Val och nr-val Bioassays att studera förpuppningen preferens och uppkomsten framgång av Ectropis grisescens
Summary
Här presenterar vi ett protokoll för att undersöka förpuppningen preferensen av mogen larver av Ectropis grisescens svar på jord faktorer (t.ex., substrat typ och fukt innehåll) använder val bioassays. Vi presenterar också ett protokoll av nr-val bioassays att fastställa de faktorer som påverkar förpuppningen beteenden och efterlevande av E. grisescens.
Abstract
Många insekter lever över marken som larver och vuxna och som förpuppas under marken. Jämfört med de ovan jord skeden av deras livscykel, mindre uppmärksamhet har ägnats på hur miljömässiga faktorer påverkar dessa insekter när de förpuppas i marken. Den te looper, Ectropis grisescens Warren (Lepidoptera: Geometridae), är en svår pest av te växter och har orsakat stora ekonomiska förluster i södra Kina. De protokoll som beskrivs här syftar till att undersöka, genom flervalsfrågor bioassays, huruvida mogen sista-instar E. grisescens larver kan diskriminera jord variabler såsom substrat typ och fukt innehåll och avgöra, genom nr-val bioassays, effekterna av substrat typ och fukt innehåll på förpuppningen beteenden och uppkomsten framgång E. grisescens. Resultaten skulle förbättra förståelsen av E. grisescens förpuppningen ekologi och väcka insikter om markförvaltning taktik för att undertrycka E. grisescens populationer. Dessutom kan dessa bioassays ändras för att studera påverkan av olika faktorer på förpuppningen beteenden och efterlevande av jord-pupating skadedjur.
Introduction
Jämfört med de larver och vuxna stadierna av insekter, är Pupp scenen mycket sårbara på grund av den begränsade mobila förmågan av puppor, som snabbt inte kan fly från farliga situationer. Pupating under jord är en gemensam strategi som används av olika grupper av insekter (t.ex., i order Diptera1,2,3,4, Coleoptera5, Hymenoptera6, Thysanoptera7, och Lepidoptera8,9,10,11,12) för att skydda dem från ovan jord rovdjur och miljöfaror. Många av dem är svår och skogsbrukssektorernas skadedjur1,2,3,4,5,6,7,8 ,9,10,11,12. Äldre larver av dessa jord-pupating insekter vanligtvis lämna sina värdar, faller på marken, vandra för att hitta en lämplig plats, burrow i marken och konstruera en Pupp kammare för pupating8,10.
Den te looper, Ectropis grisescens Warren (Lepidoptera: Geometridae), är en av de mest betydande defoliator skadedjur av te plantera Camellia sinensis L.13. Även om denna art beskrevs första gången 1894, det felaktigt har identifierats som Ectropis obliqua Prout (Lepidoptera: Geometridae) tidigare decennier14,15. Skillnader i morfologi, cellbiologi och geografiska fördelningen mellan de två syskon-arterna har beskrivits i några senaste studier14,15,16. Till exempel Zhang et al. 15 rapporterade att E. sneda främst inträffat på gränsar av tre provinser (Anhui, Jiangsu och Zhejiang) i Kina, medan E. grisescens har en mycket bredare distribution jämfört med E. oblique. Därför ekonomiska förluster till följd av E. grisescens förbises i hög grad, och kunskap om denna skadegörare behöver revideras i stor utsträckning och förnyat16,17,18,19 . Våra tidigare studier visade att E. grisescens föredrar att förpuppas i marken men kunde också förpuppas när marken inte är tillgänglig (nr-förpuppningen-substrat villkorar)11,12.
Denna uppsats innehåller stegvisa instruktioner för att (1) fastställa förpuppningen preferensen av E. grisescens svar på faktorer som typ av substrat och fukt innehåll med hjälp av flervalsfrågor bioassays, och (2) avgöra inverkan av abiotiska faktorer på förpuppningen beteenden och uppkomsten framgång av E. grisescens med hjälp av no-val bioassays. Alla dessa bioassays bedrivs under väl kontrollerade laboratorieförhållanden. Också, dessa bioassays är anpassade för att utvärdera påverkan av andra faktorer på förpuppningen beteenden och efterlevande av olika jord-pupating insekter.
Protocol
Representative Results
Discussion
Förpuppningen inställningar svarar på olika mark variabler har studerats i några skadedjur6,9,22,23. Till exempel för att studera preferensen av mogen larver av Bactrocera tryoni (Froggatt) (Diptera: Tephritidae) bland olika markförhållanden fukt, Hulthen och Clarke22 ställa in en 3 x 3 Latin-square design som innehåller 9 behållare fylld med jorden vi…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi tackar Yuzhen Wen, Shiping Liang, Shengzhe Jian och anonym Li (College of Forestry och Landscape Architecture, South China Agricultural University) för deras hjälp i insekt uppfödning och experimentella set-up. Detta arbete finansierades av den nationella naturvetenskap Foundation i Kina (Grant nr 31600516), Stiftelsen Guangdong naturvetenskap (Grant No. 2016A030310445), och vetenskap och teknik planering projekt i provinsen Guangdong (Grant No. 2015A020208010) .
Materials
| Triangular flask | Bomex Chemical (Shanghai) Co., LTD | 99 | 250 mL |
| Plastic basin | Chahua, Fuzhou, China | 100 | upper side: 51 cm in diameter; bottom side: 40 cm in diameter; height: 16 cm |
| Zip lock bags | Glad, Guangzhou, China | 126/133 | |
| Polypropylene containers | Youyou Plastic Factory, Taian, China | 139/155/160/161/190 | upper side: 20.0 cm [L] × 13.5 cm [W], bottom side: 17.0 cm [L] × 10.0 cm [W], height: 6.5 cm |
| Waterproof polyviny chloride sheet | Yidimei, Shanghai, China | 141 | |
| Tape | V-tech, Guangzhou, China | VT-710 | |
| Oven drier | Kexi, Shanghai, China | KXH-202-3A | |
| Environmental chamber | Life Apparatus, Ningbo, China | PSX-280H |
Riferimenti
- Dimou, I., Koutsikopoulos, C., Economopoulos, A. P., Lykakis, J. Depth of pupation of the wild olive fruit fly, Bactrocera (Dacus) oleae (Gmel.) (Dipt., Tephritidae), as affected by soil abiotic factors. Journal of Applied Entomology. 127 (1), 12-17 (2003).
- Chen, M., Shelton, A. M. Impact of soil type, moisture, and depth on swede midge (Diptera: Cecidomyiidae) pupation and emergence. Environmental Entomology. 36 (6), 1349-1355 (2007).
- Holmes, L. A., Vanlaerhoven, S. L., Tomberlin, J. K. Substrate effects on pupation and adult emergence of Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae). Environmental Entomology. 42 (2), 370-374 (2013).
- Renkema, J. M., Cutler, G. C., Lynch, D. H., MacKenzie, K., Walde, S. J. Mulch type and moisture level affect pupation depth of Rhagoletis mendax Curran (Diptera: Tephritidae) in the laboratory. Journal of Pest Science. 84 (3), 281 (2011).
- Ellis, J. D., Hepburn, R., Luckman, B., Elzen, P. J. Effects of soil type, moisture, and density on pupation success of Aethina tumida (Coleoptera: Nitidulidae). Environmental Entomology. 33 (4), 794-798 (2004).
- Pietrantuono, A. L., Enriquez, A. S., Fernández-Arhex, V., Bruzzone, O. A. Substrates preference for pupation on sawfly Notofenusa surosa (Hymenoptera: Tenthredinidae). Journal of Insect Behavior. 28 (3), 257-267 (2015).
- Buitenhuis, R., Shipp, J. L. Influence of plant species and plant growth stage on Frankliniella occidentalis pupation behaviour in greenhouse ornamentals. Journal of Applied Entomology. 132 (1), 86-88 (2008).
- Zheng, X. L., Cong, X. P., Wang, X. P., Lei, C. L. Pupation behaviour, depth, and site of Spodoptera exigua. Bulletin of Insectology. 64 (2), 209-214 (2011).
- Wen, Y., et al. Effect of substrate type and moisture on pupation and emergence of Heortia vitessoides (Lepidoptera: Crambidae): choice and no-choice studies. Journal of Insect Behavior. 29 (4), 473-489 (2016).
- Wen, Y., et al. Soil moisture effects on pupation behavior, physiology, and morphology of Heortia vitessoides (Lepidoptera: Crambidae). Journal of Entomological Science. 52 (3), 229-238 (2017).
- Wang, H., et al. Pupation behaviors and emergence successes of Ectropis grisescens (Lepidoptera: Geometridae) in response to different substrate types and moisture contents. Environmental Entomology. 46 (6), 1365-1373 (2017).
- Wang, H., et al. No-substrate and low-moisture conditions during pupating adversely affect Ectropis grisescens (Lepidoptera: Geometridae) adults. Journal of Asia-Pacific Entomology. 21 (2), 657-662 (2018).
- Ge, C. M., Yin, K. S., Tang, M. J., Xiao, Q. Biological characteristics of Ectropis grisescens Warren. Acta Agriculturae Zhejiangensis. 28 (3), 464-468 (2016).
- Xi, Y., Yin, K. S., Tang, M. J., Xiao, Q. Geographic populations of the tea geometrid, Ectropis obliqua (Lepidoptera: Geometridae) in Zhejiang, eastern China have differentiated into different species. Acta Entomologica Sinica. 57, 1117-1122 (2014).
- Zhang, G. H., et al. Detecting deep divergence in seventeen populations of tea geometrid (Ectropis obliqua Prout) in China by COI mtDNA and cross-breeding. PloS One. 9 (6), e99373 (2014).
- Ma, T., et al. Analysis of tea geometrid (Ectropis grisescens) pheromone gland extracts using GC-EAD and GC× GC/TOFMS. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 64 (16), 3161-3166 (2016).
- Zhang, G. H., et al. Asymmetrical reproductive interference between two sibling species of tea looper: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua. Bulletin of Entomological Research. , (2016).
- Luo, Z. X., Li, Z. Q., Cai, X. M., Bian, L., Chen, Z. M. Evidence of premating isolation between two sibling moths: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua (Lepidoptera: Geometridae). Journal of Economic Entomology. 110 (6), 2364-2370 (2017).
- Li, Z. Q., et al. Chemosensory gene families in Ectropis grisescens and candidates for detection of Type-II sex pheromones. Frontiers in Physiology. 8, (2017).
- Chen, L. Q. Research on structure of soil particle by hydrometer method. Environmental Science Survey. 29 (4), 97-99 (2010).
- Kucera, M., Malmgren, B. A. Logratio transformation of compositional data: a resolution of the constant sum constraint. Marine Micropaleontology. 34 (1-2), 117-120 (1998).
- Hulthen, A. D., Clarke, A. R. The influence of soil type and moisture on pupal survival of Bactrocera tryoni (Froggatt) (Diptera: Tephritidae). Australian Journal of Entomology. 45 (1), 16-19 (2006).
- Alyokhin, A. V., Mille, C., Messing, R. H., Duan, J. J. Selection of pupation habitats by oriental fruit fly larvae in the laboratory. Journal of Insect Behavior. 14 (1), 57-67 (2001).
- Torres-Muros, L., Hódar, J. A., Zamora, R. Effect of habitat type and soil moisture on pupal stage of a Mediterranean forest pest (Thaumetopoea pityocampa). Agricultural and Forest Entomology. 19 (2), 130-138 (2017).
