JoVE Journal > Environment
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Environment

В пробирке Воспитание одиночных пчёл: инструмент для оценки личиночной факторов риска

Published: July 16, 2018
doi:
10.3791/57876
, , ,
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

Противогрибковые аэрозоли на цветущих растений может подвергнуть одиночных пчёл высокой концентрации пыльцы нести фунгицидом. С помощью лабораторных экспериментов с участием в vitro-выращенной пчелиные личинки, это исследование расследует интерактивные эффекты употребления лечить противогрибковыми пыльцы, полученных из растений, хоста и не хост.

Abstract

Хотя одиночные пчёлы обеспечивают важную опыления для диких и управляемых культур, этот вид-богатые люди группы во многом игнорировались в исследования регулирования пестицидов. Риск заражения остатков фунгицид может быть особенно высока, если спрей происходит на или вблизи растений-хозяев, в то время как пчелы собирают пыльцу подготовить свои гнезда. Для видов Osmia , которые потребляют пыльцы из выберите группу растений (oligolecty) невозможность использования пыльцы растений-хост может увеличить их фактором риска для связанных с фунгицидом токсичности. Эта рукопись описывает протоколы, используемые для успешно задние пчёл Мейсон пчелы, lato sensu Osmia ribifloris , от яйца до prepupal этап в ячейку культуры пластин стандартизированных лабораторных условиях. В vitro-выращенной пчел впоследствии используются для изучения последствий воздействия и пыльцы источника фунгицида пчела фитнес. Основываясь на 2 × 2 полностью пересек факторного дизайна, эксперимент рассматриваются основные и интерактивные эффекты облучения и пыльцы источника фунгицида на личиночной фитнес, количественно prepupal биомассы, личинок время развития и выживания. Основным преимуществом этого метода является то, что использование в vitro-выращенной пчел уменьшает естественный фон изменчивость и позволяет одновременной манипуляции нескольких экспериментальных параметров. Описывается протокол представляет универсальный инструмент для тестирования с участием набор факторов, влияющих на здоровье пчел гипотезы. Для сохранения усилия встретился с значительным, прочного успеха такое понимание сложного физиологических и экологических факторов пчелы снижение будет оказаться критической.

Introduction

Учитывая их роль в качестве доминирующей группой насекомых опылителей1, глобальные потери в пчела населения создает угрозу для продовольственной безопасности и экосистемы стабильности2,3,4,5,6 ,7. Тенденции к снижению в обоих управляемых и дикая пчела населения отнесены несколько общих факторов риска, включая фрагментация среды обитания, новых паразитов и патогенов, потери генетического разнообразия и привнесение инвазивных видов3 ,4,,78,9,10,,1112. В частности резкое увеличение использования пестицидов, (например, neonicotinoids) непосредственно связано с пагубные последствия среди пчел13,14,15. Несколько исследований показали, что синергизм между neonicotinoids и ингибирующих биосинтеза эргостерина фунгицидами (ЕИБ) может привести к высокой смертности через несколько пчел видов16,17,18 , 19 , 20 , 21 , 22. Тем не менее, фунгициды, давно считается «пчела Сейф», по-прежнему быть распылен по культурам в цвету без много внимания23. Фуражиры документально вернуть регулярно пыльцы нагрузок, загрязненных с фунгицидом остатков24,25,26. Потребление такой фунгицидом ladenpollen может привести к высокой смертности среди личинок пчел27,28,29,30и набор югу смертоносных последствий среди взрослых пчел16 , 31 , 32 , 33 , 34. Недавно проведенное исследование свидетельствует о том, что Фунгициды могут вызвать пчелы потери путем изменения микробной сообщества внутри улья хранить пыльцу, тем самым нарушая критических симбиоз между пчел и35пыльца нести микробов.

Хотя одиночные пчёлы имеют жизненно важное значение для опыления несколько диких и сельскохозяйственных растений36,37,38, этой разнообразной группы опылителей получил гораздо меньше внимания в пестицидов, мониторинг исследований. Гнездо взрослой самки одиночные содержит 5-10 Герметичные выводок камеры, каждый заполненный с конечной массой матерински собранной пыльцы и нектара и одно яйцо39. После вылупления личинки полагаются на предоставление выделенных пыльцы и связанные пыльцы нести микробиоты для получения адекватного питания40,41. Потому что они не имеют преимущества социального образа жизни, одиночные пчёлы могут быть более уязвимы для воздействия пестицидов42. Например, во время дефицита в социальной пчелы после спрей может быть возмещен на некоторые расширения рабочих и вновь возникающих расплода, смерть одной взрослой самки одиночные заканчивается все репродуктивной активности43. Такие различия в чувствительности подчеркивают необходимость учета различных пчела таксонов в экотоксикологических исследований для обеспечения надлежащей защиты для управляемых и диких пчел так. Однако помимо нескольких исследований, расследования последствий воздействия фунгицида в первую очередь на социальной пчел18,23,,3244,45 ,–46,–47,–48,–49.

Одиночные пчёлы, принадлежащие к роду Osmia (рис. 1) были использованы во всем мире как эффективный опылителей нескольких важных фруктовых и ореховых культур39,50,51,53, 53. как с другие управляемые опылителей групп24,54,55,,5657,58, Osmia пчел, регулярно подвергается фунгициды, наносится на урожай в Блум44. Взрослые самки нагула на недавно распыляется культур могут собирать и сток их выводок камеры с фунгицидом Ладена пыльцы, которая позднее является единственным диета для развивающихся личинок. Потребления загрязненных пыльцы положения впоследствии можно предоставлять личинки фунгицид остатков42. Риск воздействия может быть среди видов пчёл, что корм только на несколько тесно связанных разместить растения59,60,61выше. Некоторые megachilid пчел, например, представляется преференциально комбикорма для низкого качества Сложноцветные пыльцы, как средства уменьшения паразитизм62. Однако степень которой фунгициды воздействие личиночной фитнесу среди одиночных пчёл пчёл не были количественно эмпирически. Цель этого исследования заключается в разработке протокол для тестирования основных и интерактивные эффекты облучения и пыльцы источника фунгицида на фитнес в vitro воспитал одиночных пчёл. Расследовать, яйца O. ribifloris sensu lato (s.l.) могут быть получены коммерчески (таблица материалов). Это население является идеальным ввиду ее важности как родной опылителей и ее сильное пристрастие к нектар богатые магонии aquifolium (Орегон винограда) найдены в пределах региона53,63,64 (Рис. 2).

Figure 1
Рисунок 1. Высоким разрешением фото взрослых Osmia ribifloris. Фото кредит д-р Джим тростника, исследования энтомолог, USDA-ARS пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2. Вложенности язычков Osmia ribifloris (s.l.) с женщиной гнездящихся на переднем плане. Phragmite Палата разделов и терминала вилки для язычков построены из пережевывается листья. Фото г-н Кларк Kimball, NativeBees.com пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Первая цель этого исследования заключается в том, оценить влияние потребления лечить противогрибковыми пыльцы на личиночной Фитнес (измеряется время разработки и prepupal биомассы). В то время как воздействия обычно применяемые фунгициды пропиконазол был связан с повышением смертности среди взрослых пчел через несколько видов 23,24,,3244,45, 54,55,56,,5758,65,66,67, ее влияние на личинок пчел меньше известны. Вторая цель этого исследования заключается в том, для оценки последствий потребления-хост пыльцы на личиночной фитнес. Предыдущие исследования показывают, что личинки пчёл пчел не развивать, когда вынуждены потреблять68-хост пыльцы. Такие результаты могут объясняться различия в пчела физиологии69, пыльца биохимии70и выгодно микрофлора, связанные с естественным пыльцы положения71. Третья цель настоящего исследования заключается в оценить интерактивные эффекты лечения противогрибковыми и диетических пыльцы на личиночной фитнес.

Многочисленные биологические черты, включая размер материнского тела, подготовки курса, нагула стратегии, пыльца количество72,,7374,75 известно и влияют на личиночной фитнесу среди одиночных пчёл. Эти факторы могут внести существенные различия между язычки, которые ставит задачу в развитии обоснованные экспериментальные проекты, при оценке личиночной здоровья. Кроме того учитывая, что развития личинок происходит внутри герметичных вложенности язычков, последствия такой изменчивости потомства трудно визуализировать и количественных без использования нелетальных методов (рис. 3). Чтобы преодолеть этот вызов, все гипотезы в рамках этого исследования проверена с помощью личинки, воспитал вне их вложенности язычков. Экспериментальный дизайн представляет полностью перешли 2 × 2 факториал структурах, с каждым фактором, состоящий из 2 уровней; Фактор 1: Фунгицид воздействия (фунгицида; Не фунгицид); Фактор 2: Пыльцы источник (хост пыльцы, Non хост пыльцы). Пчелы возникают от яйца до стадии prepupal в стерильные multiwell клетки культуры пластин контролируемых лабораторных условиях. Каждый хорошо индивидуально укомплектована стандартизированный количество пыльцы положение и одно яйцо. После вылупления, личинка каналы на выделенных пыльцы в колодец, завершает развития личинок и инициирует окукливание. Последние исследования показали, что необъяснимые смертности среди пчел, поднятые в рамках этой искусственного выращивания среды чем возникшего в диких49,–76ниже. Использование в vitro-выращенной пчел имеет ряд преимуществ над на основе полевых исследований: 1) она минимизирует смешанные эффекты естественной изменчивости и неконтролируемых факторов, обычно связанных с на основе полевых исследований; 2) она позволяет несколько уровней манипуляции для каждого factor(s) интерес для испытываться одновременно в группах лечения; 3 количество повторных измерений может быть заранее, и экспериментальные факторы для каждой репликации могут управляться индивидуально; 4) личинок ответ переменные можно легко визуализировать и самостоятельно записан без тревожных соседние личинки; 5) протокол могут быть изменены для размещения более сложные экспериментальные проекты с участием многочисленных факторов и ответ переменных.

Figure 3
Рисунок 3. Содержимое в пределах естественной вложенности Рид о Osmia ribifloris (s.l.). Крупным планом (A) расчлененных Рид, показаны отдельные камеры, пыльцы положения и разделы и (B) свеже собранного пыльцы положения и связанные яйца (обозначается черным кружком). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Protocol

1. Подготовьте пропиконазол решения для фунгицида экспозиции экспериментов Подготовьте 0.1 x противогрибковые решения путем растворения соответствующие объемы коммерчески приобретенных пропиконазол 14,3% в стерильной воде день эксперимента. Убедитесь, что только свежеприготовлен…

Representative Results

Личинок фитнес был количественно с помощью три метрики (i) личинок развития время, (ii) prepupal биомассы и (iii) процент выживания. Двусторонний ANOVA был проведен с использованием фунгицид экспозиции (два уровня: без фунгицидов, фунгицид) и пыльцы источник (два уровня: хост пыльц…

Discussion

Разведение пчел вне их естественной вложенности язычков, в лабораторных условиях, позволяет тестировать несколько гипотез, касающихся личиночной фитнес. В той степени, в какой неизвестные факторы по-прежнему вызывают Би смертности, исследования по оценке риска использование в vitro</em…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы благодарят Kimball Кларк и Тим Крог для обеспечения Osmia вложенности язычков, Мередит Несбитт и Молли Bidwell для помощи в лаборатории, Drs. Cameron карри, Кристель Guédot, Терри Griswold, Майкл Branstetter и три анонимных рецензентов для их полезные комментарии, которые улучшили рукопись. Эта работа была поддержана USDA-сельскохозяйственная исследовательская служба ассигнованных средств (текущие исследования информационной системы #3655-21220-001), Висконсин Департамент сельского хозяйства, торговли и защиты прав потребителей (#197199), Национальный научный фонд (под Грант № DEB-1442148), Доу Великих озер биоэнергетики исследовательский центр (DOE Канцелярии науки BER де РС02 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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Cameron, S. A., et al. Patterns of widespread decline in North American bumble bees. P Natl Acad Sci USA. 108 (2), 662-667 (2011).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Kluser, S., Peduzzi, P. . Global pollinator decline: a literature review. , (2007).
  8. Brown, M. J. F., Paxton, R. J. The conservation of bees: a global perspective. Apidologie. 40 (3), (2009).
  9. Lebuhn, G., et al. Detecting insect pollinator declines on regional and global scales. Conserv Biol. 27 (1), (2013).
  10. 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).
  11. Pettis, J. S., Delaplane, K. S. Coordinated responses to honey bee decline in the USA. Apidologie. 41 (3), 256-263 (2010).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Johnson, R. M., Ellis, M. D., Mullin, C. A., Frazier, M. Pesticides and honey bee toxicity – USA. Apidologie. 41 (3), (2010).
  16. 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).
  17. Glavan, G., Bozic, J. The synergy of xenobiotics in honey bee Apis mellifera: mechanisms and effects. Acta Biol. Slov. 56, 11-27 (2013).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Robinson, A., Hesketh, H., et al. Comparing bee species responses to chemical mixtures: Common response patterns?. PLoS ONE. 12 (6), (2017).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. Batra, S. W. T. Solitary bees. Sci Am. 250 (2), 120-127 (1984).
  37. Linsley, E. G. The ecology of solitary bees. Hilgardia. 27 (19), 543-599 (1958).
  38. Garibaldi, L. A., et al. Wild Pollinators Enhance Fruit Set of Crops Regardless of Honey Bee Abundance. Science. 339 (6127), 1608-1611 (2013).
  39. Bosch, J., Kemp, W. P. . How to manage the blue orchard bee. , (2001).
  40. 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).
  41. Bosch, J., Kemp, W. P. Development and Emergence of the Orchard Pollinator Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae). Environmental Entomology. 29 (1), 8-13 (2000).
  42. 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).
  43. Arena, M., Sgolastra, F. A meta-analysis comparing the sensitivity of bees to pesticides. Ecotoxicology. 23 (3), 324-334 (2014).
  44. 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).
  45. 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).
  46. Tsvetkov, N., et al. Chronic exposure to neonicotinoids reduces honey bee health near corn crops. Science. 356 (6345), 1395-1397 (2017).
  47. 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).
  48. 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).
  49. 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).
  50. Mader, E., Spivak, M., Evans, E. . Managing Alternative Pollinators. , (2010).
  51. 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).
  52. 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).
  53. 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).
  54. 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).
  55. Long, E. Y., Krupke, C. H. Non-cultivated plants present a season-long route of pesticide exposure for honey bees. Nat Commun. 7, (2016).
  56. 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).
  57. 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).
  58. 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).
  59. 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).
  60. Kremen, C., Ricketts, T. Global perspectives on pollination disruptions. Conserv Biol. 14 (5), 1226-1228 (2000).
  61. 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).
  62. 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).
  63. Rust, R. W. Biology of Osmia (Osmia) ribifloris Cockerell (Hymenoptera: Megachilidae). J Kansas Entomol Soc. 59, 89-94 (1986).
  64. 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).
  65. Sanchez-Bayo, F., Goka, K. Pesticide residues and bees – A risk assessment. PLoS ONE. 9 (4), e94482 (2014).
  66. 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).
  67. 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).
  68. 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).
  69. 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).
  70. Williams, N. M. Use of novel pollen species by specialist and generalist solitary bees (Hymenoptera: Megachilidae). Oecologia. 134, (2003).
  71. 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).
  72. 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).
  73. Bosch, J., Vicens, N. Body size as an estimator of production costs in a solitary bee. Ecol Entomol. 27 (2), 129-137 (2002).
  74. Radmacher, S., Strohm, E. Factors affecting offspring body size in the solitary bee Osmia bicornis (Hymenoptera, Megachilidae). Apidologie. 41 (2), 169-177 (2010).
  75. Seidelmann, K. Open-cell parasitism shapes maternal investment patterns in the Red Mason bee Osmia rufa. Behav Ecol. 17 (5), (2006).
  76. Becker, M. C., Keller, A. Laboratory rearing of solitary bees and wasps. Insect Science. 23 (6), 918-923 (2016).
  77. 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).
  78. 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).
  79. 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).
  80. 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).
  81. 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).
  82. Beekman, M., Ratnieks, F. L. W. Long-range foraging by the honey-bee, Apis mellifera L. Funct Ecol. 14 (4), 490-496 (2000).
  83. Gathmann, A., Tscharntke, T. Foraging ranges of solitary bees. J Anim Ecol. 71 (5), 757-764 (2002).
  84. 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).
  85. . Bee Pollen Supplement – Bee Rescued Available from: https://beerescued.com/product/bee-rescued-bee-pollen-supplement/ (2018)
  86. 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).

Tags

Keywords: In Vitro RearingSolitary BeesLarval Risk FactorsMicrobial SymbiontsOsmiaPollen ProvisionsNon-host PollenSterilized InstrumentsWeigh BoatCulture Plate
check_url/57876?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image