Protocolo de rastreamento de vídeo para a tela de quimioterapia para abelhas
Summary
A perda de colônias de abelhas mel é um desafio para os serviços de polinização de culturas. As atuais práticas de proteção de polinizadores garantem uma abordagem alternativa para minimizar o contato de abelhas com pesticidas nocivos usando produtos químicos repelentes. Aqui, fornecemos métodos detalhados para um protocolo de rastreamento visual para detecção de dissuasores para abelhas.
Abstract
A abelha de abelha européia, Apis Mellifera L. , é uma polinizadora econômica e agrícola que gera bilhões de dólares por ano. O número de colônias de abelhas tem diminuído nos Estados Unidos e em muitos países europeus desde 1947. Vários fatores desempenham um papel neste declínio, incluindo a exposição não intencional de abelhas para pesticidas. O desenvolvimento de novos métodos e regulamentos é garantido para reduzir a exposição aos pesticidas a esses polinizadores. Uma abordagem é o uso de substâncias químicas repelentes que impedem as abelhas de uma cultura recentemente tratada com pesticida. Aqui, descrevemos um protocolo para discernir a dissuasão das abelhas expostas a quimicas repelentes seletivas. Os matadores de abelhas de mel são coletados e passaram a passar a noite numa incubadora 15 h antes do teste. Abelhas de mel individuais são colocadas em pratos de Petri que possuem um cubo de agarose-agarose (tratamento de controle) ou um cubo de açúcar-agarose-composto (tratamento repelente) colocado emPara o meio do prato. A placa de Petri serve como a arena que é colocada sob uma câmera em uma caixa de luz para gravar as atividades locomotoras de abelha de mel usando software de rastreamento de vídeo. Um total de 8 tratamentos de controle e 8 repelentes foram analisados por um período de 10 min, cada tratamento foi duplicado com novas abelhas. Aqui, demonstramos que as abelhas são dissuadidas dos cubos de açúcar-agarose com um tratamento composto, enquanto que as abelhas são atraídas para os cubos de açúcar-agarose sem um composto adicionado.
Introduction
A abelha de mel europeia, Apis melliferaL. , É um inseto econômico e de importância agrícola que fornece serviços de polinização que são valorizados em mais de US $ 200 bilhões globalmente 1 . Nos Estados Unidos e na Europa, os números das colônias de abelhas têm diminuído. Os Estados Unidos perderam ca. 60% das colônias de abelhas de mel geridas de 1947 a 2008, enquanto a Europa perdeu ca. 27% de 1961 a 2007 2 , 3 . Existem vários fatores que podem ser responsáveis pelo aumento do número de perdas de colônias, incluindo, entre outras, infestações parasitárias, infecções por patógenos, práticas de apicultura e uso de pesticidas 2 a 4 .
As abelhas podem ser expostas a pesticidas através de duas vias principais. A exposição a pesticidas fora da colméia pode ocorrer quando os indivíduos forrageiros entram em contato com culturas queForam pulverizados com produtos químicos para proteção contra pragas. A exposição a pesticidas dentro da colméia pode ocorrer quando os apicultores utilizam produtos químicos para controlar pragas e agentes patogénicos na invasão, tais como ácaros, bactérias e microsporidia 4 . Os resíduos de pesticidas foram identificados dentro de amostras de cera, pólen e abelhas de 24 apiários nos Estados Unidos e Canadá 5 , 6 . Os efeitos do contato de pesticidas com abelhas incluem toxicidade aguda, bem como efeitos sub-letais, como paralisia, desorientação e alterações comportamentais e de saúde 1 , 7 . Como a agricultura moderna exige o uso de pesticidas para manter altos rendimentos das culturas, esses produtos químicos continuarão a ser utilizados no futuro 2 . A fim de proteger melhor as abelhas das exposições aos pesticidas, é necessário o desenvolvimento de novos protocolos e regulamentos 5 .Uma possível abordagem para a proteção é o uso de repelentes para reduzir a exposição de abelhas meladas a pesticidas enquanto forrageiam alimentos.
Os repelentes de insetos (IRs) geralmente foram usados como medidas de proteção de mordida pessoal contra vetores de doenças artrópodes 8 . O IR mais utilizado e bem sucedido, desenvolvido há mais de 60 anos, é DEET 8 , 9 . É considerado o padrão-ouro para testes de repelente de insetos e é usado pela Organização Mundial da Saúde e pela Agência de Proteção Ambiental como um controle positivo para a nova triagem repelente 10 . Além disso, descobriu-se que o DEET dispersa as abelhas de uma ameaça à sua colônia 11 . Os atributos atuais associados aos IRs pessoais incluem: (1) efeito duradouro contra um grande número de artrópodes; (2) não irritante para o usuário quando aplicado na pele ou na roupa; (3) inodoro ouOdor agradável; (4) nenhum efeito na roupa; (5) nenhuma aparência oleosa quando aplicado à pele e para suportar a transpiração, lavagem e limpeza pelo usuário; (6) nenhum efeito em plásticos de uso comum; E (7) quimicamente estável e acessível para uso generalizado 12 . Um repelente utilizado para as abelhas só precisaria de alguns desses atributos, como efeitos duradouros, não irritantes para aplicadores, odor inodoro ou agradável, quimicamente estável e acessível para uso generalizado e não tóxico para as abelhas. No entanto, antes de explorar esses atributos em profundidade, é necessário um método para rastrear compostos para repelência / dissuasão de maneira eficiente. Aqui, descrevemos um protocolo para um ensaio laboratorial para pesquisar compostos para a dissuasão das abelhas, um passo importante na determinação da repelência. O protocolo a seguir é modificado a partir de um estudo anterior descrevendo um método de rastreamento visual para avaliar os efeitos subtlethal de pesticidas em abelhas mel 13 . HoweEm verdade, esse protocolo difere na medida em que é projetado para medir os efeitos dos repelentes candidatos que podem impedir as abelhas das culturas tratadas com pesticidas. Não há protocolos recomendados para o teste laboratorial de dissuasores químicos para abelhas e, portanto, este protocolo fornece uma abordagem simples para a tela de tais compostos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este protocolo de rastreamento visual fornece uma abordagem simples para dissuasores químicos de tela para abelhas de uma maneira relativamente rápida e fácil. Não há protocolos recomendados para o teste laboratorial de dissuasores químicos para abelhas. Estudos anteriores de campo semi- e completo examinaram os repelentes de abelhas mel 14 , 15 ; No entanto, os protocolos descritos são demorados, são intensivos em mão-de-obra e requerem recursos adicio…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gostaríamos de agradecer ao Dr. Thomas Kuhar pelo uso do software de rastreamento visual e equipamentos. Agradecemos a James Wilson e Scott O'Neal por sua assistência técnica.
Materials
| 50 mL Erlenmeyer flask | Kimax | 26500-50 | used for making the sugar/agarose cubes |
| Sugar | Kroger | any similar product will sufffice | |
| Deionized water | acquired in house | ||
| Agarose | Apex | 20-102 | used for making the sugar/agarose cubes |
| Mold for agarose cubes (Weigh Boat) | any mold that will provide the researcher with a 1.5 X 1.5 X 0.3 cm sugar/agarose cube will suffice | ||
| EthoVision XT | Noldus | visual tracking software | |
| 633 nm LEDs | Cyron | HTP904E | These lights were placed into a constructed light box to illuminate the arenas from below. The box was a simple wooden structure with a frosted plastic/plexi glass cover that allowed the light to disperse upwards without any glare. |
| Laptop or PC | Dell | Inspiron One 2305 | necessary for video tracking software. Any pc device capable of runnin tbe visual tracking software will suffice |
| Bee Keeping protective clothing | Dadant & Sons Inc | V0126 | any protective hood and jacket will suffice |
| Hive tool | Dadant & Sons Inc | M00757 | used to open honey bee hive |
| Container for honey bees | any container suitable for housing and storing honey bees will suffice | ||
| Featherweight forceps narrow tip | Bioquip | 4748 | used to select individual honey bees |
| 9 cm (diameter) petri dish | Fisher Scientific | S01778 | arena used to contain individual honey bees during video tracking |
| Recording Device (Camera) | Basler | acA-1300-60gm | any device that can record the subject clearly and transfer the file to a computer will suffice |
| GraphPad Prism | Graphpad | any statistical software package will suffice |
References
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