उड़ान मिल्स का उपयोग करने के लिए उड़ान Propensity और पश्चिमी मकई Rootworm के प्रदर्शन को मापने के लिए, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte)
Summary
उड़ान मिलों कैसे उम्र, लिंग, संभोग की स्थिति, तापमान, या विभिन्न अन्य कारकों की तुलना करने के लिए महत्वपूर्ण उपकरण हैं एककीटकी उड़ान व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं. यहाँ हम तार करने के लिए प्रोटोकॉल का वर्णन और उड़ान प्रवृत्ति और विभिन्न उपचार के तहत पश्चिमी मकई rootworm के प्रदर्शन को मापने.
Abstract
पश्चिमी मकई जड़ कृमि, Diabrotica virgifera (LeConte) (कोलोप्टेरा: Chrysomelidae), उत्तरी संयुक्त राज्य अमेरिका में मकई की एक आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण कीट है. कुछ आबादी ट्रांसजेनिक मकई है कि जीवाणु बैसिलस thuringiensis (बीटी) से व्युत्पन्न कीटनाशक विषाक्त पदार्थों का उत्पादन सहित प्रबंधन रणनीतियों के लिए प्रतिरोध विकसित किया है. पश्चिमी मकई rootworm प्रसार का ज्ञान प्रतिरोध विकास, प्रसार, और शमन के मॉडल के लिए महत्वपूर्ण महत्व का है. एक कीट की उड़ान व्यवहार, विशेष रूप से एक लंबी दूरी पर, स्वाभाविक रूप से निरीक्षण और विशेषता मुश्किल है. उड़ान मिलों सीधे विकास और शारीरिक प्रभावों और प्रयोगशाला है कि क्षेत्र के अध्ययन में प्राप्त नहीं किया जा सकता है में उड़ान के परिणामों का परीक्षण करने के लिए एक साधन प्रदान करते हैं। इस अध्ययन में, उड़ान मिलों का उपयोग उड़ान गतिविधि के समय, उड़ानों की कुल संख्या, और 22-घंटे की परीक्षण अवधि के दौरान महिला रूटवार्म द्वारा ली गई उड़ानों की दूरी, अवधि और गति को मापने के लिए किया गया था। सोलह उड़ान मिलों प्रोग्राम प्रकाश, तापमान, और आर्द्रता नियंत्रण के साथ एक पर्यावरण कक्ष में रखे गए थे. उड़ान मिल वर्णित एक ठेठ डिजाइन, जहां एक उड़ान हाथ एक केंद्रीय धुरी के बारे में बारी बारी से करने के लिए स्वतंत्र है की है. रोटेशन उड़ान हाथ के एक छोर करने के लिए tethered एक कीट की उड़ान के कारण होता है, और प्रत्येक रोटेशन एक समय-स्टाम्प के साथ एक सेंसर द्वारा दर्ज की जाती है। कच्चे आंकड़ों को सॉफ्टवेयर द्वारा संकलित किया जाता है, जिन्हें बाद में ब्याज की उड़ान पैरामीटरों के लिए सारांश आंकड़े प्रदान करने के लिए संसाधित किया जाता है। किसी भी उड़ान मिल अध्ययन के लिए सबसे कठिन काम एक चिपकने वाला के साथ कीट के लिए तार के लगाव है, और इस्तेमाल किया विधि प्रत्येक प्रजाति के अनुरूप होना चाहिए. अनुलग्नक काफी मजबूत होना चाहिए एक कठोर अभिविन्यास में कीट पकड़ और आंदोलन के दौरान टुकड़ी को रोकने के लिए, जबकि उड़ान के दौरान प्राकृतिक पंख गति के साथ हस्तक्षेप नहीं. अनुलग्नक प्रक्रिया निपुणता, चालाकी, और गति की आवश्यकता है, मूल्य के rootworms के लिए प्रक्रिया के वीडियो फुटेज बना.
Introduction
पश्चिमी मकई जड़ कृमि, Diabrotica virgifera virgifera LeConte (कोलियोप्टेरा: Chrysomelide), 19091में खेती की गई मकई के एक कीट के रूप में पहचान की गई थी. आज, यह अमेरिका मकई बेल्ट में मकई का सबसे महत्वपूर्ण कीट है(जिया मईस एल), मकई की जड़ों पर लार्वा खिलाने के साथ इस कीट के साथ जुड़े उपज नुकसान के अधिकांश के कारण. मकई के रूटवार्म के कारण प्रबंधन और मकई के उत्पादन में होने वाले नुकसान की वार्षिक लागत 1अरब2 अरब डॉलर से अधिक होने का अनुमान है . पश्चिमी मकई जड़ कृमि अत्यधिक अनुकूलनीय है, और आबादी कीटनाशकों, फसल रोटेशन, और ट्रांसजेनिक बीटी मकई3सहित कई प्रबंधन रणनीतियों के लिए प्रतिरोध विकसित किया है। स्थानिक आयामों का निर्धारण जिस पर रणनीति प्रतिरोध के स्थानीय विकास को कम करने के लिए लागू किया जाना चाहिए, या एक प्रतिरोध हॉटस्पॉट, प्रसार4की एक बेहतर समझ पर निर्भर करता है। यदि वे प्रतिरोध हॉटस्पॉट के चारों ओर स्थानिक पैमाने के बहुत छोटे तक सीमित हैं, तो शमन उपाय सफल नहीं होंगे, क्योंकि प्रतिरोधी वयस्क शमन क्षेत्र5से परे फैल जाएंगे। पश्चिमी मकई rootworm की उड़ान व्यवहार को समझना इस कीट के लिए प्रभावी प्रतिरोध प्रबंधन की योजना बनाने के लिए महत्वपूर्ण है.
उड़ान द्वारा प्रसार वयस्क पश्चिमी मकई rootworm जीवन के इतिहास और पारिस्थितिकी6में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और इस कीट की उड़ान व्यवहार प्रयोगशाला में अध्ययन किया जा सकता है. कई तरीकों प्रयोगशाला में उड़ान व्यवहार को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. एक actograph, जो एक ऊर्ध्वाधर विमान में उड़ान को प्रतिबंधित करता है, समय की मात्रा को मापने के लिए एक कीट उड़ान में लगे हुए है कर सकते हैं. Actographs उड़ान अवधि और पश्चिमी मकई rootworm पुरुषों और महिलाओं के विभिन्न उम्र में, शरीर के आकार, तापमान, कीटनाशक संवेदनशीलता, और कीटनाशक जोखिम7,8, की तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया गया है 9. उड़ान सुरंगों, जो एक ट्रैकिंग कक्ष और निर्देशित हवा के प्रवाह से मिलकर बनता है, कीट उड़ान व्यवहार की जांच के लिए विशेष रूप से उपयोगी होते हैं जब एक गंध प्लम का पालन, जैसे उम्मीदवार pheromoneघटकों 10 या संयंत्र अस्थिर11. उड़ान मिलों शायद कीट उड़ान व्यवहार के प्रयोगशाला अध्ययन के लिए सबसे आम तरीका है और उड़ान प्रवृत्ति और प्रदर्शन के कई पहलुओं की विशेषता कर सकते हैं. पश्चिमी मकई की जड़ के अध्ययनों में प्रयोगशाला उड़ान मिलों को नियोजित किया गया है ताकि छोटी और निरंतर उड़ानों के साथ – साथ निरंतर उड़ान12,13के हार्मोनल नियंत्रण की प्रवृत्ति की विशेषता हो .
उड़ान मिलों शोधकर्ताओं आवधिकता, गति, दूरी, और अवधि सहित विभिन्न उड़ान मापदंडों को मापने के लिए अनुमति देकर प्रयोगशाला की स्थिति के तहत कीट उड़ान व्यवहार का अध्ययन करने के लिए एक अपेक्षाकृत सरल तरीका प्रदान करते हैं। आज इस्तेमाल की जाने वाली कई उड़ान मिलें कैनेडी एट अल14 और क्रोघ और वीस-फोग15के राउंडअबाउट्स से ली गई हैं। उड़ान मिलों आकार और आकार में अलग हो सकता है, लेकिन बुनियादी सिद्धांत ही रहता है. एक कीट tethered और एक रेडियल क्षैतिज हाथ है कि बारी बारी से करने के लिए स्वतंत्र है पर घुड़सवार है, कम से कम घर्षण के साथ, एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट के बारे में. कीट आगे मक्खियों के रूप में, अपने पथ एक क्षैतिज विमान में चक्कर लगाने के लिए प्रतिबंधित है, दूरी हाथ की लंबाई से निर्धारित रोटेशन प्रति कूच के साथ. एक सेंसर आमतौर पर कीट की उड़ान गतिविधि की वजह से हाथ के प्रत्येक रोटेशन का पता लगाने के लिए प्रयोग किया जाता है। Raw डेटा में प्रति इकाई समय घुमाव शामिल होता है, और दिन की उड़ान का समय हुआ. डेटा रिकॉर्डिंग के लिए एक कंप्यूटर में खिलाया जाता है. कई उड़ान मिलों से डेटा अक्सर समानांतर में दर्ज कर रहे हैं, अनिवार्य रूप से एक साथ, 16 और 32 उड़ान मिलों के बैंकों के साथ आम जा रहा है. कच्चे डेटा आगे कस्टम सॉफ्टवेयर द्वारा उड़ान की गति, अलग उड़ानों की कुल संख्या, दूरी और अवधि भेजा, और इसी forth के रूप में इस तरह के चर के लिए मूल्यों को उपलब्ध कराने के लिए संसाधित कर रहे हैं.
हर कीट प्रजातियों अलग है जब यह इस तरह के समग्र आकार, आकार और कीट, कोमलता, और कीट के लचीलेपन संलग्न करने के लिए लक्ष्य क्षेत्र के आकार के रूप में morphological चर की वजह से tethering के लिए सबसे अच्छा तरीका करने के लिए आता है, की जरूरत है और विधि के लिए एनेस्थेटिजनेशन, पंख और/या गलत या अतिप्रवाह चिपकने वाला के साथ सिर दूषण के लिए क्षमता, और कई, कई और अधिक जानकारी. एक plataspid बग16 और एक ambrosia बीटल17के visualized tethering के मामलों में , तार लगाव के लिए संबंधित लक्ष्य क्षेत्रों अपेक्षाकृत बड़े हैं और imprecise चिपकने वाला स्थान की क्षमा क्योंकि सिर और पंख कुछ कर रहे हैं अनुलग्नक साइट से अच्छी तरह से अलग. यह किसी भी प्रजाति के लिए मांग कर रहा है, जो इन कीड़ों tethering की कठिनाई downplay करने के लिए नहीं है। लेकिन पश्चिमी मकई rootworm तार करने के लिए एक विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण कीट है: प्रोनोटम संकीर्ण और कम है, चिपकने वाला की एक न्यूनतम राशि के साथ बहुत सटीक लगाव बना (इस मामले में दंत मोम) elytra के उद्घाटन के साथ हस्तक्षेप को रोकने के लिए आवश्यक उड़ान के लिए और सिर के साथ, जहां आंखों या एंटीना के साथ संपर्क व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं. एक ही समय में, इस मजबूत उड़ता द्वारा dislodgement से बचने के लिए तार मजबूती से संलग्न किया जाना चाहिए. rootworm वयस्कों के tethering का प्रदर्शन इस कागज में सबसे महत्वपूर्ण पेशकश है. यह दूसरों को जो इस या इसी तरह कीड़े जहां विधि यहाँ कल्पना के साथ काम करने के लिए मदद की जानी चाहिए एक उपयोगी विकल्प हो सकता है.
इस कागज प्रभावी रूप से तार और विभिन्न लार्वा घनत्व पर पाले गए थे कि पश्चिमी मकई rootworm वयस्कों की उड़ान गतिविधि की विशेषता करने के लिए इस्तेमाल किया तरीकों का वर्णन करता है। इस अध्ययन में प्रयुक्त उड़ान मिलों और सॉफ्टवेयर (चित्र 1) जोन्स एट अल द्वारा इंटरनेट पर पोस्ट डिजाइन से प्राप्त किए गए थे18 Tethering तकनीक Stebbing एट अल में विवरण से संशोधित किया गया9 16 उड़ान मिलों की एक सरणी था एक पर्यावरण कक्ष में रखे, प्रकाश, आर्द्रता, और तापमान को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया (चित्र 2). निम्न तकनीकों के साथ इस या इसी तरह सेटअप का उपयोग कर परीक्षण कारकों है कि उड़ान प्रवृत्ति और पश्चिमी मकई rootworm के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं के लिए अनुमति देता है, उम्र सहित, लिंग, तापमान, photoperiod, और कई अन्य.
Protocol
Representative Results
Discussion
पश्चिमी मकई rootworm उड़ान व्यवहार विशेषता प्रभावी प्रतिरोध प्रबंधन योजना तैयार करने के लिए महत्वपूर्ण है. इस कीट की उड़ान व्यवहार actographs, उड़ान सुरंगों, और उड़ान मिलों सहित विभिन्न तरीकों का उपयोग कर प्रयोग?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ई.वाई.वाई. के स्नातक सहायक त्वया को राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन आई/यूसीआरसी, आर्थ्रोपॉड मैनेजमेंट टेक्नोलॉजीज के केंद्र द्वारा अनुदान संख्या के अंतर्गत समर्थित किया गया था। आईआईपी-1338775, और उद्योग भागीदारों.
Materials
| Butane multi-purpose lighter | BIC | UXMPFD2DC | To soften wax when tethering |
| Clear polystyrene plastic vial (45-ml) | Freund Container and Supply | AS112 | To hold beetle while anesthetizing |
| Dehydrated culture media, agar powder | Fisher Scientific | S14153 | To make agar for holding moisture for adults |
| Delrin rod (1" diameter, 3.75" long) | Many suppliers: can use cheapest on the internet. | For post of flight mill | |
| Dental wax | DenTek | 47701000335 | Adheres wire tether to prothorax |
| Ferrite ring magnets (OD: 0.69”, ID: 0.29”, Thickness: 0.118”; 7oz pull) | Magnet Shop | 63B06929118 | Opposing – to generate the float. |
| Hall effect sensor | Optikinc | OHN3120U | Look under magnetic sensors on the left side of the Optekinc website then look for the part number. A link is given for current suppliers. |
| Hypodermic tubing (22 gauge; 0.0358” OD x 0.01975” ID x 0.004” wall) | Small Parts, Inc. | HTX-22T-12 | Used for flight mill arms and main axis rod. |
| Incubator (104.1 x 85.4 x 196.1 cm) | Percival Scientific | I-41VL | |
| LabVIEW Full Development System software, system-design platform | National Instruments (See http://www.ni.com/en-us/shop/labview/select-edition.html) | LabVIEW 2018 (Full Edition) | Provides environment needed to run flight mill files (.vi extensions) available for download from Jones et al.18 at http://entomology.tfrec.wsu.edu/VPJ_Lab/Flight-Mill. LabVIEW 2018 Full is compatible with Win/Mac/Linux operating systems. |
| Mesh cage (18 x 18 x 18 cm) | MegaView Science Co. Ltd. | BugDorm-4M1515 | mesh size = 44 x 32, 650 µm aperture |
| Needle tool | BLICK | 34920-1063 | For scoring soil surface for egg laying in laboratory |
| Nickel ring magnets (3/16” OD x 1/16” ID x: 1/16” thick) | K&J Magnetics | R311 | Used to trigger the digital hall effect sensor. |
| Petri dish (100 mm x 15 mm) | Fisher Scientific | S33580A | |
| Plastic container (44-ml) | Dart | 150PC | For initial rearing of young larvae |
| Plastic container (473-ml) | Placon | 22885 | For rearing of older larvae |
| Round brush (size 2) | Simply Simmons | 10472906 | For transferring freshly hatched neonates to surface of roots |
| Sieve (250-µm) | Fisher Scientific | 08-418-05 | To separate eggs from soil |
| Steel wire (28-gauge) | The Hillman Group | 38902350282 | |
| Teflon rod (3/8" diameter, 3/4" length) | United States Plastic Corporation | 47503 | To accept the rotating arm. |
| Vacuum | Gast Manufacturing, Inc. | 1531-107B-G288X | For aspirating adults in laboratory |
| White poly chiffon fabric | Hobby Lobby | 194811 | To prevent escape of larvae from rearing container |
References
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