Evaluarea efectului substanțelor chimice de mediu asupra dezvoltării albinelor de la individ la
rezumat
Aici vă prezentăm o metodă de hrănire a alimentelor contaminate cu pesticide atât unei albine individuale, cât și unei colonii de stup. Procedura evaluează efectul pesticidelor asupra albinelor individuale prin hrănirea in vivo a hranei larvare de bază și asupra stării naturale a coloniei stupului.
Introducere
Prezența pesticidelor în mediu este una dintre cele mai grave probleme care afectează viața unei albine 1, 2, 3. Mai multe studii au demonstrat prezența comună a reziduurilor de pesticide în coloniile de albine și în produsele apicole. În Taiwan, cererea medie de pesticide a fost de 11-12 kg/ha în fiecare an (din 2005 până în 2013). Cantitatea de pesticide utilizate în Taiwan este mai mare decât cea din țările UE și din țările din America Latină 4, 5. Cu alte cuvinte, mediul apicol suferă de stres sever din partea pesticidelor, în special în Taiwan și poate în alte țări.
Albina Apis mellifera este una dintre principalele insecte polenizatoare din sistemele agricole 6 și produce, de asemenea, produse valoroase, cum ar fi mierea. Cu toate acestea, albinele sunt expuse la diverse pesticide, iar aceste pesticide pot fi readuse la hrănire după stupi pe flori care au fost tratate cu pesticide la colectarea nectarului și a polenului 7, 8. Ele pot fi, de asemenea, expuse acestora. controlul problemelor dăunătorilor din stupii 9, 10, 11. Deoarece larvele albinelor sunt hrănite de albinele mamă pentru dezvoltarea lor, larvele, dronele și chiar regina pot fi expuse acestor nectare contaminate de pesticide și polen 12. Toxicitatea diferitelor pesticide pentru albine trebuie abordat 13.
S-au făcut multe eforturi pentru a evalua problemele reziduurilor de pesticide din mediu. Yang și colab. a testat influența insecticidului neurotoxic imidacloprid asupra dezvoltării larvelor albinelor în arici și a raportat că o doză subletală de imidacloprid a dus la un comportament asociativ olfactiv la albinele adulte 14. Mai mult, Urlacher și colab. au examinat efectele subletale ale unui pesticid organofosfat, clorpirifos, asupra performanței de învățare a unui lucrător în albinele în condiții de laborator 15. În studiul nostru anterior, am evaluat impactul unui regulator de creștere a insectelor (IGR), piriproxifen (PPN), asupra albine larvele 16.
În acest articol, vă prezentăm metodele de evaluare a impactului chimic asupra dezvoltării albinelor. Metodele de hrănire a albinelor au fost descrise și aplicate fie albinelor individuale, fie unei colonii. În primul rând, am testat diferite concentrații de furaje larvare de bază contaminate cu pesticide (BLD) pe larvele din colonii pentru a evalua impactul pesticidelor asupra albinelor individuale in vivo. Simulăm apoi condiția naturală a ionilor pesticide folosind sirop contaminat cu pesticide în interiorul stupilor. În această metodă, PPN, utilizat pe scară largă împotriva dăunătorilor de insecte 17 și dăunător dezvoltării larvelor și pupelor de albine 16, 18, 19, va fi un indicator care să reprezinte efectul negativ al pesticidului pe sol.
Abonament necesar. Vă rugăm să recomandați JoVE bibliotecarului dvs.
Protocol
2. metoda de hrănire in vivo
Notă: Modelul de hrănire in vivo a fost modificat din Hanley și colab. 20
Rezultate reprezentative
Pentru testul câmpului albinelor, o regină a fost limitată la cadrul secțiunii 4 pentru depunerea ouălor. Acest pas ar putea crește densitatea reproducătorilor într-un cadru și să faciliteze următoarele observații. Fiecare tratament a fost marcat, iar dezvoltarea albinelor a fost clar observată printr-o lamă transparentă. Hrănirea in vivo a PPN-BLD către larvele de albine din stup a fost efectuată pentru a evalua cu precizie influența PPN asupra dezvoltării albinelor din colonie. Utilizarea metodei de hrănire in vivo a facilitat observarea efectelor tratamentelor chimice asupra stupului.
Pentru fiecare doză de PPN-BLD, un total de cincizeci de celule de puiet au fost marcate și procesate. După adăugarea PPN-BLD, cadrele tratate au fost returnate coloniilor originale pentru observare în condiții de câmp. Efectele negative ale PPN-BLD asupra albinelor în stadiu larvar au fost ușor observate. S-a observat un efect dependent de doză. tabelul 1 arată numărul de albine care au murit în stadiul larvelor la cele mai mari doze de 10 și 100 ppm. Așa cum se arată în tabelul 1, la ambele doze (0,1 și 1 ppm), ratele de coafare, zilele la apariție și ratele de eclozare nu au fost semnificativ diferite de 0 (adăugarea de BLD adăugată) sau controlul postului, cu doar un procent semnificativ mai mare la albinele cu aripi distorsionate la 1 ppm. Melanizarea pupelor a fost observată la concentrații scăzute de PPN. În plus, proporția albinelor adulte a apărut cu aripile deformate a crescut cu doze mai mari de PPN (tabelul 1).
Pentru a simula coloniile de albine care suferă de reziduuri de PPN din mediu, a fost efectuată alimentarea cu sirop de PPN la întreaga colonie de albine de miere. Înainte de tratament, fiecare colonie a fost împărțită în 9 grupuri de timp diferite la 3 zile distanță de două la regină. (Fifigura 2). Prin urmare, efectele PPN asupra ecloziunii, capacului și ratelor de eclozare au fost observate simultan în condiții similare cu cele ale mediului natural.