتاج إلى عامل ماهراً.
نحن المجتمعين في هذه الدراسة، مطحنة رحلة صغيرة ومنخفضة التكلفة (الشكل 1 و الشكل 2) التي يمكن استخدامها بسهولة في التجريب، وتقاس قدرة الطيران خنفساء الطعام الشهي، P. كويرسيفوروس-
Protocol
Representative Results
Discussion
قمنا بتطوير منخفضة التكلفة وسهلة الإنشاء، ومطحنة الطيران المدمجة للحشرات الصغيرة مثل كويرسيفوروس P. (4-5 مم في طول الجسم وملغ 4-6 في وزن الجسم). لدينا مطحنة رحلة شملت البنود العادية فقط مثل إبرة، الأشعة تحت الحمراء الصمام، صور الاستشعار والغراء لحظية، إلخ، ولا تتطلب أي عناصر متطورة …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونحن نشكر السيد س. فوكايا، والسيد أ. اوكودا، والسيد ت. Ishino للمساعدة مع هذه التجارب. وأيد هذه الدراسة معونة “البحث العلمي” من “الجمعية اليابانية” “تعزيز العلوم” (رقم 15 ك 14755).
Materials
| needle | Seirin | J type No. 5 x 40 mm | |
| epoxy resin adhesive | Konishi | #16113 | |
| metal plate | from a home improvement store | ||
| disposable plastic pipette | from a home improvement store | ||
| snap button | from a craft store | ||
| IR sensor | Hamamatsu Photonics | S7136 | |
| IR LED | OptoSupply | OSIR5113A | 150 mW |
| custom-made program | downloadable from Github. URL: https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill |
||
| instant glue | Toagosei | 31204 | |
| A/D converter | LabJack Co. | U3-HV | |
| DAQ software | AzeoTech | DAQFactoryExpress | download from AzeoTech Web page. |
References
- Kubono, T., Ito, S. Raffaelea quercivora sp. nov. associated with mass mortality of Japanese oak, and the ambrosia beetle (Platypus quercivorus). Mycoscience. 43, 255-260 (2002).
- Kobayashi, M., Ueda, A. Wilt disease of Fagaceae trees caused by Platypus quercivorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) and the associated fungus: Aim is to clarify the damage factors. J Jpn For Soc. 87, 435-450 (2005).
- Nunokawa, K. Local distribution and spreading process of damages caused by Japanese oak wilt in Niigata Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of Niigata Prefectural Forest Research Institute. 48, 21-32 (2007).
- Ohashi, A. Distribution and spreading of damages caused by Japanese oak wilt in Gifu Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of the Gifu Prefectural Research Institute for Forests. 37, 23-28 (2008).
- Tokoro, M., Kobayashi, M., Saito, S., Knuura, H., Nakashima, T., Shoda-Kgaya, E., Kashiwagi, T., Tebayashi, S., Kim, C., Mori, K. Novel aggregation pheromone, (1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol, of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Coleoptera: Phatypodidae). Bulletin of FFPRI. , 49-57 (2007).
- Nobuchi, A. Platypus quercivorus Murayama (Coleoptera, Platypodidae) attacks to living oak trees in Japan, and information of Platypodidae (I). Forest Pest. 42, 2-6 (1993).
- Clements, A. N. The sources of Energy for flight in mosquitoes. J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).
- Armes, N. J., Cooter, R. J. Effects of age and mated status on flight potential of Helicoverpaarmigera (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol Entomol. 16, 131-144 (1991).
- Stewart, S. D., Gaylor, M. J. Effects of age, sex, and reproductive status on flight by the tarnished plant bug (Heteroptera: Miridae). Environ Entomol. 23, 80-84 (1994).
- Sarvary, M. A., Bloem, K. A., Bloem, S., Carpenter, J. E., Hight, S. D., Dorn, S. Diel flight pattern and flight performance of Cactoblastis castorum (Lepidoptera: Pyralidae) Measured on a flight mill: influence of age, gender, mating status, and body size. J Econ Entomol. 101 (2), 314-324 (2008).
- Zhang, Y., Wyckhuys, K. A. G., Asplen, M. K., Heinpel, G. E., Wu, K. Effect of Binodoxys Communis parasitism on flight behavior of the soybean aphid, Aphis glycines. Biol Control. 62, 10-15 (2012).
- Sappington, T. W., Burks, C. S. Patterns of flight behavior and capacity of unmated navel orangeworm (Lepidoptera: Pyralidae) Adults related to age, gender, and wing size. Environ Entomol. 43, 696-705 (2014).
- Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. A simple flight mill for the study of tethered flight in insects. J. Vis. Exp. (106), e53377 (2015).
- Evenden, M., Whitehouse, L., C, M., Sykes, J. Factors influencing flight capacity of the mountain pine beetle (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). EnvironEntomol. 43, 187-196 (2014).
- Fahrner, S. J., Lelito, J. P., Blaedow, K., Heimpel, G. E., Aukema, B. H. Factors affecting the flight capacity of Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), a classical biological control agent of Agrilus Planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Environ Entomol. 43, 1603-1612 (2014).
- Pham, D. L., Ito, Y., Okada, R., Ikeno, H., Isagi, Y., Yamasaki, M. Phototactic behavior of the ambrosia beetle Phatypusquercirorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) before and after flight. J Insect Behav. 30, 318-330 (2017).
- Wanner, H., Gu, H., Dorn, S. Nutritional value of floral nectar sources for flight in the parasitoid wasp, Cotesia glomerata. Physiol Entomol. 31, 127-133 (2006).
- Rowley, W. A., Graham, C. L. The effect of age on the flight performance of female Aedes aegypti mosquitoes. J Insect Physiol. 14, 719-728 (1968).
