Измерение способности полета Амброзия жука, Quercivorus Утконос (Мураяма), используя лоу кост, небольшой и легко построены полета мельница
Summary
Мы разработали недорогих и небольших рейс мельница, построены с широко доступные элементы и легко используется в эксперименте. С помощью этого аппарата, мы измерили рейс способность жука амброзии, Утконос quercivorus.
Abstract
Амброзия Жук, Утконос quercivorus (Мураяма), является вектор грибкового патогена, что приводит к массовой гибели буковые деревья (японский дуб увядания). Таким образом зная возможности рассредоточения может помочь информировать треппинга/дерево удаления усилия для более эффективного предотвращения этого заболевания. В этом исследовании мы измеряли скорость полета и продолжительность и оценивается расстояние полета жука, с использованием недавно разработанных рейс мельница. Мельница рейс низкой стоимости, малых и построены с помощью обычно доступных элементов. Мельница руку рейс и его вертикальной оси составляют тонкой иглой. Жук образец наклеивается на один подсказки руку с помощью мгновенного клея. Другой наконечник толстая благодаря покрывается пластиком, таким образом он облегчает обнаружение вращений руку. Революция руки определяется фото датчик, установленный на инфракрасный светодиод и обозначается изменения выходного напряжения, когда рука выше светодиод. Фото Датчик подключен к персональному компьютеру и выходного напряжения данные хранятся в дискретизации 1 кГц. Проводя эксперименты с использованием этого рейса мельница, мы обнаружили, что P. quercivorus могут летать по крайней мере 27 км. Потому, что наш рейс Мельница состоит из Дешевые и маленькие обычные элементы, многие полета мельницы могут быть подготовлены и использоваться одновременно в пространстве небольшой лаборатории. Это позволяет экспериментаторов получить достаточное количество данных в течение короткого периода.
Introduction
Животные мигрируют длинные расстояния в поисках пищи и товарищей. Миграция животных иногда может иметь нежелательные товарищи. Жук женского амброзии, Утконос quercivorus (Мураяма), представляет собой известный вектор грибкового патогена, Raffaelea quercivora Kubono et Син-Ито. Этот возбудитель вызывает массовые смертности буковые деревья (японский дуб увядания) и высокий уровень смертности1. С 1980 года эта болезнь расширяется по всей Японии и стал серьезной проблемой2.
P. quercivorus является небольшой насекомых (4-5 мм в длине тела и 4-6 мг в массы тела), и ежегодное расширение болезни свидетельствует о том, что они способны летать до нескольких км3,4. Мужчин P. quercivorus находит принимающих дерево и выпускает агрегации феромон, который привлекает и самцы и самки5. Следовательно принимающих дерево массы нападению сородичами и в конце концов умирает. Самец отверстия тоннель внутри дерева после приземления и феромон привлекает женщин входит туннеля и откладывает яйца. Заштрихованная P. quercivours растут в туннеле, до тех пор, пока они станут взрослыми. Взрослых возникают и разгонять найти новых хозяев. Таким образом расширение заболевания возможно связано с миграционной способности этого жука. Однако степень которой может летать Жук до сих пор неясно. Кроме того, самки крупнее самцов6 (женщины: 4.6 мм и мужчины: 4,5 мм) и мужской жуков поиска для целевого дерева, проникнуть в туннель внутри дерева, а затем привлечь женщин. Учитывая эти половые различия в размерах тела и роли рейса в их жизни половые различия могут существовать в способности полета, но разница в способности остается неясным.
В общем это чрезвычайно трудно измерить миграционной способности в области, особенно полета способности, из-за широкий спектр мигрирующие области. Миграционной способности была измерена в лабораториях привязанный условиях, например полет мельница системы, для более чем 60 лет7,8,9,10,11,12 , 13. рейс мельница систем показали, что некоторые насекомые имеют способность для дальних полетов. К примеру длинный расстояние полета горных сосновых жук в мельнице рейса было более 24 км14, и Ян Tetrastichus planipennisi пролетел максимально свыше 7 км15. Хотя полет Мельница широко доступных инструментов, биологических анализов с живых животных часто приводит к значительно большие индивидуальные различия. Чтобы преодолеть это, много измерений, повторяется несколько раз, требуются для получения достоверных оценок потенциала означает разгон. Таким образом несколько лиц должны использоваться в то же время для быстрого сбора достаточного количества данных. Однако одновременно эксперименты требуют большего пространства, несколько экспериментальных установок и дороже по сравнению с одной измерительной системы. Таким образом, рейс мельница должна быть низкой стоимости, должна быть легко построен с широко доступные элементы и компактный размер. Кроме того экспериментальная процедура следует не сложные или нуждаются в опытных операторов.
В этом исследовании, мы собрали небольшой, лоу кост рейс мельница (рис. 1 и рис. 2), которые могут быть легко использованы в эксперименты и измеряется способность полета Амброзия жука, P. quercivorus.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы разработали недорогой, легкий к построьте и компактный рейс мельница для мелких насекомых, таких как P. quercivorus (4-5 мм в длине тела и 4-6 мг в массы тела). Наш рейс Мельница состоит только простых элементов, таких как иглы, IR LED, фотодатчик, Мгновенный клей, и т.д.и не требует каких-ли…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим г-н S. Fukaya, г-н н. Окуда и г-н т. Ishino за помощь с экспериментов. Это исследование было поддержано дотаций для научных исследований от японского общества для содействия развитию науки (№ 15K 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).
