Valg og nej-valg Bioassays at studere Pupation præference og fremkomsten succes af Ectropis grisescens
Summary
Vi præsenterer her, en protokol for at undersøge pupation præferencen af modne larver af Ectropis grisescens svar på jord faktorer (fx, substrat type og fugt indhold) bruger valg bioassays. Vi præsenterer også en protokol af nej-valg bioassays til at bestemme de faktorer, der påvirker pupation adfærd og efterladte af E. grisescens.
Abstract
Mange insekter lever over jorden som larver og voksne og som forpupper under jorden. I forhold til de overjordiske stadier af deres livscyklus, er mindre opmærksomhed blevet betalt på hvordan miljømæssige faktorer påvirker disse insekter når de forpupper i jorden. Te looper, Ectropis grisescens Warren (Lepidoptera: arkæologiske), er et alvorligt skadedyr af te planter og har forårsaget enorme økonomiske tab i det sydlige Kina. De protokoller er beskrevet her til formål at undersøge, gennem multiple-choice bioassays, om ældre sidste instar E. grisescens larver kan diskriminere jorden variabler som substrat type og fugt indhold, og bestemme, gennem nej-valg bioassays, virkningen af substrat type og fugt indhold på pupation adfærd og fremkomsten succes E. grisescens. Resultaterne ville øge forståelsen af E. grisescens pupation økologi og kan bringe indsigt i jordbundsforvaltning taktik for at undertrykke E. grisescens populationer. Derudover kan disse bioassays ændres for at studere påvirkningerne af forskellige faktorer på pupation adfærd og efterladte af jord-pupating skadedyr.
Introduction
I forhold til larve og voksen stadier af insekter, er den puppe stadie yderst sårbare på grund af den begrænsede mobile evne af pupper, som hurtigt ikke kan flygte fra farlige situationer. Pupating under jorden er en fælles strategi, der anvendes af forskellige grupper af insekter (f.eks.i ordrer Diptera1,2,3,4, Coleoptera5, Hymenoptera6, Thysanoptera7, og Lepidoptera8,9,10,11,12) for at beskytte dem mod overjordiske rovdyr og miljømæssige risici. Mange af dem er svære landbrugs- og skovbrugssektorerne skadedyr1,2,3,4,5,6,7,8 ,9,10,11,12. De modne larver af disse jord-pupating insekter som regel forlader deres værter, falder på jorden, vandre for at finde en passende site, graver sig ned i jorden og konstruere en puppe kammer for pupating8,10.
Te looper, Ectropis grisescens Warren (Lepidoptera: arkæologiske), er en af de mest betydningsfulde defoliator skadedyr af te plante, Camellia sinensis L.13. Selv om denne art blev første gang beskrevet i 1894, det har været fejlagtigt identificeret som Ectropis obliqua Prout (Lepidoptera: arkæologiske) i seneste årtier14,15. Forskelle i morfologi, biologi og geografiske fordeling mellem de to søskende arter har været beskrevet i nogle nylige studier14,15,16. For eksempel, Zhang et al. 15 rapporteret at E. skrå hovedsagelig fandt sted på grænsen af tre provinser (Anhui, Jiangsu og Zhejiang) i Kina, mens E. grisescens har en meget bredere distribution i forhold til E. skrå. Derfor, økonomiske tab som følge af E. grisescens er i høj grad overset, og viden om denne skadeorganisme skal revideres grundigt og fornyet16,17,18,19 . Vores tidligere undersøgelser viste, at E. grisescens foretrækker at forpupper inden for jord, men kunne også forpupper når jorden ikke er tilgængelige (no-pupation-substrat betingelser)11,12.
Dette dokument indeholder en trinvis procedure for at (1) bestemme pupation præference af E. grisescens svar på faktorer som substrat type og fugt indhold ved hjælp af multiple choice bioassays, og (2) bestemme virkningen af abiotiske faktorer på pupation adfærd og fremkomsten succes af E. grisescens ved hjælp af nej-valg bioassays. Alle disse bioassays er udført under velkontrollerede laboratorieforhold. Også, disse bioassays er tilpasset for at vurdere indflydelsen af andre faktorer på pupation adfærd og efterladte af forskellige jord-pupating insekter.
Protocol
Representative Results
Discussion
Pupation præferencer reagerer på forskellige jorden variabler er blevet undersøgt i et par skadedyr6,9,22,23. For eksempel, at studere præferencen af modne larver af Bactrocera tryoni (Froggatt) (Diptera: Tephritidae) blandt forskellige jordbundsforhold fugt, Hulthen og Clarke22 sat en 3 x 3 Latin-square design indeholdende 9 containere fyldt med jord på 0%…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi takker Yuzhen Wen, forsendelse Liang, Shengzhe Jian og Yanjun Li (College for skovbrug og landskabsarkitektur, South China Agricultural University) for deres hjælp i insekt opdræt og eksperimenterende set-up. Dette arbejde blev finansieret af National Natural Science Foundation of China (Grant nr. 31600516), Guangdong Natural Science Foundation (Grant No. 2016A030310445), videnskab og teknologi planlægger projektet af Guangdong-provinsen (Grant No. 2015A020208010) .
Materials
| Triangular flask | Bomex Chemical (Shanghai) Co., LTD | 99 | 250 mL |
| Plastic basin | Chahua, Fuzhou, China | 100 | upper side: 51 cm in diameter; bottom side: 40 cm in diameter; height: 16 cm |
| Zip lock bags | Glad, Guangzhou, China | 126/133 | |
| Polypropylene containers | Youyou Plastic Factory, Taian, China | 139/155/160/161/190 | upper side: 20.0 cm [L] × 13.5 cm [W], bottom side: 17.0 cm [L] × 10.0 cm [W], height: 6.5 cm |
| Waterproof polyviny chloride sheet | Yidimei, Shanghai, China | 141 | |
| Tape | V-tech, Guangzhou, China | VT-710 | |
| Oven drier | Kexi, Shanghai, China | KXH-202-3A | |
| Environmental chamber | Life Apparatus, Ningbo, China | PSX-280H |
References
- Dimou, I., Koutsikopoulos, C., Economopoulos, A. P., Lykakis, J. Depth of pupation of the wild olive fruit fly, Bactrocera (Dacus) oleae (Gmel.) (Dipt., Tephritidae), as affected by soil abiotic factors. Journal of Applied Entomology. 127 (1), 12-17 (2003).
- Chen, M., Shelton, A. M. Impact of soil type, moisture, and depth on swede midge (Diptera: Cecidomyiidae) pupation and emergence. Environmental Entomology. 36 (6), 1349-1355 (2007).
- Holmes, L. A., Vanlaerhoven, S. L., Tomberlin, J. K. Substrate effects on pupation and adult emergence of Hermetia illucens (Diptera: Stratiomyidae). Environmental Entomology. 42 (2), 370-374 (2013).
- Renkema, J. M., Cutler, G. C., Lynch, D. H., MacKenzie, K., Walde, S. J. Mulch type and moisture level affect pupation depth of Rhagoletis mendax Curran (Diptera: Tephritidae) in the laboratory. Journal of Pest Science. 84 (3), 281 (2011).
- Ellis, J. D., Hepburn, R., Luckman, B., Elzen, P. J. Effects of soil type, moisture, and density on pupation success of Aethina tumida (Coleoptera: Nitidulidae). Environmental Entomology. 33 (4), 794-798 (2004).
- Pietrantuono, A. L., Enriquez, A. S., Fernández-Arhex, V., Bruzzone, O. A. Substrates preference for pupation on sawfly Notofenusa surosa (Hymenoptera: Tenthredinidae). Journal of Insect Behavior. 28 (3), 257-267 (2015).
- Buitenhuis, R., Shipp, J. L. Influence of plant species and plant growth stage on Frankliniella occidentalis pupation behaviour in greenhouse ornamentals. Journal of Applied Entomology. 132 (1), 86-88 (2008).
- Zheng, X. L., Cong, X. P., Wang, X. P., Lei, C. L. Pupation behaviour, depth, and site of Spodoptera exigua. Bulletin of Insectology. 64 (2), 209-214 (2011).
- Wen, Y., et al. Effect of substrate type and moisture on pupation and emergence of Heortia vitessoides (Lepidoptera: Crambidae): choice and no-choice studies. Journal of Insect Behavior. 29 (4), 473-489 (2016).
- Wen, Y., et al. Soil moisture effects on pupation behavior, physiology, and morphology of Heortia vitessoides (Lepidoptera: Crambidae). Journal of Entomological Science. 52 (3), 229-238 (2017).
- Wang, H., et al. Pupation behaviors and emergence successes of Ectropis grisescens (Lepidoptera: Geometridae) in response to different substrate types and moisture contents. Environmental Entomology. 46 (6), 1365-1373 (2017).
- Wang, H., et al. No-substrate and low-moisture conditions during pupating adversely affect Ectropis grisescens (Lepidoptera: Geometridae) adults. Journal of Asia-Pacific Entomology. 21 (2), 657-662 (2018).
- Ge, C. M., Yin, K. S., Tang, M. J., Xiao, Q. Biological characteristics of Ectropis grisescens Warren. Acta Agriculturae Zhejiangensis. 28 (3), 464-468 (2016).
- Xi, Y., Yin, K. S., Tang, M. J., Xiao, Q. Geographic populations of the tea geometrid, Ectropis obliqua (Lepidoptera: Geometridae) in Zhejiang, eastern China have differentiated into different species. Acta Entomologica Sinica. 57, 1117-1122 (2014).
- Zhang, G. H., et al. Detecting deep divergence in seventeen populations of tea geometrid (Ectropis obliqua Prout) in China by COI mtDNA and cross-breeding. PloS One. 9 (6), e99373 (2014).
- Ma, T., et al. Analysis of tea geometrid (Ectropis grisescens) pheromone gland extracts using GC-EAD and GC× GC/TOFMS. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 64 (16), 3161-3166 (2016).
- Zhang, G. H., et al. Asymmetrical reproductive interference between two sibling species of tea looper: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua. Bulletin of Entomological Research. , (2016).
- Luo, Z. X., Li, Z. Q., Cai, X. M., Bian, L., Chen, Z. M. Evidence of premating isolation between two sibling moths: Ectropis grisescens and Ectropis obliqua (Lepidoptera: Geometridae). Journal of Economic Entomology. 110 (6), 2364-2370 (2017).
- Li, Z. Q., et al. Chemosensory gene families in Ectropis grisescens and candidates for detection of Type-II sex pheromones. Frontiers in Physiology. 8, (2017).
- Chen, L. Q. Research on structure of soil particle by hydrometer method. Environmental Science Survey. 29 (4), 97-99 (2010).
- Kucera, M., Malmgren, B. A. Logratio transformation of compositional data: a resolution of the constant sum constraint. Marine Micropaleontology. 34 (1-2), 117-120 (1998).
- Hulthen, A. D., Clarke, A. R. The influence of soil type and moisture on pupal survival of Bactrocera tryoni (Froggatt) (Diptera: Tephritidae). Australian Journal of Entomology. 45 (1), 16-19 (2006).
- Alyokhin, A. V., Mille, C., Messing, R. H., Duan, J. J. Selection of pupation habitats by oriental fruit fly larvae in the laboratory. Journal of Insect Behavior. 14 (1), 57-67 (2001).
- Torres-Muros, L., Hódar, J. A., Zamora, R. Effect of habitat type and soil moisture on pupal stage of a Mediterranean forest pest (Thaumetopoea pityocampa). Agricultural and Forest Entomology. 19 (2), 130-138 (2017).
