The investigations were financially supported by the Division for Earth and Life Sciences of the Netherlands Organization for Scientific Research (grant 833.13.004), the Sci-Tech Landing Projection of Higher Education of Jiangxi Province (KJLD14030) and The Cultivation Plan for Young Scientists of Jiangxi Province (Jinggang star 20153BCB23014). We thank Daomeng Fu, Zhigang Li and Xiaolong Huang for their help in producing the movie.

1. Änderung eines Laubbläser-vac für Absaug- Sampling <ol><li> Sammeln Sie alle Teile in der Materialliste aufgeführt. </li><li> Schließen Sie alle Polyvinylchlorid (PVC) mit weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC-U) Kleber (Rohre 1-2-3-4-5 und 6-7). </li><li> Bohren Sie drei Löcher, die um den Saugmund der Maschine gleichmäßig verteilt sind. </li><li> Schließen Sie das Gerät an das Ende 1 von PVC-Rohr 1-5 durch Einsetzen einer Schraube in jede der drei Löcher. Verwenden Sie den Kleber nicht Rohrende 1 an das Gerät anzuschließen, weil die Verbindung reversibel sein sollte, den Lüfter zu reinigen. Anmerkung: Bei der Durchmesser der Ansaugöffnung der Maschine aus dem Modell hier beschriebenen unterscheidet, sollte der Durchmesser des Rohrendes 1 eingestellt werden, um die Maschine nahtlos zu passen. </li><li> In 2 Lagen Gewindedichtband zum Rohr 5 und 6 endet. </li><li> Legen Sie das Stück Metall Gaze zwischen dem Schlauch und dem Mundstück (PVC-Rohre 6 und 7) zu verhindern, dass die Sampling-Netz aus in die ma gesaugt wirdchine. Verwenden Metallgaze mit einer Maschenweite zwischen 0,5 mm und 0,5 cm. </li><li> Schließen Sie den Schlauch an Rohrenden 5 und 6 mit Metallklammer Reifen. </li></ol> 2. Bereiten Sie die Sampling-Gehäuse <ol><li> Entfernen Sie den Boden aus einem Plastikeimer (50 L, 40 cm Bodendurchmesser). Diese Größe des Gehäuses erstreckt sich 2-4 Reis Hügel in einem transplantierten Reisfeld, je nach Erntestufe 24. </li><li> Bringen Sie eine Nylon-Mesh-Ärmel, mit einer Länge von 1 m, an die Spitze der Schaufel ein Gummiband. Für diese Hülse, verwenden Sie eine Maschenweite, die das Entweichen der kleinsten Zielarthropoden zu verhindern, die klein genug ist. Verwenden einen Durchmesser von weniger als 0,5 mm. </li></ol> 3. Feld Anwendung der modifizierten Laubsauger-vac für Absaug- Sampling <ol><li> Verwenden zwei Personen, die die Vorrichtung in dem Bereich zu betreiben. Eine Person bedient das Gebläse-vac und der andere übernimmt die Eimer Gehäuse und die Probenahme Netze. </li><li> Starten Sie die Maschine. </li><li> Legen Sie eine Sampling-net in den Mund Teil des Gebläses-vac und befestigen Sie sie mit einem Gummiband. Für das Netz, verwenden Sie eine Maschenweite, die klein genug ist, um die kleinste Zielarthropoden zu fangen, aber nicht offensichtlich, Luftwiderstand erzeugen. Verwenden Sie das Licht Nylonmaterial mit einem Maschendurchmesser zwischen 0,2 bis 0,5 mm. </li><li> Legen Sie das Gehäuse schnell über die Pflanzen an einer beliebigen Stelle auf dem Feld und drücken Sie den Boden des Eimers fest in den Boden. Stellen Sie sicher, dass die Hülse Arthropoden geschlossen ist, um zu verhindern der Oberseite des Gehäuses entweicht. </li><li> Entfernen Sie alle Arthropoden aus dem Inneren des Gehäuses in einer Top-down-Spirale Art und Weise, für eine einheitliche Probenahme Dauer. Für Reiskulturen in den vegetativen und reproduktiven Stadien, Probenahme Dauer von 1 und 2 min bzw. verwenden. </li><li> Nach der Bearbeitungen, das Gummiband aus dem Sampling-Netz zu entfernen, schnell das Netz zu schließen und es aus dem Mund Teil des Gebläses-vac nehmen und es mit einem Knoten zu schließen, während die Maschine am Laufen zu halten. </li><li> Wiederholen Sie sTEPs 3.2 bis 3.5 an beliebigen Stellen im Bereich für die nächsten Proben. Die Anzahl der Wiederholungen hängt von der Variation der räumlichen Verteilung von Arthropoden in dem Feld, die erforderliche Genauigkeit der Schätzung und dem Zweck der Studie. Typischerweise werden sechs Wiederholungen einen guten Eindruck von der Arthropoden Gemeinschaft geben und Arten Abundanz. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Absaug- Probenahme ist eine von vielen möglichen Methoden Arthropodengemeinschaften in Kulturen zu probieren. Für die wissenschaftliche Forschung in Reis-Systemen ist Saug Probenahme eine geeignete Option, da die Methode absolute Schätzungen von Arthropoden Dichten liefert, es ist nicht destruktiv, und - im Gegensatz zu visuellen zählt - ermöglicht die Sammlung und Lagerung von Proben für die spätere Verarbeitung. Im Vergleich zu dem im Handel erhältlichen D-vac ist das Gebläse-vac kleiner, leichter und einfacher zu in (überflutet) Reisfeldern handhaben und einfacher auch mit einem Gehäuse zu verbinden. Zum Beispiel wiegt ein Gebläse-vac ca. 6 kg, während der Rucksack D-vac - Modell, als internationaler Standard für Insektenstichproben präsentiert, hat ein Gewicht 12 kg 11. Noch wichtiger ist , ist die Sammeleffizienz des Gebläses-vac höher als die D-vac 16,17, während die Kosten des Gebläses-vac weniger ist. Die Modifikation eines Laubbläser-vac in einen Saug-Sampler erfordert keine speziellen Fähigkeiten oder Ausrüstungund dauert weniger als eine Stunde, nachdem alle weiteren Teile gesammelt worden sind. Das Gebläse-vac hier beschrieben ist , ist leichter zu konstruieren und zu betreiben , als Versionen beschrieben zuvor in der Literatur 16,17 und die erforderlichen Teile (Tabelle 1) sind Standardkonstruktionsmaterialien , die allgemein verfügbar sind. Dies macht das Gebläse-vac auch für Forscher mit kleinen Budgets in den Entwicklungsländern. Die Kraft und Verdrängung des Motors bestimmt die Saugkraft des Gebläses-vac. Hier empfehlen wir eine Maschine mit einer Leistung zwischen 0,7 bis 1,2 kW und einer Verschiebung zwischen 25-35 ccm, die zum Abtasten der Anlage lebenden Arthropoden Gemeinschaft in Reis ausreichend ist. Die Länge des flexiblen Kunststoffschlauch und der Durchmesser des saugende Mundteil (Leitung 7) sind von entscheidender Bedeutung für ein gutes Sampling-Leistung. Ein Schlauch, der zu lang ist, wird die Saugkraft, während ein Schlauch reduzieren, die zu kurz ist, wird unbequem während der Probenahme zu verwenden. Ähnlich,ein Mundstück mit einem zu großen Durchmesser wird die Saugleistung, während ein Durchmesser zu reduzieren, die zu klein ist, wird die Sampling-Effizienz aufgrund der geringen Fläche zu reduzieren. Die Sampling-Effizienz hängt entscheidend von der Sampling-Dauer. Wenn Probenentnahme während der Vegetationsperiode durchgeführt wird, kann die Dauer der Probenahme muss der Anlagengröße, Struktur angepasst werden und Pflanzdichte ein ähnliches Maß an Effizienz zu erhalten. Sampling Effizienz sollte durch sorgfältige visuelle Inspektion des umschlossenen Bereich nach der Probenahme kontrolliert werden. Wenn es noch Arthropoden vorhanden sind, muss die Probenahme Dauer erhöht werden. Die empfohlenen Probenahme- Dauern für Reiskulturen im vegetativen Stadium ist 1 Minute und in der reproduktiven und Reifestadien ist es 2 Minuten. Absaug- Probenahme mit dem Gebläse-vac in überfluteten Gebieten durchgeführt werden, während alternative Methoden, wie pitfall und schlagen Blatt Probenahme nicht durchführbar sind im Wasser stehen. Das Gebläse-vac kann auch sein,zu probieren Sie die Arthropoden Gemeinschaft auf der Wasseroberfläche von überfluteten Reisfeldern (zB räuberische Wasserkäfer) verwendet, wie die Maschine des Saugens in etwas Wasser fähig ist. Allerdings ist es nicht für die Probenahme Wasser Arthropoden als Motor laufen kann empfohlen stoppen, wenn das Mündungsteil tief in das Wasser eingeführt wird, und der Luftstrom blockiert wird. Abgesehen von Reis kann das Gebläse-vac auch in anderen Kulturen und Nichtkulturlebensraum verwendet werden, solange die Höhe und Struktur der Vegetation ermöglicht die richtige Platzierung des Gehäuses 25. Unsere Gebläse-vac Saug-Probenahmeverfahren ist nicht destruktiv. Fast alle Arthropoden in der Probenahme Netz gesammelt überlebt, einschließlich der weichen Körper wie Stechmücken und damselflies. Die Anwendung dieser Verfahren hat jedoch einige Einschränkungen und Nachteile. Das Gebläse-vac muss von zwei Personen bedient werden. das Gebläse-vac im Bereich Trage wird in einigen Störungen führen, und daher kann dieses Verfahren unterschätzenstörungsempfindlichen Arten wie Heuschrecken. Schnelle und abrupte Platzierung des Gehäuses in einem relativ ungestörten Bereich in der Vorwärtsbewegungsrichtung kann dieses Potential Vorspannung begrenzen. Das laute Geräusch des Gebläses-vac Maschine kann auch Störungen verursachen, und in Wohngebieten in der Nacht Probenahme wird nicht empfohlen. Das Verfahren ist nicht geeignet für die Probenahme hochmobilen fliegenden Insekten, wie räuberische Odonata oder größere hymenopterous Parasitoide. Wie bei jeder Probenahmeverfahren kann die Kombination des Gebläses-vac mit anderen Verfahren, wie Sweep net Probenahme oder destruktive Ernte von Pflanzen, bieten eine vollständige und ausgewogene Beurteilung der Arthropoden - Gemeinschaft 26.

Wiederholte Beurteilung der Fülle und Vielfalt der phytophagous und entomophagous Arthropoden in Kulturen ist für ökologische Studien der Populationsdynamik und Interaktionen zwischen den Arten benötigt werden, einschließlich der Untersuchung der biologischen Kontrolle. Reis ist ein wichtiges Grundnahrungsmittel, die ein hohes Potenzial für die biologische Bekämpfung von entomophagous Arthropoden 1,2, aber die 3 durch Insektizide gestört werden kann. Die Vielfalt der Arthropoden in Reiskulturen kann hoch sein, und Arthropodenarten besetzen verschiedenen Kulturpflanzen Schichten (zB Boden, Stengel, Baldachin, Blumen), unterscheiden sich in der Art der Bewegung (zB Laufen, Springen, Fliegen) und Nahrungssuche Strategie (zB sessile Insekten, Jagd Raubtiere und Blumen besuchen Bestäuber) 4 zu saugen. Es gibt eine breite Palette von Arthropoden Stichprobenverfahren, die jeweils mit Stärken und Schwächen. Zum Beispiel Bodenfallen kann verwendet werden, am Boden lebende Arthropoden zu probieren, aber aktivitätsabhängigen rela bietentive Bevölkerung schätzt 5,6. Sweep - Netze können in dem Vordach 7-9, zur Probe schnell fliegenden Insekten verwendet werden , aber relativ Schätzungen von Arthropoden Fülle geben. Der Beat Blatt Methode kann verwendet werden , um die Pflanze lebende Gliederfüßer Gemeinschaft zu probieren und bietet absolute Schätzungen von Arthropoden Hülle und Fülle, aber es kann nicht effektiv in den überfluteten Getreidefeldern wie Reisfelder 10 verwendet werden. Saug-Probenahme, wenn in Kombination mit einem Gehäuse durchgeführt, eine standardisierte Fläche des Feldes bedeckt, bietet absolute Schätzungen der Dichten von Pflanzen lebenden Arthropoden. Dieses Verfahren kann auch in gefluteten Reis verwendet werden. Proben können für die spätere Verarbeitung und Identifikation gespeichert werden. Die Dietrick Vakuum (D-vac) 11 ist das erste kommerziell entwickelte Sog Sampler. Obwohl D-vacs noch weit 12-14 verwendet werden, sind sie relativ teuer, haben eine begrenzte Saugkraft 15 und sind relativ schwer, was sie schwer macht,in überfluteten Reisfeldern 16 handhaben . 16 Arida und Heong entwickelt einen Sog Sampler einen benzinbetriebenen Laubbläser-vac verwenden, und dieser Prototyp wurde weiter verfeinert durch Domingo und Schoenly 17. Vorteile der Gebläse-vac Saug sampler im Vergleich zum D-vac sind, dass es viel billiger und leichter zu handhaben. Obwohl die Saug - Sampling - Gebläse-vac Methode 18-23 in vielen ökologischen Studien verwendet wurde, wurden die Anweisungen für die Änderung und Anwendung nicht klar beschrieben. Hier präsentieren wir eine videobasierte, detaillierte Beschreibung der Modifizierung und Anwendung eines benzinbetriebenen Laubbläser-vac für die Absaugung Probenahme von Arthropoden Populationen in überfluteten Reisfeldern. Die Änderung wird inspiriert von Arida und Heong 16 und Domingo und Schoenly 17, aber das Design wurde weiter vereinfacht im Vergleich zu diesen Originalpublikationen, erleichtert Aufbau und die Verwendung.

<table><tbody><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Machine&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>Leaf blower-vac</td><td>We used Oleo-Mac BV300, Made in Italy</td><td>Power: 1.0 kW, Displacement: 30.5 cc, Max air volume: 720 m&amp;sup3;/hr, Max air speed: 70 m/sec, Weight: 4.5 kg, Diameter of suction mouth: 113&amp;nbsp;mm</td><td>There are many different brands and models available. For comparable performance, the specifications concerning power and air speed should be similar to those presented here.</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Additional parts for modification&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>PVC pipe 1</td><td></td><td>Outer &amp;oslash; of end connected to the machine: 112 mm, Inner &amp;oslash; of end connected to PVC pipe 2: 110 mm</td><td>This is the cover of a &amp;oslash; 110 mm PVC pipe</td></tr><tr><td>PVC pipe 2</td><td></td><td>Outer &amp;oslash;: 110 mm, Length: 10 cm</td><td>Normal outer &amp;oslash; 110 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 1 and 3</td></tr><tr><td>PVC pipe 3</td><td></td><td>Inner &amp;oslash; of big end: 110 mm, Inner &amp;oslash; of small end: 50 mm</td><td>PVC &amp;oslash; 110 mm to &amp;oslash; 50&amp;nbsp;mm downpipe reducer</td></tr><tr><td>PVC pipe 4</td><td></td><td>Outer &amp;oslash;: 50 mm, Length: 5&amp;nbsp;cm</td><td>Normal &amp;oslash; 50 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 3 and 5</td></tr><tr><td>PVC pipe 5</td><td></td><td>Inner &amp;oslash;: 50 mm and 32&amp;nbsp;mm, Outer &amp;oslash; of small part: 38 mm</td><td>PVC &amp;oslash; 50 mm to &amp;oslash; 32 mm downpipe reducer</td></tr><tr><td>Hose</td><td></td><td>Outer &amp;oslash;: 40 mm</td><td>Wire-fortified, flexible plastic hose&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Metal gauze</td><td></td><td>Mesh &amp;oslash;: 1 mm, &amp;oslash;: 60 mm</td><td>Prevent the sampling net from being sucked into the machine</td></tr><tr><td>PVC pipe 6</td><td></td><td>Outer &amp;oslash; of small end: 38&amp;nbsp;mm, Inner &amp;oslash; of big end: 63&amp;nbsp;mm</td><td>PVC &amp;oslash; 32 mm to &amp;oslash; 63 mm reducer</td></tr><tr><td>PVC pipe 7</td><td></td><td>Outer &amp;oslash;: 63 mm, Length: 25 cm</td><td>Normal outer &amp;oslash; 63&amp;nbsp;mm PVC pipe</td></tr><tr><td>U-PVC glue</td><td></td><td></td><td>U-PVC glue; to connect PVC parts</td></tr><tr><td>Metal clamp hoops (2)</td><td>Flexible between &amp;oslash; 35 mm - 51 mm</td><td>To connect the hose with the PVC pipes</td><td></td></tr><tr><td>Thread seal tape</td><td>Width: 18mm</td><td>Seal the hose-PVC connections</td><td></td></tr><tr><td>Screws (3)</td><td></td><td>Length: 25&amp;nbsp;mm</td><td>To connect PVC pipe 1 with the suction mouth of the machine</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Sampling net and enclosure&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>Sampling net</td><td>Mesh size &amp;oslash;: 0.3 mm, Width of the mouth: 10&amp;nbsp;cm, Height: 30 cm</td><td>The sampling net has a conical shape.</td><td></td></tr><tr><td>Bucket</td><td></td><td>Bottom &amp;oslash;: 40 cm, Volume: 50 L</td><td>Cut the bottom</td></tr><tr><td>Nylon sleeve</td><td></td><td>Mesh size &amp;oslash;: 0.3 mm, Length: 1 m</td><td>To cover the bucket as enclosure</td></tr></tbody></table>

modification and application of a leaf blower-vac for field sampling of arthropods

Reisfelder beherbergen eine große Vielfalt von Arthropoden, aber ihre Populationsdynamik und Wechselwirkungen zu untersuchen ist eine Herausforderung. Hier beschreiben wir die Änderung und Anwendung eines Laubbläser-vac für die Absaugung Probenahme von Arthropoden Populationen in Reis. Wenn sie in Kombination mit einem Gehäuse verwendet, Anwendung dieser Probenahmevorrichtung bietet absolute Schätzungen der Populationen von Arthropoden als Zahlen pro standardisierte Probenahmebereich. Die Sampling-Effizienz hängt entscheidend von der Sampling-Dauer. In einer reifen Reisernte, eine Zwei-Minuten - Abtastung in einem Gehäuse von 0,13 m 2 ergibt mehr als 90% der Arthropoden Bevölkerung. Das Gerät ermöglicht auch Probenahme von Arthropoden auf der Wasseroberfläche oder den Boden, in Reisfeldern bleiben, aber es ist nicht geeignet für die Probenahme schnell Insekten, wie räuberische Odonata oder größere hymenopterous Parasitoide fliegen. Das modifizierte Gebläse-vac ist einfach zu konstruieren und billiger und leichter zu handhaben als herkömmliche Saug sampling Vorrichtungen, wie D-vac. Die niedrigen Kosten macht das modifizierte Gebläse-vac auch für Forscher in den Entwicklungsländern.

<html> Insgesamt 295 Arthropoden wurden in 8 Drei-Minuten-Gebläse-vac Proben aus einer Reisernte in der Reifungsstufe in der Provinz Jiangxi, China, im September gesammelt 2015. Um die Beziehung zwischen der relativen Ausbeute (Anteil der Arthropoden in der Probe gesammelt bestimmen ) und Dauer Probenahme wurde jede Probe in sechs Teilproben von jeweils 30 Sekunden unterteilt. Die mittlere Anzahl der Individuen pro Probe betrug 36,9 ± 4,1 (Mittelwert ± SEM). Insgesamt acht Arthropodenordnungen gefunden wurden, mit Hemiptera (28,8%), Araneae (27,5%) und Diptera (17,6%) dominant (Abbildung 1). Die relative Ausbeute, ausgedrückt als Prozentsatz der Anzahl der gesammelten Arthropoden nach drei Minuten betrug 52,9% ± 5,1, 92,4 ± 1,9% und 97,3% ± 0,9 nach 30 Sekunden, 2 und 2,5 Minuten, bzw. (Abbildung 2). <html> 5 / 54655fig1.jpg &quot;/&gt; Abbildung 1. Artenzusammensetzung (auf Auftragsebene) von Arthropoden Proben in den Vororten von Nanchang Stadt in der Provinz Jiangxi, China. Acht Proben wurden jeweils mit einem Gebläse-vac von drei Minuten gedauert. Fehlerbalken stellen den Standardfehler des Mittelwerts. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54655/54655fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54655/54655fig1large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/54655/54655fig2.jpg" /> Abbildung 2. Kumulierte relative Ausbeute in Abhängigkeit von der Gesamtdauer Abtastung basierend auf dem Teilproben von jeweils 30 Sekunden. Die Gesamtzahl der Arthropoden eine Probenahme Dauer von drei Minuten gesammelt über wird auf 100% gesetzt. Keine Arthropoden wurden bei Sichtprüfung nach dem letzten Gebläse-vac Probe gefunden. Fehlerbalken stellen Standardfehler des Mittelwerts von acht Drei-Minuten-Proben.= &quot;Https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54655/54655fig2large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Beurteilung der Arthropoden Fülle in Kulturen ist von entscheidender Bedeutung für die Populationsdynamik zu untersuchen und Interaktionen zwischen den Arten. Hier haben wir die Änderung und Anwendung eines Laubbläser-vac für die Absaugung Probenahme von Arthropoden in Reis zu beschreiben.

Modifizierung und Anwendung eines Laubbläser-vac für Feld Probenahme von Arthropoden

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Environment

8.7K Aufrufe.  Wageningen University.  Beurteilung der Arthropoden Fülle in Kulturen ist von entscheidender Bedeutung für die Populationsdynamik zu untersuchen und Interaktionen zwischen den Arten. Hier haben wir die Änderung und Anwendung eines Laubbläser-vac für die Absaugung Probenahme von Arthropoden in Reis zu beschreiben. 

Serie: Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a ubiquitous polyphagous arthropod herbivore that feeds on a remarkably broad array of species, with more than 150 of economic value. It is a major pest of greenhouse crops, especially in Solanaceae and Cucurbitaceae (e.g., tomatoes, eggplants, peppers, cucumbers, zucchini) and greenhouse ornamentals (e.g., roses, chrysanthemum, carnations), annual field crops (such as maize, cotton, soybean, and sugar beet), and in perennial cultures (alfalfa, strawberries, grapes, citruses, and plums)1,2. In addition to the extreme polyphagy that makes it an important agricultural pest, T. urticae has a tendency to develop resistance to a wide array of insecticides and acaricides that are used for its control3-7.
T. urticae is an excellent experimental organism, as it has a rapid life cycle (7 days at 27 &#176;C) and can be easily maintained at high density in the laboratory. Methods to assay gene expression (including in situ hybridization and antibody staining) and to inactivate expression of spider mite endogenous genes using RNA interference have been developed8-10. Recently, the whole genome sequence of T. urticae has been reported, creating an opportunity to develop this pest herbivore as a model organism with equivalent genomic resources that already exist in some of its host plants (Arabidopsis thaliana and the&#160;tomato Solanum lycopersicum)11. Together, these&#160;model organisms could provide insights into molecular bases of plant-pest interactions.
Here, an efficient method for quick and easy collection of a large number of adult female mites, their application on an experimental plant host, and the assessment of the plant damage due to spider mite feeding are described. The presented protocol enables fast and efficient collection of hundreds of individuals at any developmental stage (eggs, larvae, nymphs, adult males, and females) that can be used for subsequent experimental application.

Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

Protocols for efficient preparation of homogenous samples of spider mites, infestation of experimental plants, and assessment of plant damage, as required for studies of plant-pest interaction were developed.

Die Anwendung der Zwei-Spinnmilbe<em&gt; Tetranychus urticae</em&gt; Für Plant-Schädlingsinteraction Studies

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a ubiquitous polyphagous arthropod herbivore that feeds on a remarkably broad array of species, with ...

Forschung

Umwelt

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals is often not well understood. Here we demonstrate an integrated field lysimetry and porewater sampling method for evaluating the mobility of chemicals applied to soils and established vegetation. Lysimeters, open columns made of metal or plastic, are driven into bareground or vegetated soils. Porewater samplers, which are commercially available and use vacuum to collect percolating soil water, are installed at predetermined depths within the lysimeters. At prearranged times following chemical application to experimental plots, porewater is collected, and lysimeters, containing soil and vegetation, are exhumed. By analyzing chemical concentrations in the lysimeter soil, vegetation, and porewater, downward leaching rates, soil retention capacities, and plant uptake for the chemical of interest may be quantified. Because field lysimetry and porewater sampling are conducted under natural environmental conditions and with minimal soil disturbance, derived results project real-case scenarios and provide valuable information for chemical management. As chemicals are increasingly applied to land worldwide, the described techniques may be utilized to determine whether applied chemicals pose adverse effects to human health or the environment.

Field lysimetry and porewater sampling allow researchers to evaluate the fate of chemicals applied to soils and established vegetation. The goal of this protocol is to demonstrate how to install required instrumentation and collect samples for chemical analysis during integrated field lysimetry and porewater sampling experiments.

Integrierte Feld Lysimetrie und Porenwasserprobennahme für die Bewertung von Chemical Mobilität in Böden und Vegetation Gegründet

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and detritus, and excreting particulate and dissolved compounds, they serve as important agents for benthic-pelagic coupling. Accurately measuring the compounds removed and excreted by suspension feeders (such as sponges, ascidians, polychaetes, bivalves) is crucial for the study of their physiology, metabolism, and feeding ecology, and is fundamental to determine the ecological relevance of the nutrient fluxes mediated by these organisms. However, the assessment of the rate by which suspension feeders process particulate and dissolved compounds in nature is restricted by the limitations of the currently available methodologies. Our goal was to develop a simple, reliable, and non-intrusive method that would allow clean and controlled water sampling from a specific point, such as the excurrent aperture of benthic suspension feeders, in situ. Our method allows simultaneous sampling of inhaled and exhaled water of the studied organism by using minute tubes installed on a custom-built manipulator device and carefully positioned inside the exhalant orifice of the sampled organism. Piercing a septum on the collecting vessel with a syringe needle attached to the distal end of each tube allows the external pressure to slowly force the sampled water into the vessel through the sampling tube. The slow and controlled sampling rate allows integrating the inherent patchiness in the water while ensuring contamination free sampling. We provide recommendations for the most suitable filtering devices, collection vessel, and storing procedures for the analyses of different particulate and dissolved compounds. The VacuSIP system offers a reliable method for the quantification of undisturbed suspension feeder metabolism in natural conditions that is cheap and easy to learn and apply to assess the physiology and functional role of filter feeders in different ecosystems.

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

VACUSIP eine verbesserte Inex Methode für<em&gt; In Situ</em&gt; Messung von partikulären und gelösten Verbindungen, die durch Active Suspension Feeders Verarbeitet

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Collection and Extraction of Occupational Air Samples for Analysis of Fungal DNA

Traditional methods of identifying fungal exposures in occupational environments, such as culture and microscopy-based approaches, have several limitations that have resulted in the exclusion of many species. Advances in the field over the last two decades have led occupational health researchers to turn to molecular-based approaches for identifying fungal hazards. These methods have resulted in the detection of many species within indoor and occupational environments that have not been detected using traditional methods. This protocol details an approach for determining fungal diversity within air samples through genomic DNA extraction, amplification, sequencing, and taxonomic identification of fungal internal transcribed spacer (ITS) regions. ITS sequencing results in the detection of many fungal species that are either not detected or difficult to identify to species level using culture or microscopy. While these methods do not provide quantitative measures of fungal burden, they offer a new approach to hazard identification and can be used to determine overall species richness and diversity within an occupational environment.

Determining the fungal diversity within an environment is a method utilized in occupational health studies to identify health hazards. This protocol describes DNA extraction from occupational air samples for amplification and sequencing of fungal ITS regions. This approach detects many fungal species that can be overlooked by traditional assessment methods.

Erfassung und Gewinnung von betrieblichen Luftproben für Analyse der Pilz DNA

Traditional methods of identifying fungal exposures in occupational environments, such as culture and microscopy-based approaches, have several ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, we described a protocol for multiple analyses of the biological compositions in environmental PM. Five experiments are presented: (1) PM number monitoring by using a laser particle counter; (2) PM collection by using a cyclonic aerosol sampler; (3) PM collection by using a high-volume air sampler with filters; (4) culturable microbes collection by the Andersen six-stage sampler; and (5) detection of biological composition of environmental PM by bacterial 16SrDNA and fungal ITS region sequencing. We selected hazy days and a livestock farm as two typical examples of the application in this protocol. In this study, these two sampling methods, cyclonic aerosol sampler and filter sampler, showed different sampling efficiency. The cyclonic aerosol sampler performed much better in terms of collecting bacteria, while these two methods showed the same efficiency in collecting fungi. Filter samplers can work under low temperature conditions while cyclonic aerosol samplers have a sampling limitation for temperature. A solid impacting sampler, such as an Andersen six-stage sampler, can be used to sample bioaerosols directly into the culture medium, which increases the survival rate of culturable microorganisms. However, this method mainly relies on culture while more than 99% of microbes cannot be cultured. DNA extracted from the culturable bacteria collected by the Andersen six-stage sampler and samples collected by cyclonic aerosol sampler and filter sampler were detected by bacterial 16S rDNA and fungal ITS region sequencing.All the methods above may have wide application in many fields of study, such as environmental monitoring and airborne pathogen detection. From these results, we can conclude that these methods can be used under different conditions and may help other researchers further explore the health impacts of environmental bioaerosols.

Understanding the biological composition of environmental particulate matter is important for the study of its significant impacts on human health and disease spread. Here, we used three types of bioaerosol sampling methods and a biological analysis of airborne microbes to better explore airborne microbial communities under different environmental conditions.

Zusammensetzung und Verteilungsanalyse Bioaerosole unter verschiedenen Umweltbedingungen

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...

A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimates of density requires a method with high detection probability and a known sampling area. While most described methods provide a qualitative or semi-quantitative estimate adequate for describing species presence, richness, and diversity, few provide an adequately consistent detection probability and known or consistent sampling areas to provide an index or estimate with adequate precision to detect differences in abundance across environmental, spatial, or temporal variables. We describe how to quantify leaf-dwelling arthropods by sealing the leaves and end of branches in a bag, clipping and freezing the bagged material, and rinsing the previously frozen material in water to separate arthropods from the substrate and quantify them. As we demonstrate, this method can be used at a landscape scale to quantify leaf-dwelling arthropods with adequate precision to test for and describe how spatial, temporal, environmental, and ecological variables influence arthropod richness and abundance. This method allowed us to detect differences in density, richness, and diversity of leaf-dwelling arthropods among 5 genera of trees commonly found in southeastern deciduous forests.

We describe how to quantify leaf dwelling arthropods by sealing the leaves and end of branches in a bag, clipping and freezing the bagged material, and rinsing the previously frozen material in water to separate arthropods from the substrate for quantification.

Eine Methode zur Quantifizierung von Laub-Behausungs-Arthropoden

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimates of density ...

Quantifying Corticolous Arthropods Using Sticky Traps

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimate of density requires a method with high detection probability and a consistent sampling area. We used manufactured sticky traps to compare abundance, total length (a surrogate for biomass), richness, and Shannon diversity of corticolous arthropods among the boles of 5 tree species. Efficacy of this method was adequate to detect variation in corticolous arthropods among tree species and provide a standard error of the mean that was &#60;20% of the mean for all estimates with sample sizes from 7 to 15 individual trees of each species. Our results indicate, even with these moderate sample sizes, the level of precision of arthropod community metrics produced with this approach is adequate to address most ecological questions regarding temporal and spatial variation in corticolous arthropods. Results from this method differ from other quantitative approaches such as chemical knockdown, visual inspection, and funnel traps in that they provide an indication of corticolous arthropod activity over a relatively long-term, better including temporary bole residents, flying arthropods that temporarily land on the tree bole and crawling arthropods that use the tree bole as a travel route from the ground to higher forest foliage. Furthermore, we believe that commercially manufactured sticky traps provide more precise estimates and are logistically simpler than the previously described method of directly applying a sticky material to tree bark or applying a sticky material to tape or other type of backing and applying that to the tree bark.

We describe a semi-quantitative approach of measuring characteristics of corticolous (bark-dwelling) arthropod communities. We placed commercially manufactured sticky traps on tree boles to estimate abundance, total length (a surrogate to biomass), richness, and Shannon diversity for comparison among tree species.

Quantifizierung von Corticolous Arthropoden mit Haftfallen

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimate of density ...

Low-Cost Automated Flight Intercept Trap for the Temporal Sub-Sampling of Flying Insects Attracted to Artificial Light at Night

Sampling methods are selected depending on the targeted species or the spatial and temporal requirements of the study. However, most methods for passive sampling of flying insects have a poor temporal resolution because it is time-consuming, costly and/or logistically difficult to perform. Effective sampling of flying insects attracted to artificial light at night (ALAN) requires sampling at user-defined time points (nighttime only) across well-replicated sites resulting in major time and labor-intensive survey effort or expensive automated technologies. Described here is a low-cost automated intercept trap that requires no specialist equipment or skills to construct and operate, making it a viable option for studies that require temporal sub-sampling across multiple sites. The trap can be used to address a wide range of other ecological questions that require a greater temporal and spatial scale than is feasible with previous trap technology.

To study the impacts of artificial light at night (ALAN) on nocturnal flying insects, sampling needs to be confined to nighttime. The protocol describes a low-cost automated flight intercept trap that allows researchers to sample at user-defined periods with increased replication.

Kostengünstige automatisierte Flugabfangfalle für die zeitliche Teilprobenahme von fliegenden Insekten, die nachts von künstlichem Licht angezogen werden

Sampling methods are selected depending on the targeted species or the spatial and temporal requirements of the study. However, most methods for passive ...

Rapid Isolation of Wild Nematodes by Baermann Funnel

Beyond being robust experimental model organisms, Caenorhabditis elegans and its relatives are also real animals that live in nature. Studies of wild nematodes in their natural environments are valuable for understanding many aspects of biology, including the selective regimes in which distinctive genomic and phenotypic characters evolve, the genetic basis for complex trait variation, and the natural genetic diversity fundamental to all animal populations. This manuscript describes a simple and efficient method for extracting nematodes from their natural substrates, including rotting fruits, flowers, fungi, leaf litter, and soil. The Baermann funnel method, a classical nematology technique, selectively isolates active nematodes from their substrates. Because it recovers nearly all active worms from the sample, the Baermann funnel technique allows for the recovery of rare and slow-growing genotypes that co-occur with abundant and fast-growing genotypes, which might be missed in extraction methods that involve multiple generations of reproduction. The technique is also well suited to addressing metagenetic, population-genetic, and ecological questions. It captures the entire population in a sample simultaneously, allowing an unbiased view of the natural distribution of ages, sexes, and genotypes. The protocol allows for deployment at scale in the field, rapidly converting substrates into worm plates, and the authors have validated it through fieldwork on multiple continents.

This protocol outlines a method for efficiently extracting live nematodes from natural substrates in the field.

Schnelle Isolierung wilder Nematoden durch Baermann Funnel

Beyond being robust experimental model organisms, Caenorhabditis elegans and its relatives are also real animals that live in nature. Studies of wild ...

Genetik

Electroantennographic Bioassay as a Screening Tool for Host Plant Volatiles

Plant volatiles play an important role in plant-insect interactions. Herbivorous insects use plant volatiles, known as kairomones, to locate their host plant.1,2 When a host plant is an important agronomic commodity feeding damage by insect pests can inflict serious economic losses to growers. Accordingly, kairomones can be used as attractants to lure or confuse these insects and, thus, offer an environmentally friendly alternative to pesticides for insect control.3 Unfortunately, plants can emit a vast number volatiles with varying compositions and ratios of emissions dependent upon the phenology of the commodity or the time of day. This makes identification of biologically active components or blends of volatile components an arduous process. To help identify the bioactive components of host plant volatile emissions we employ the laboratory-based screening bioassay electroantennography (EAG). EAG is an effective tool to evaluate and record electrophysiologically the olfactory responses of an insect via their antennal receptors. The EAG screening process can help reduce the number of volatiles tested to identify promising bioactive components. However, EAG bioassays only provide information about activation of receptors. It does not provide information about the type of insect behavior the compound elicits; which could be as an attractant, repellent or other type of behavioral response. Volatiles eliciting a significant response by EAG, relative to an appropriate positive control, are typically taken on to further testing of behavioral responses of the insect pest. The experimental design presented will detail the methodology employed to screen almond-based host plant volatiles4,5 by measurement of the electrophysiological antennal responses of an adult insect pest navel orangeworm (Amyelois transitella) to single components and simple blends of components via EAG bioassay. The method utilizes two excised antennae placed across a "fork" electrode holder. The protocol demonstrated here presents a rapid, high-throughput standardized method for screening volatiles. Each volatile is at a set, constant amount as to standardize the stimulus level and thus allow antennal responses to be indicative of the relative chemoreceptivity. The negative control helps eliminate the electrophysiological response to both residual solvent and mechanical force of the puff. The positive control (in this instance acetophenone) is a single compound that has elicited a consistent response from male and female navel orangeworm (NOW) moth. An additional semiochemical standard that provides consistent response and is used for bioassay studies with the male NOW moth is (Z,Z)-11,13-hexdecadienal, an aldehyde component from the female-produced sex pheromone.6-8

A method to rapidly screen host plant volatiles by measurement of the electrophysiological response of adult navel orangeworm (Amyelois transitella) antennae to single components and blends via electroantennographic analysis is demonstrated.

Elektroantennographischer Bioassay als Screening-Instrument für Wirtspflanzen Volatile

Plant volatiles play an important role in plant-insect interactions. Herbivorous insects use plant volatiles, known as kairomones, to locate their host ...

Modifizierung und Anwendung eines Laubbläser-vac für Feld Probenahme von Arthropoden

Zusammenfassung

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Die Anwendung der Zwei-Spinnmilbe