Bal Arıları İçin Ekran Koruma Kimyagerleri için Video İzleme Protokolü
Summary
Bal arısı kolonilerinin kaybı ekin tozlama hizmetleri için bir meydan okuma sunar. Günümüzdeki polinatör koruma uygulamaları, bal arılarının kovucu kimyaları kullanarak zararlı böcek ilacıyla temasını en aza indirmek için alternatif bir yaklaşım garanti etmektedir. Burada, arılar için caydırıcı maddeleri taramak için görsel izleme protokolü için ayrıntılı yöntemler sunuyoruz.
Abstract
Avrupa bal arısı Apis mellifera L. , yılda milyarlarca dolar üreten ekonomik ve tarımsal açıdan önemli bir tozlaştırıcıdır. Bal arısı koloni sayıları, 1947'den beri Birleşik Devletler'de ve birçok Avrupa ülkesinde azalmaktadır. Bal arılarının böcek ilacına kasıtsız olarak maruz kalması da dahil olmak üzere, bu düşüşte bir takım faktörler rol oynamaktadır. Yeni yöntem ve düzenlemelerin geliştirilmesi, bu tozlayıcılara uygulanan pestisitlerin azaltılması için garanti altına alınmıştır. Bir yaklaşım, kısa süre önce pestisit ile işleme tabi tutulan bir bitkiden bal arılarını caydıran kovucu kimyasal maddelerin kullanılmasıdır. Burada, seçici itici kimyaları maruz bırakan bal arılarının caydırıcılığını ayırt etmek için bir protokolü açıklıyoruz. Bal arısı toplayıcıları, testten 15 saat önce toplanır ve gece boyunca bir inkübatörde aç bırakılır. Bireysel bal arıları şeker agarozu küpü (kontrol muamelesi) veya şeker agarozu bileşik küpü (itici muamele) bulunan Petri kaplarına yerleştirilirÇanağın ortasına kadar. Petri kabı, video izleme yazılımı kullanarak bal arısı lokomotif etkinliklerini kaydetmek için bir ışık kutusuna bir kameranın altına yerleştirilen arena görevini görür. Toplam 8 kontrol ve 8 itici tedavi, 10 dakika süreyle analiz edildi ve her bir tedavi yeni bal arısı ile tekrarlandı. Burada bal arılarının şeker agaroz küplerinden birleşik bir muamele ile caydırıldığını, arı arılarının şeker agaroz küplerine eklenen bir bileşik olmadan çekildiğini gösteriyoruz.
Introduction
Avrupa bal arısı Apis melliferaL. , Küresel olarak 200 milyar doların üzerinde değerinde polen servisleri sağlayan ekonomik ve tarımsal açıdan önemli bir böcektir. Amerika Birleşik Devletleri'nde ve Avrupa'da, bal arısı koloni sayıları azalmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri ca kaybetti. 1947-2008 yılları arasında yönetilen bal arısı kolonilerinin% 60'ı Avrupa'yı kaybetti. 1961-2007 arası% 27 , 2 , 3 . Parazit enfestasyonları, patojen enfeksiyonları, arıcılık uygulamaları ve böcek ilacı kullanımı 2 – 4 de dahil olmak ancak bunlarla sınırlı kalmamak üzere koloni kayıplarının sayısının artmasından sorumlu olabilecek bir takım faktörler vardır.
Bal arıları pestisitlere iki ana yolla maruz kalabilir. Kovan dışına pestisit maruziyeti, bireyleri yemleme,Zararlılardan korunmak için kimyasallarla püskürtülmüştür. Kovanda pestisit maruz kalma arıcılar, akarlar, bakteriler ve mikrosporidya gibi haşere zararlılarını ve patojeni kontrol etmek için kimyasallar kullandığında ortaya çıkabilir 4 . Pestisit kalıntıları, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'daki 24 apiaryardan balmumu, polen ve bal arısı örnekleri içerisinde tespit edilmiştir 5 , 6 . Pestisit ile bal arılarındaki etkiler akut toksisite yanı sıra paralizi, yönelim bozukluğu ve davranışsal ve sağlık değişiklikleri gibi ölümcül olmayan etkileri içerir 1 , 7 . Modern tarım, yüksek ürün verimi elde etmek için böcek ilacı kullanımını gerektirdiğinden, bu kimyasallar gelecekte kullanılmaya devam edecektir 2 . Bal arılarını pestisit maruziyetlerinden daha iyi korumak için yeni protokol ve düzenlemelerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır 5 .Koruma için olası bir yaklaşım, bal arılarının pestisitlere maruz kalmasını azaltmak için kovucuların kullanılmasıdır.
Böcek iticileri (IR) genellikle eklem bacaklı hastalık vektörlerine karşı kişisel ısırık koruma önlemleri olarak kullanılmıştır 8 . 60 yıldan daha önce geliştirilen en yaygın kullanılan ve başarılı IR, DEET 8 , 9'dur . Böcek kovucu testlerin altın standartı olarak kabul edilir ve Dünya Sağlık Örgütü ve Çevre Koruma Ajansı tarafından yeni kovucuların taranması için olumlu bir kontrol olarak kullanılır 10 . Buna ek olarak, DEET'in bal arılarını sömürgelerine yönelik bir tehditten dağıttığı tespit edilmiştir 11 . Kişisel IR'lerle ilişkili güncel özellikler şunları içerir: (1) çok sayıda artropoda karşı sürekli etki; (2) cilde veya giysilere uygulandığında kullanıcıyı rahatsız etmeyen; (3) kokusuz veyaHoş koku; (4) kıyafet üzerinde herhangi bir etkisi yoktur; (5) cilde uygulandığında yağışsız görünme; kullanıcının terleme, yıkama ve silme işlemlerine dayanması; (6) yaygın olarak kullanılan plastikler üzerinde herhangi bir etkisi yoktur; Ve (7) kimyasal olarak istikrarlı ve yaygın kullanım için uygun fiyatlı 12 . Bal arılarında kullanılan bir kovucu, kalıcı etkiler, aplikatörler için tahriş edici olmayan, kokusuz veya hoş koku, kimyasal olarak kararlı ve yaygın kullanım için uygun ve bal arılarına toksik olmayan gibi bazı özelliklere ihtiyaç duyar. Bununla birlikte, bu nitelikleri derinlemesine araştırmadan önce, yüksek performanslı bir şekilde, iticilik / caydırıcılık için bileşikleri taramak için bir yöntem gereklidir. Burada, bal arılarının caydırılması için bileşikleri taramak için bir laboratuar tahlili için bir protokol açıklıyoruz, bu da iticiliğin belirlenmesinde önemli bir adımdır. Aşağıdaki protokol, pestisitlerin bal arılarında zehirli etkilerini değerlendirmek için görsel izleme yöntemini açıklayan önceki bir çalışmadan değiştirildi 13 . HoweVer, bu protokol, bal arılarını pestisit ile işleme tabi tutulan bitkilerden caydırabilecek aday iticilerin etkilerini ölçmek üzere tasarlandığından farklıdır. Bal arılarında kimyasal caydırıcıların laboratuar testleri için önerilen protokoller yoktur ve bu nedenle bu protokol bu tür bileşiklerin taranmasına basit bir yaklaşım sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu görsel izleme protokolü, bal arılarında kimyasal koruyucu önlemleri nispeten hızlı ve kolay bir şekilde basit bir yaklaşım sağlar. Bal arılarında kimyasal caydırıcı maddelerin laboratuar testleri için önerilen protokoller yoktur. Önceki yarı ve tam saha çalışmaları bal arısı kovucularını incelemişlerdir 14 , 15 ; Ancak tarif edilen protokoller zaman alıcı, emek gerektiren ve genel laboratuvarın dışında ek tesis kaynaklarına…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Görsel takip yazılımı ve ekipmanının kullanımı için Dr. Thomas Kuhar'a teşekkür etmek isteriz. Teknik yardımları için James Wilson ve Scott O'Neal'a teşekkür ediyoruz.
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
- Gallai, N., Salles, J. M., Settele, J., Vaissière, B. E. Economic valuation of the vulnerability of world agriculture confronted with pollinator decline. Ecol Econ. 68 (3), 810-821 (2009).
- van Engelsdorp, D., Meixner, M. D. A historical review of managed honey bee populations in Europe and the United States and the factors that may affect them. J Invertebr Pathol. 103, S80-S95 (2010).
- Aizen, M. A., Harder, L. D. The Global Stock of Domesticated Honey Bees Is Growing Slower Than Agricultural Demand for Pollination. Current Biol. 19 (11), 915-918 (2009).
- Smith, K. M., Loh, E. H., Rostal, M. K., Zambrana-torrelio, C. M., Mendiola, L., Daszak, P. Pathogens, Pests, and Economics Drivers of Honey Bee Colony Declines and Losses. Ecohealth. 10, 434-445 (2014).
- Mullin, C. A., Frazier, M., et al. High Levels of Miticides and Agrochemicals in North American Apiaries: Implications for Honey Bee Health. PLoS ONE. 5 (3), (2010).
- Li, Y., Kelley, R. A., Anderson, T. D., Lydy, M. J. Development and comparison of two multi-residue methods for the analysis of select pesticides in honey bees, pollen, and wax by gas chromatography – quadrupole mass spectrometry. Talanta. 140, 81-87 (2015).
- Kakumanu, M. L., Reeves, A. M., Anderson, T. D., Rodrigues, R. R., Williams, M. A., Williams, M. A. Honey Bee Gut Microbiome Is Altered by In-Hive Pesticide Exposures. Front Microbiol. 7, 1-11 (2016).
- Katz, T. M., Miller, J. H., Hebert, A. A. Insect repellents: Historical perspectives and new developments. J Am Acad Dermatol. 58 (5), 865-871 (2008).
- Dickens, J. C., Bohbot, J. D. Mini review: Mode of action of mosquito repellents. Pestic Biochem Phys. 106 (3), 149-155 (2013).
- Lawrence, K. L., Achee, N. L., Bernier, U. R., Mundal, K. D., Benante, J. P. Field Evaluations of Topical Arthropod Repellents in North, Central, and South America. J Med Entomol. 51 (5), 980-988 (2014).
- Collins, A. M., Rubink, W. L., Cuadriello Aguilar, ., I, J., Hellmich Ii, ., L, R. Use of insect repellents for dispersing defending honey bees (Hymenoptera Apidae). J Econ Entomol. 89 (3), 608-613 (1996).
- Brown, M., Hebert, A. A. Insect repellents: An overview. J Am Acad Dermatol. 36 (2), 243-249 (1997).
- Teeters, B. S., Johnson, R. M., Ellis, M. D., Siegfried, B. D. Using video-tracking to assess sublethal effects of pesticides on honey bees (Apis mellifera L.). Environ Toxicol Chem. 31 (6), 1349-1354 (2012).
- Vallet, A., Cassier, P., Lensky, Y. Ontogeny of the fine structure of the honeybee (Apis mellifera L.) workers and the pheromonal activity of 2-heptanone. J Insect Physiol. 37 (11), 789-804 (1991).
- Free, J. B., Ja Pickett, ., Ferguson, a. W., Simpkins, J. R., Smith, M. C. Repelling foraging honeybees with alarm pheromones. J Agr Sci. 105 (2), 255 (1985).
