Viktiga delar av foto attraktion Bioassay för insekt studier eller övervakning program
Summary
Foto-attraktion bioassay arenor används för att bestämma den optimala ljus färgerna att maximera insekt attraktion; men bioassays och metoder är specifika för rikta insekt beteenden och livsmiljöer. Anpassningsbara utrustning och modifieringar förklaras för nattaktiva eller dagaktiva och markbundna eller antenn insekter.
Abstract
Optimerad visuella tilldragande kommer att öka insekt svällning effektivitet med hjälp av mål insektens medfödda beteenden (positiv foto-taxi) som ett sätt för att lura insekten i en befolkning kontroll eller övervakning fällan. Lysdioder (LEDs) har skapat anpassningsbar belysning alternativ med specifika våglängder (färger), stödnivåer och bandbredder, som kan anpassas till målinsektspopulationen. Foto-attraktion beteendemässiga bioassays kan använda lysdioder för att optimera den attraktiva färgerna för en insektsarter ner till specifika livshistoria stadier eller beteenden (parning, utfodring, eller söker skydd). Forskare måste sedan bekräfta bioassay resultaten i fältet och förstå begränsad attraktiva distansera av den visuella tilldragande.
Klöverblad bioassay arena är en flexibel metod för att bedöma foto attraktion samtidigt bedöma en rad naturliga insekt beteenden som flykt och utfodring svaren. Arenan kan användas för markbundna eller antenn insekt experiment, liksom dagaktiva och nattaktiva insekter. Data insamling tekniker med arenan videofilmning, räknar kontakt med lampor eller fysiskt samla insekter som de lockas mot ljuset. Assay konton för insekter som gör nr-val och arenorna kan vara enfärgad (noncompetitive) eller flera (konkurrenskraftig) färger. Klöverblad design orsakar insekter med stark thigmotaxis att återvända till mitten av arenan där de kan visa alla alternativ i en konkurrenskraftiga LED tester. Klöverblad arenan presenteras här har använts med myggor, vägglöss, Hessian fluga, hus flugor, bita knott, röd mjöl skalbaggar och psocids. Bioassays används för att utveckla korrekta och effektiva insekt fällor att vägleda utveckling och optimering av insekt fällor används för att övervaka pest befolkningen fluktuationer för sjukdom vektor riskbedömningar, införandet av invasiva arter, eller användas för befolkningen dämpning.
Introduction
Nästan alla entomologiska övervakning beror på luktsinnets funktion eller visuella tilldragande och ofta både. Flyktiga olfactory tilldragande kan skingra hela miljön vilket resulterar i ett stort område. Visuella tilldragande kan dock ha en mer begränsad räckvidd på grund av ryggradslösa förening ögat att lösa bilder1,2,3. Visuella tilldragande måste därför optimeras till insekt av intresse att maximera attraktion och fällan avsedd att dra fördel av den mål insektens naturliga beteenden.
Visuell attraktion är baserad på våglängder från solen eller andra ljuskällor som absorberas eller reflekteras av objektets yta; organismer Visa denna absorption/refraktion av våglängder som färg. Insekt vision har befunnits innehålla blå, gröna och ultraviolett (UV) våglängder1. Insekter använder deras vision till stöd i att hitta kompisar, mat och husrum4. Insekter kan visuellt definiera objekt storlekar, färger, former, rörelser och kontraster5,6. Jordhålor aktiva insekter lockas allmänt ljus av olika kontrast och intensitet4, medan dagaktiva insekter kan lösa färger och bilder, utöver kontrast på grund av större photon tillgänglighet under dagen. Övervakning fällor använda insektens visuella ledtrådar till sin fördel för att optimera attraktion och fånga7.
Den vanligaste metoden för att utvärdera foto-attraktion var observationen av insekt rörelse mot olika färgade former såsom blommor8 eller objekt (t.ex. klibbiga kort9,10). Visuella bioassays med koloniserade insekter kan hjälpa till att identifiera den optimala spektrum av våglängder och/eller stödnivåer, vilket minskar antalet fältförsök. Visuella bioassays såsom ”dubbelsidig ljus tunneln” utformades för att testa flugor11. Problemet med två dubbelhäftande ljus tunnlar är att de inte ska redogöra för insekter som inte avhämtats. De flesta insekter fastnar på inre hörnen och längs kanterna på arenor. Endast två färger kan också testas på en gång. Andra analyser omfatta metoder för Steverding & Troscianko (2004)12, som minskat tsetseflugan attraktion till breda band (±50 nm) av ljusa färger. Ljus lysdioder (LEDs) har införlivats i fällor för att förbättra insekt attraktion genom att optimera våglängderna emitteras ljus1,13,14. Optimera visuell attraktion av dessa fällor eller övervakning enheter kommer att förbättra insektssamling effektivitet med hjälp av den insektsvaxer medfödda beteenden för att locka insekter. På detta sätt används bioassay resultat för att optimera befintliga svällning teknik. ”Landlevande leddjur fällan” som förbättrat industrin standard dome-typ fällan för röd mjöl skalbagge övervakning (US patent # US8276314B2)) och ”metod och kompositioner för förbättrad ljus fällor” som bildats av lysdioder i antenn insekt fällor (US patent # US2009/0025275A1). De två patent använder LED-teknik som optimerades med hjälp av bioassayen resultaten att avsevärt förbättra insekt fällor.
Denna studie beskriver en foto attraktion bioassay arena och metoder som gör att utredarna att utvärdera insekt svaret detaljera våglängder som konkurrenskraftiga eller enda attraktiv färg. Utrustning och experimentella modifieringar presenteras för nattlig, dagaktiva, terrestrial och antenn insekter.
Protocol
Representative Results
Discussion
Foto-attraktion bioassays är ett viktigt verktyg för att bestämma den optimala attraktiva färgerna och minimera alternativen för fältförsök av dessa färger. Men flera faktorer måste beaktas när optimera bioassayen för en specifik insekt inklusive: enda lampa vs. konkurrenskraftiga lätta experiment, ljusstyrka, optimal spektralområde, omgivande ljus inblandning, statligt av insekter och naturliga beteenden som kan begränsa de möjliga svar.
De flesta insekter har vissa p…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ingen
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 |
References
- Briscoe, A. D., Chittka, L. The evolution of color vision in insects. Annu. Rev. Entomol. 46, 471-510 (2001).
- 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).
- 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).
- Allan, S. A., Day, J. F., Edman, J. D. Visual ecology of biting flies. Annu.Rev. Entomol. 32, 297-316 (1987).
- 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).
- 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).
- Snyder, D., Cernicchiaro, N., Cohnstaedt, L. W. Sugar-feeding status alters biting midge photoattraction. Med. Vet. Entomol. 30, 31-38 (2016).
- 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).
- Walker, W. F. Responses of selected thysanoptera to colored surfaces. Environ. Entomol. 3, 295-304 (1974).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Cohnstaedt, L. W., Snyder, D. Design features of a proposed insecticidal sugar trap for biting midges. Vet. Ital. 52 (3-4), 265-269 (2016).
