Presentert her er en protokoll for å bestemme antall thrips og minutt pirat bug rovdyr i avlinger over flere datoer i feltet eksperimenter. Også illustrert er hvordan man skal bestemme effekten av ledelsen taktikk mot thrips og evaluere fordelene ved predasjon av minutter pirat bugs.
Den vestlige blomsten thrips, Frankliniella Mantidae (Pergande), er en polyphagous pest som har vært spredt over hele verden. Utstrakt bruk av insektmidler i forsøk på å kontrollere sine befolkninger eliminerer naturlige fiender og konkurrent blomst thrips arter, og dermed øke sin befolkning. En bærekraftig situasjon utvikler seg med samtidig motstandsdyktig pest bestander, sekundære pestutbrudd, og miljøødeleggelser. Integrert pest ledelse utnytter kunnskap om pest og naturlige fiendtlige relasjoner til å implementere taktikk som er miljøvennlig og bærekraftig. Minute pirat bugs er de viktigste verdensomspennende rovdyr av thrips. De kan undertrykke og til slutt kontrollere Frankliniella arter blomst thrips. Flower prøver tatt minst ukentlig er nødvendig for å forstå predator-byttedyr dynamikk. Vist her er prøvetaking av blomstene av fruiting grønnsaker og følgesvenn planter for å anslå tettheten av individuelle thrips og minutt pirat bug arter. Representative data illustrerer hvordan protokollen brukes til å fastslå effekten av ledelsen taktikk over tid og hvordan å evaluere fordelene ved predasjon av minutt pirat bugs. Sampling protokollen er tilsvarende tilpasningsdyktig til prøvetaking thrips og minutt pirat bugs i andre plantearter verter.
Den vestlige blomsten thrips, Frankliniella Mantidae (Pergande), var en av de første store skade midler som ble spredt over hele verden som et resultat av Globalism og den internasjonale handelen av landbruksprodukter. Økonomisk skade resultater direkte fra fôring og oviposition og indirekte gjennom overføring av plante patogene virus. Invasive populasjoner var allerede i stor grad motstandsdyktig mot de fleste klasser av insektmidler, og forsøk på å kontrollere populasjoner med insektmidler har bare økt skade ved å eliminere viktige naturlige fiender og konkurrent arter. Denne kontrollen tilnærmingen har destabilisert ledelse programmer og har resultert i resistente pest bestander, sekundære pestutbrudd, og miljøødeleggelser1.
Integrert pest ledelse planer ha blitt bebygget fra kunnskap av pest og naturlig fienden forbindelser og effektene av ledelse taktikken opp på disse forbindelser. Befolknings egenskapene til rask kolonisering og vekst har lenge vært antatt å overgå kapasitetene av naturlige fiender for å regulere de opportunistiske vestlige blomster thrips; det vil si, før det ble vist at predasjon fra naturlige populasjoner av Orius insidiosus (si) ikke bare resulterte i undertrykkelse av vestlig blomst thrips populasjoner, men også en nedgang på populasjoner mot utryddelse2. Videre er den vestlige blomsten thrips hovedsakelig blomster-bor, der den konkurrerer om pollen og andre blomster ressurser med innfødte polyphagous blomst thrips.
I de fleste av de østlige USA, de viktigste innfødte konkurrent er Frankliniella tritici (Fitch), mens i det sørlige Florida de viktigste konkurrent arter er Frankliniella bispinosa (Morgan)3. Den vestlige blomsten thrips lider sterk biotiske motstand i Florida fra de innfødte arter av rovdyr og konkurrent blomst thrips arter; Det er imidlertid den dominerende arten i habitater forstyrret av insektmidler og andre taktikker som utelukker konkurrent thrips og naturlige fiender. Derfor er en kjernekomponent i vellykket integrert pest Management programmer for fruiting grønnsaker økt predasjon og konkurranse3,4. Disse programmene har blitt utviklet fra kunnskap om predator-byttedyr dynamikk og effektiviteten av ulike taktikker for å administrere thrips og øke biotiske motstand. Her, metodikken brukes til å anslå tettheten av individuelle thrips og minutt pirat bug arter i blomstene av fruiting grønnsaker og ledsager planter i Florida er vist. Dataene brukes til å bestemme effekten av ledelsen taktikk og evaluere fordelene ved predasjon av minutt pirat bugs.
Designe blomsten thrips prøvetaking protokollen: bakgrunnsinformasjon
Da den vestlige blomster thrips dukket opp som en stor pest på 1980-tallet5, var det nødvendig å utvikle prosedyrer for å nøyaktig, effektivt og nøyaktig bestemme antall individuelle thrips arter i feltstudier. Prosedyrene beskrevet her har blitt utviklet fra kunnskap oppnådd i en rekke studier utført for å forstå biologi og forvaltning av blomster thrips. Eksempler på disse studiene er arbeid av Funderburk et al.2, Hansen et al.6, Salguero Navas et al.7, Sutherland et al.8, og Tyler-Julian et al.9. Konsentrasjonene av Frankliniella arter og minutt pirat bugs i blomster er behaviorally basert og ikke en gjenstand for insektmiddel programmer eller prøvetaking6. Estimater av populasjoner i blomster over andre plantedeler vanligvis er tilstrekkelig for å forstå den lokale dynamikken i Predator og byttedyr på en plante vert og evaluere fordelene med biologiske kontrollprogrammer basert på Predator å byttedyr prosenter. Imidlertid kan metodikken utviklet for blomster tilpasses prøvetaking av andre plantedeler. Den vanlige prøve enheten er en eller flere blomster. Antallet prøver som trengs for å oppnå ønsket presisjonsnivå er en funksjon av befolkningstetthet og antall blomster i prøve enheten.
Arter av Frankliniella tendens til å være en aggregert distribusjon i blomster, og bestander vanligvis er konsentrert i blomstene av den øvre plante baldakin7. For de fleste studier, er blomster tilfeldig valgt fra den øvre halvdelen av anlegget. Relative teknikker for å fjerne thrips fra blomster, inkludert flytende vasking, mekaniske koagulater, eller uttørking, er unøyaktige og unøyaktige8. På grunn av dette brukes en direkte telling, absolutt estimat teknikk. Thrips er små organismer ca 2 mm i Iength, og mikroskopi vanligvis er nødvendig å nøyaktig bestemme arten. Blomstene som utgjør en prøve enhet er plassert i et hetteglass med 70% alkohol. Når prøvene er samlet inn, er hetteglassene fra hver tomt tilbake til laboratoriet for ekstraksjon av thrips og minutt pirat bugs og nøyaktig bestemmelse av kjønn, arter og scene av hver. Eksperimenter består av replikerte feltet tomter som brukes til å evaluere effekten av behandlinger for å undertrykke thrips og fordelene ved predasjon av minutt pirat bugs. Flower prøvene er tatt minst ukentlig under blomstring perioden av anlegget verten. Randomisert komplett blokk eksperimentell design er nyttig i å fjerne fra den eksperimentelle feil forskjeller i thrips og minutt pirat bug tettheten mellom blokkene. Sub-plot behandling ordninger er nyttige for å redusere Inter-plot effekter av ledelsen taktikk som påvirker thrips bevegelse9.
Flower sample prosessering og analyse: bakgrunnsinformasjon
Før 1990-tallet ble nøkler til arter av thrips utviklet for bruk av taksonomisk spesialister, som plasserte thrips for identifisering på mikroskop lysbilder ved hjelp av en av flere monterings medier. Forskere som studerer thrips biologi og ledelse var ikke taksonomisk spesialister, og det var ingen involvering av taksonomisk spesialister i studiene. Vanligvis ble thrips i prøver fra disse studiene samlet inn i slekten, familien, mus eller ordre nivåene for klassifisering. Etter spredningen av den vestlige blomsten thrips, var det 1) rask spredning av forskning om thrips biologi og ledelse og 2) anerkjennelse av forskere for behovet for å identifisere thrips arter og utvikle et effektivt system for behandling av prøver.
I studier på midten av 1990-tallet som involverte thrips befolknings biologi, ble voksen thrips fra prøvene plassert på objektglass og identifisert til arter av taksonomisk spesialist R. J. Beshear (f.eks. Salguero Navas et al.7). Larvene ble bare identifisert som en slekt på grunn av mangel på larvestadiet identifikasjons nøkler som var tilgjengelig på det tidspunktet. Raset montering var kostbart og arbeidskrevende, og et mer effektivt system ble utviklet2. I senere studier, thrips i prøvene ble Hentet fra blomstene i en Petri parabolen inneholder 70% alkohol, og menn og kvinner i Petri parabolen ble identifisert til arter under stereoscopy. De fleste av våre undersøkelser omfatter arter av Frankliniella. De voksne av disse artene ble adskilt til arter under stereoscope ved hjelp av forskjeller i deres chaetotaxy på rygg flaten av pronotum, hodet og antennene10,11,12.
Ytterligere ekspertise innen thrips taksonomi er ervervet for å anerkjenne og identifisere andre thrips slekter og arter i prøvene. Det er mange Orius arter over hele verden som er viktige rovdyr av thrips. To arter, O. insidiosus og o. pumilio (Champion), er Sympatric gjennom mye av Florida13. De voksne av disse artene er adskilt av fargeegenskapene til basal Fasettøynene segmentet, femora av bak benet, og Cuneus på vingen. Thrips arter og kjønn varierer i biologi og atferd; Derfor blir data for hver av dem vanligvis analysert separat. Fordi thrips populasjoner i blomster har et aggregert mønster av distribusjon, må dataene transformasjon for å stabilisere avvik mellom behandlingene. Behandlings midlene sammenlignes med analyse av varians etter behov for eksperimentell design, og dataene analyseres for hver enkelt dato og/eller for data som samles over dato2,9. Analyse av effekter på individuelle datoer er viktig når behandlings forskjellene varierer over dato. Forholdet mellom den totale thrips (voksne og larver) per minutt pirat bug (voksne og nymfer) brukes til å evaluere effektiviteten av biologisk kontroll med minutt pirat bugs i Florida feltstudier undertrykke thrips populasjoner i forholdet omtrent ett rovdyr for hver 180 thrips2,9.
Prøvetaking protokoller med ønsket nivå av presisjon for å anslå befolkningstettheten av blomster thrips ble utviklet for Florida avlinger over mer enn tre ti år med felt forskning. Studier ble gjennomført for å forstå viktige aspekter av Flower thrips biologi som påvirker befolknings estimater. For eksempel ble studier gjennomført for å forstå virkningene på estimater av tid på dagen når prøvetaking16, sample sted innen feltet16, sample plassering på enkelte planter6,16, mønstre av aggregering i blomster7, og blomst farge17. Disse faktorene ble funnet å påvirke befolknings estimater; så, beslutningene om hvor, når og hvordan er kritisk viktig når utforme prøvetaking protokollen i fremtidige forskningsstudier.
Minute pirat bug voksne og nymfer er svært anthophilous, og Predator aggregater med sitt byttedyr i en tetthet-avhengig måte ved å foretrekke de samme blomstene også foretrukket av thrips17. De utnytter også signaler fra byttedyr eller fra planter skadet av byttedyr i å finne thrips. De voksne beveger seg raskt mellom blomster, en atferd som forbedrer deres evne til å spore lokale populasjoner av thrips byttedyr i rom og tid18. Derfor bør Prøvetaking protokoller utviklet for å estimere populasjoner av thrips brukes i fremtidige studier ved estimering populasjoner av minutt pirat bugs. Minute pirat bugs er effektive rovdyr av voksne og larver av ulike Frankliniella arter blomst thrips19. Antallet rovdyr i forhold til antall totalt thrips byttedyr gir den beste anslaget av evnen til minutt pirat bugs å undertrykke og kontrollere blandede populasjoner av thrips i blomstene. Dette bør vurderes ved analyse av data i fremtidige studier.
Den Frankliniella arter voksne raskt kolonisere vert avlinger gang blomstring begynner, og rask befolkningsvekst følger i fravær av dødelighet fra naturlige fiender2,18,19. På en god plante vert for både rovdyr og thrips byttedyr som solsikke, antall thrips er størst snart etter blomst innvielse, etterfulgt av reduksjoner i populasjoner som minutt pirat bugs økning (figur 9). Bestander av minutt pirat bugs fortsatt selv om thrips er nesten utryddet. For å fullt ut forstå dette predator-byttedyr dynamisk forhold, er det nødvendig å prøve ofte gjennom hele blomstring perioden av avlingen. Det samme gjelder når undersøke effekten av andre typer taktikk, som de kan være effektiv på noen datoer og ikke andre. En eller to ganger ukentlig prøvetaking over hele perioden av blomstring ble brukt til å evaluere virkningene av flere taktikker i push-pull systemet under etterforskning i Tyler-Julian et al.9,14.
Frankliniella er den nest største slekten i familien Thripidae, og det er en stor mengde litteratur som beskriver voksenlivet stadier20. Et kompleks av arter bor blomster som er spesifikke for ulike plante vert arter og geografiske steder. Derfor er ekspert identifisering av lysbilde klargjorte prøver fra et delsett av den første prøvetaking kritisk. Så, i en gitt plante vert og geografisk plassering, taksonomisk tegn unike for voksne i hver art kan velges slik at arten kan bestemmes i fremtidige studier uten å gå til arbeidskrevende og kostbar prosedyre for å plassere hver på mikroskop for visning under et sammensatt mikroskop. De rett og slett kan sees og identifiseres under en stereoscope. (I noen uvanlige situasjoner er morfologiske tegn som skiller to arter er så like at de ikke kan skilles under stereoscope.) Metoder som er beskrevet her for blomsten thrips arter vanlig i de fleste avlinger i Florida bør tilpasses og brukes på andre geografiske steder ved behandling av et stort antall prøver som trengs i feltstudier for å fastslå effekten av ledelsen taktikk og for å evaluere fordelene av predasjon av minutt pirat bugs.
The authors have nothing to disclose.
Støtte ble levert av spesialist Beskjær Block Grants fra Florida Department of Agriculture og Consumer Services Numbers 01856 og 024049. Ytterligere støtte kom fra samarbeidsavtaler mellom USDA-ARS og University of Florida Numbers 58-6618-2-096 og 58-6618-4-035. Vi takker tidligere studenter, postdoc og samarbeidspartnere som har bidratt på så mange måter til vår forskning for å forstå de faktorene som påvirker befolkningen dynamikken i blomst thrips.
Alcohol | Any source | 70% ethanol or isopropyl | |
Centrifuge tube | Fisher Scientific Co. | 06-443-18 | Flat cap and trayed |
Forceps | Fisher Scientific Co. | 08-885 | Medium point |
Kaolin clay | Novasource | Surround WP | 95% kaolin |
Pasteur pipet | Fisher Scientific Co. | 13-678-6A | 5 ¾ inch disposable |
Petri dish | Fisher Scientific Co. | FB0875711A | With grid |
Probes/seekers | Fisher Scientific Co. | 08-995 | 6 inch bent end |
Scalpel | Fisher Scientific Co. | 14-840-00 | Excel international |
Stereomicroscope | Leica Microsystems | M Series | 40X and greater |
UV-reflective mulch | Intergro | Metalized |