<em>In Vitro</em> Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors

Prarthana S. Dharampal; Caitlin M. Carlson; Luis Diaz-Garcia; Shawn A. Steffan

doi:10.3791/57876

JoVE Journal > Environment

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Ambiente

في المختبر تربية النحل الانفرادي: أداة لتقييم عوامل الخطر اليرقات

Published: July 16, 2018

doi:

10.3791/57876

Prarthana S. Dharampal, Caitlin M. Carlson, Luis Diaz-Garcia⁴, Shawn A. Steffan⁵

¹Department of Entomology,University of Wisconsin-Madison, ²Department of Bacteriology,University of Wisconsin-Madison, ³Department of Horticulture,University of Wisconsin-Madison, ⁴Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agricolas y Pecuarias, ⁵USDA-ARS, Vegetable Crop Research Unit

Summary

بخاخ مبيد للفطريات في النباتات المزهرة قد يعرض النحل الانفرادي لتركيزات عالية من بقايا مبيد للطفيليات المنقولة بحبوب اللقاح. استخدام التجارب المستندة إلى المختبرات التي تنطوي في المختبر-تربية النحل يرقات، هذه الدراسة يحقق الآثار التفاعلية لاستهلاك حبوب اللقاح المعالجة بمبيد للفطريات المستمدة من النباتات المضيفة وغير المضيفة.

Abstract

على الرغم من أن النحل الانفرادي تقديم خدمات التلقيح حاسمة للمحاصيل البرية وإدارتها، هذه المجموعة الغنية بالأنواع قد أغفلت إلى حد كبير في دراسات تنظيم مبيدات الآفات. خطر التعرض لبقايا مبيد للفطريات من المرجح أن تكون عالية خاصة إذا الرش يحدث في، أو بالقرب من النباتات المضيفة بينما يتم جمع النحل حبوب اللقاح توفير أعشاشها. للأنواع من أوسميا التي تستهلك حبوب اللقاح من مجموعة مختارة من النباتات (أوليجوليكتي)، يمكن أن تزيد من عدم القدرة على استخدام حبوب اللقاح من النباتات غير المضيفة على عامل خطر السمية المتعلقة بمبيد للفطريات. ويصف هذه المخطوطة البروتوكولات المستخدمة في تربية النحل ميسون أوليجوليكتيك، ريبيفلوريس أوسميا الضيق الواسع، من البيض إلى مرحلة بريبوبال داخل خلية ثقافة لوحات تحت ظروف المختبر موحدة بنجاح. في المختبر-تربية النحل وتستخدم بعد ذلك للتحقيق في آثار مصدر التعرض وحبوب اللقاح الفطريات على اللياقة البدنية النحل. استناداً إلى تصميم مضروب 2 × 2 عبرت تماما، ويدرس التجربة آثار مبيد للفطريات مصدر حبوب اللقاح والتعرض الرئيسية والتفاعلية على اللياقة البدنية اليرقات، كمياً بالكتلة الحيوية بريبوبال والوقت الإنمائية اليرقات وحالة البقاء على الحياة. وميزة رئيسية لهذا الأسلوب التي تستخدم في المختبر-تربية النحل يقلل من تغير الخلفية الطبيعية، ويسمح بمعالجة متزامنة لمعلمات تجريبية متعددة. ويقدم البروتوكول وصف أداة متعددة الاستخدامات للفرضيات التجارب التي تنطوي على مجموعة العوامل التي تؤثر على صحة النحل. لجهود الحفظ أن التقى بنجاح كبير ودائم، ستثبت هذه ثاقبة في التفاعل المعقد بين العوامل الفسيولوجية والبيئية التي تدفع انخفاضات النحل حرجة.

Introduction

نظراً لدورها كمجموعة مهيمنة من الملقحات الحشرات¹، أن الخسارة العالمية في السكان النحل يشكل تهديدا للأمن الغذائي والنظم الإيكولوجية الاستقرار²^،³^،^،من⁴⁵^،⁶ ^،⁷. التناقص في السكان النحل المدارة والبرية على حد سواء وقد نسبت إلى عدة عوامل الخطر المشتركة بما في ذلك تجزئة الموئل، ظهور الطفيليات والعوامل الممرضة، وفقدان التنوع الوراثي، وإدخال الأنواع الغازية³⁴^، ^،^،من⁷⁹^،^،من⁸¹⁰^،¹¹^،¹². على وجه الخصوص، الزيادة الهائلة في استخدام مبيدات الآفات، (مثلاً، neonicotinoids) قد ارتبط مباشرة بآثار ضارة بين النحل¹³^،^،من¹⁴¹⁵. وقد أظهرت دراسات عديدة أن التآزر بين neonicotinoids ومبيدات الفطريات (المعهد المصرفي المصري) التي تعوق ارجوستيرول-الحيوي يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع معدلات الوفيات عبر النحل متعددة الأنواع¹⁶^،^،من¹⁷¹⁸ ^, ¹⁹ ^, ²⁰ ^, ²¹ ^, ²²-ومع ذلك، مبيدات الفطريات، طالما اعتبرت أن ‘النحل الآمنة’، الاستمرار في رش المحاصيل بلوم دون تمحيص كثير²³. ووثقت النحل مساحات العلف يعود بشكل روتيني كميات حبوب اللقاح ملوثة بمبيد المخلفات²⁴^،^،من²⁵²⁶. استهلاك هذه فطريات-لادينبولين يمكن أن يسبب ارتفاع وفيات النحل اليرقات²⁷^،²⁸^،^،من²⁹³⁰، ومجموعة من الآثار الفتاكة دون بين الكبار النحل¹⁶ ^, ³¹ ^, ³² ^, ³³ ^, ³⁴-دراسة أجريت مؤخرا تشير إلى أن مبيدات الفطريات قد تسبب خسائر النحل بتغيير المجتمع الميكروبي داخل خلية تخزين حبوب اللقاح، مما سيؤدي إلى إرباك متنافسة الحرجة بين النحل وحبوب اللقاح تنقلها الجراثيم³⁵.

على الرغم من أن النحل الانفرادي حيوية بالنسبة للتلقيح للنباتات البرية والزراعية عدة³⁶^،³⁷^،تلقت³⁸، هذه المجموعة المتنوعة من الملقحات أقل بكثير من الاهتمام في دراسات رصد مبيدات الآفات. عش أنثى راشدة الانفرادي يحتوي على 5-10 دوائر الحضنة المختومة، كل منها مجهز بكتلة محدودة من الأمهات جمع حبوب اللقاح والرحيق، وبيضة واحدة³⁹. بعد الفقس، تعتمد اليرقات على توفير اللقاح المخصصة، والحجمية المنقولة بحبوب اللقاح المرتبطة بها للحصول على التغذية الكافية⁴⁰^،⁴¹. لأنهم يفتقرون إلى مزايا أسلوب الحياة الاجتماعية، قد يكون أكثر عرضه ل التعرض لمبيدات الآفات⁴²النحل الانفرادي. على سبيل المثال، بينما العجز في النحل الاجتماعي عقب رذاذ يمكن تعويضه بتمديد بعض العمال والناشئة حديثا الحضنة، وفاة الإناث الانفرادي الكبار واحدة تنتهي جميع الأنشطة الإنجابية⁴³. هذه الاختلافات في قابلية تسليط الضوء على الحاجة إلى إدراج الأصناف المتنوعة النحل في دراسات السمية البيئية لضمان توفير الحماية الكافية للنحل المدارة والبرية على حد سواء. ومع ذلك، وبصرف النظر عن عدد قليل من الدراسات، تحقيقات في الآثار التعرض لمبيد للفطريات قد تركز أساسا على النحل الاجتماعي¹⁸^،^،من²³³²^،⁴⁴^،⁴⁵ ^،^،من⁴⁶⁴⁷^،^،من⁴⁸⁴⁹.

وقد استخدمت في جميع أنحاء العالم ككفاءة الملقحات عدة أهمية الفاكهة والجوز المحاصيل³⁹^،^،من⁵⁰⁵¹^،⁵³^، النحل الانفرادي الانتماء إلى جنس أوسميا (الشكل 1) ⁵³-كما مع الملقحات المدارة الأخرى تضم²⁴^،⁵⁴^،^،من⁵⁵⁵⁶^،^،من⁵⁷⁵⁸، الكبار أوسميا النحل يتم بصورة روتينية يتعرضون لمبيدات الفطريات رش المحاصيل في لوم⁴⁴. قد جمع الإناث البالغات المؤن في الآونة الأخيرة رش المحاصيل والأسهم على الدوائر الحضنة مع حبوب اللقاح المحملة بمبيد للفطريات، الذي يشكل النظام الغذائي الوحيد لليرقات النامية في وقت لاحق. المستهلكة لأحكام اللقاح الملوثة يمكن أن يعرض في وقت لاحق اليرقات لمبيد المخلفات⁴². قد يكون خطر التعرض أعلى بين الأنواع أوليجوليكتيك بالعلف فقط على المضيف وثيقة الصلة بعض النباتات⁵⁹^،⁶⁰^،⁶¹. على سبيل المثال، تظهر بعض النحل ميجاتشيليد، الأعلاف تفضيلي للقاح Asteraceae منخفضة الجودة، كوسيلة للحد من طفيليات⁶². ومع ذلك، لا كمياً تجريبيا مدى تأثير مبيدات الفطريات التي اللياقة البدنية اليرقات بين النحل الانفرادي أوليجوليكتيك. والهدف من هذه الدراسة لوضع بروتوكول لاختبار الرئيسية والآثار التفاعلية لمصدر التعرض وحبوب اللقاح الفطريات على اللياقة في المختبر تربية النحل الانفرادي. للتحقيق، بيض ريبيفلوريس O. الضيق لاتو (س) يمكن الحصول عليها تجارياً (جدول المواد). هذه الفئة من السكان مثالية بسبب أهميته ملقحات أصلية، وعن ميل قوي الغنية بالرحيق aquifolium الأخضر منيا (العنب ولاية أوريغون) وجدت داخل المنطقة⁵³^،⁶³^،⁶⁴(الشكل 2).

رقم 1. صور عالية الدقة الكبار ريبيفلوريس أوسميا. صور الائتمان الدكتور جيم قصب، “بحوث الحشرات”، وزارة الزراعة-جمعية الإغاثة اﻷرمنية الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 2. فراجميتي تداخل القصب من أوسميا ريبيفلوريس (س) مع أنثى تعشش في المقدمة. أقسام الدائرة والمقابس المحطة الطرفية للقصب هي التي شيدت من أوراق ممضوغ. الصور الائتمان السيد كلارك كيمبل، NativeBees.com الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الهدف الأول من هذه الدراسة تقييم تأثير استهلاك حبوب اللقاح المعالجة بمبيد للفطريات على اللياقة البدنية اليرقات (يتم قياسها من حيث الوقت اللازم لتطوير والكتلة الأحيائية بريبوبال). في حين ارتبط التعرض إلى بروبيكونازولي فطريات المطبقة عادة إلى زيادة في معدلات الوفيات بين البالغين النحل عبر عدة أنواع ²³^،^،من²⁴³²^،^،من⁴⁴⁴⁵^، ⁵⁴^،⁵⁵^،⁵⁶^،⁵⁷^،⁵⁸^،⁶⁵^،^،من⁶⁶⁶⁷، أثره على يرقات النحل أقل معروف. والهدف الثاني من هذه الدراسة تقييم آثار استهلاك حبوب اللقاح غير المضيفة على اللياقة البدنية اليرقات. وتشير الدراسات السابقة إلى أن يرقات النحل أوليجوليكتيك تعجز عن تطوير عندما يضطر إلى استهلاك حبوب اللقاح غير المضيفة⁶⁸. يمكن أن تعزى هذه النتائج إلى الاختلافات في الفسيولوجيا النحل⁶⁹وحبوب اللقاح الكيمياء الحيوية⁷⁰ميكروبيومي الفائدة المرتبطة بحبوب اللقاح الطبيعية أحكام⁷¹. الهدف الثالث من هذه الدراسة تقييم الآثار التفاعلية لمعاملة مبيد للفطريات وحبوب اللقاح الغذائية على اللياقة البدنية اليرقات.

الصفات البيولوجية العديدة بما في ذلك حجم الهيئة الأم، توفير معدل، استراتيجية مساحات العلف، وحبوب اللقاح الكمية⁷²^،⁷³^،^،من⁷⁴⁷⁵ معروفة تؤثر على اللياقة البدنية اليرقات بين النحل الانفرادي. وهذه العوامل يمكن إدخال تباين كبير بين القصب، مما يشكل تحديا في وضع تصاميم تجريبية يمكن الدفاع عنها عند تقييم الصحة اليرقات. وعلاوة على ذلك، نظراً لأن التنمية اليرقات يحدث داخل القصب تداخل مختومة، آثار هذا التغير على الذرية صعوبة في تصور وكمياً دون استخدام أساليب غير مميتة (الشكل 3). للتغلب على هذا التحدي، يتم اختبار كل الفرضيات في هذه الدراسة باستخدام اليرقات تربى خارج بهم القصب التعشيش. ويمثل التصميم التجريبي الكامل متقاطعة 2 × 2 مضروب الهياكل، مع كل عامل يتألف من مستويين؛ عامل 1: مبيد للفطريات التعرض (مبيد للفطريات؛ لا يوجد مبيد للفطريات)؛ عامل 2: مصدر حبوب اللقاح (اللقاح المضيف، عدم استضافة حبوب اللقاح). وتربى النحل من البيض إلى مرحلة بريبوبال داخل الخلية مولتيويل العقيمة الثقافة لوحات تحت الظروف المختبرية التي تسيطر عليها. كل جيدا على حدة مزودة بكمية موحدة وتوفير اللقاح وبيضة واحدة. بعد الفقس، اليرقة تتغذى على حبوب اللقاح المخصصة داخل البئر واكتمال وضع اليرقات، ويبدأ بوبيشن. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن الوفيات غير المبررة أقل بين النحل التي أثيرت في إطار هذه البيئة تربية اصطناعية مما واجهت في البرية⁴⁹^،⁷⁶. الاستخدام في المختبر-تربية النحل بالعديد من المزايا على دراسات ميدانية: 1) أنه يقلل التباس آثار التغير الطبيعي وغير المنضبط العوامل المرتبطة عادة بدراسات ميدانية؛ 2) فإنه يسمح لمستويات متعددة من التلاعب لكل factor(s) من الفائدة لفحصها في وقت واحد عبر المجموعات المعاملة؛ 3) عدد replicates يمكن أن تكون محددة مسبقاً، ويمكن التلاعب العوامل التجريبية لتكرار كل على حدة؛ 4) يمكن بسهولة تصور متغيرات الاستجابة اليرقات وتسجيلها بشكل مستقل دون يرقات المجاورة المثيرة للقلق؛ 5) يمكن تعديل بروتوكول لاستيعاب أكثر تعقيداً والنماذج التجريبية التي تنطوي على عوامل متعددة ومتغيرات استجابة.

الشكل 3. محتويات داخل قصبة تداخل طبيعي من أوسميا ريبيفلوريس (س)- قرب من (أ) حصاد قصب تشريح عرض الدوائر الفردية، وأحكام حبوب اللقاح، وأقسام، و (ب) طازجة أحكام حبوب اللقاح، والبيض المرتبطة بها (المشار إليها مع دائرة سوداء). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Protocol

1. إعداد الحلول بروبيكونازولي لتجارب التعرض لمبيد للفطريات إعداد 0.1 × الحل مبيد للفطريات بتذويب كميات ملائمة من بروبيكونازولي التي تم شراؤها تجارياً 14.3% في الماء المعقم في اليوم من هذه التجربة. تأكد من أنه يتم استخدام مبيد الطازجة والحل الوحيد لجميع العلاجات. إضافة 23 ميليلتر من 0…

Representative Results

وكان كمياً اللياقة البدنية اليرقات باستخدام ثلاثة مقاييس الوقت الإنمائية (ط) اليرقات والكتلة الأحيائية (ثانيا) بريبوبال (ثالثا) المئة حالة البقاء على الحياة. وأجرى ANOVA ثنائي الاتجاه استخدام مبيد للفطريات التعرض (مستويين: لا مبيد للفطريات, فطريات) ومصدر حبوب اللقاح (مستويي…

Discussion

تربية النحل خارج بهم القصب تداخل الطبيعي، تحت ظروف المختبر، يسمح لاختبار فرضيات متعددة تتصل باللياقة البدنية اليرقات. وما دامت عوامل مجهولة لا تزال تتسبب في وفيات النحل، وإجراء دراسات لتقييم المخاطر في المختبر التجارب يمكن أن يساعد استخدام تحديد التهديدات المحتملة وإخطار الممارسا?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

يشكر المؤلفون كلارك كيمبل وكروغ تيم لتوفير أوسميا تداخل القصب، نسبيت ميريديث ومولي الوهد للمساعدة في المختبر، والدكتور كاميرون كوري، Christelle Guédot، جريسوولد تيري، مايكل برانستيتر وثلاثة مراجعين المجهول تعليقاتهم المفيدة التي تحسن المخطوطة. هذا العمل كان تدعمها “خدمة البحوث” الزراعية-وزارة الزراعة خصصت الأموال (البحوث معلومات النظام الحالي #3655-21220-001)، وزارة الزراعة في ولاية ويسكونسن، والتجارة، وحماية المستهلك (#197199)، المؤسسة الوطنية للعلوم (تحت رقم المنحة DEB-1442148)، مركز الكيان التشغيلي المعين البحيرات الأبحاث الحيوية الكبرى (مكتب الكيان التشغيلي المعين لعلوم البر دي-FC02-07ER64494).

Materials

eggs of O. ribifloris sensu lato (s.l.)			Kaysville, Davis County, Utah, USA
Osmia reeds	Nativebees.com	NA	Freshly plugged reeds
Dissection set	VWR	89259-964	Sterilize before use
Long Nose Pliers	Husky	1006
6 well culture plates	VWR	10062-892	Sterile sealed
48 well culture plates	VWR	10062-898	Sterile sealed
Petri dishes	VWR	25373100	Sterile sealed
Square Weighing Boats	VWR	10770-448
Camel Hair Brush	Bioquip	1153A
Tin capsules	EA Consumables	D1021	Sterilize before use
Sucrose	VWR	470302-808
Propiconazole 14.3	Quali-Ppro	60207-90-1	Propiconazole 14.3%
Honey bee pollen	Bee energised	897098001244	Untreated, natural, raw pollen
Microbalance	VWR	10204-990
Pulverisette	LAB SYNERGY INC.	30334913
Wooden sticks	VWR	470146908	Sterilize before use
Sealing tape	VWR	89097-912
Microscope	VWR	89403-384
Planting tray	VWR	470150-632
Ethanol	VWR	BDH1158-4LP
Centrifuge tube	VWR	21008936
Microsyringe	Cole-Palmer	UX-07940-07
Rubber tweezer	Amazon	B0135HWPN4
Syringe needles	VWR	89219-334
Freeze drier	Labcono	LFZ-1L
Statistical software	SPSS	Version 21.0

Referências

Klein, A. -. M., et al. Importance of pollinators in changing landscapes for world crops. P Roy Soc Lond B Bio. 274 (1608), 303-313 (2007).
Biesmeijer, J. C. J., et al. Parallel declines in pollinators and insect-pollinated plants in Britain and the Netherlands. Science. 313 (5785), 351-354 (2006).
Potts, S. G., Biesmeijer, J. C., Kremen, C., Neumann, P., Schweiger, O., Kunin, W. E. Global pollinator declines: Trends, impacts and drivers. Trends Ecol Evol. 25 (6), 345-353 (2010).
Cameron, S. A., et al. Patterns of widespread decline in North American bumble bees. P Natl Acad Sci USA. 108 (2), 662-667 (2011).
Gallai, N., Salles, J. M., Settele, J., Vaissière, B. E. Economic valuation of the vunerability of world agriculture confronted with pollinator decline. Ecol Econ. 68 (3), 810-821 (2009).
Fontaine, C., Dajoz, I., Meriguet, J., Loreau, M. Functional diversity of plant-pollinator interaction webs enhances the persistence of plant communities. Plos Biol. 4 (1), 0129-0135 (2006).
Kluser, S., Peduzzi, P. . Global pollinator decline: a literature review. , (2007).
Brown, M. J. F., Paxton, R. J. The conservation of bees: a global perspective. Apidologie. 40 (3), (2009).
Lebuhn, G., et al. Detecting insect pollinator declines on regional and global scales. Conserv Biol. 27 (1), (2013).
Vanengelsdorp, 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. , S80-S95 (2010).
Pettis, J. S., Delaplane, K. S. Coordinated responses to honey bee decline in the USA. Apidologie. 41 (3), 256-263 (2010).
Sandrock, C., Tanadini, L. G., Pettis, J. S., Biesmeijer, J. C., Potts, S. G., Neumann, P. Sublethal neonicotinoid insecticide exposure reduces solitary bee reproductive success. Agr Forest Entomol. 16 (2), (2014).
Van der Sluijs, J. P., Simon-Delso, N., Goulson, D., Maxim, L., Bonmatin, J. M., Belzunces, L. P. Neonicotinoids, bee disorders and the sustainability of pollinator services. Curr Opin Env Sust. 5 (3), (2013).
Goulson, D., Nicholls, E., Botías, C., Rotheray, E. L. Bee declines driven by combined stress from parasites, pesticides, and lack of flowers. Science. 347 (6229), (2015).
Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity – USA. Apidologie. 41 (3), (2010).
Iwasa, T., Motoyama, N., Ambrose, J. T., Roe, R. M. Mechanism for the differential toxicity of neonicotinoid insecticides in the honey bee, Apis mellifera. Crop Protection. 23 (5), 371-378 (2004).
Glavan, G., Bozic, J. The synergy of xenobiotics in honey bee Apis mellifera: mechanisms and effects. Acta Biol. Slov. 56, 11-27 (2013).
Biddinger, D. J., et al. Comparative toxicities and synergism of apple orchard pesticides to Apis mellifera (L.) and Osmia cornifrons (Radoszkowski). PLoS ONE. 8 (9), e72587 (2013).
Thompson, H. M., Fryday, S. L., Harkin, S., Milner, S. Potential impacts of synergism in honeybees (Apis mellifera) of exposure to neonicotinoids and sprayed fungicides in crops. Apidologie. 45 (5), 545-553 (2014).
Jansen, J. -. P., Lauvaux, S., Gruntowy, J., Denayer, J. Possible synergistic effects of fungicide-insecticide mixtures on beneficial arthropods. IOBC-WPRS Bulletin. 125, 28-35 (2017).
Robinson, A., Hesketh, H., et al. Comparing bee species responses to chemical mixtures: Common response patterns?. PLoS ONE. 12 (6), (2017).
Sgolastra, F., Medrzycki, P., et al. Synergistic mortality between a neonicotinoid insecticide and an ergosterol-biosynthesis-inhibiting fungicide in three bee species. Pest Management Science. 73 (6), 1236-1243 (2017).
Ladurner, E., Bosch, J., Kemp, W. P., Maini, S. Assessing delayed and acute toxicity of five formulated fungicides to Osmia lignaria and Apis mellifera. Apidologie. 36 (3), 449-460 (2005).
Mullin, C. A., et al. High levels of miticides and agrochemicals in North American apiaries: implications for honey bee health. PloS one. 5 (3), e9754 (2010).
Pettis, J. S., Lichtenberg, E. M., Andree, M., Stitzinger, J., Rose, R., Vanengelsdorp, D. Crop pollination exposes honey bees to pesticides which alters their susceptibility to the gut pathogen Nosema ceranae. PloS one. 8 (7), e70182 (2013).
David, A., et al. Widespread contamination of wildflower and bee-collected pollen with complex mixtures of neonicotinoids and fungicides commonly applied to crops. Environ Int. 88, 169-178 (2016).
Zhu, W., Schmehl, D. R., Mullin, C. A., Frazier, J. L. Four common pesticides, their mixtures and a formulation solvent in the hive environment have high oral toxicity to honey bee larvae. PloS one. 9 (1), e77547 (2014).
Simon-Delso, N., Martin, G. S., Bruneau, E., Minsart, L. A., Mouret, C., Hautier, L. Honeybee colony disorder in crop areas: The role of pesticides and viruses. PLoS ONE. 9 (7), (2014).
Park, M. G., Blitzer, E. J., Gibbs, J., Losey, J. E., Danforth, B. N. Negative effects of pesticides on wild bee communities can be buffered by landscape context. P Roy Soc B-Biol Sci. 282 (1809), 20150299-20150299 (2015).
Bernauer, O. M., Gaines-Day, H. R., Steffan, S. A. Colonies of bumble bees (Bombus impatiens) produce fewer workers, less bee biomass, and have smaller mother queens following fungicide exposure. Insects. 6 (2), 478-488 (2015).
Williamson, S. M., Wright, G. A. Exposure to multiple cholinergic pesticides impairs olfactory learning and memory in honeybees. J Exp Biol. 216 (10), 1799-1807 (2013).
Artz, D. R., Pitts-Singer, T. L. Effects of fungicide and adjuvant sprays on nesting behavior in two managed solitary bees, Osmia lignaria and Megachile rotundata. PLoS ONE. 10 (8), e0135688 (2015).
Pilling, E. D., Bromleychallenor, K. A. C., Walker, C. H., Jepson, P. C. Mechanism of synergism between the pyrethroid insecticide lambda-cyhalothrin and the imidazole fungicide prochloraz, in the honeybee (Apis mellifera L). Pestic Biochem Phys. 51 (1), 1-11 (1995).
Johnson, R. M., Wen, Z., Schuler, M. A., Berenbaum, M. R. Mediation of pyrethroid insecticide toxicity to honey bees (Hymenoptera: Apidae) by cytochrome P450 monooxygenases. J. Econ. Entomol. 99 (4), 1046-1050 (2006).
Steffan, S. A., Dharampal, P. S., Diaz-Garcia, L. A., Currie, C. R., Zalapa, J. E., Hittinger, C. T. Empirical, metagenomic, and computational techniques illuminate the mechanisms by which fungicides compromise bee health. JoVE. (128), e54631 (2017).
Batra, S. W. T. Solitary bees. Sci Am. 250 (2), 120-127 (1984).
Linsley, E. G. The ecology of solitary bees. Hilgardia. 27 (19), 543-599 (1958).
Garibaldi, L. A., et al. Wild Pollinators Enhance Fruit Set of Crops Regardless of Honey Bee Abundance. Science. 339 (6127), 1608-1611 (2013).
Bosch, J., Kemp, W. P. . How to manage the blue orchard bee. , (2001).
Keller, A., Grimmer, G., Steffan-Dewenter, I. Diverse microbiota identified in whole intact nest chambers of the red mason bee Osmia bicornis (Linnaeus 1758). PLoS ONE. 8 (10), e78296 (2013).
Bosch, J., Kemp, W. P. Development and Emergence of the Orchard Pollinator Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae). Environmental Entomology. 29 (1), 8-13 (2000).
Brittain, C., Potts, S. G. The potential impacts of insecticides on the life-history traits of bees and the consequences for pollination. Basic and Applied Ecology. 12 (4), 321-331 (2011).
Arena, M., Sgolastra, F. A meta-analysis comparing the sensitivity of bees to pesticides. Ecotoxicology. 23 (3), 324-334 (2014).
Ladurner, E., Bosch, J., Kemp, W. P., Maini, S. Foraging and nesting behavior of Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae) in the presence of fungicides: cage studies. J Econ Entomol. 101 (3), 647-653 (2008).
Huntzinger, A. C. I., James, R. R., Bosch, J., Kemp, W. P. Fungicide tests on adult alfalfa leafcutting bees (Hymenoptera: Megachilidae). J Econ Entomol. 101 (4), 1088-1094 (2008).
Tsvetkov, N., et al. Chronic exposure to neonicotinoids reduces honey bee health near corn crops. Science. 356 (6345), 1395-1397 (2017).
Mao, W., Schuler, M. A., Berenbaum, M. R. Disruption of quercetin metabolism by fungicide affects energy production in honey bees (Apis mellifera). P Natl Acad Sci. 114 (10), 2538-2543 (2017).
Blacquière, T., Smagghe, G., Van Gestel, C. A. M., Mommaerts, V. Neonicotinoids in bees: A review on concentrations, side-effects and risk assessment. Ecotoxicology. 21 (4), 973-992 (2012).
Sgolastra, F., Tosi, S., Medrzycki, P., Porrini, C., Burgio, G. Toxicity of spirotetramat on solitary bee larvae, Osmia cornuta (Hymenoptera: Megachilidae), in laboratory conditions. Journal of Apicultural Science. 59 (2), 73-83 (2015).
Mader, E., Spivak, M., Evans, E. . Managing Alternative Pollinators. , (2010).
Bosch, J., Kemp, W. P. Developing and establishing bee species as crop pollinators: the example of Osmia spp.(Hymenoptera: Megachilidae) and fruit trees. B Entomol Res. 92 (1), 3-16 (2002).
Sampson, B. J., Rinehart, T. A., Kirker, G. T., Stringer, S. J., Werle, C. T. Phenotypic variation in fitness traits of a managed solitary bee, Osmia ribifloris (Hymenoptera: Megachilidae). J Econ Entomol. 108 (6), 2589-2598 (2015).
Sampson, B. J., Cane, J. H., Kirker, G. T., Stringer, S. J., Spiers, J. M. Biology and management potential for three orchard bee species (Hymenoptera: Megachilidae): Osmia ribifloris Cockerell, O. lignaria (Say) and O.chalybea Smith with emphasis on the former. Acta Hort. 810, 549-555 (2009).
Hladik, M. L., Vandever, M., Smalling, K. L. Exposure of native bees foraging in an agricultural landscape to current-use pesticides. Sci Total Environ. 542, 469-477 (2016).
Long, E. Y., Krupke, C. H. Non-cultivated plants present a season-long route of pesticide exposure for honey bees. Nat Commun. 7, (2016).
Krupke, C. H., Hunt, G. J., Eitzer, B. D., Andino, G., Given, K. Multiple routes of pesticide exposure for honey bees living near agricultural fields. PLoS ONE. 7 (1), e29268 (2012).
Stoner, K. A., Eitzer, B. D. Using a hazard quotient to evaluate pesticide residues detected in pollen trapped from honey bees (Apis mellifera) in Connecticut. PLoS ONE. 8 (10), e77550 (2013).
Sánchez-Bayo, F., Goulson, D., Pennacchio, F., Nazzi, F., Goka, K., Desneux, N. Are bee diseases linked to pesticides? – A brief review. Environ Int. 89, 7-11 (2016).
Steffan-Dewenter, I., Klein, A. -. M., Gaebele, V., Alfert, T., Tscharntke, T. Bee diversity and plant-pollinator interactions in fragmented landscapes. Specialization and generalization in plant-pollinator interactions. , 387-410 (2006).
Kremen, C., Ricketts, T. Global perspectives on pollination disruptions. Conserv Biol. 14 (5), 1226-1228 (2000).
Memmott, J., Waser, N. M., Price, M. V. Tolerance of pollination networks to species extinctions. P Roy Soc B-Biol Sci. 271 (1557), 2605-2611 (2004).
Spear, D. M., Silverman, S., Forrest, J. R. K. Asteraceae pollen provisions protect Osmia mason bees (Hymenoptera: Megachilidae) from brood parasitism. The American Naturalist. 187 (6), 797-803 (2016).
Rust, R. W. Biology of Osmia (Osmia) ribifloris Cockerell (Hymenoptera: Megachilidae). J Kansas Entomol Soc. 59, 89-94 (1986).
Torchio, P. F. Osmia ribifloris, a native bee species developed as a commercially managed pollinator of highbush blueberry (Hymenoptera: Megachilidae). J Kansas Entomol Soc. 63 (633), 427-436 (1990).
Sanchez-Bayo, F., Goka, K. Pesticide residues and bees – A risk assessment. PLoS ONE. 9 (4), e94482 (2014).
Kasiotis, K. M., Anagnostopoulos, C., Anastasiadou, P., Machera, K. Pesticide residues in honeybees, honey and bee pollen by LC-MS/MS screening: Reported death incidents in honeybees. Sci Total Environ. 485 (1), 633-642 (2014).
Stanley, J., Sah, K., Jain, S. K., Bhatt, J. C., Sushil, S. N. Evaluation of pesticide toxicity at their field recommended doses to honeybees, Apis cerana and A. mellifera through laboratory, semi-field and field studies. Chemosphere. 119, 668-674 (2015).
Praz, C. J., Müller, A., Dorn, S. Specialized bees fail to develop on non-host pollen: Do plants chemically protect their pollen?. Ecology. 89 (3), 795-804 (2008).
Sedivy, C., Müller, A., Dorn, S. Closely related pollen generalist bees differ in their ability to develop on the same pollen diet: Evidence for physiological adaptations to digest pollen. Funct Ecol. 25 (3), 718-725 (2011).
Williams, N. M. Use of novel pollen species by specialist and generalist solitary bees (Hymenoptera: Megachilidae). Oecologia. 134, (2003).
Graystock, P., Rehan, S. M., McFrederick, Q. S. Hunting for healthy microbiomes: determining the core microbiomes of Ceratina, Megalopta, and Apis bees and how they associate with microbes in bee collected pollen. Conserv Genet. 18 (3), 1-11 (2017).
Bosch, J., Vicens, N. Relationship between body size, provisioning rate, longevity and reproductive success in females of the solitary bee Osmia cornuta. Behav Ecol Sociobiol. 60 (1), 26-33 (2006).
Bosch, J., Vicens, N. Body size as an estimator of production costs in a solitary bee. Ecol Entomol. 27 (2), 129-137 (2002).
Radmacher, S., Strohm, E. Factors affecting offspring body size in the solitary bee Osmia bicornis (Hymenoptera, Megachilidae). Apidologie. 41 (2), 169-177 (2010).
Seidelmann, K. Open-cell parasitism shapes maternal investment patterns in the Red Mason bee Osmia rufa. Behav Ecol. 17 (5), (2006).
Becker, M. C., Keller, A. Laboratory rearing of solitary bees and wasps. Insect Science. 23 (6), 918-923 (2016).
Bosch, J. The nesting behaviour of the mason bee Osmia cornuta (Latr) with special reference to its pollinating potential (Hymenoptera, Megachilidae). Apidologie. 25, 84-93 (1994).
Krunić, M., Stanisavljević, L., Pinzauti, M., Felicioli, A. The accompanying fauna of Osmia cornuta and Osmia rufa and effective measures of protection. B Insectol. 58 (2), 141-152 (2005).
Elliott, S. E., Irwin, R. E., Adler, L. S., Williams, N. M. The nectar alkaloid, gelsemine, does not affect offspring performance of a native solitary bee, Osmia lignaria (Megachilidae). Ecol Entomol. 33 (2), 298-304 (2008).
Hendriksma, H. P., Härtel, S., Steffan-Dewenter, I. Honey bee risk assessment: New approaches for in vitro larvae rearing and data analyses. Methods Ecol and Evol. 2 (5), 509-517 (2011).
Aupinel, P., et al. Improvement of artificial feeding in a standard in vitro method for rearing Apis mellifera larvae. B Insectol. 58 (2), 107-111 (2005).
Beekman, M., Ratnieks, F. L. W. Long-range foraging by the honey-bee, Apis mellifera L. Funct Ecol. 14 (4), 490-496 (2000).
Gathmann, A., Tscharntke, T. Foraging ranges of solitary bees. J Anim Ecol. 71 (5), 757-764 (2002).
Greenleaf, S. S., Williams, N. M., Winfree, R., Kremen, C. Bee foraging ranges and their relationship to body size. Oecologia. 153 (3), 589-596 (2007).
. Bee Pollen Supplement – Bee Rescued Available from: https://beerescued.com/product/bee-rescued-bee-pollen-supplement/ (2018)
Cane, J. H., Griswold, T., Parker, F. D. Substrates and Materials Used for Nesting by North American Osmia Bees (Hymenoptera: Apiformes: Megachilidae). Annals of the Entomological Society of America. 100 (3), 350-358 (2007).

Play Video

PDF

DOI

DOWNLOAD MATERIALS LIST

Citar este artigo

Dharampal, P. S., Carlson, C. M., Diaz-Garcia, L., Steffan, S. A. In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors. J. Vis. Exp. (137), e57876, doi:10.3791/57876 (2018).