Centrale elementer i foto attraktion Bioassay for insekt undersøgelser eller overvågning programmer
Summary
Foto-attraktion bioassay arenaer bruges til at bestemme den optimale lys farve at maksimere insekt tiltrækning; men bioassays og metoder er specifikt at målrette insektvoks opførsel og levesteder. Tilpasselig udstyr og ændringer forklares for natlig eller temperaturprofil og terrestriske eller antenne insekter.
Abstract
Optimeret visuelle attraktanter vil øge insekt fældefangst effektivitet ved hjælp af target insekt medfødte adfærd (positiv foto-Taxi) som et middel til at lokke insekt i en befolkning kontrol eller overvågning fælde. Light emitting dioder (lysdioder) har oprettet tilpasselig belysning muligheder med bestemte bølgelængder (farver), intensiteter og båndbredder, som alle kan tilpasses til målet insekter. Foto-attraktion adfærdsmæssige bioassays kan bruge lysdioder til at optimere den attraktive farve for en insektarter ned til specifikke livshistorie faser eller adfærd (parring, fodring eller søger ly). Forskere skal derefter bekræfte bioassay resultater i feltet og forstå den begrænsede attraktive afstand af den visuelle attraktanter.
Kløverblads bioassay arena er en fleksibel metode til at vurdere foto attraktion mens også vurdering af en række naturlige insekt adfærd, såsom flugt og fodring svar. Arenaen kan bruges til jordbaseret eller sprøjtning insekt eksperimenter samt temperaturprofil og nataktive insekter. Data indsamling teknikker med arenaen videooptagelser, tælle kontakt med lys eller fysisk indsamling insekter, som de er tiltrukket mod lysene. Kontiene assay for insekter, der gør nej-valg og arenaerne kan være enkelt (noncompetitive) farve eller flere (konkurrencedygtige) farver. Den kløverblads design forårsager insekter med stærke thigmotaxis at vende tilbage til midten af den arena, hvor de kan se alle mulighederne i en konkurrencedygtig LED tests. Arenaen kløverblads præsenteres her er blevet brugt med myg, væggelus, Hessian fly, hus fluer, Mitter, røde mel biller og psocids. Bioassays bruges til at udvikle nøjagtige og effektive insekt fælder guide udvikling og optimering af insekt fælder bruges til at overvåge skadedyr befolkning udsving for sygdom vektor risikovurderinger, indførelsen af invasive arter, og/eller bruges til befolkningen undertrykkelse.
Introduction
Næsten alle entomologisk overvågning afhænger lugtesansen eller visuelle attraktanter og ofte begge dele. Flygtige olfaktoriske attraktanter kan sprede sig i hele miljøet resulterer i et stort attraktivt område. Men visual attraktanter kan have en mere begrænset rækkevidde på grund af de hvirvelløse sammensatte øje løse billeder1,2,3. Derfor, visuelle attraktanter skal være optimeret til insekt af interesse at maksimere attraktion og fælde designet til at drage fordel af target insekt naturlige adfærd.
Visuel attraktion er baseret på bølgelængder fra solen eller andre lyskilder, som absorberes eller reflekteres af et objekts overflade; organismer Se denne absorption/brydning af bølgelængder som farve. Insekt vision har vist sig for at omfatte blå, grøn og ultraviolet (UV) bølgelængder1. Insekter bruge deres vision til hjælp med at finde kammerater, mad og husly4. Insekter kan visuelt definere objekt størrelser, farver, former, bevægelser og kontraster5,6. Nocturnally aktive insekter er generelt tiltrukket af lys af forskellige kontrast og intensitet4, hvorimod temperaturprofil insekter kan løse farver og billeder, ud over kontrast på grund af større photon tilgængelighed i løbet af dagen. Overvågning fælder brug insekt visuelle stikord til deres fordel at optimere tiltrækning og fange7.
Den mest almindelige metode til evaluering af foto-attraktion var observation af insekt bevægelse i retning af forskellige farvede figurer som blomster8 eller objekter (f.eks. klæbrige kort9,10). Visuelle bioassays bruger koloniseret insekter kan hjælpe med at identificere de optimale vifte af bølgelængder og/eller intensitet, hvilket reducerer antallet af feltforsøg. Visuelle bioassays som “Tosidet Light Tunnel” blev designet til test fluer11. Problemet med to dobbeltsidet lys tunneler er, at de ikke højde for insekter, der ikke indsamles. De fleste insekter vil sidde fast på indre hjørner og langs kanterne i arenaer. Kun to farver kan også blive testet på én gang. Andre assays omfatter metoder til Steverding & Troscianko (2004)12, som indsnævret tsetsefluen tiltrækning til brede bånd (±50 nm) af lyse farver. Light emitting dioder (lysdioder) er indarbejdet i fælder at forbedre insekt tiltrækning ved at optimere bølgelængder af udsendte lys1,13,14. Optimere den visuelle tiltrækning af disse fælder eller overvågning enheder vil forbedre insekt samling effektivitet ved hjælp af insekt medfødte adfærd for at lokke insekter. På denne måde anvendes bioassay resultaterne til at optimere eksisterende fældefangst teknologi. Den “terrestriske leddyr Trap” forbedret industri standard dome-type fælde for røde mel beetle overvågning (US patent # US8276314B2)) og den “metode og kompositioner for forbedret lys fælder”, indarbejdes af lysemitterende dioder i antenne insekt fælder (US patent # US2009/0025275A1). De to patenter bruge LED-teknologi, der var optimeret ved hjælp af bioassay resultater til en betydelig forbedring insekt fælder.
Denne undersøgelse beskriver en foto attraktion bioassay arena og metoder, tillade efterforskere at evaluere den insekt svar for at indsnævre bølgelængder som en konkurrencedygtig eller enkelt attraktive farve. Udstyr og eksperimentelle ændringer præsenteres for natlig, temperaturprofil, terrestriske og antenne insekter.
Protocol
Representative Results
Discussion
Foto-attraktion bioassays er et vigtigt redskab til at bestemme den optimale attraktive farve og minimere muligheder for markforsøg af disse farver. Dog flere faktorer skal overvejes, når du optimerer bioassay for et bestemt insekt herunder: enkelt lys vs. konkurrencedygtige lys eksperimenter, lysstyrke, optimal spektrale range, omgivende lys indblanding, insekter og naturlige adfærd, der kan begrænse de mulige løsninger.
De fleste insekter har nogle phototaxis, som kan være en …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ingen
Materials
| metal flashing material | |||
| #10 stainless steel machine screw | Stock | ||
| #10 stainless steel locking nut | Stock | ||
| 5-mm LED holder | Radio Shack Corp | 276-080 | |
| matte black spray paint | Stock | ||
| Fluon | Stock | ||
| molded polyacrylic | |||
| screw top Nalgene | Thermo Fisher Scientific | Nunc polymethylpentene | 125 mL, 64 mm outer diameter, 74 mm height |
| Threaded Teflon pipes | Stock | 15 mm diameter, 60 mm length | |
| StellarNet light spectrometer | Stellar Net, Inc | BLACK Comet C-SR-25 | |
| LED infrared light source | Tracksys LTD | ||
| infrared video camera | Panasonic Corp | WV-BP330 Panasonic CCTV camera | |
| MEDIACRUISE software | Canopus Corp |
Riferimenti
- Briscoe, A. D., Chittka, L. The evolution of color vision in insects. Annu. Rev. Entomol. 46, 471-510 (2001).
- Srinivasan, M. V., Chahl, J. S., Nagle, M. G., Zhang, S. W., Srinivasan, M. V., Venkatesh, S. Embodying natural vision into machines. From living eyes to seeing machines. , 249-265 (1997).
- Srinivasan, M., Moore, R. J. D., Thurrowgood, S., Soccol, D., Bland, D., Barth, F. G., Humphrey, J. A. C., Srinivasan, M. V. From Biology to engineering: insect vision and applications to robotics. Frontiers in sensing. , 19-39 (2012).
- Allan, S. A., Day, J. F., Edman, J. D. Visual ecology of biting flies. Annu.Rev. Entomol. 32, 297-316 (1987).
- Brown, A. W. A. Studies of the responses of the female Aedes mosquito Part V. The role of visual factors. Bull. Entomol. Res. 44, 567-574 (1953).
- Brown, A. W. A. Studies on the responses of the female Aedes mosquito Part VI. The attractiveness of coloured cloths and Canadian species. Bull. Entomol. Res. 45, 67-78 (1954).
- Snyder, D., Cernicchiaro, N., Cohnstaedt, L. W. Sugar-feeding status alters biting midge photoattraction. Med. Vet. Entomol. 30, 31-38 (2016).
- Menzel, R., Shmida, A. The ecology of flower colours and the natural colour vision of insect pollinators: The Israeli flora as a study case. Biological Reviews. 68, 81-120 (1993).
- Walker, W. F. Responses of selected thysanoptera to colored surfaces. Environ. Entomol. 3, 295-304 (1974).
- Lelito, J. P., Fraser, I., Mastro, V. C., Tumlinson, J. H., Baker, T. C. Novel visual-cue-based stickytraps for monitoring of emerald ash borers, Agrilus planipennis (Col., Buprestidae). J. Appl. Entomol. 132, 668-674 (2008).
- Diclaro, J. W., Cohnstaedt, L. W., Pereira, R. M., Allan, S. A., Koehler, P. G. Behavioral and Physiological Response of Musca domestica to Colored Visual Targets. J. Med. Entomol. 49 (1), 94D100 (2012).
- Steverding, D., Troscianko, T. On the role of blue shadows in the visual behaviour of tsetse flies. Proc. R. Soc. Lond. B. 271, 16-17 (2004).
- Cohnstaedt, L. W., Gillen, J. I., Munstermann, L. E. Light-emitting diode technology improves insect trapping. J. Am. Mosq. Control Assoc. 24, 331-334 (2008).
- Duehl, A. J., Cohnstaedt, L. W., Arbogast, R. T., Teal, P. E. A. Evaluating light attraction to increase trap efficiency for Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). J. Economic Entomol. 104, 1430-1435 (2011).
- Schmid, R. B., Snyder, D., Cohnstaedt, L. W., McCornack, B. P. Hessian Fly (Diptera: Cecidomyiidae) Attraction to Different Wavelengths and Intensities of Light-EmittingDiodes in the Laboratory. Environ. Entomol. 46 (4), 895-900 (2017).
- Cohnstaedt, L. W., Snyder, D. Design features of a proposed insecticidal sugar trap for biting midges. Vet. Ital. 52 (3-4), 265-269 (2016).
