Summary

Éléments clés de Photo Attraction Bioassay for Studies insectes ou les programmes de surveillance

Published: July 26, 2018
doi:

Summary

Arènes de biodosage photo-attraction servent à déterminer l’ou des couleurs lumière optimales afin de maximiser l’attraction des insectes ; Cependant bioessais et méthodes sont spécifiques pour cibler les habitats et les comportements de l’insectes. Modifications et équipements personnalisables sont expliquées pour insectes nocturnes ou diurnes et terrestres ou aériennes.

Abstract

Attractants visuel optimisé augmentera efficacité de piégeage insectes à l’aide de comportements innés de l’insecte visé (positives photo-taxis) comme un moyen pour attirer l’insecte dans une population contrôle ou surveillance piège. Diodes électroluminescentes (LED) ont créé des options d’éclairage personnalisable avec certaines longueurs d’onde (couleurs) et intensités des bandes passantes, qui peuvent être personnalisés pour les insectes cibles. Bioessais comportementales photo-attraction peuvent utiliser LED pour optimiser l’ou des couleurs attrayantes pour une espèce d’insecte vers les stades du cycle de vie spécifiques ou des comportements (accouplement, alimentation ou cherchant refuge). Les chercheurs doivent ensuite confirmer les résultats de l’essai biologique dans le domaine et comprendre la distance limitée attractive de le visuels attractifs.

L’arène de trèfle essai biologique est une méthode flexible pour évaluer l’attraction tout en évaluant une gamme de comportements insectes naturels tels que l’évacuation et alimentation réponses photo. L’arène peut être utilisée pour des expériences d’insectes terrestres ou aériennes, ainsi que les insectes diurnes et nocturnes. Techniques de collecte de données avec l’arène sont filmer, contact avec les lumières de comptage ou rassembler physiquement les insectes car ils sont attirés vers les lumières. Les comptes de test pour les insectes qui font sans choix et dans les arènes peuvent être mono couleur (non compétitive) ou plusieurs couleurs (concurrentiels). La conception de trèfle provoque insectes avec forte thigmotaxie pour revenir vers le centre de l’arène où ils peuvent voir toutes les options une LED concurrentiel des tests. L’arène de trèfle présenté ici a été utilisé avec les moustiques, punaises de lit, mouche, mouches domestiques, les brûlots, coléoptères rouge de la farine et psoques. Tests biologiques sont utilisés pour développer précis et les pièges à insectes efficaces pour guider le développement et l’optimisation des pièges à insectes permettant de surveiller les fluctuations des populations de ravageurs pour les évaluations du risque de maladies vectorielles, l’introduction d’espèces envahissantes, ou utilisés pour répression de la population.

Introduction

La quasi-totalité de la surveillance entomologique dépend olfaction ou visuels attractifs et souvent les deux. Attractants olfactifs volatile peut disperser partout dans l’environnement résultant dans un grand agréable. Toutefois, visuels attractifs peuvent avoir une portée plus limitée en raison de le œil composé d’invertébrés résolution des images1,2,3. Par conséquent, des visuels attractifs doit être optimisé à l’insecte d’intérêt à maximiser l’attraction et le piège conçu pour tirer parti des comportements naturels de l’insecte visé.

Attraction visuelle repose sur des longueurs d’onde du soleil ou d’autres sources de lumière qui est absorbée ou réfléchie par la surface de l’objet ; les organismes voient cette absorption/réfraction de longueurs d’onde en couleur. Insecte vision a été trouvée pour inclure bleu, vert et le rayonnement ultraviolet (UV) longueurs d’onde1. Insectes utilisent leur vision pour aider à trouver des compagnons, nourriture et abri4. Insectes peuvent définir visuellement les dimensions de l’objet, couleurs, des formes, des mouvements et des contrastes5,6. Insectes nocturnes actives sont généralement attirés par les lumière de contraste divergentes et intensité4, tandis que les insectes diurnes peuvent résoudre des couleurs et des images, en plus de contraste à cause d’une plus grande disponibilité de photon durant la journée. Surveillance des pièges utilisent visuelles de l’insecte à leur avantage pour optimiser l’attraction et capturer7.

La méthode la plus courante d’évaluation de photo-attraction a observation d’insecte mouvement vers diverses formes colorées telles que fleurs8 ou d’objets (tels que les cartes collantes9,10). Bioessais visuelles à l’aide d’insectes colonisés peuvent aider à identifier la gamme de longueurs d’onde et intensités, optimale, ce qui réduit le nombre d’essais sur le terrain. Bioessais visuels tels que le « Tunnel de lumière recto-verso » ont été conçus pour tester les mouches11. Le problème avec deux tunnels de lumière faces sont qu’ils ne tiennent pas compte d’insectes qui ne sont pas collectés. La plupart des insectes seront coincés sur les coins internes et rebords d’arènes. Également que deux couleurs peuvent être testées simultanément. Autres essais de comprennent les méthodes de Steverding & Troscianko (2004)12, qui s’est resserré la mouche tsé-tsé attraction à bandes larges (± 50 nm) de couleurs claires. Diodes électroluminescentes (LED) ont été incorporées dans des pièges afin d’améliorer l’attraction des insectes en optimisant les longueurs d’onde de la lumière émise1,13,14. Optimiser l’attraction visuelle de ces pièges ou des dispositifs de surveillance améliorera l’efficacité de la collection d’insectes, en utilisant des comportements innés de l’insecte pour attirer les insectes. De cette façon, résultats d’essais biologiques sont utilisés pour optimiser les technologies existantes de piégeage. Le « terrestre arthropodes piège » qui ont amélioré le piège de dôme-type standard de l’industrie pour surveillance de rouge de la farine de scarabée (US patent # US8276314B2)) et la « méthode et Compositions pour amélioré lumière pièges » incorporé de diodes électroluminescentes en antenne pièges à insectes (US patent # US2009/0025275A1). Les deux brevets utilisent la technologie de LED qui a été optimisée en utilisant les résultats des essais biologiques pour améliorer sensiblement les pièges à insectes.

Cette étude décrit une arène de biodosage photo attraction et les méthodes qui permettent aux enquêteurs d’évaluer la réponse insecte pour affiner les longueurs d’onde comme une couleur attrayante concurrentielle ou simple. Équipement et modifications expérimentales sont présentées pour les insectes nocturnes, diurnes, terrestres et aériennes.

Protocol

1. composants bio-essai Construction de l’aréna terrestres Bandes de métal utilisation solins de 2,54 cm de longueur. Plier chaque bande dans un demi cercle d’un diamètre de 15,24 cm (Figure 1). Raccordez les extrémités de chaque demi-cercle et formez un trèfle de quatre pièces. Connecter un écrou et une vis #10 jusqu’aux extrémités de chaque demi-cercle pour les tenir ensemble. Percer un trou au milieu de chaque dem…

Representative Results

L’arène terrestre a été utilisée pour améliorer la lutte antiparasitaire suivi des pièges pour le rouge de la farine coléoptères14 et les arènes aériennes pour Hesse vole15 et les brûlots7. Bien que les arènes de trèfle étaient similaires, les conditions de chaque espèces d’insectes étaient différentes et ont accueilli l’évaluation d’insectes nocturnes ou diurnes qui peut ramper ou voler. Plu…

Discussion

Bioessais photo-attraction sont un outil important pour déterminer l’optimales ou des couleurs attrayantes et minimiser les options pour les essais sur le terrain de ces couleurs. Toutefois, plusieurs facteurs doivent être considérés lors de l’optimisation de l’essai biologique spécifique dont insectes : lumière simple vs. concurrentiels expériences lumière, luminosité, domaine spectral optimal, interférence lumineuse ambiante, état des insectes et des comportements naturels qui peuvent limiter…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Aucun

Materials

metal flashing material
#10 stainless steel machine screw Stock
#10 stainless steel locking nut Stock
5-mm LED holder  Radio Shack Corp 276-080
matte black spray paint  Stock
Fluon Stock
molded polyacrylic 
screw top Nalgene  Thermo Fisher Scientific Nunc polymethylpentene 125 mL, 64 mm outer diameter, 74 mm height
Threaded Teflon pipes Stock 15 mm diameter, 60 mm length 
StellarNet light spectrometer  Stellar Net, Inc BLACK Comet C-SR-25
LED infrared light source  Tracksys LTD
infrared video camera Panasonic Corp WV-BP330 Panasonic CCTV camera
MEDIACRUISE software Canopus Corp

Referências

  1. Briscoe, A. D., Chittka, L. The evolution of color vision in insects. Annu. Rev. Entomol. 46, 471-510 (2001).
  2. Srinivasan, M. V., Chahl, J. S., Nagle, M. G., Zhang, S. W., Srinivasan, M. V., Venkatesh, S. Embodying natural vision into machines. From living eyes to seeing machines. , 249-265 (1997).
  3. Srinivasan, M., Moore, R. J. D., Thurrowgood, S., Soccol, D., Bland, D., Barth, F. G., Humphrey, J. A. C., Srinivasan, M. V. From Biology to engineering: insect vision and applications to robotics. Frontiers in sensing. , 19-39 (2012).
  4. Allan, S. A., Day, J. F., Edman, J. D. Visual ecology of biting flies. Annu.Rev. Entomol. 32, 297-316 (1987).
  5. Brown, A. W. A. Studies of the responses of the female Aedes mosquito Part V. The role of visual factors. Bull. Entomol. Res. 44, 567-574 (1953).
  6. Brown, A. W. A. Studies on the responses of the female Aedes mosquito Part VI. The attractiveness of coloured cloths and Canadian species. Bull. Entomol. Res. 45, 67-78 (1954).
  7. Snyder, D., Cernicchiaro, N., Cohnstaedt, L. W. Sugar-feeding status alters biting midge photoattraction. Med. Vet. Entomol. 30, 31-38 (2016).
  8. Menzel, R., Shmida, A. The ecology of flower colours and the natural colour vision of insect pollinators: The Israeli flora as a study case. Biological Reviews. 68, 81-120 (1993).
  9. Walker, W. F. Responses of selected thysanoptera to colored surfaces. Environ. Entomol. 3, 295-304 (1974).
  10. Lelito, J. P., Fraser, I., Mastro, V. C., Tumlinson, J. H., Baker, T. C. Novel visual-cue-based stickytraps for monitoring of emerald ash borers, Agrilus planipennis (Col., Buprestidae). J. Appl. Entomol. 132, 668-674 (2008).
  11. Diclaro, J. W., Cohnstaedt, L. W., Pereira, R. M., Allan, S. A., Koehler, P. G. Behavioral and Physiological Response of Musca domestica to Colored Visual Targets. J. Med. Entomol. 49 (1), 94D100 (2012).
  12. Steverding, D., Troscianko, T. On the role of blue shadows in the visual behaviour of tsetse flies. Proc. R. Soc. Lond. B. 271, 16-17 (2004).
  13. Cohnstaedt, L. W., Gillen, J. I., Munstermann, L. E. Light-emitting diode technology improves insect trapping. J. Am. Mosq. Control Assoc. 24, 331-334 (2008).
  14. Duehl, A. J., Cohnstaedt, L. W., Arbogast, R. T., Teal, P. E. A. Evaluating light attraction to increase trap efficiency for Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). J. Economic Entomol. 104, 1430-1435 (2011).
  15. Schmid, R. B., Snyder, D., Cohnstaedt, L. W., McCornack, B. P. Hessian Fly (Diptera: Cecidomyiidae) Attraction to Different Wavelengths and Intensities of Light-EmittingDiodes in the Laboratory. Environ. Entomol. 46 (4), 895-900 (2017).
  16. Cohnstaedt, L. W., Snyder, D. Design features of a proposed insecticidal sugar trap for biting midges. Vet. Ital. 52 (3-4), 265-269 (2016).
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Citar este artigo
Cohnstaedt, L. W., Disberger, J. C., Paulsen, E., Duehl, A. J. Key Elements of Photo Attraction Bioassay for Insect Studies or Monitoring Programs. J. Vis. Exp. (137), e57445, doi:10.3791/57445 (2018).

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