Wir danken Herrn S. Fukaya, Herr N. Okuda und Herr T. Ishino für die Hilfe bei den Experimenten. Diese Studie wurde unterstützt durch Grants-in-Aid für die wissenschaftliche Forschung der Japan Society for Promotion of Science (Nr. 15 K 14755).

(1) Bau einer Flug-Mühle
<ol><li>
Bau von einem Flug-Mühle-Apparat
	<ol>
<li>Schneiden Sie das Kunststoffteil aus einer Nadel (Metallteil: 40 mm in der Länge und Durchmesser von 0,25 mm; Kunststoffteil: 22 mm Länge und 2 mm Durchmesser) mit Zangen (Abbildung 3).</li>
		<li>Befestigen Sie diese Nadel mit einer unbehandelten Nadel in der Form eines Kreuzes mit Epoxy Harz Klebstoff (Abbildung 3), verweisen sie als Flug Mühle Arm und eine axiale Nadel. Hinweis: Für eine axiale Nadel sollte die unbehandelte Seite eine Unterseite. Die ungedeckte Spitze des Flug Mühle Arm ist zum Aufkleben eines Käfers (Abbildung 1 b und Abbildung 3).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bau der Basis
	<ol>
<li>Machen Sie eine kleine Grübchen auf der Oberfläche eine dünne rostfreie Metallplatte (5 x 5 cm) durch Hämmern eines Nagels verhindern, dass die axiale Nadel gleiten horizontal (Abbildung 4). Hinweis: Die tatsächlichen Abmessungen der Metallplatte sind nicht kritisch, und ein anderes Material ist möglich, aber vermeiden Sie die Verwendung des weichen Materials; Andernfalls werden die Nadel fest und verhindert, dass die Mühle dreht.</li>
		<li>Positionieren und befestigen Sie die Metallplatte auf der hölzernen Brett (Holzsockel) mit Klebeband.</li>
		<li>Beugen eine Stahlplatte zu machen, doppelten L-förmigen (Abbildung 1 und Abbildung 2A). Hinweis: Es war bequem, eine L-förmige Metallplatte zu verwenden, zur Befestigung von Möbeln an der Wand. Eine weitere war bequeme zur Unterstützung der mit dieser Art der Platte, dass die Platte bereits viele Löcher hatte. Löcher wurden verwendet für Schrauben und Befestigung auch eine Schaltfläche "Fang" (Abbildung 1A und Abbildung 4).</li>
		<li>Machen einen Zylinder durch Schneiden einer Einweg-Kunststoff-PIPETTENSPITZE (Höhe = 1 cm, Außendurchmesser (Außendurchmesser) = 4 mm, Innendurchmesser (ID) = 2 mm) für die Führung einer axialen Nadel (Abb. 2A und Abbildung 4).</li>
		<li>Legen Sie und fixieren Sie der doppelten L-förmigen Platte und der Zylinder auf der Metallplatte (Abb. 2A und Abbildung 4).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bau der Fernerkundung Vorrichtung
	<ol>
<li>Beugen Sie eine Metallplatte zu machen, L-förmige obere Platte zu machen. Hinweis: Es war bequem, eine L-förmige Metallplatte zu verwenden, zur Befestigung von Möbeln an der Wand (Abbildung 5 b-C). Wenn ja, können Sie diesen Schritt überspringen.</li>
		<li>Setzen Sie eine kleine Metallkappe (5 mm in der Länge und 1 mm im Durchmesser) auf der oberen Platte (Abb. 2D-E, Abbildung 4und Abbildung 5A). Hinweis: Als Kappe, verwendeten wir einen Druckknopf. Sie führte durch ein Loch in der L-förmige Platte (Abbildung 4).</li>
		<li>Befestigen Sie einen Foto-Sensor auf der L-förmige Platte (Abbildung 4 und Abbildung 5A). Die L-förmige Platte (Abb. 2D-Eund Abbildung 4) platzsparend ein Schaltungsträger für den Sensor aufgeschraubt.</li>
		<li>Kleben Sie eine Infrarot-LED (150 mW) über einen kleinen Magneten zusammen mit Schaltungsträger für die LED (Abbildung 1A und Abbildung 2A).</li>
		<li>Legen Sie die LED (150 mW) auf die Bodenplatte unter dem Fotosensor (Abbildung 1A und Abbildung 2A).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bau des Inhabers
	<ol>
<li>Beugen Sie eine Metallplatte zu machen, L-förmig. Hinweis: Es war bequem, eine L-Form Metallplatte zu verwenden, zur Befestigung von Möbeln an der Wand (Abbildung 5 b-C). Wenn ja, können Sie diesen Schritt überspringen.</li>
		<li>Befestigen Sie die Platte auf ein hölzernes Brett (Holzwand) mit Schrauben (Abbildung 1, Abbildung 4und Abbildung 5 b). Die Höhe der Holzplatte ist nicht kritisch, es war 7 cm in dieser Studie.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Anschlussleitungen
	<ol>
<li>Verbinden Sie Fotosensor zu einem analogen Eingangskanal (AIN) ein A/D-Wandler über normale elektrische Kabel. Hinweis: Es ist hilfreich, wenn alle Kabel gebündelt und auf der L-förmige Platte (Abbildung 5 b-D) festgesetzt, weil ein chaotischer Arbeitsbereich oft feine Manipulationen während des Experiments verhindert.</li>
		<li>A/D-Wandlers an einen Personalcomputer (PC) über ein USB-Kabel anschließen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Versuchsdurchführung
<ol><li>Sammle alle frisch geschlüpfte p. Quercivorus Erwachsene aus einem toten Quercus Crispula Blume (Fagales: Fagaceae) Baum am Morgen (7-9 Uhr) des Tages, an dem das Experiment durchgeführt werden soll. Hinweis: Verwenden Sie nicht Käfer in am Vortag gesammelt. Mehr als 100 Käfer kam jeden Tag und frisch geschlüpfte Käfer wurden täglich überprüft. Sehen Sie eine Referenz-16 für detaillierte Methoden auf das Sammeln von Käfern.</li>
	<li>Einen Käfer auf Eis für Anesthetization gelegt. Vermeiden Sie, dass des Käfers nass; Andernfalls wird es schwierig für den folgenden Vorgang sein. Führen Sie alle weitere Vorgehensweisen auf Eis.</li>
	<li>Legen Sie eine kleine Menge einer Komponente der Sekundenkleber (Geleeartiger Kleber) des Käfers Halsschild mit dem Mühle-Arm und halten Sie die Mühle Arm in Kontakt mit dem Halsschild. Hinweis: Geleeartiger Leim trocknet langsam, wenn dieser Leim allein verwendet wird. Dieser Leim fungiert jedoch schnell, als zwei Komponenten (Table of Materials) gemischt werden. Die andere Komponente (Flüssigkleber) wird im nächsten Schritt verwendet werden.</li>
	<li>Fügen Sie eine kleine Menge der anderen Komponente des Klebers (Flüssigkleber) mit einer feinen Nadel oder Stick. Stellen Sie sicher, dass die Flügel frei von Kleber (Abbildung 1 b). Der flüssige Klebstoff wird verwendet, um die Verhärtung des Geleeartiger Klebers zu erleichtern.</li>
	<li>Passen Sie die kreuzförmige Nadel in die Flug-Mühle (Abbildung 6) mithilfe ein Magneten an den L-förmigen Platte (obere Platte) auf die andere L-förmigen Platte halten. Schieben Sie einfach die obere Platte, wenn die Höhe der oberen Platte für die Nadel einstellen. Legen Sie die obere Spitze der axialen Nadel in das Loch der Druckknopf auf der oberen Platte (Abb. 5A), und legen Sie die andere Spitze in die Führung auf der Grundplatte (Abbildung 6).</li>
	<li>Passen Sie die Position einer IR-LED unterhalb des Sensors.</li>
</ol>(3) abrufen und Analysieren von Daten
<ol><li>Zeichnen Sie das verstärkte Ausgangssignal von der Fotosensor auf und speichern Sie es in den PC durch den A/D-Wandler mit kommerzieller Software mit einer Abtastrate von 1.000 Punkte/s (Abbildung 7A) (für A/D-Wandler und Software, Table of Materials).</li>
	<li>Starten Sie die Software DAQFActoryExpress.</li>
	<li>Klicken Sie auf ein Kreuz (+) auf die Protokollierung Icon im Fenster " Arbeitsplatz " zu markieren.</li>
	<li>Der Name der Protokollierung einen Rechtsklick und wählen Sie Set Anmeldung beginnen. Hinweis: Die Software weiter protokollieren und Speichern von Daten.</li>
	<li>Zum Stoppen der Aufnahme der Protokollierung SetName einen Rechtsklick und wählen Sie Ende Anmeldung gesetzt , um eine CSV-Datei zu speichern.</li>
	<li>Extrahieren Sie die vergehende Zeit des Fluges Mühle Arms oben die IR-LED mit einer geeigneten Software durch das Erkennen von Zeiten nur, wenn die aufgenommenen Spannung Schwelle (0,5 V) überschritten. Hinweis: Da einige Software (z.B.MS Excel) eine erstellte CSV-Datei lesen kann, verwenden einer vertrauten Software je nach Zweck der Studie. Bei Bedarf laden Sie maßgeschneiderte Programme, die über Github, https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill. Weitere Informationen über unsere Programme als auch die Anweisungen, um das Programm zu verwenden finden Sie in der README-Datei, die mit dem Hauptprogramm begleitet wird.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Kubono, T., Ito, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raffaelea+quercivora+sp.+nov.+associated+with+mass+mortality+of+Japanese+oak,+and+the+ambrosia+beetle+(Platypus+quercivorus).">Raffaelea quercivora sp. nov. associated with mass mortality of Japanese oak, and the ambrosia beetle (Platypus quercivorus).</a> Mycoscience. 43, 255-260 (2002).</li><li>Kobayashi, M., Ueda, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wilt+disease+of+Fagaceae+trees+caused+by+Platypus+quercivorus+(Murayama)+(Coleoptera:+Platypodidae)+and+the+associated+fungus:+Aim+is+to+clarify+the+damage+factors.">Wilt disease of Fagaceae trees caused by Platypus quercivorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) and the associated fungus: Aim is to clarify the damage factors.</a> J Jpn For Soc. 87, 435-450 (2005).</li><li>Nunokawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+distribution+and+spreading+process+of+damages+caused+by+Japanese+oak+wilt+in+Niigata+Prefecture,+Japan+(in+Japanese).">Local distribution and spreading process of damages caused by Japanese oak wilt in Niigata Prefecture, Japan (in Japanese).</a> Bulletin of Niigata Prefectural Forest Research Institute. 48, 21-32 (2007).</li><li>Ohashi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+and+spreading+of+damages+caused+by+Japanese+oak+wilt+in+Gifu+Prefecture,+Japan+(in+Japanese).">Distribution and spreading of damages caused by Japanese oak wilt in Gifu Prefecture, Japan (in Japanese).</a> Bulletin of the Gifu Prefectural Research Institute for Forests. 37, 23-28 (2008).</li><li>Tokoro, M., Kobayashi, M., Saito, S., Knuura, H., Nakashima, T., Shoda-Kgaya, E., Kashiwagi, T., Tebayashi, S., Kim, C., Mori, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+aggregation+pheromone,+(1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol,+of+the+ambrosia+beetle,+Platypus+quercivorus+(Coleoptera:+Phatypodidae).">Novel aggregation pheromone, (1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol, of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Coleoptera: Phatypodidae).</a> Bulletin of FFPRI. , 49-57 (2007).</li><li>Nobuchi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platypus+quercivorus+Murayama+(Coleoptera,+Platypodidae)+attacks+to+living+oak+trees+in+Japan,+and+information+of+Platypodidae+(I).">Platypus quercivorus Murayama (Coleoptera, Platypodidae) attacks to living oak trees in Japan, and information of Platypodidae (I).</a> Forest Pest. 42, 2-6 (1993).</li><li>Clements, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sources+of+Energy+for+flight+in+mosquitoes.">The sources of Energy for flight in mosquitoes.</a> J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).</li><li>Armes, N. J., Cooter, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+age+and+mated+status+on+flight+potential+of+Helicoverpaarmigera+(Lepidoptera:+Noctuidae).">Effects of age and mated status on flight potential of Helicoverpaarmigera (Lepidoptera: Noctuidae).</a> Physiol Entomol. 16, 131-144 (1991).</li><li>Stewart, S. D., Gaylor, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+age,+sex,+and+reproductive+status+on+flight+by+the+tarnished+plant+bug+(Heteroptera:+Miridae).">Effects of age, sex, and reproductive status on flight by the tarnished plant bug (Heteroptera: Miridae).</a> Environ Entomol. 23, 80-84 (1994).</li><li>Sarvary, M. A., Bloem, K. A., Bloem, S., Carpenter, J. E., Hight, S. D., Dorn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diel+flight+pattern+and+flight+performance+of+Cactoblastis+castorum+(Lepidoptera:+Pyralidae)+Measured+on+a+flight+mill:+influence+of+age,+gender,+mating+status,+and+body+size.">Diel flight pattern and flight performance of Cactoblastis castorum (Lepidoptera: Pyralidae) Measured on a flight mill: influence of age, gender, mating status, and body size.</a> J Econ Entomol. 101 (2), 314-324 (2008).</li><li>Zhang, Y., Wyckhuys, K. A. G., Asplen, M. K., Heinpel, G. E., Wu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Binodoxys+Communis+parasitism+on+flight+behavior+of+the+soybean+aphid,+Aphis+glycines.">Effect of Binodoxys Communis parasitism on flight behavior of the soybean aphid, Aphis glycines.</a> Biol Control. 62, 10-15 (2012).</li><li>Sappington, T. W., Burks, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+flight+behavior+and+capacity+of+unmated+navel+orangeworm+(Lepidoptera:+Pyralidae)+Adults+related+to+age,+gender,+and+wing+size.">Patterns of flight behavior and capacity of unmated navel orangeworm (Lepidoptera: Pyralidae) Adults related to age, gender, and wing size.</a> Environ Entomol. 43, 696-705 (2014).</li><li>Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+flight+mill+for+the+study+of+tethered+flight+in+insects.">A simple flight mill for the study of tethered flight in insects.</a> J. Vis. Exp. (106), e53377 (2015).</li><li>Evenden, M., Whitehouse, L., C, M., Sykes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+influencing+flight+capacity+of+the+mountain+pine+beetle+(Coleoptera:+Curculionidae:+Scolytinae).">Factors influencing flight capacity of the mountain pine beetle (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae).</a> EnvironEntomol. 43, 187-196 (2014).</li><li>Fahrner, S. J., Lelito, J. P., Blaedow, K., Heimpel, G. E., Aukema, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+the+flight+capacity+of+Tetrastichus+planipennisi+(Hymenoptera:+Eulophidae),+a+classical+biological+control+agent+of+Agrilus+Planipennis+(Coleoptera:+Buprestidae).">Factors affecting the flight capacity of Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), a classical biological control agent of Agrilus Planipennis (Coleoptera: Buprestidae).</a> Environ Entomol. 43, 1603-1612 (2014).</li><li>Pham, D. L., Ito, Y., Okada, R., Ikeno, H., Isagi, Y., Yamasaki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phototactic+behavior+of+the+ambrosia+beetle+Phatypusquercirorus+(Murayama)+(Coleoptera:+Platypodidae)+before+and+after+flight.">Phototactic behavior of the ambrosia beetle Phatypusquercirorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) before and after flight.</a> J Insect Behav. 30, 318-330 (2017).</li><li>Wanner, H., Gu, H., Dorn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nutritional+value+of+floral+nectar+sources+for+flight+in+the+parasitoid+wasp,+Cotesia+glomerata.">Nutritional value of floral nectar sources for flight in the parasitoid wasp, Cotesia glomerata.</a> Physiol Entomol. 31, 127-133 (2006).</li><li>Rowley, W. A., Graham, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+age+on+the+flight+performance+of+female+Aedes+aegypti+mosquitoes.">The effect of age on the flight performance of female Aedes aegypti mosquitoes.</a> J Insect Physiol. 14, 719-728 (1968).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Wir entwickelten eine kostengünstige, einfach zu bauenden und kompakte Flug Mühle für kleine Insekten wie z. B. p. Quercivorus (4-5 mm Körperlänge und 4-6 mg des Körpergewichts). Unsere Flug-Mühle umfasste nur gewöhnliche Gegenstände wie eine Nadel, eine IR-LED, einen Fotosensor, sofortige Kleber, etc., und keine anspruchsvolle, teure oder seltene Gegenstände wie zum Beispiel Computer-gesteuerte elektrische Geräte erforderlich. Dies ermöglicht die einfache und schnelle Sammlung von notwendig...

Tiere Wandern lange Distanzen auf der Suche nach Nahrung und Verknüpfungen. Wandernde Tiere könnten manchmal unerwünschte Begleiter tragen. Der weiblichen Ambrosia Käfer, Platypus Quercivorus (Murayama), ist ein bekannter Vektor der pilzliche Erreger, Raffaelea Quercivora Kubono et Shin-Ito. Dieser Erreger verursacht Massensterben von Fagaceae Bäumen (japanische Eiche verwelken) und eine hohe Mortalität1. Seit 1980 diese Krankheit expandiert in ganz Japan, und ist ein ernstes Problem2geworden.
P. Quercivorus ist ein kleines Insekt (ca. 4-5 mm Körperlänge und 4-6 mg des Körpergewichts) und jährliche Ausdehnung der Krankheit lässt vermuten, dass sie fliegen bis zu mehreren km3,4. Die männlichen p. Quercivorus sucht einen Wirtsbaum und löst eine Aggregation-Pheromon, das Männchen und Weibchen5anzieht. Infolgedessen der Wirtsbaum Masse von Artgenossen angegriffen wird, und schließlich stirbt. Das Männchen Bohrungen einen Tunnel im Inneren der Struktur nach der Landung und einen weiblichen Pheromon angezogen den Tunnel betritt und legt Eier. Die geschlüpften p. Quercivours wachsen im Tunnel, bis sie erwachsen werden. Erwachsenen entstehen und verteilen um neue Wirte zu finden. So ist die wandernden Fähigkeit dieses Käfers Ausdehnung der Krankheit möglicherweise verwandt. Das Ausmaß, zu dem der Käfer fliegen kann, ist jedoch noch unklar. Darüber hinaus sind die Weibchen größer als Männchen6 (weibliche: 4,6 mm und Männchen: 4,5 mm) und männliche Käfer suchen eine Zielstruktur, durch den Tunnel in den Baum und dann das Weibchen anzulocken. In Anbetracht dieser sexuellen Unterschiede in der Körpergröße und die Rolle der Flug in ihrem Leben sexuelle Unterschiede können im Flug Fähigkeit, aber der Unterschied in der Fähigkeit bleibt unklar.
Im Allgemeinen ist es extrem schwierig, wandernde Fähigkeit im Bereich messen, vor allem Flug Fähigkeit, aufgrund der Vielzahl der wandernden Gegend. Wandernde Fähigkeit gemessen wurde im Labor unter tethered Bedingungen, wie ein Flug-Mill-System für mehr als 60 Jahren7,8,9,10,11,12 , 13. Mühle Flugsysteme haben gezeigt, dass einige Insekten die Fähigkeit für Streckenflug. Zum Beispiel die längste Flugstrecke des Mountain Pine Beetle in einer Flug-Mühle über 24 km14war, und Tetrastichus Planipennisi Yang flog maximal über 7 km15. Obwohl die Flug-Mühle ein allgemein verfügbaren Werkzeug ist, führen biologische Assays mit ein lebendes Tier oft erheblich große individuelle Unterschiede. Um dies zu überwinden, sind viele Messungen, mehrfach, wiederholt erforderlich, um zuverlässige Schätzungen der mittleren Zerstreuung Kapazität zu erhalten. Daher sollten mehrere Personen gleichzeitig für die schnelle Erfassung von eine ausreichende Menge an Daten verwendet werden. Jedoch gleichzeitig Experimente erfordern einen größeren Raum, mehreren Versuchsaufbauten und sind teurer im Vergleich zu einem einzigen Messsystem. Daher die Flug-Mühle muss kostengünstig sein, leicht gebaut mit allgemein verfügbaren Elemente und kompakt in der Größe. Darüber hinaus sollten die Versuchsdurchführung nicht kompliziert sein oder benötigen eine geschickte Bediener.
In dieser Studie haben wir eine kleine, preiswerte Flug-Mühle (Abbildung 1 und Abbildung 2), die leicht in Experimenten eingesetzt werden könnte, und die Flug-Fähigkeit des Käfers Ambrosia gemessen zusammengestellt p. Quercivorus.

<table><tbody><tr><td>needle</td><td>Seirin</td><td>J type No. 5 x 40 mm</td><td></td></tr><tr><td>epoxy resin adhesive</td><td>Konishi</td><td>#16113</td><td></td></tr><tr><td>metal plate</td><td></td><td></td><td>from a home improvement store</td></tr><tr><td>disposable plastic pipette</td><td></td><td></td><td>from a home improvement store</td></tr><tr><td>snap button</td><td></td><td></td><td>from a craft store</td></tr><tr><td>IR sensor</td><td>Hamamatsu Photonics</td><td>S7136</td><td></td></tr><tr><td>IR LED</td><td>OptoSupply</td><td>OSIR5113A</td><td>150 mW</td></tr><tr><td>custom-made program</td><td></td><td></td><td>downloadable from Github.&lt;br/&gt; URL: https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill</td></tr><tr><td>instant glue</td><td>Toagosei</td><td>31204</td><td></td></tr><tr><td>A/D converter</td><td>LabJack Co.</td><td>U3-HV</td><td></td></tr><tr><td>DAQ software</td><td>AzeoTech</td><td>DAQFactoryExpress</td><td>download from AzeoTech Web page.</td></tr></tbody></table>

measuring the flight ability of the ambrosia beetle, platypus quercivorus (murayama), using a low-cost, small, and easily constructed flight mill

Der Ambrosia-Käfer, Platypus Quercivorus (Murayama), ist der Vektor der pilzliche Erreger, das Massensterben von Fagaceae Bäumen (japanische Eiche verwelken) verursacht. Daher kann die Ausbreitung Kapazität Wissen helfen Trapping/Baum entfernen Bemühungen wirksamer gegen diese Krankheit zu informieren. In dieser Studie wir gemessen, die Flug-Geschwindigkeit und die Dauer und die Fluchtdistanz des Käfers mit einer neu entwickelten Flug Mühle geschätzt. Die Flug-Mühle ist low-cost, klein und konstruierte mit handelsüblichen Produkten. Flug-Mühle-Arm und die vertikale Achse bestehen aus einer dünnen Nadel. Ein Käfer-Exemplar wird auf eine Spitze des Armes mit Sekundenkleber geklebt. Die andere Spitze Dick wegen wird mit Kunststoff überzogen ist, erleichtert die Erkennung von Drehungen des Armes. Die Revolution des Armes ist von einer Foto-Sensor montiert auf einer Infrarot-LED erkannt und wird durch eine Änderung der Ausgangsspannung angezeigt, wenn der Arm über die LED übergeben. Der Fotosensor wird an einen PC angeschlossen und die Ausgang Spannung gespeichert sind bei einer Abtastrate von 1 kHz. Durch die Durchführung von Experimenten mit diesem Flug-Mühle, wir fanden, dass p. Quercivorus fliegen kann mindestens 27 km. Weil unser Flug Mühle billig und kleine gewöhnliche Gegenstände umfasst, können viele Mühlen Flug vorbereitet und gleichzeitig in einem kleinen Labor-Raum verwendet. Dadurch können Experimentatoren, eine ausreichende Menge von Daten innerhalb eines kurzen Zeitraums zu erhalten.

In diesen Experimenten zeigten etwa 50 % der Käfer auf der Flug-Mühle angewendet eine oder mehrere Umdrehungen. Wenn das Kunststoffteil eine virtuelle Linie zwischen dem Sensor und der LED übergeben, die aufgezeichneten Spannung von ca. 0 V auf ca. 6,5 V geändert, und die Dauer von einem vorbeifahrenden war innerhalb von 10-20 ms, je nach Flug-Geschwindigkeit. Daher wird eine Spike-ähnliche Spannung ändern als eine Umdrehung (Abb. 7 b) beobachtet. Wir d...

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Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus Murayama, Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

Messung der Flug Fähigkeit des Käfers Ambrosia, Platypus Quercivorus (Murayama), mit einem Low-Cost, klein und leicht konstruierte Flug Mühle

Wir Entwicklung eine low-cost und kleine Flug-Mühle mit handelsüblichen Produkten und leicht in Experimenten verwendet. Verwenden dieses Gerät, haben wir die Flug-Fähigkeit eine Ambrosia-Käfer, Platypus Quercivorusgemessen.

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). ...

measuring-flight-ability-ambrosia-beetle-platypus-quercivorus

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Environment

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

7.5K Aufrufe.  University of Hyogo. Wir Entwicklung eine low-cost und kleine Flug-Mühle mit handelsüblichen Produkten und leicht in Experimenten verwendet. Verwenden dieses Gerät, haben wir die Flug-Fähigkeit eine Ambrosia-Käfer, Platypus Quercivorusgemessen.

Serie: Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus Murayama, Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

Optimized Negative Staining: a High-throughput Protocol for Examining Small and Asymmetric Protein Structure by Electron Microscopy

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of natural proteins have a molecular mass between 40 - 200 kDa1,2, a robust and high-throughput method with a nanometer resolution capability is needed. Negative staining (NS) electron microscopy (EM) is an easy, rapid, and qualitative approach which has frequently been used in research laboratories to examine protein structure and protein-protein interactions. Unfortunately, conventional NS protocols often generate structural artifacts on proteins, especially with lipoproteins that usually form presenting rouleaux artifacts. By using images of lipoproteins from cryo-electron microscopy (cryo-EM) as a standard, the key parameters in NS specimen preparation conditions were recently screened and reported as the optimized NS protocol (OpNS), a modified conventional NS protocol 3 . Artifacts like rouleaux can be greatly limited by OpNS, additionally providing high contrast along with reasonably high&#8208;resolution (near 1 nm) images of small and asymmetric proteins. These high-resolution and high contrast images are even favorable for an individual protein (a single object, no average) 3D reconstruction, such as a 160 kDa antibody, through the method of electron tomography4,5. Moreover, OpNS can be a high&#8208;throughput tool to examine hundreds of samples of small proteins. For example, the previously published mechanism of 53 kDa cholesteryl ester transfer protein (CETP) involved the screening and imaging of hundreds of samples 6. Considering cryo-EM rarely successfully images proteins less than 200 kDa has yet to publish any study involving screening over one hundred sample conditions, it is fair to call OpNS a high-throughput method for studying small proteins. Hopefully the OpNS protocol presented here can be a useful tool to push the boundaries of EM and accelerate EM studies into small protein structure, dynamics and mechanisms.

More than half of proteins are small proteins (molecular mass &#60;200 kDa) that are challenging for both electron microscope imaging and three-dimensional reconstructions. Optimized negative staining is a robust and high-throughput protocol to obtain high contrast and relatively high resolution (~1 nm) images of small asymmetric proteins or complexes under different physiological conditions.

Optimierte negative Färbung: ein Hochdurchsatz-Protokoll für die Prüfung kleiner und asymmetrische Proteinstruktur durch Elektronenmikroskopie

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of ...

Forschung

Umwelt

Methods for Facilitating Microbial Growth on Pulp Mill Waste Streams and Characterization of the Biodegradation Potential of Cultured Microbes

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high quality paper. Black liquor is a pulping waste generated by the kraft process that has potential for downstream bioconversion. However, the recalcitrant nature of the lignocellulose resources, its chemical derivatives that constitute the majority of available organic carbon within black liquor, and its basic pH present challenges to microbial biodegradation of this waste material. Methods for the collection and modification of black liquor for microbial growth are aimed at utilization of this pulp waste to convert the lignin, organic acids, and polysaccharide degradation byproducts into valuable chemicals. The lignocellulose extraction techniques presented provide a reproducible method for preparation of lignocellulose growth substrates for understanding metabolic capacities of cultured microorganisms. Use of gas chromatography-mass spectrometry enables the identification and quantification of the fermentation products resulting from the growth of microorganisms on pulping waste. These methods when used together can facilitate the determination of the metabolic activity of microorganisms with potential to produce fermentation products that would provide greater value to the pulping system and reduce effluent waste, thereby increasing potential paper milling profits and offering additional uses for black liquor.

Industrial wastes can be collected and modified to analyze microbial growth. Lignocellulose extraction techniques provide components to analyze specific biodegradation ability. Gas chromatography-mass spectrometry identifies fermentation products of microorganisms grown on pulping waste. These methods determine the metabolic capacity of microorganisms to degrade pulping waste.

The kraft process is applied to wood chips for separation of lignin from the polysaccharides within lignocellulose for pulp that will produce a high ...

A New Application of the Electrical Penetration Graph (EPG) for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements

Electrophysiological properties of cells are often studied in vitro, after dissociating them from their native environments. However, the study of electrical transmission between distant cells in an organism requires in vivo, artifact-free recordings of cells embedded within their native environment. The transmission of electrical signals from wounded to unwounded areas in a plant has since long piqued the interest of botanists. The phloem, the living part of the plant vasculature that is spread throughout the plant, has been postulated as a major tissue in electrical transmission in plants. The lack of suitable electrophysiological methods poses many challenges for the study of the electrical properties of the phloem cells in vivo. Here we present a novel approach for intracellular electrophysiology of sieve elements (SEs) that uses living aphids, or other phloem-feeding hemipteran insects, integrated in the electrical penetration graph (EPG) circuit. The versatility, robustness, and accuracy of this method made it possible to record and study in detail the wound-induced electrical signals in SEs of central veins of the model plant Arabidopsis thaliana1. Here we show that EPG-electrodes can be easily implemented for intracellular electrophysiological recordings of SEs in marginal veins, as well as to study the capacity of SEs to respond with electrical signals to several external stimuli. The EPG approach applied to intracellular electrophysiology of SEs can be implemented to a wide variety of plant species, in a large number of plant/insect combinations, and for many research aims.

A New Application of the Electrical Penetration Graph EPG for Acquiring and Measuring Electrical Signals in Phloem Sieve Elements

Electrical Penetration Graph (EPG) is a well-established technique for studying the feeding behavior of stylet-bearing insects. Here we show a new application of EPG as a non-invasive tool for the acquisition of intracellular electrophysiology recordings of sieve elements (SEs), the cells that form the phloem vasculature in plants.

Eine neue Anwendung der Electrical Penetration Graph (EPG) zur Erfassung und Messung elektrischer Signale in Phloem Siebelemente

Electrophysiological properties of cells are often studied in vitro, after dissociating them from their native environments. However, the study of ...

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in nutrient and gas cycles. After cores with intact sediment-water interfaces are collected, they are submerged in incubation tanks and kept under aerobic conditions at in situ temperatures. To initiate a time course of overlying water chemistry, cores are sealed without bubbles using a top cap with a suspended stirrer. Time courses of 4-7 sample points are used to determine the rate of sediment water exchange. Artificial illumination simulates day-time conditions for shallow photosynthetic sediments, and in conjunction with dark incubations can provide net exchanges on a daily basis. The net measurement of N2 is made possible by sampling a time course of dissolved gas concentrations, with high precision mass spectrometric analysis of N2:Ar ratios providing a means to measure N2 concentrations. We have successfully applied this approach to lakes, reservoirs, estuaries, wetlands and storm water ponds, and with care, this approach provides valuable information on biogeochemical balances in aquatic ecosystems.

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

Here, we present small core incubations for the measurement of sediment-water gas and solute exchange. These will provide reliable measurements of sediment-water exchange that assess the role of sediment in influencing biological and biogeochemical processes in aquatic ecosystems.

Die Benthic Austausch von O<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub&gt; Und gelöste Nährstoffe mit kleinen Kern Inkubationen

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in ...

Pretreatment of Lignocellulosic Biomass with Low-cost Ionic Liquids

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of a variety of lignocellulosic feedstocks. Here we demonstrate the use of these low-cost protic ILs in the deconstruction of lignocellulosic biomass (Ionosolv pretreatment), yielding cellulose and a purified lignin. In the most generic process, the protic ionic liquid is synthesized by accurate combination of aqueous acid and amine base. The water content is adjusted subsequently. For the delignification, the biomass is placed into a vessel with IL solution at elevated temperatures to dissolve the lignin and hemicellulose, leaving a cellulose-rich pulp ready for saccharification (hydrolysis to fermentable sugars). The lignin is later precipitated from the IL by the addition of water and recovered as a solid. The removal of the added water regenerates the ionic liquid, which can be reused multiple times. This protocol is useful to investigate the significant potential of protic ILs for use in commercial biomass pretreatment/lignin fractionation for producing biofuels or renewable chemicals and materials.

The pretreatment of lignocellulosic biomass with protic low-cost ionic liquids is shown, resulting in a delignified cellulose-rich pulp and a purified lignin. The pulp gives rise to high glucose yields after enzymatic saccharification.

Die Vorbehandlung von Lignocellulose-Biomasse mit Low-Cost-ionischen Flüssigkeiten

A number of ionic liquids (ILs) with economically attractive production costs have recently received growing interest as media for the delignification of ...

Using Flight Mills to Measure Flight Propensity and Performance of Western Corn Rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte)

The western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) (Coleoptera: Chrysomelidae), is an economically important pest of corn in the northern United States. Some populations have developed resistance to management strategies including transgenic corn that produces insecticidal toxins derived from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt). Knowledge of western corn rootworm dispersal is of critical importance for models of resistance evolution, spread, and mitigation. Flight behavior of an insect, especially over a long distance, is inherently difficult to observe and characterize. Flight mills provide a means to directly test developmental and physiological impacts and consequences of flight in the laboratory that cannot be obtained in field studies. In this study, flight mills were used to measure the timing of flight activity, total number of flights, and the distance, duration, and speed of flights taken by female rootworms during a 22-h test period. Sixteen flight mills were housed in an environmental chamber with programmable lighting, temperature, and humidity control. The flight mill described is of a typical design, where a flight arm is free to rotate about a central pivot. Rotation is caused by flight of an insect tethered to one end of the flight arm, and each rotation is recorded by a sensor with a time-stamp. Raw data are compiled by software, which are subsequently processed to provide summary statistics for flight parameters of interest. The most difficult task for any flight mill study is attachment of the tether to the insect with an adhesive, and the method used must be tailored to each species. The attachment must be strong enough to hold the insect in a rigid orientation and to prevent detachment during movement, while not interfering with natural wing motion during flight. The attachment process requires dexterity, finesse, and speed, making video footage of the process for rootworms of value.

Using Flight Mills to Measure Flight Propensity and Performance of Western Corn Rootworm, Diabrotica virgifera virgifera LeConte

Flight mills are important tools for comparing how age, sex, mating status, temperature, or various other factors may influence an insect&#8217;s flight behavior. Here we describe protocols to tether and measure the flight propensity and performance of western corn rootworm under different treatments.

Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) verwendet Flugmühlen zur Messung der Flugneigung und Leistung des westlichen Maiswurzelwurms

The western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) (Coleoptera: Chrysomelidae), is an economically important pest of corn in the northern ...

Verhalten

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While these systems can provide a wealth of behavioral information, the cost and complexity of these systems can be prohibitive for many labs. We have developed a low-cost assay for measuring locomotive behavior and seizure movement in D. melanogaster. The system uses a web-cam to capture images that can be processed using a combination of inexpensive and free software to track the distance moved, the average velocity of movement and the duration of movement during a specified time-span. To demonstrate the utility of this system, we examined a group of D. melanogaster mutants, the Bang-sensitive (BS) paralytics, which are 3-10 times more susceptible to seizure-like activity (SLA) than wild type flies. Using this novel system, we were able to detect that the BS mutant bang senseless (bss) exhibits lower levels of exploratory locomotion in a novel environment than wild type flies. In addition, the system was used to identify that the drug metformin, which is commonly used to treat type II diabetes, reduces the intensity of SLA in the BS mutants.

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Using a webcam and a combination of free and inexpensive software programs, locomotive patterns in Drosophila melanogaster can be analyzed to detect differences in the speed, distance, and time of various motor activities.

Ein Low-Cost-Methode für die Analyse von Beschlagnahme-ähnliche Aktivität und Bewegung in<em&gt; Drosophila</em

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

Neurowissenschaften

Building an Enhanced Flight Mill for the Study of Tethered Insect Flight

Makerspaces have a high potential of enabling researchers to develop new techniques and to work with novel species in ecological research. This protocol demonstrates how to take advantage of the technology found in makerspaces in order to build a more versatile flight mill for a relatively low cost. Given that this study extracted its&#160;prototype from flight mills built in the last decade, this protocol focuses more on outlining divergences made from the simple, modern flight mill. Previous studies have already shown how advantageous flight mills are to measuring flight parameters such as speed, distance, or periodicity. Such mills have allowed researchers to associate these parameters with morphological, physiological, or genetic factors. In addition to these advantages, this study discusses the benefits of using the technology in makerspaces, like 3D printers and laser cutters, in order to build a more flexible, sturdy, and collapsible flight mill design. Most notably, the 3D printed components of this design allow the user to test insects of various sizes by making the heights of the mill arm and infrared (IR) sensors adjustable. The 3D prints also enable the user to easily disassemble the machine for quick storage or transportation to the field. Moreover, this study makes greater use of magnets and magnetic paint to tether insects with minimal stress. Lastly, this protocol details a versatile analysis of flight data through computer scripts that efficiently separate and analyze differentiable flight trials within a single recording. Although more labor-intensive, applying the tools available in makerspaces and on online 3D modeling programs facilitates multidisciplinary and process-orientated practices and helps researchers avoid costly, premade products with narrowly adjustable dimensions. By taking advantage of the flexibility and reproducibility of technology in makerspaces, this protocol promotes creative flight mill design and inspires open science.

This protocol uses three-dimensional (3D) printers and laser cutters found in makerspaces in order to create a more flexible flight mill design. By using this technology, researchers can reduce costs, enhance design flexibility, and generate reproducible work when constructing their flight mills for tethered insect flight studies.

Bau einer verbesserten Flugmühle für die Untersuchung des Fluges mit angebundenen Insekten

Makerspaces have a high potential of enabling researchers to develop new techniques and to work with novel species in ecological research. This protocol ...

Ingenieurwesen

A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects

Flight in insects can be long-range migratory flights, intermediate-range dispersal flights, or short-range host-seeking flights. Previous studies have shown that flight mills are valuable tools for the experimental study of insect flight behavior, allowing researchers to examine how factors such as age, host plants, or population source can influence an insects' propensity to disperse. Flight mills allow researchers to measure components of flight such as speed and distance flown. Lack of detailed information about how to build such a device can make their construction appear to be prohibitively complex. We present a simple and relatively inexpensive flight mill for the study of tethered flight in insects. Experimental insects can be tethered with non-toxic adhesives and revolve around an axis by means of a very low friction magnetic bearing. The mill is designed for the study of flight in controlled conditions as it can be used inside an incubator or environmental chamber. The strongest points are the very simple electronic circuitry, the design that allows sixteen insects to fly simultaneously allowing the collection and analysis of a large number of samples in a short time and the potential to use the device in a very limited workspace. This design is extremely flexible, and we have adjusted the mill to accommodate different species of insects of various sizes.

Flight in insects is influenced by a number of factors and the propensity to disperse is an important variable in understanding insect ecology and biological control strategies. We describe the construction and use of a simple, relatively inexpensive, and flexible flight mill for measuring parameters of tethered flight in insects.

Ein einfacher Flug Mühle für das Studium der Flug Tethered in Insekten

Flight in insects can be long-range migratory flights, intermediate-range dispersal flights, or short-range host-seeking flights. Previous studies have ...

An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

Drosophila has proven to be a useful model system for analysis of behavior, including flight. The initial flight tester involved dropping flies into an oil-coated graduated cylinder; landing height provided a measure of flight performance by assessing how far flies will fall before producing enough thrust to make contact with the wall of the cylinder. Here we describe an updated version of the flight tester with four major improvements. First, we added a &#34;drop tube&#34; to ensure that all flies enter the flight cylinder at a similar velocity between trials, eliminating variability between users. Second, we replaced the oil coating with removable plastic sheets coated in Tangle-Trap, an adhesive designed to capture live insects. Third, we use a longer cylinder to enable more accurate discrimination of flight ability. Fourth we use a digital camera and imaging software to automate the scoring of flight performance. These improvements allow for the rapid, quantitative assessment of flight behavior, useful for large datasets and large-scale genetic screens.

An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

Here we describe a method for rapid and accurate measurement of flight performance in Drosophila, enabling high-throughput screening.

Ein verbessertes Verfahren für genaue und schnelle Messung der Flugleistung in<em&gt; Drosophila</em

Drosophila has proven to be a useful model system for analysis of behavior, including flight. The initial flight tester involved dropping flies into an ...

Messung der Flug Fähigkeit des Käfers Ambrosia, Platypus Quercivorus (Murayama), mit einem Low-Cost, klein und leicht konstruierte Flug Mühle

Zusammenfassung

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