ハチミツの抑止化学物質をスクリーニングするためのビデオトラッキングプロトコル
Summary
ミツバチコロニーの喪失は、作物受粉サービスに挑戦している。現在の受粉者保護の実践は、忌避化学物質を用いてハチミツと有害な農薬との接触を最小限に抑えるための別のアプローチを保証する。ここでは、ミツバチに対する抑止力をスクリーニングするための視覚追跡プロトコルの詳細な方法を提供します。
Abstract
ヨーロッパミツバチApis mellifera L.は、毎年何十億ドルもの費用を生み出す、経済的にも農業的にも重要な花粉媒介者です。ハチミツのコロニー数は、1947年以来、米国および多くのヨーロッパ諸国で減少しています。この減少には、ミツバチの殺虫剤への意図しない曝露を含む多くの要因が影響します。新しい方法と規制の開発は、これらの花粉媒介者への農薬の曝露を減らすために保証されている。 1つのアプローチは、最近の農薬処理された作物からミツバチを抑える忌避化学物質の使用である。ここでは、選択された忌避化学物質にさらされたミツバチの抑止を識別するためのプロトコルについて説明します。ハチミツの飼料を採取し、試験の15時間前にインキュベーターで一晩飢えさせる。個々のミツバチを、砂糖 – アガロースキューブ（対照処理）または砂糖 – アガロース – 複合キューブ（撥水処理）を入れたペトリ皿に入れる料理の真ん中に。ペトリ皿は、ビデオトラッキングソフトウェアを使用してミツバチの歩行活動を記録するライトボックス内のカメラの下に配置されたアリーナとして機能する。合計8つの対照および8つの忌避剤処理を10分間分析し、各処理を新しいミツバチと重複させた。ここでは、ハチミツは化合物処理をした糖 – アガロースのキューブに抑えられているが、ミツバチは添加化合物なしで糖 – アガロースのキューブに引き寄せられることを示している。
Introduction
ヨーロッパのミツバチ、 Apis melliferaL。世界的に2,000億ドル以上の受粉サービスを提供する、経済的かつ農業上重要な昆虫である1 。米国とヨーロッパでは、ミツバチのコロニー数は減少しています。米国はカリフォルニア州を失っている。 1947年から2008年にかけて管理されたミツバチのコロニーの60％を占めていました。 1961〜2007年の27％ 2、3 。寄生虫の侵入、病原体の感染、養蜂の実践、殺虫剤の使用などがありますが、これらに限定されません。
ハチミツは、2つの主要経路を介して農薬に暴露される可能性があります。ハイブ以外の農薬の暴露は、餌を食べる人が農作物と接触するときに起こります害虫からの保護のための化学薬品を噴霧されている。蜂蜜中の農薬の暴露は、養蜂者がダニ、バクテリア、微胞子虫などの病害虫や病原菌を防除するために化学物質を利用する場合に発生する可能性があります4 。米国とカナダの24の養蜂場のワックス、花粉、ミツバチのサンプルで農薬残留物が確認されている5,6。蜜蜂への農薬の接触の影響には、急性毒性ならびに麻痺、失見当識、および行動および健康の変化などの亜致死的影響が含まれる1,7。現代の農業では農作物収量を維持するために農薬を使用する必要があるため、これらの化学物質は将来も引き続き信頼されます2 。殺虫剤暴露からミツバチをより良く保護するためには、新しい議定書と規制の開発が必要である5 。保護のための1つの可能なアプローチは、餌を餌取りする間、ミツバチが農薬にさらされるのを減らすための忌避剤の使用である。
節足動物防除剤（IR）は、典型的には、節足動物の病原菌に対する個人的な咬傷保護手段として用いられてきた8 。 60年以上前に開発された最も広く使用され成功したIRはDEET 8,9です。これは昆虫忌避試験のゴールドスタンダードとみなされ、世界保健機関と環境保護庁が忌避スクリーニングのためのポジティブコントロールとして使用されています10 。さらに、DEETはミツバチを脅威から彼らのコロニーに分散させることが判明している11 。個人用IRに関連する現在の属性には、（1）広範な節足動物に対する持続的な効果、 （2）皮膚または衣類に適用したときに使用者に対して非刺激性であること; （3）無臭または楽しいにおい; （4）衣服への影響なし。 （5）皮膚に塗布し、使用者の発汗、洗浄、および拭きに耐えるときに油状の外観を示さない。 （6）一般的に使用されるプラスチックには影響を与えない。 （7）化学的に安定であり、広範な使用のために手頃な価格12 。ミツバチに使用される忌避剤は、永続的な効果、アプリケータに対する非刺激性、無臭または快適な臭気、化学的に安定で広範な使用のために手頃な価格、およびミツバチに対する無毒性のようないくつかの属性を必要とするだけである。しかしながら、これらの属性を深く探究する前に、高いスループットで忌避/抑止のための化合物をスクリーニングする方法が必要とされている。ここでは、ハチミツの抑止のための化合物をスクリーニングする実験室アッセイのプロトコールについて説明します。これは、忌避性を決定する重要なステップです。以下のプロトコールは、ミツバチに対する殺虫剤の致死効果を評価するための視覚的追跡方法を記述した以前の研究から変更されている13 。ハウこのプロトコルは、農薬処理された作物からミツバチを抑える可能性がある候補忌避物質の効果を測定するように設計されているという点で異なる。ミツバチに対する化学的抑止剤の実験室試験に推奨されるプロトコールはないので、このプロトコールはそのような化合物をスクリーニングする簡単なアプローチを提供する。
Protocol
Representative Results
Discussion
このビジュアルトラッキングプロトコールは、比較的容易かつ容易にハチミツの化学抑制剤をスクリーニングする簡単なアプローチを提供する。ミツバチに対する化学的抑止力の実験室試験の推奨プロトコールはありません。以前の半および全圃場研究では、ミツバチの忌避剤14,15 ;記載されたプロトコルは時間がかかり、労働集約的であり、一般的な研究室の外に追加の設…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ビジュアルトラッキングソフトウェアと機器の使用についてDr. Thomas Kuharに感謝します。私たちはJames WilsonとScott O'Nealに技術的支援をしてくれてありがとう。
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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