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写真魅力バイオアッセイ昆虫研究の監視プログラムの重要な要素

Published: July 26, 2018
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Summary

写真魅力バイオアッセイ アリーナを使用昆虫の魅力を最大化する最適な光色を決定しますしかし生物検定とメソッドが対象とする昆虫の行動と生息地特定にあります。カスタマイズ可能な機器変更の夜行性や昼行性と地上空中昆虫解説しています。

Abstract

最適化された視覚的誘引は人口コントロールやモニタリング トラップに昆虫を誘導する手段としてターゲット昆虫の生得的な行動 (肯定的な写真-タクシー) を使用して昆虫捕集効率増えます。発光ダイオード (Led) は、特定の波長 (色)、強度、対象害虫がカスタマイズできます帯域幅とカスタマイズ可能な照明オプションを作成しています。写真魅力行動生物検定は、生活史の特定の段階や行動 (交配、供給、または避難所を求めて) 昆虫種の魅力的な色を最適化するために Led を使用できます。研究者分野で生物検定結果を確認し、visual 誘引物質の限られた魅力的な距離を理解します。

クローバー バイオアッセイ アリーナは、またエスケープなど自然な昆虫の行動の範囲を評価し、応答を供給しながらの写真の魅力を評価するために柔軟な方法です。アリーナは、地上または空中の昆虫実験として、昼行性と夜行性昆虫に使用できます。アリーナとデータ収集技術はビデオテープに録画、ライトが付いている接触をカウントまたは彼らはライトの方に引き付けられ、物理的に虫を集めます。選択肢もありませんし、アリーナを作る昆虫のアッセイ アカウントは、(非競合的) 色または複数の色を (競争) を指定できます。クローバーのデザインにより昆虫で彼らを見ることがアリーナのセンターに戻る強い接触すべてオプションで競争力のある LED テスト。ここで示したクローバー アリーナは、蚊、ベッドのバグ、Hessian フライ、イエバエ、ヌカカ、小麦粉赤カブトムシ、チャタテムシと使用されています。生物検定は、正確な開発に使用され、昆虫トラップの最適化、開発をガイドする効果的な昆虫トラップ病気ベクトル リスク アセスメント、外来種の導入のための害虫の人口変動を監視および/または使用するために使用人口抑制。

Introduction

ほぼすべての昆虫の監視は、嗅覚や視覚的誘引と多くの場合両方に依存します。揮発性嗅覚誘引可能性があります魅力的な広域の環境全体にわたって分散させます。しかし、ビジュアルの誘引は、無脊椎動物の複眼画像1,2,3を解決するためより限られた範囲をかもしれません。したがって、visual の誘引は、魅力とターゲット昆虫の自然な行動を活用するように設計の罠を最大限に関心の昆虫に最適化されなければなりません。

視覚的な魅力は太陽または吸収またはオブジェクトの表面で反射される光の他の情報源からの波長に基づいてください。生物は、この吸収波長/屈折を色として表示します。昆虫の視覚は、青、緑、および紫外線 (UV) の波長1を含むように発見されています。昆虫は仲間、食品、および避難所4の検索を支援するためのビジョンを使用します。昆虫は、オブジェクトのサイズ、色、形、動き、コントラスト5,6を視覚的に定義することができます。夜間アクティブな昆虫は、色とイメージ、日中光子可用性の向上のためのコントラストに加え、昼行性昆虫が解決できるに対し一般的に異なるコントラストの強度4光に惹かれます。モニタリング トラップは、魅力を最適化し、7をキャプチャする自分に有利に昆虫の視覚的な合図を使用します。

写真の魅力を評価する最も一般的な方法は、花8などの様々 な色の図形またはオブジェクト (付箋カード9,10) などに向けて昆虫の動きの観察でした。植民地化された昆虫を使用して視覚的生物検定は、実地試験の数が減るの波長や強度、最適の範囲を特定するのに役立ちます。「両面の光のトンネル」などビジュアル生物検定ハエ11のテスト用です。2 つの両面光トンネルの問題は収集されません昆虫考慮されません。ほとんどの昆虫は、内部のコーナーで、アリーナでのエッジに沿ってスタックを取得します。また 2 つの色を一度にテストできます。その他の試金は Steverding & Troscianko のメソッドを含める (2004)12, 明るい色の広いバンド (± 50 nm) へのツェツェ バエの魅力を縮小します。発光ダイオード (Led) は、放出光1,13,14の波長を最適化することにより昆虫の魅力を向上させるトラップに組み込まれています。これらのトラップの視覚的な魅力を最適化またはデバイスの監視が昆虫を魅惑するために昆虫の生得的な行動を使用して昆虫コレクションの効率を向上します。この方法では、生物検定結果を使用して既存のトラップ技術を最適化します。陸生節足動物罠」赤小麦粉カブトムシ監視 (米国特許番号 US8276314B2) の業界標準的なドーム型トラップを改善) と、「メソッドと組成の改良光トラップ」空中に発光ダイオードを組み込んだ昆虫トラップ (米国特許番号 US2009/0025275A1)。2 つの特許は、昆虫のトラップを大幅に改善する生物検定結果を使用して最適化された LED 技術を使用します。

本研究では、写真の魅力バイオアッセイ アリーナと研究者として競争力のあるまたは 1 つの魅力的な色の波長を絞り込む昆虫の反応を評価することができる方法について説明します。装置および実験的変更は、夜行性、昼行性、地上、空中の昆虫を掲載されています。

Protocol

1. バイオアッセイ コンポーネント 陸上競技場の建設 2.54 cm の長さの材料を点滅使用金属のストリップします。15.24 cm (図 1) の直径を持つ半円に各ストリップを曲げます。 それぞれ半円の両端を接続し、4 個からクローバーの形を形成します。ロック ナットと #10 機械のネジを一緒にそれらを保持するそれぞれの半円の両端に接続し?…

Representative Results

地上のアリーナは、害虫の赤い粉カブトムシ14のためのトラップを監視を改善するために使用されています、ヘシアンの空中アリーナ飛ぶ15とヌカカ7。クローバーのアリーナが類似した各昆虫の種のための条件が異なっていた、クロールしたり、飛ぶ夜行性や昼行性の昆虫の評価を収容します。さらに重要なこれ?…

Discussion

写真魅力生物検定は、最適な魅力的なカラーを決定し、これらの色のフィールド試験のためオプションを最小限に抑えるために重要なツールです。ただし、特定昆虫などの生物検定を最適化するとき、いくつかの要因を考慮されなければならない: 単一光。競争力のある光実験、明るさ、最適なスペクトル範囲、周囲光の干渉、昆虫、および可能な応答を制限することが自然な行動?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

どれも

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

  1. Briscoe, A. D., Chittka, L. The evolution of color vision in insects. Annu. Rev. Entomol. 46, 471-510 (2001).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Allan, S. A., Day, J. F., Edman, J. D. Visual ecology of biting flies. Annu.Rev. Entomol. 32, 297-316 (1987).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Snyder, D., Cernicchiaro, N., Cohnstaedt, L. W. Sugar-feeding status alters biting midge photoattraction. Med. Vet. Entomol. 30, 31-38 (2016).
  8. 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).
  9. Walker, W. F. Responses of selected thysanoptera to colored surfaces. Environ. Entomol. 3, 295-304 (1974).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Cohnstaedt, L. W., Snyder, D. Design features of a proposed insecticidal sugar trap for biting midges. Vet. Ital. 52 (3-4), 265-269 (2016).
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Citazione di questo articolo
Cohnstaedt, L. W., Disberger, J. C., Paulsen, E., Duehl, A. J. Key Elements of Photo Attraction Bioassay for Insect Studies or Monitoring Programs. J. Vis. Exp. (137), e57445, doi:10.3791/57445 (2018).

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