מדידת היכולת טיסה של החיפושית אמברוזיה, ברווזן Quercivorus (Murayama), באמצעות בעלות נמוכה, קטנה, טיסה מתוכננת בקלות מיל
Summary
אנו פיתח טחנה טיסה בעלות נמוכה וקטן, נבנה עם פריטים זמינים בדרך כלל, בשימוש בקלות ניסויים. באמצעות מערכת זו, מדדנו את יכולת הטיסה חיפושית אמברוזיה, ברווזן quercivorus.
Abstract
החיפושית אמברוזיה, ברווזן quercivorus (Murayama), הוא הוקטור של. חיידק פטרייתי אשר גורם תמותה המונית של עצים אלוניים (וילט אלון יפני). לכן, לדעת את קיבולת פיזור עשוי לסייע ליידע את המאמצים להסרת השמנה/עץ כדי למנוע מחלה זו באופן יעיל יותר. במחקר זה, עלינו למדוד את מהירות הטיסה והמשך, אומדן המרחק טיסה של החיפושית באמצעות מפעל טיסה פיתח. הטחנה הטיסה היא עלות נמוכה, קטנה, נבנה באמצעות פריטים זמין נפוץ. הזרוע מיל הטיסה והן הציר האנכי שלה מהווים מחט דקה. דגימה חיפושית מודבק אל קצה אחד של הזרוע באמצעות דבק מיידית. הטיפ השני הוא עבה בשל להיות מכוסה בפלסטיק, וכך זה מקל על הגילוי של סבבים של הזרוע. המהפכה של הזרוע מאותרים על ידי חיישן צילום רכוב על LED אינפרא-אדום, הוא הצביע על ידי שינוי מתח הזרוע עבר מעל ה-LED. מחשב אישי מחובר חיישן צילום, פלט מתח הנתונים מאוחסנים בקצב דגימה של 1 קילו-הרץ. באמצעות ניסויים באמצעות טחנת קמח זו טיסה, מצאנו כי quercivorus פ יכול לטוס לפחות 27 ק מ. כי מיל הטיסה שלנו כוללת פריטים רגילים זולים וקטנים, מילס טיסה רבות ניתן יהיה מוכן, בו זמנית בשימוש רווח מעבדה קטנה. פעולה זו מאפשרת ניסויים לקבל כמות מספקת של נתונים בתוך תקופה קצרה.
Introduction
בעלי חיים נודדים זמן מרחקים בחיפוש אחר מזון והחברים. בעלי חיים נודדים לפעמים עלול להעביר את חבריו לא רצויים. החיפושית אמברוסיה הנשי, ברווזן quercivorus (Murayama), הוא וקטור הידוע של המחלה פטרייתי, Raffaelea quercivora Kubono et שין-Ito. את הפתוגן גורם התמותה המוני עצי אלוניים (וילט אלון יפני), רמה גבוהה של התמותה1. מאז 1980, מחלה זו הרחבה ברחבי יפן, הפכה להיות בעיה רצינית2.
Quercivorus פ הוא חרק קטן (4-5 מ מ אורך הגוף ו- 4-6 מ”ג במשקל הגוף), הרחבת שנתי של המחלה מרמז כי הם מסוגלים לטוס עד3,ק מ מספר4. זכר quercivorus פ איתור עץ המארח של משחרר פרומון של צבירת מושך זכרים ונקבות5. כתוצאה מכך, העץ מארח המוני הוא הותקף על ידי בני מינו, בסופו של דבר מת. הזכר משעמם מנהרה בתוך העץ לאחר הנחיתה, נכנס למנהרה נמשכת-פרומון הנקבה מטילה ביצים. המקווקו quercivours פ לגדול בתוך המנהרה עד שהם הופכים למבוגרים. מבוגרים להגיח ומעוררים לאתר פונדקאים חדשים. לפיכך, הרחבה של המחלה יכול להיות קשור היכולת הנדידה של החיפושית הזאת. עם זאת, במידה שבה החיפושית יכול לעוף לא ברור עדיין. בנוסף, הנקבות גדולים יותר מאשר זכרים6 (נקבה: 4.6 מ מ וזכר: 4.5 מ מ), חיפושיות זכר לחפש עץ היעד, להיכנס למנהרה בתוך העץ, ואז למשוך את הנקבה. בהתחשב הבדלים אלה מינית גודל הגוף ואת התפקיד של טיסה בחיים שלהם, ההבדלים בין המינים קיים ביכולת הטיסה, אך ההבדל ביכולת נשאר לא ברור.
באופן כללי, קשה מאוד למדוד את יכולת הנדידה בשטח, במיוחד טיסה היכולת, עקב מגוון רחב של האזור הנדידה. יכולת הנדידה נמדדת במעבדות בתנאים רתום, כגון מערכת מיל טיסה, במשך למעלה מ-60 שנה7,8,9,10,11,12 , 13. טיסה מיל מערכות הראו כי חרקים מסויימים יש יכולת לעוף למרחקים ארוכים. לדוגמה, המרחק הטיסה הארוכה ביותר של החיפושית אורן הר טחנת הטיסה הייתה ק מ מעל 2414, Tetrastichus planipennisi יאנג טס מקסימאלית מעל 7 ק מ15. למרות הטחנה הטיסה הוא כלי זמין נפוץ, מבחני ביולוגי עם חיים לגרום לעיתים קרובות הבדלים אינדיבידואליים גדולים במידה ניכרת. כדי להתגבר על זה, מדידות רבות, חזר ואמר פעמים רבות, נדרשים לקבל הערכות אמין של קיבולת פיזור מרושע. לכן, בכמה אנשים להשתמש בו זמנית עבור אוסף מהירה של כמות מספקת של נתונים. עם זאת, ניסויים בו זמנית דורשים שטח גדול, כיוונוני ניסיוני מרובים, והם costlier לעומת מערכת מדידה יחידה. לפיכך, הטחנה טיסה חייב להיות בעלות נמוכה, צריך להיות בקלות בנוי עם פריטים זמינים בדרך כלל, וקומפקטי בגודל. יתר על כן, ההליך ניסיוני לא מסובך או צריך מפעיל מיומן.
במחקר זה, ריכזנו טיסה קטן, בעלות נמוכה טחנה (איור 1 ו- 2 איור) יכול לשמש בקלות בניסויים, והוא נמדד ביכולת טיסה של החיפושית אמברוזיה, quercivorus פ.
Protocol
Representative Results
Discussion
פיתחנו בעלות נמוכה, קל-אל-לבנות, טיסה קומפקטי המטחנה חרקים קטנים כגון quercivorus פ (4-5 מ מ אורך הגוף ו- 4-6 מ”ג במשקל הגוף). מיל הטיסה שלנו כולל פריטים רגילים בלבד כגון מחט, IR LED, חיישן צילום, דבק מיידי, וכו, לא מחייבים פריטים מתוחכמים, יקר או נדירים כגון מכשירי חשמל מבוקר-מחשב. זה ניסיוני עלוי…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים Fukaya ס מר מר (ש ע) Okuda, Ishino ט מר שעזרת עם הניסויים. מחקר זה נתמך על ידי Grants-in-Aid למחקר מדעי מן האגודה יפן עבור קידום של מדע (מס 15K 14755).
Materials
| needle | Seirin | J type No. 5 x 40 mm | |
| epoxy resin adhesive | Konishi | #16113 | |
| metal plate | from a home improvement store | ||
| disposable plastic pipette | from a home improvement store | ||
| snap button | from a craft store | ||
| IR sensor | Hamamatsu Photonics | S7136 | |
| IR LED | OptoSupply | OSIR5113A | 150 mW |
| custom-made program | downloadable from Github. URL: https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill |
||
| instant glue | Toagosei | 31204 | |
| A/D converter | LabJack Co. | U3-HV | |
| DAQ software | AzeoTech | DAQFactoryExpress | download from AzeoTech Web page. |
Riferimenti
- Kubono, T., Ito, S. Raffaelea quercivora sp. nov. associated with mass mortality of Japanese oak, and the ambrosia beetle (Platypus quercivorus). Mycoscience. 43, 255-260 (2002).
- Kobayashi, M., Ueda, A. Wilt disease of Fagaceae trees caused by Platypus quercivorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) and the associated fungus: Aim is to clarify the damage factors. J Jpn For Soc. 87, 435-450 (2005).
- Nunokawa, K. Local distribution and spreading process of damages caused by Japanese oak wilt in Niigata Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of Niigata Prefectural Forest Research Institute. 48, 21-32 (2007).
- Ohashi, A. Distribution and spreading of damages caused by Japanese oak wilt in Gifu Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of the Gifu Prefectural Research Institute for Forests. 37, 23-28 (2008).
- Tokoro, M., Kobayashi, M., Saito, S., Knuura, H., Nakashima, T., Shoda-Kgaya, E., Kashiwagi, T., Tebayashi, S., Kim, C., Mori, K. Novel aggregation pheromone, (1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol, of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Coleoptera: Phatypodidae). Bulletin of FFPRI. , 49-57 (2007).
- Nobuchi, A. Platypus quercivorus Murayama (Coleoptera, Platypodidae) attacks to living oak trees in Japan, and information of Platypodidae (I). Forest Pest. 42, 2-6 (1993).
- Clements, A. N. The sources of Energy for flight in mosquitoes. J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).
- Armes, N. J., Cooter, R. J. Effects of age and mated status on flight potential of Helicoverpaarmigera (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol Entomol. 16, 131-144 (1991).
- Stewart, S. D., Gaylor, M. J. Effects of age, sex, and reproductive status on flight by the tarnished plant bug (Heteroptera: Miridae). Environ Entomol. 23, 80-84 (1994).
- Sarvary, M. A., Bloem, K. A., Bloem, S., Carpenter, J. E., Hight, S. D., Dorn, S. Diel flight pattern and flight performance of Cactoblastis castorum (Lepidoptera: Pyralidae) Measured on a flight mill: influence of age, gender, mating status, and body size. J Econ Entomol. 101 (2), 314-324 (2008).
- Zhang, Y., Wyckhuys, K. A. G., Asplen, M. K., Heinpel, G. E., Wu, K. Effect of Binodoxys Communis parasitism on flight behavior of the soybean aphid, Aphis glycines. Biol Control. 62, 10-15 (2012).
- Sappington, T. W., Burks, C. S. Patterns of flight behavior and capacity of unmated navel orangeworm (Lepidoptera: Pyralidae) Adults related to age, gender, and wing size. Environ Entomol. 43, 696-705 (2014).
- Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. A simple flight mill for the study of tethered flight in insects. J. Vis. Exp. (106), e53377 (2015).
- Evenden, M., Whitehouse, L., C, M., Sykes, J. Factors influencing flight capacity of the mountain pine beetle (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). EnvironEntomol. 43, 187-196 (2014).
- Fahrner, S. J., Lelito, J. P., Blaedow, K., Heimpel, G. E., Aukema, B. H. Factors affecting the flight capacity of Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), a classical biological control agent of Agrilus Planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Environ Entomol. 43, 1603-1612 (2014).
- Pham, D. L., Ito, Y., Okada, R., Ikeno, H., Isagi, Y., Yamasaki, M. Phototactic behavior of the ambrosia beetle Phatypusquercirorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) before and after flight. J Insect Behav. 30, 318-330 (2017).
- Wanner, H., Gu, H., Dorn, S. Nutritional value of floral nectar sources for flight in the parasitoid wasp, Cotesia glomerata. Physiol Entomol. 31, 127-133 (2006).
- Rowley, W. A., Graham, C. L. The effect of age on the flight performance of female Aedes aegypti mosquitoes. J Insect Physiol. 14, 719-728 (1968).
