Summary

Evaluar el efecto de sustancias químicas ambientales en la miel de abeja Desarrollo de la colonia individual a nivel

Published: April 01, 2017
doi:

Summary

El presente artículo presenta un método para alimentar pesticida alimentos contaminados tanto a una abeja de la miel individual y una colonia de colmena. El procedimiento se evalúa el efecto de pesticidas en las abejas individuales por la alimentación in vivo de la dieta básica de larvas y también en la condición natural de la colonia de colmena.

Abstract

The presence of pesticides in the beekeeping environment is one of the most serious problems that impacts the life of a honey bee. Pesticides can be brought back to the beehive after the bees have foraged on flowers that have been sprayed with pesticides. Pesticide contaminated food can be exchanged between workers which then feed larvae and therefore can potentially affect the development of honey bees. Thus, residual pesticides in the environment can become a chronic damaging factor to honey bee populations and gradually lead to colony collapse. In the presented protocol, honey bee feeding methods are described and applied to either an individual honey bee or to a colony. Here, the insect growth regulator (IGR) pyriproxyfen (PPN), which is widely used to control pest insects and is harmful to the development of honey bee larvae and pupae, is used as the pesticide. The presenting procedure can be applied to other potentially harmful chemicals or honeybee pathogens for further studies.

Introduction

La presencia de pesticidas en el medio ambiente es uno de los problemas más graves que afecta a la vida de una abeja de la miel 1, 2, 3. Varios estudios han demostrado la presencia común de residuos de plaguicidas en las colonias de abejas de miel y productos de abeja. En Taiwán, el medio de aplicación de pesticidas era 11-12 kg / ha cada año (de 2005 a 2013). La cantidad de plaguicidas utilizados en Taiwán es superior a la de los países de la UE, y los países de América Latina 4, 5. En otras palabras, el medio ambiente apícola sufre estrés pesticidas grave, especialmente en Taiwán y posiblemente en otros países.

La abeja de la miel Apis mellifera es uno de los principales polinizadores en los sistemas agrícolas 6 y que también produce productos valiosos tales como la miel. Sin embargo, las abejas de miel son exposicionesed a diversos pesticidas y estos pesticidas puede ser llevado de vuelta a colmenas después de forrajeo en las flores que han sido rociados con pesticidas cuando la recolección de néctar y el polen 7, 8. También pueden estar expuestos a los pesticidas por los propios apicultores con el objetivo de controlar los problemas de plagas dentro de las colmenas 9, 10, 11. Debido a que las larvas de abejas se alimentan por las abejas nodrizas para su desarrollo, las larvas de zánganos, e incluso la reina puede estar expuesto a estos néctares y polen 12 contaminadas con pesticidas. La toxicidad de diversos plaguicidas para las abejas de miel debe abordarse 13.

Se han hecho muchos esfuerzos para evaluar los problemas de residuos de plaguicidas ambientales. Yang et al. puesto a prueba la influencia del insecticida imidacloprid neurotóxico en el desarrollo de las larvas de abeja de la miel en elcolmena y informó que una dosis sub-letal de imidacloprid resultó en el comportamiento asociativo olfativo de las abejas adultas 14. También, Urlacher et al. examinado los efectos subletales de un pesticida organofosforado clorpirifos, el rendimiento de aprendizaje de un trabajador abeja de la miel en condiciones de laboratorio 15. En nuestro estudio anterior, se evaluó el impacto de un regulador del crecimiento de insectos (IGR), piriproxifeno (PPN), sobre larvas de las abejas de miel 16.

En este trabajo, presentamos los métodos para evaluar los impactos químicos en el desarrollo de las abejas de miel. Miel métodos de alimentación de abejas se describieron y aplicarse a las abejas de la miel individuales o a una colonia. En un primer momento, hemos probado diferentes concentraciones de la dieta básica de larvas contaminado con pesticidas (DAC) sobre las larvas en las colonias para evaluar el impacto de los pesticidas en las abejas individuales en vivo. a continuación, se procedió a simular el Condit naturalesiones del pesticida mediante el uso de jarabe contaminado con pesticidas dentro de colmenas. En este método, PPN, que se utiliza ampliamente contra plagas de insectos 17 y es perjudicial para el desarrollo de las larvas de abeja de la miel y pupas 16, 18, 19, será un indicador para representar el efecto negativo del pesticida en el campo.

Protocol

1. Preparativos Hacer 1 litro de jarabe de azúcar al 50%. Disolver 1 kg de sacarosa en 1 L ddH 2 O. Preparar la solución de piriproxifeno (PPN) en BLD. Hacer 1,1 L de 10000 ppm solución PPN de stock y diluir 100 ml de solución de PPN en 1 L esterilizado ddH 2 O. Almacenar a 4 ° C. Diluir la solución madre PPN a concentraciones finales de 0,1, 1, 10 y 100 mg / kg (ppm) en el BLD para el siguiente experimento. Hacer PPN-jarabe (para el nivel de colonia)….

Representative Results

Para la prueba de campo de abeja de la miel, una reina se limitó a la sección 4-marco para la puesta de huevos. Este paso podría aumentar la densidad de cría en un marco y facilitar observaciones subsiguientes. Cada tratamiento fue etiquetado, y el desarrollo de las abejas de la miel se observa claramente a través de una diapositiva transparente. En la alimentación in vivo de PPN-BLD para las larvas de abeja de la miel en la colmena se realizó para evaluar con pr…

Discussion

El método de puesta de huevos de la reina-limitado y el método de intercambio de reina son pasos críticos para la creación de grupos de abejas para las pruebas de campo dentro de este protocolo. El método de puesta de huevos doble limitado permite la sincronización del ciclo de vida de las abejas de miel. En consecuencia, los investigadores pueden seleccionar las larvas de 1 día de edad de la misma edad para el tratamiento con diferentes dosis de pesticidas. Para el método de intercambio de reina, la reina se in…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta investigación fue apoyada por Grant 105AS-13.2.3-BQ-B1 de la Oficina de Salud de Animales y Plantas de Inspección y Cuarentena, el Consejo de Agricultura, Yuan Ejecutivo y Grant 103 a 2313-B-197-002-MY3 del Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST).

Materials

Honey bee box SAN-YI Honey Factory W1266 Honeybees rearing
Queen excluder (between frames) SAN-YI Honey Factory I1575 Queen limitation 
Queen excluder (on top ) SAN-YI Honey Factory I1566 Queen limitation on top 
Bee brush SAN-YI Honey Factory, Taiwan W1414 clean the bees on frame gently
Bee feeder SAN-YI Honey Factory, Taiwan P0219 feed sugar syrup to colony
Transparent slide Wan-Shih-Chei, Taiwan (http://www.mbsc.com.tw/a01goods.asp?s_id=40) 1139 Mark the larval area on the frames (Material: Polyethylene Terephthalate, PET) (Size= Length*Width*thick= 29.7mm*21mm*0.1mm)
24 well tissu culture plate Guangzhou Jet Bio-Filtration Co., Ltd TCP011024 Rearing pupae from extraction
Autoclave Tomin medical equipmenco., LTD. TM-321 Make sterilized distilled deionized water (ddH2O)
P20 pipetman Gilson F123600 Add PPN into bee larval food pool
Incubator  Yihder Co., Ltd. LE-550RD Rearing pupae from extraction
Kimwipes COW LUNG INSTRUMENT CO., LTD KCS34155 Rearing pupae from extraction
Royal jelly National Ilan University (NIU) NIU Make basic larval diet (BLD)
D-(+)-Glucose Sigma G8270 Make basic larval diet (BLD)
D-(-)-Fructose Sigma F0127 Make basic larval diet (BLD)
Yeast extract CONDA, pronadisa 1702 Make basic larval diet (BLD)
Sucrose Taiwan sugar coporation E01071010 Make sugar syrup for bee food
Pyriproxyfen (11%) LIH-NUNG CHEMICAL CO.. LTD. Registration No. 1937 Insect growth regulator (IGR) used in the experiment

Riferimenti

  1. Ruffi nengo, S. R., et al. Integrated pest management to control Varroa destructor and its implications to Apis mellifera colonies. Zootecnia Trop. 32 (2), 149-168 (2014).
  2. Mullin, C. A., et al. High levels of miticides and agrochemicals in North American apiaries, implications for honey bee health. PLoS One. 5, e9754 (2010).
  3. Lu, C. A., Chang, C. H., Tao, L., Chen, M. Distributions of neonicotinoid insecticides in the Commonwealth of Massachusetts, a temporal and spatial variation analysis for pollen and honey samples. Environ. Chem. 13, 4-11 (2016).
  4. Tsai, W. T. Analysis of coupling the pesticide use reduction with environmental policy for agricultural sustainability in Taiwan. Environ. & Pollut. 2, 59-65 (2013).
  5. Weng, Z. H. Pesticide market status and development trend (in Chinese). PRIDE. , (2016).
  6. Kevan, P. G. Pollinators as bioindicators of the state of the environment, species, activity and diversity. Agric. Ecosys. Environ. 74 (1-3), 373-393 (1999).
  7. Kevan, P. G. Forest application of the insecticide fenitrothion and its effect on wild bee pollinators (Hymenoptera: Apoidea) of lowbush blueberries (Vaccinium SPP.) in Southern New Brunswick, Canada. Biol. Conserv. 7, 301-309 (1975).
  8. Crane, E., Walker, P. . The impact of pest management on bees and pollination. , (1983).
  9. Haouar, M., Decormis, L., Rey, J. Fluvalinate applied to flowering apple trees-contamination of honey-gathering bees and hive products. Agronomie. 10 (2), 133-137 (1990).
  10. Chauzat, M. P., et al. A survey of pesticide residues in pollen loads collected by honey bees in France. J. Econ. Entomol. 99 (2), 253-262 (2006).
  11. Bonzini, S., Tremolada, P., Bernardinelli, I., Colombo, M., Vighi, M. Predicting pesticide fate in the hive (part 1), experimentally determined τ-fluvalinate residues in bees, honey and wax. Apidologie. 42 (3), 378 (2011).
  12. Sanchez-Bayo, F., Goka, K. Pesticide residues and bees-a risk assessment. PLoS One. 9 (4), e94482 (2014).
  13. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity-USA. Apidologie. 41, 312-331 (2010).
  14. Yang, E. C., Chang, H. C., Wu, W. Y., Chen, Y. W. Impaired olfactory associative behavior of honeybee workers due to contamination of imidacloprid in the larval stage. PLoS One. 7, e49472 (2012).
  15. Urlacher, E., et al. Measurements of chlorpyrifos levels in forager bees and comparison with levels that disrupt honey bee odor-mediated learning under laboratory conditions. J. Chem. Ecol. 42 (2), 127-138 (2016).
  16. Chen, Y. W., Wu, P. S., Yang, E. C., Nai, Y. S., Huang, Z. Y. The impact of pyriproxyfen on the development of honey bee (Apis mellifera L.) colony in field. J. Asia Pac. Entomol. 19 (3), 589-594 (2016).
  17. Dennehy, T. J., DrGain, B. A., Harpold, V. S., Brink, S. A., Nichols, R. L. . Whitefly Resistance to Insecticides in Arizona: 2002 and 2003 Results. , 1926-1938 (2004).
  18. Yang, E. C., Wu, P. S., Chang, H. C., Chen, Y. W. Effect of sub-lethal dosages of insecticides on honey bee behavior and physiology. , (2010).
  19. Fourrier, J., et al. Larval exposure to the juvenile hormone analog pyriproxyfen disrupts acceptance of and social behavior performance in adult honey bees. PLoS One. 10, e0132985 (2015).
  20. Hanley, A. V., Huang, Z. Y., Pett, W. L. Effects of dietary transgenic Bt corn pollen on larvae of Apis mellifera and Galleria mellonella. J. Apicult.Res. 42 (4), 77-81 (2003).
  21. Kaftanoglu, O., Linksvayer, T. A., Page, R. E. Rearing honey bees, apis mellifera, in vitro 1, effects of sugar concentrations on survival and development. J. Insect Sci. 11 (96), 1-10 (2011).
  22. Vandenberg, J. D., Shimanuki, H. Technique for rearing worker honey bees in the laboratory. J. Apicult. Res. 26 (2), 90-97 (1987).
  23. Peng, Y. S. C., Mussen, E., Fong, A., Montague, M. A., Tyler, T. Effects of chlortetracycline on honey bee worker larvae reared in vitro. J. Invertebr.Pathol. 60 (2), 127-133 (1992).
  24. Bitondi, M. M., Mora, I. M., Simoes, Z. L., Figueiredo, V. L. The Apis mellifera pupal melanization program is affected by treatment with a juvenile hormone analogue. J. Insect Physiol. 44 (5-6), 499-507 (1998).
  25. Zufelato, M. S., Bitondi, M. M., Simoes, Z. L., Hartfelder, K. The juvenile hormone analog pyriproxyfen affects ecdysteroid-dependent cuticle melanization and shifts the pupal ecdysteroid peak in the honey bee (Apis mellifera). Arthropod Struct. Dev. 29 (2), 111-119 (2000).
  26. Santos, A. E., Bitondi, M. M., Simoes, Z. L. Hormone-dependent protein patterns in integument and cuticular pigmentation in Apis mellifera during pharate adult development. J. Insect Physiol. 47 (11), 1275-1282 (2001).
  27. Brouwers, E. V. M. Glucose/Fructose ratio in the food of honeybee larvae during caste differentiation. J. Apicult.Res. 23 (2), 94-101 (1984).
  28. Howe, S. R., Dimick, P. S., Benton, A. W. Composition of freshly harvested and commercial royal jelly. J. Apicult. Res. 24 (1), 52-61 (1985).
check_url/it/55296?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Ko, C., Chen, Y., Nai, Y. Evaluating the Effect of Environmental Chemicals on Honey Bee Development from the Individual to Colony Level. J. Vis. Exp. (122), e55296, doi:10.3791/55296 (2017).

View Video