Een verticale, T-doolhof olfactometer beschreven voor het testen van de gedragsreactie van geleedpotigen. De olfactometer kan de experimentator om keuzes te maken die door proefpersonen te meten wanneer het wordt blootgesteld aan twee potentiële geur velden. Zowel aantrekking tot en afstoting van geurstoffen kan worden gemeten met dit apparaat.
Gezien het economisch belang van insecten en spinachtigen als plagen van landbouwgewassen, stedelijke omgevingen of als vectoren van planten-en menselijke ziekten, worden verschillende technologieën worden ontwikkeld als controle-instrumenten. Een subgroep van deze instrumenten is gericht op het wijzigen van het gedrag van geleedpotigen door aantrekking of afstoting. Daarom geleedpotigen vaak de focus van gedrag onderzoeken. Diverse instrumenten zijn ontwikkeld om geleedpotigen gedrag, met inbegrip van windtunnels, vlucht molens, servospheres, en verschillende soorten olfactometers te meten. Het doel van deze tools is het meten van insecten of spinachtigen reactie op visuele of vaker olfactorische signalen. De verticale T-doolhof oflactometer hier beschreven meet keuzes die door insecten in reactie op lokstoffen of insectenwerende middelen. Het is een high-throughput assay apparaat dat gebruik maakt van de positieve phototaxis (aantrekking tot licht) en negatieve geotaxis (neiging tot lopen of vliegen boven) tentoongesteld door vele geleedpotigen. De olfactometer bestaat uit een 30 cm glazen buis die in half verdeeld met een Teflon strip die een T-labyrint. Elke helft dient als een arm van de olfactometer waardoor de proefpersonen een keuze tussen twee mogelijke geur velden in testen met lokstoffen te maken. In assays die middelen, kan een gebrek aan normale reactie op bekende lokstoffen ook gemeten worden als een derde variabele.
Geleedpotigen (waaronder insecten en spinachtigen) worden vaak omschreven als plagen, omdat ze ofwel met de menselijke consumptie concurreren landbouw-of stedelijke omgevingen of te verzenden oorzakelijke pathogenen van de ziekte 1. Een groot deel van de investeringen wordt gemaakt in de ontwikkeling van controle-instrumenten voor dergelijke plagen. Deze tools kunnen sterk variëren en aanzienlijke vooruitgang is geboekt bij de ontwikkeling biorational tools die ofwel te wijzigen of te exploiteren het natuurlijke gedrag van plagen met het gebruik van gedrags-lok-en insectenwerende middelen 2,3.
Geleedpotigen plagen vaak afhankelijk van olfactorische signalen of signalen voor partner en / of gastland 4. Daarom ontdekking van effectieve lokstoffen of insectenwerende middelen voor ongedierte kan vaak leiden tot de ontwikkeling van controle-instrumenten. Dit proces van ontdekking omvat verschillende stappen. Eerst moet het natuurlijke gedrag van de proefpersoon worden begrepen. Bijvoorbeeld, moet men nagaan of een geslacht van een bepaalde soort de andere trektseks voor mate plaats. Dan moet men bepalen of deze attractie wordt gemedieerd door een chemische en waarbij die chemische geproduceerd. Verdere stappen omvatten het bepalen wanneer de chemische stof wordt geproduceerd en de uiteindelijke identificatie. In deze procedure moet de proefpersoon (insect of mijt) gedragsmatige reactie op geurstoffen worden getest. Aanvankelijk zal het gedrag van de proefpersoon worden getest om het natuurlijke materiaal. Bijvoorbeeld kan een mannelijke mot reactie getest met die van het extract van de vrouwelijke soortgenoten het feromoon klier. Als alternatief kan een herbivore reactie van de natuurlijke geuren van de waardplant getest. Hoewel deze onderzoeken vaak een praktische focus op de ontwikkeling van management tools 5,6, kunnen ze ook worden toegepast op onderzoek dat meer fundamentele vragen, zoals soortvorming 7 behandelt. Volgende stappen omvatten het testen van de geleedpotigen de reactie van synthetische versies van de geïdentificeerde natuurlijke producten.
Understanding hoe geleedpotigen reageren op chemicaliën vereist de ontwikkeling van geschikte instrumenten voor het meten van hun gedrag. De gegevens die zijn gegenereerd door dergelijke middelen zal afhangen van hoe goed de onderzoeker in staat is om natuurlijk gedrag in een gecontroleerde omgeving te meten. Meer dan zes decennia geleden, werden ononderbroken kunnen vliegen olfactometers en tunnels ontwikkeld om insecten reactie op geurstoffen 8,9 te meten. Olfactometers verschillen aanzienlijk in ontwerp en worden vaak afgestemd op de specifieke insecten of probleem wordt onderzocht. Het doel van dit artikel is het beschrijven het ontwerp en gebruik van een verticaal, T-doolhof olfactometer voor het meten insect reactie op geurstoffen (figuur 1). De olfactometer De verticale oriëntatie maakt gebruik van de negatieve geotaxis (neiging om omhoog) vertoond door vele insecten. Een lichtbron direct boven de olfactometer maakt gebruik van de positieve phototaxis (neiging om te bewegen naar lichtbron) vertoond door vele insecten. De olfactometer is vooral nuttig voor hemipteran insecten die vaak niet gemakkelijk vertonen beweging horizontaal gerichte olfactometers en dat sterk wordt beïnvloed door lichtintensiteit met betrekking tot oriëntatie. Echter, dit apparaat gebruikt worden voor een breed scala van vliegende en kruipende insecten, spinachtigen en. De olfactometer kan worden gebruikt om zowel lokstoffen en insectenwerende evalueren. Bij lokstoffen, wordt het vertakte geur veld (figuur 1) is met de vermoede lokstof model enerzijds versus schone lucht model aan de andere kant. Een keuze wordt geregistreerd wanneer de insect model aan de basis van de olfactometer kiest een van de twee velden geur. Bij insectenwerende een derde gedrag mogelijk. Naast opwaartse beweging in een van de twee velden geur, geen opwaartse beweging kunnen worden geregistreerd wijst op een niet-responsieve stimulus of afstoting stimulus van beide velden geur.
Hierin worden een test-apparaat en het protocol beschreven voor het meten van de respons van de kleine geleedpotigen (Insecta: Hemiptera: Psyllidae) om geurstoffen. De werkwijze omvat een keuze test, waardoor het insect een keuze te maken tussen twee geurende velden bij assays evalueren van een vermeende lokmiddel. Bovendien kan de proefpersoon geeft drie soorten gedragingen door uit de ontgrendelarm en invoeren een van twee mogelijke geur velden of nog in de ontgrendelarm, bij afstoting assays. De olfactometer maakt high throughput gegevensverzameling omdat het gebruik van de negatieve geotactic (neiging om opwaarts te gaan) en positieve phototactic (neiging te bewegen naar licht) natuurlijke gedragsrespons vele geleedpotigen. Hoewel deze demonstratie gebruikt een psyllid insect testvoorbeeld, kan de test gemakkelijk worden aangepast voor geleedpotigen breed, zowel die vlucht gebruiken of lopen als voornaamste vervoermiddelen.
<p class="Jove_content"> Olfactometers ontworpen voor het meten van de respons van insecten werden in eerste instantie tientallen jaren geleden ontwikkeld en hebben een belangrijke rol gespeeld bij het ophelderen van insecten lokstoffen en insectenwerende middelen 12. De specifieke ontwerpen van dergelijke olfactometers variëren sterk, maar variaties op het algemene thema van twee keuze assay beschreven, alsook, vergelijkbaar Y-tube assays zijn vaak gebruikt voor geleedpotigen reactie op chemische stoffen meten. Grotere vlucht tunnels die ononderbroken kunnen vliegen van insecten 09 mei veroorzaken hebben ook geleid tot verzameling van baanbrekende gegevens ophelderen van de fundamentele mechanismen van insecten vlucht en oriëntatie op feromonen, evenals de gegevens te informeren praktische gebruik van ongediertebestrijding tools.Het is vaak nodig om een maat ontwerpen olfactometer en bijbehorende instrumentatie voor de biologie van de specifieke geleedpotige proefpersoon. Die olfactometers die kunnen worden gebruikt bij een algemene groep van insecten zijn nuttiger dan die specific aan een kleine groep, maar soms is de economische betekenis van een kleine groep van insecten dicteert de noodzaak voor de ontwikkeling van een zeer specifieke olfactometer en assay techniek. De op dat moment beschreven ontwerp bouwt voort op eerder bekende geleedpotigen technieken. Het zorgt voor een standaard twee-keuze assay dan Y-tube bioassays in het experimentele arena of choice test in de vorm van een Y-vormige glazen inrichting 7. Typisch zal een arm van een dergelijke Y-buis een behandeling geurstof, terwijl de andere worden leeg gelaten 13. Variaties in dergelijke olfactometers kan toevoeging van meerdere stralen armen 14 en zelfs toevoeging van een bodem medium voor het bepalen van het gedrag van organismen die zich door de bodem 15. In de ontwikkeling van deze olfactometers en bijbehorende assays is het belangrijk na te gaan hoe nauw natuurlijke omstandigheden worden gerepliceerd en dus de relevantie van de ware gedragsreacties beoordeeld in termen van de proefpersonen biologie. Om een large graad, zal de verzamelde gegevens slechts zo nuttig als de relevantie van de gedrags-bioassay met betrekking tot gedragsproblemen van het organisme ecologie 16.
De op dat moment beschreven olfactometer en gedragsproblemen bioassay is speciaal ontworpen voor een hemipteran insect dat heeft de neiging om de vlucht te starten zo kort "springt" 16. De verticale oriëntatie van de olfactometer en de lichtbron arrangement vergemakkelijken inleiding van insecten beweging en dus vervolgens chemisch gemedieerde oriëntatiegedrag worden getest efficiënt en met hoge doorvoer. Deze gedrags-test opstelling kan waarschijnlijk worden gebruikt voor een breed scala van vliegen of lopen geleedpotigen taxa of kan gemakkelijk worden aangepast aan de behoefte van niet-geleedpotigen organismen passen.
The authors have nothing to disclose.
De Citrus Research en Development Foundation is erkend voor het verstrekken van financiering. Met dank aan Angel Hoyte en Michael Flores voor het uitvoeren van bioassays.
Name of Equipment | Company | Catalog number | Comments |
Two port divided T-olfactometer | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | None(Custom made) | If unavailable from ARS, Southern Scientific (Gainesville, FL) also currently builds and distributes such equipment. |
Solid-phase micro-extraction holding/odor source chamber with Teflon;-glass tube connectors. | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | RV-R3 | See above comment |
Air delivery system | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | HADS-2AFM2C.4 | See above comment |
Guillotine chamber | Analytical Research Systems (ARS), Inc. Gainesville, FL | L3GP3 | See above comment |