저가, 소형, 그리고 쉽게 생성 된 비행 밀을 사용 하 여 신들의 딱정벌레, 오리너구리 Quercivorus (무라야마)의 비행 능력을 측정
Summary
우리는 저렴 한 가격과 작은 비행 밀, 일반적으로 사용 가능한 항목으로 건설 개발과 실험에서 쉽게 사용. 이 장치를 사용 하 여, 우리 ambrosia 딱정벌레, 오리너구리 quercivorus의 비행 능력을 측정.
Abstract
Ambrosia 딱정벌레, 오리너구리 quercivorus (무라야마), 참나무과 나무 (일본 오크 윌 트)의 대량 사망을 일으키는 곰 팡이 병원 체의 벡터입니다. 따라서, 분산 능력을 알고 도울 수 알려 트래핑/트리 제거 노력을 보다 효과적으로이 질병을 방지 하기 위해 있다. 이 연구에서 우리는 비행 속도 기간을 측정 하 고 새로 개발된 된 비행 밀을 사용 하 여 딱정벌레의 비행 거리를 추정. 비행 밀은 저렴 한 비용, 작은, 및 일반적으로 사용 가능한 항목을 사용 하 여 생성 된. 비행 밀 팔 및 그것의 수직 축 얇은 바늘 구성. 딱정벌레 표본 인스턴트 접착제를 사용 하 여 팔의 1 개의 끝에 붙어 있다. 다른 팁은 두꺼운 플라스틱으로 커버 되 고 때문에, 따라서 그것은 팔의 회전 검출을 용이 하 게. 팔의 혁명에는 적외선 LED 장착 사진 센서에 감지 되 고 팔 LED 위에 전달 될 때 출력 전압에서 변화에 의해 표시 됩니다. 포토 센서는 개인용 컴퓨터에 연결 되어 있으며 출력 전압 데이터 1 kHz의 샘플링 레이트에서 저장 됩니다. 이 비행 밀을 사용 하 여 실험을 실시 하 여 우리 P. quercivorus 날 수 발견 적어도 27 킬로미터. 우리의 비행 밀 저렴 하 고 작은 일반 항목 구성, 때문에 많은 비행 밀스 준비 고는 작은 실험실 공간에서 동시에 사용할 수 있습니다. 짧은 기간 내에 충분 한 양의 데이터를 얻기 위해 경험 수 있습니다.
Introduction
동물 이동 긴 거리 음식와 동료. 마이그레이션 동물 가끔 바람직하지 않은 동료를 수행 수 있습니다. 여성 ambrosia 딱정벌레, 오리너구리 quercivorus (무라야마)은 곰 팡이 병원 균, Raffaelea quercivora Kubono의 알려진된 벡터 외 신 이토. 이 병원 체 참나무과 나무 (일본 오크 윌 트)의 대량 사망 원인과 사망률1의 높은 수준. 1980 년부터이 질병 일본, 확장 그리고 심각한 문제2되고있다.
P. quercivorus (몸 길이 4-5mm와 몸 무게에서 4-6 밀리 그램), 작은 곤충 그리고 질병의 연간 확장 제안 그들은 최대 몇 km3,4비행 할 수 있다. P. quercivorus 남성 호스트 트리를 찾습니다 하 고 남성과 여성 모두5유혹 하는 집합 페로몬을 해제 합니다. 따라서, 호스트 나무 대량 conspecifics에 의해 공격 하 고 결국 죽는다. 남성 착륙 후 나무 안에 터널을 한 거죠 그리고 페로몬 유인 여성 터널을 입력 하 고 알을 낳는. 그들은 어른이 될 때까지 부 화 P. quercivours 터널에서 성장 한다. 성인 등장 하 고 새로운 호스트를 찾을 수 해산. 따라서, 질병의 확장이이 딱정벌레의 철새 능력을 가능 하 게 관련 되어 있습니다. 그러나, 비틀 날 수 정도 아직 명확 하지 않습니다. 또한, 암컷은 수 컷6 보다 더 큰 (여성: 4.6 m m, 그리고 남성: 4.5 m m) 남성 딱정벌레 대상 트리에 대 한 검색, 트리, 내부 터널을 입력 하 고 다음 여성을 유치. 신체 크기와 그들의 인생에서 비행의 역할에 이러한 성적 차이, 고려 성적 차이 비행 능력에 있을 수 있습니다 하지만 능력에 차이가 불분명 남아.
일반적으로, 필드에 철새 능력을 측정, 특히 비행 능력, 철새 영역의 넓은 범위 때문에 매우 어렵습니다. 철새 능력에 대 한 비행 밀 시스템 등 곁된 조건 하에서 실험실에서 측정 되었다 이상 60 년7,8,9,10,,1112 , 13. 비행 밀 시스템은 일부 곤충 장거리 비행 능력을가지고 나타났습니다. 예를 들어 비행기 공장에서 산악 소나무 딱정벌레의 가장 긴 비행 거리는 이상 24 km14, 그리고 Tetrastichus planipennisi 양 날아 극대 이상 7 km15. 비행 밀이 일반적으로 사용 가능한 도구는 살아있는 동물 생물학 분석 실험 종종 발생할 상당히 큰 개인 차. 이것을 극복 하기 위해 많은 측정을 여러 번 반복은 평균 분산 능력의 신뢰할 수 있는 예측 해야 합니다. 따라서, 여러 개인 데이터의 충분 한 금액의 빠른 컬렉션에 대 한 동시에 사용 한다. 그러나, 동시 실험 더 큰 공간, 여러 실험 설정을 요구 하 고 단일 측정 시스템에 비해 costlier 있습니다. 따라서, 비행 밀 저렴 한 비용으로, 쉽게 되어야 합니다 일반적으로 사용 가능한 항목 및 소형 크기에 내장. 또한, 실험 절차는 복잡 하지 해야 또는 숙련 연산자를 필요.
이 연구에서 우리는 실험에서 쉽게 사용 될 수 ambrosia 딱정벌레의 비행 능력을 측정 하는 소형, 저가 항공 공장 (그림 1 및 그림 2) 조립 P. quercivorus.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리는 낮은-비용, 쉬운 빌드 및 소형 비행 밀 P. quercivorus (몸 길이에서 4-5 m m와 몸 무게에서 4-6 mg) 등 작은 곤충에 대 한 개발. 우리의 비행 밀 바늘, IR LED, 포토 센서, 순간 접착제, 등, 등만 일반 항목을 구성 하 고 컴퓨터 제어 전기 장치 등 정교한, 비싼, 또는 드문 항목을 요구 하지 않았다. 이 필요한 항목의 쉽고 빠른 컬렉션을 사용 하 고 실험 비용 감소. 실제로, 그것은 비행 밀 (PC,…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 실험과 함께 도움 씨 미 후카야, 미스터 북 아 오쿠 다, 및 씨 T.이 시노 감사 합니다. 이 연구는 과학 진흥 (No. 15 K 14755)에 대 한 일본 사회에서 과학 연구에 대 한 보조금에 의해 지원 되었다.
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).
