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

Vitro Yalnız arı yetiştirme: larva Risk faktörleri değerlendirmek için bir araç

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

Çiçekli bitkiler mantar ilacı spreyler yalnız arı polen kaynaklı fungisit kalıntılarının yüksek konsantrasyonları maruz bırakabilir. Laboratuvar tabanlı deneyler vitroiçeren kullanarak-yetiştirilen arı larvaları, bu çalışmada mantar ilacı tedavi polen ana bilgisayar ve ev sahibi olmayan bitkilerden elde edilen tüketen etkileşimli etkilerini inceler.

Abstract

Her ne kadar yalnız arılar vahşi ve yönetilen bitkiler için çok önemli tozlaşma hizmetleri sağlamak, bu tür zengini grubu pestisit düzenleme çalışmaları büyük ölçüde gözden kaçırdığı. Mantar ilacı artıkları için maruz kalma riski sprey üzerinde veya yakınında ana bitkiler oluşursa arılar yuvalarına sağlama için polen topluyorlar iken özellikle yüksek olması muhtemeldir. Seçme arayabileceðiniz ve bitkiler (oligolecty) polen tüketmek tür Osmia için ev sahibi olmayan bitkilerin polen kullanamama mantar ilacı ile ilgili toksisite için onların risk faktörü artırabilirsiniz. Bu el yazması başarıyla oligolectic mason arılar, yumurta içinde hücre kültür plakaları Standart laboratuvar koşullarında prepupal aşamasına gelen Osmia ribifloris sensu lato arka için kullanılan iletişim kurallarını açıklar. Vitro-yetiştirilen arılar daha sonra arı fitness mantar ilacı pozlama ve polen kaynak etkilerini araştırmak için kullanılır. Bir 2 × 2 tamamen geçti faktöriyel tasarım dayalı, deneme mantar ilacı pozlama ve polen kaynak ana ve etkileşimli efektleri larva fitness, prepupal biyokütle, larva gelişimsel zaman ve yaşayanlar tarafından sayısal olarak inceliyor. Bu teknik önemli bir avantajı olduğunu vitrokullanarak-yetiştirilen arılar doğal arka plan değişkenliği azaltır ve aynı anda birden çok deneysel parametre manipülasyon sağlar. Açıklanan protokol hipotezler arı sağlığı etkileyen faktörler dizisi içeren test için çok yönlü bir araç sunar. Koruma çabalarına önemli, kalıcı başarı ile yerine getirilmesi arı düşüşler sürüş fizyolojik ve çevresel faktörlerin karmaşık etkileşim bu tür anlayışlar kritik olarak kanıtlamak.

Introduction

Böcek polinatörler1egemen grup olarak göz önüne alındığında, arı nüfusu genel kaybı gıda güvenliği ve ekosistem istikrar2,3,4,5,6 için bir tehdit oluşturmadığını ,7. Her iki yönetilen ve yabani arı nüfusu azalan eğilimler birkaç paylaşılan risk habitat parçalanması, yeni çıkan parazitler ve patojenler, genetik çeşitliliğin kaybı ve istilacı türlerin3 giriş de dahil olmak üzere faktörleri için atfedilen ,4,7,8,9,10,11,12. Özellikle, böcek ilaçları, (örneğin, neonicotinoids) kullanımı dramatik artış doğrudan arılar13,14,15arasında zararlı etkileri için bağlantılı olmuştur. Synergism neonicotinoids ve (EBI) Mantar ilaçları ergosterol biyosentezi inhibe arasında birden çok arı türleri16,17,18 arasında yüksek ölüm neden olabilir çeşitli çalışmalar göstermiştir , 19 , 20 , 21 , 22. Bununla birlikte, mantar uzun ‘arı kipte’ olarak kabul ilaçları, devam bloom bitkileri kadar İnceleme23olmadan püskürtülür. Yiyecek arılar rutin geri getirmek mantar ilacı artıkları24,25,26ile kontamine polen yükler için dokümante edilmiş. Bu tür mantar ilacı-ladenpollen tüketimi larva arılar27,28,29,30ve a maiyet-in yetişkin arılar16 arasında alt ölümcül etkiler arasında yüksek ölüm oranı neden olabilir , 31 , 32 , 33 , 34. bir çalışmada mantar ilaçları böylece kesintiye arılar ve polen yoluyla bulaşan mikropların35arasında kritik symbioses mikrobiyal toplum içinde polen, kovan depolanan değiştirerek arı kayıplara neden gösteriyor.

Yalnız arılar birkaç vahşi ve tarımsal bitki36,37,tozlaşma için çok önemli olmakla birlikte38, polinatörler bu farklı grup çalışmaları izleme pestisit çok daha az dikkat aldı. Her maternally toplanan polen ve nektar ve bir tek yumurta39sonlu bir kitle ile stoklanmayacaktır, Yetişkin bir yalnız kadın yuva 5-10 mühürlü damızlık odaları içerir. Tarama sonra larvalar ayrılmış polen hüküm ve yeterli beslenme40,41elde etmek için ilişkili polen kaynaklı microbiota güveniyor. Onlar bir sosyal yaşam tarzı faydaları eksikliği nedeniyle yalnız arılar pestisit pozlama42‘ ye karşı daha da savunmasız olabilir. Örneğin, açıkları sosyal arılar bir sprey takip ederken telafi için bazı işçiler tarafından genişletmek ve yeni damızlık gelişmekte olan, bir tek yetişkin yalnız kadın ölümü tüm üreme etkinlik43biter. Duyarlılık bu farklılıkları çeşitli arı takson yönetilen ve vahşi arılar hem için yeterli koruma sağlamak için ecotoxicological çalışmalarda dahil gerek vurgulayın. Ancak, çalışmalar bir avuç kenara etkisi soruşturmalar mantar ilacı maruz kalma öncelikle odaklanmıştır sosyal arılar18,23,32,44tarihinde,45 ,46,47,48,49.

Yalnız arılar Osmia (Şekil 1) ait Dünya çapında birkaç önemli meyve ve fındık bitkileri39,50,51,53, verimli tozlayıcı olarak kullanılmıştır 53. ile yönetilen diğer tozlayıcı24,54,55,56,57,58grupları, Yetişkin Osmia arılar rutin şunlardır bloom bitkileri44püskürtülür mantar ilaçları maruz. Yetişkin kadın üzerinde son zamanlarda püskürtülür bitkileri yiyecek arama toplayabilir ve sonra formlar tek diyet gelişmekte olan larvalar için mantar ilacı yüklü polen ile damızlık onların chambers stok. Kirlenmiş polen hükümler tüketen daha sonra mantar ilacı artıkları42larva açığa çıkarabilir. Maruz kalma riski yalnızca birkaç yakından ilişkili ana bilgisayar bitkiler59,60,61yem oligolectic türler arasında daha yüksek olabilir. Bazı megachilid arılar, örneğin, tercihen parazitizm62azaltmak anlamına gelir düşük kaliteli bitki polen için hayvan yemi için görünür. Ancak, hangi mantar ilaçları oligolectic yalnız arılar arasında larva fitness etkisi ölçüde ampirik olarak sayısal değil. Bu çalışmanın amacı ana test etmek için bir protokol geliştirmektir ve etkileşimli etkileri mantar ilacı pozlama ve polen kaynak vitro fitness yalnız arı yetiştirilen. Araştırmaya, O. ribifloris sensu lato (s.l.) yumurta ticari olarak elde edilebilir (tablo malzeme). Bu nüfus nedeniyle yerli tozlayıcı ve nektar zengini Mahonia aquifolium (Oregon üzüm) için onun güçlü tercih bölge53,63içinde,64 bulundu olarak önemini idealdir (Şekil 2).

Figure 1
Şekil 1. Bir yetişkin Osmia ribiflorisyüksek çözünürlüklü bir fotoğraf. Fotoğraf kredi Dr. Jim Cane, araştırma entomolog, USDA-ARS Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. Osmia ribifloris (s.l.) sazlık. ön planda iç içe geçmiş bir erkek ile iç içe geçirme Phragmite Odası bölümleri ve sazlık için terminal fişler masticated yapraklarından inşa edilir. Kredi Bay Kimball Clark, NativeBees.com fotoğraf Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Bu çalışmada ilk mantar ilacı tedavi pollen larva fitness (geliştirme zamanı ve prepupal biyokütle açısından ölçülür) tüketen etkisini değerlendirmek için hedeftir. Yaygın olarak uygulanan mantar ilacı propiconazole maruz yetişkin arılar arasındaki artan ölüm için birkaç tür 23,24,32,44,45arasında, bağlantılı olmuştur iken 54,55,56,57,58,65,66,67, larva arılar üzerindeki etkisi azdır bilinen. Ana bilgisayar polen larva fitness üzerinde tüketen etkilerini değerlendirmek için bu çalışmanın ikinci amacı olduğunu. Önceki çalışmalarda oligolectic arı larvaları ne zaman ev sahibi polen68tüketmek zorunda geliştirmek başarısız gösterir. Böyle sonuçlar arı Fizyoloji69, polen Biyokimya70ve doğal polen hükümler71ile ilişkili yararlı microbiome atfedilen. Bu çalışmada üçüncü larva fitness etkileşimli mantar ilacı tedavi ve diyet polen etkilerini değerlendirmek için hedeftir.

Anne vücut boyutu da dahil olmak üzere çok sayıda biyolojik özellikleri sağlama oranı, yiyecek strateji ve polen miktarı72,73,74,75 arasında yalnız arı larva fitness etkileyen olduğu bilinmektedir. Bu faktörler savunulabilir Deneysel tasarımlar larva sağlık değerlendirirken gelişmekte olan bir meydan okuma teşkil sazlar arasında önemli değişkenlik tanıtabilirsiniz. Larva geliştirme mühürlü iç içe geçmiş sazlık içinde oluşur göz önüne alındığında, Ayrıca, Döl böyle değişkenlik etkileri ölümcül teknikleri (Şekil 3) kullanmadan görselleştirmek zor ve quantified vardır. Bu zorluğu aşmak için bu çalışma içinde bütün hipotezler kendi iç içe geçmiş sazlık dışında yetiştirilen larva kullanarak test edilmektedir. Deneysel tasarım bir tam çapraz 2 × 2 faktöriyel set-up, 2 düzey oluşan her faktörü ile temsil eder; Faktör 1: Mantar ilacı pozlama (mantar ilacı; Hiçbir fungisit); Faktör 2: Polen kaynak (ana bilgisayar polen, Sigara-host polen). Arılar prepupal sahneye steril multiwell hücre kültür plaka kontrollü laboratuvar koşullarında içinde yumurtadan yetiştirilir. Her şey ayrı ayrı standart miktarda polen sağlanması ve tek bir yumurta ile doludur. Tarama sonra larva kuyu içinde ayrılmış polen beslenir, larva geliştirme tamamlar ve pupation başlatır. Son çalışmalar açıklanamayan ölüm bu yapay yetiştirme ortamına vahşi49,76‘ karşılaştı içinde kaldırdı arılar arasında daha düşük olduğunu göstermiştir. Vitrokullanımı-arı yetiştirilen alan bazlı çalışmalar birçok avantajı vardır: 1) doğal değişkenliği ve kontrolsüz faktörleri genellikle ilgili alan bazlı çalışmalar ile; karıştırıcı etkilerini en aza indirir 2) birden çok düzeyleri aynı anda tedavi grupları arasında test edilmesi ilgi için her factor(s) manipülasyon sağlar; 3) çoğaltır sayısını önceden belirlenmiş olabilir ve her çoğaltma için deneysel etkenler ayrı ayrı yönetilebilir; 4) larva yanıt değişkenleri kolayca görselleştirildiği ve bağımsız olarak rahatsız edici bitişik larva kaydedildi; 5) protokolü multipl faktörler ve yanıt değişkenler içeren daha karmaşık Deneysel tasarımlar içerecek şekilde değişiklik.

Figure 3
Şekil 3. İçeriği içinde doğal bir iç içe geçmiş reed Osmia ribifloris (s.l.). Bireysel odaları, polen hükümler ve bölümleri ve (B) taze gösteren bir disseke reed (siyah bir çember ile gösterilen) ilişkili yumurta ve polen hükümler hasat (A) kapatın. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Protocol

1. Propiconazole çözümleri mantar ilacı pozlama deneyler için hazırlayın Mantar ilacı çözüm x 0,1 denemenin gün ticari olarak satın alınan propiconazole ,3 steril su uygun birimler çözülerek hazırlayın. Tek taze hazırlanmış mantar ilacı çözüm için tüm tedaviler kullanıldığından emin olun. Mantar ilacı çözüm daha önce polen arı toplanan24 (0.361 PPM veya etkin madde g-1 polen µg) rapor propiconazole maksimum konsantrasyon elde…

Representative Results

Larva fitness üç ölçümleri (i) larva gelişimsel zaman, (ii) prepupal biyokütle ve (iii) yüzde yaşayanlar kullanarak sayısal. İki yönlü ANOVA mantar ilacı pozlama kullanılarak yapılmıştır (iki seviye: yok fungisit, mantar ilacı) ve polen kaynak (iki seviye: Ana bilgisayar polen, Sigara-host polen) bağımsız değişkenin ve bağımlı değişken olarak larva gelişimsel zaman olarak. Mantar ilacı pozlama için temel etkisi (F1,28 1,24, P =…

Discussion

Arılar laboratuvar koşullarında doğal onların iç içe geçmiş sazlık dışında yetiştirme larva, fitness ile ilgili birden fazla hipotezler test sağlar. Kimliği belirsiz faktörler devam ölçüde bu arı ölümleri neden, risk değerlendirme çalışmaları vitro kullanarak deneyler potansiyel tehditleri tanımlamak ve yönetim uygulamalarını wild pollinators 12 Bu tür zengini grup için bilgilendirmek yardımcı olabilir ,38,…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar Kimball Clark ve Tim Osmia iç içe geçmiş sazlık sağlamak için Krogh, Meredith Nesbitt ve Molly Bidwell laboratuarı, Drs. Cameron Currie, Christelle Guédot, Terry Griswold, Michael Branstetter ve üç Anonim gözden geçiriciler için yardım için teşekkür ederiz el yazması geliştirilmiş onların yararlı yorum. Bu eser USDA Tarımsal Araştırma Servisi tahsis fon (geçerli araştırma bilgi sistemi #3655-21220-001), Wisconsin Tarım Bakanlığı, ticaret ve tüketici koruma (#197199), Ulusal Bilim Vakfı (altında tarafından desteklenmiştir Grant No Deb-1442148), DOE büyük göller Biyoenerji Araştırma Merkezi (DOE ofisi bilim BER DE-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
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