The authors thank the three anonymous reviewers for their helpful comments on the manuscript. This work was partly supported by Grant-in-Aid for JSPS Fellows (26.11613).

הערה: מאמר זה מבוסס על העבודה הקודמת שלנו 30. חלקים מסוימים הם נדפסו באישור האגודה הבוטנית של יפן שפרינגר יפן. 1. תצפית של מבקרים פרחוניים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחירה של שדות תצפית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חפש את האזורים שבם החומרים הצמחיים מופצים, ולבחור את אתרי מחקר מועמד שימוש במשאבים אמינים, כגון ספרי תמונות, כתבי עת אקדמיות, וכו &#39;התאם את מספר אתרי מחקר כדי להתאים את מטרות המחקר (למשל, מגוון רחב של מקומות עבור ההשוואה של מבקרי פרח ברחבי יפן). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו את המיקומים של אוכלוסיות מועמד שנבחרו ואת המרחקים בין נקודות מוצא רלוונטיות, כגון מכוני מחקר ולינה, אם מחקר ארוך טווח הוא זקוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בערך להעריך כל גודל אוכלוסייה על ידי ספירת מספר האנשים צמח באזור יחיד. בחר אוכלוסיות גדולות עבור ניסוי מניפולציותs באמצעות יחידים צמחים רבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תצפית מראש של מבקרים פרחוניים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלט אילו מיועד לאנשים פרטיים בכל אזור יקוים באותה מרווח הזמן, תלוי צפיפות האוכלוסין. בחר 5-10 פרחים טריים-פתחו או שביר ניצנים כמו פרחי יעד, ולדחות אלה מושפלים שכבר נפתחו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את התצפית ויזואלית לתקופה של יום שלם, כי את הפרחים יכולים להיות בקרו מאביקים שונים בזמן שונה נע 31,32. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על סדיני ההקלטה, להקליט שם ​​המין של מבקרים פרחוניים ואת הזמן של כל ביקור לכל שעה לכל פרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקרוב לראות האם מבקרים פרחוניים לגעת מאבקים ו / או סטיגמטה; אם הם עושים, להקליט את המבקרים כמו מאביקים. אם המבקרים הפרחוניים רק לבקר את הפרחים ואל תיגעו איברי הרבייה, להקליט אותם, כמו מבקרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש נטו חרקים או aspirator בעבודת יד, ללכוד את המבקרים הפרחוניים לזהותלשמרם כמו דגימות (איור 1F). להרוג את המבקרים לכודים במהירות עם אתיל אצטט או לחץ אצבע אל החזה, ולשמר אותם בתוך התיק רך או בצינור או במקרה פלסטיק עם אתנול 100%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר התצפית, לזהות את השמות הספציפיים של דגימות באמצעות תכונות מורפולוגיות או, במקרה של קשיים בזיהוי, לבקש את עזרתו של מומחים לכל קבוצת טקסונומיות. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תצפית בתחום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחקר בחר אתרים המבוססים על הנגישות שלהם, גודל אוכלוסייה, ומספר המבקרים פרחוניים. בחר תקופות זמן כולל מדגם מייצג של מבקרים פרחוניים בעונת הפריחה, ולקבוע תקופות תצפית על בסיס מטרות מחקר (למשל, עבור מחקר על תנודות ביקורים בתדירות ידי מבקרים פרחוניים, תקופות זמן רבות צריכות להיות מוגדרות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את ציוד ההקלטה המתאים, כגון מצלמות וידאו דיגיטליות (למשל, עבור הקלטת הלילה, מצלמות וידאו עם פונקציית אינפרא אדומה אמורות לשמש). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את פרחי היעד באותו אופן כמו 1.1.4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את מצלמות וידאו חצובות אלומיניום. הגדר את המצלמות עם חצובות מול אנשי היעד, במרחק של כ -50 סנטימטרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק ולשנות את כמות האור ואת המיקוד של חומרים על המסך מציג המצלמות לפני הצילומים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את תצפית ויזואלית והסרטה וידאו בו זמנית עבור אזורי הזמן המתאים מוערך על ידי תצפיות מראש (במקרה הנוכחי, תקופות התצפית היו במשך יותר משש שעות בממוצע, מכ 05:00 am כדי 13:00 ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את שמות מינים של מבקרים ומאביקים, ולהקליט את שמם ואת פעמי הביקורים שלהם על סדיני ההקלטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכידה ולזהות את המבקרים ומאביקים באותו אופן כמו 1.1.4.5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 1.2.1 עד 1.2.7 לכל observatioתקופת n. הגדר את תקופות התצפית מבוססות על מטרות המחקר ונתונים בטחוניים מראש. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח נתונים לאחר תצפית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את שמות מינים של דגימות שנתפסו לאחר תצפית מאביק באותו אופן כמו 1.1.4.6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את קטעי וידאו לציין שמות מינים ושעות הביקור שלהם באותו אופן כמו עבור תצפית ויזואלית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את תדרי ביקור לכל פרח לשעה של כל מבקר פרחוני מנתוני הקלטת תצפית וידאו ויזואלי. השוואת תדרים אלו סטטיסטיים בין האתרים והשנים של כל מבקר בשיטות סטטיסטיות מתאימות על סמך נתונים סטטיסטיים בסיסיים באמצעות תוכנה מתאימה, כגון R, SPSS, ו / או SAS 33-35 (למשל, ניתוח דו כיוונית של שונות (ANOVA ) עם הבדל משמעותי הכנה של Tukey (HSD) בדיקה בתוכנת R). </li></ol></li></ol> 2. ניסויים Bagging וקייג<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנות Bagging וניסויי קייג <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור הניסויים לצוד, להכין שקיות שיש בגדלים רשת קטנה (~ 0.5-1 מ&quot;מ) ולהשתמש בהם כדי למנוע ביקורים פרח לחלוטין (למשל, שקיות בד לא ארוג שימשו הניסויים לצוד בשנים 2011 ו -2012). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור הניסויים כלוב, להכין לוחות חוט או רשת פלסטיק בקוטר המאפשר היעד מבקרים קטן לעבור אך אינו כולל הגדולות שבהן, ולהתחבר לוחות רשת אלה כדי ליצור כלוב. ודא כי אין פערים גדולים יותר מאשר קוטר הרשת. התאם את הגודל והצורה של כלובי מבוסס על מיני צמחים היעד ומספרים בודדים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניסויי bagging <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר 30 אנשים לכל טיפול שאין להם נזקי אוכלי עשב או מסביבה חמורה. לקבלת טיפול, לבחור פרח בודד מכל צמח פרט, או להשתמש פרחים בודדים על צמח אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תיק tהוא למקד פרחים בשטח לאחר תיוגם עם קלטת (מספר סידורי האלפבית; איור 1G). היזהר שלא לגעת מאבקים או סטיגמטה בתוך השקיות כדי למנוע את האפשרות של אבקה עצמית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות לתקן שקיות אל הפרחים באמצעות מחרוזת או חוט רך (איור 1 ד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות להגדיר פרחים בודדים זקוף עם תומך באמצעות חוט או חוט רך לתמוך יחידים נגד הטיה או קריסה תחת המשקל של שקיות או הרוח, לפי הצורך. טוויסט או ללפף חוט או חוט בשקט סביב הגבעול של אדם היעד, כדי לא ליצור נזק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפולי בניסויים לצוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;השליטה&quot;, להדביק את התוויות על פרחי היעד לנהל שום טיפול. אפשר למבקרים פרחוניים לבקר בחופשיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;Outcrossing&quot;, לכסות את הניצנים עד שהם פרחים, ולאחר מכן להסיר את המאבקים של פרחים ארזו. שים קצת polleדגני n מיחידים מרובים על סטיגמטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;Selfing&quot;, לכסות את הניצנים עד הפרחים פתוחים, ולשים אבקה מאותו הפרחים על סטיגמטה שלהם. מכסה פרחי מטופלים אלה שוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;Auto-העצמי&quot;, לכסות את הניצנים עם שקיות עד סוף עונת הפריחה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;ניצן חם&quot;, לזהות הניצנים השבירים כי כבר בקרו ולבחון את הכניסה או יציאה של דבורים קטנות (1b הדמוי, ג). הסר את המאבקים של הניצנים השבירים למנוע תצהירי אבקה חזרו על אותו הפרח אחרי הביקור ידי דבורים קטנים, ואת תיק ניצנים אלה במהירות כדי למנוע ביקורים נוספים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;הפריחה&quot;, תיק הניצנים עד לשלב הפתיחה כדי למנוע ביקורים בשלב השביר-הניצן. לאחר מכן, להסיר את השקיות ולאפשר למבקרים לאסוף צוף ואבקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;באד&quot;,להסיר את המאבקים בין ניצנים שעוד לא פתחו outcross אותם באופן מלאכותי. ניצנים אלה תיק במהירות כדי למנוע ביקורי פרח. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניסויי קייג <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסה את הפרטים צמחו המטרה שכלוביהם מוכנים. התאם את עמדות פרחים בכלוב ביד כדי למנוע תצהירי קשר ואבקה בין סטיגמטה השונה (איור 1E). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטיפול &quot;הכלוב&quot;, בחר את האנשים עם ניצנים סגורים ולשים תוויות עליהם לזיהוי פרחים שנבחר. קייג &#39;אנשים עם ניצנים שכותרתו לדחות את השפעות מלפני הקמת כלובי (כלומר, חרקים פרחוני לא יכולים לבקר ניצנים שלא נפתחו, ורק את ההשפעות של חרקים לבקר לאחר ההקצאה של כלובים ניתן לאמוד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף הכלובים בחוזקה אל הקרקע באמצעות מוטות ברזל כדי למנוע כניסת מבקרים בין בסיס כלוב הקרקע. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח נתונים אפter Bagging וניסויי קייג <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאסוף את כל הפרחים שכותרתו בסוף בעונת הפריחה (האיור 1G) על ידי הגזירה הפרידו אנשים האימהיים. שמור על מדגם שכותרתו בנפרד על מנת למנוע זיהום שלהם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבדוק את קיומו או אי קיומו של פרות להגדיר על כל אחד המסומן flower.Record מספרי הזרע של כל פרי במקרה של הגדרת פרות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את היחס בין מספרים פירות לכל פרח (יחס שנקבע פירות, מוגדר כמספר של פירות מחולק במספר פרחים) ושל מספרים זרע לכל פירות בשלים (יחס זרע-סט, מוגדר כמספר של זרעים מחולק במספר של ביציות) באמצעות כל המספרים שנרשמו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סטטיסטית להשוות את יחסי-סט זרע התועלת שבזה ובין הטיפולים בשיטות המתאימות ותוכנה, כגון אלה המפורטים ב 1.3.3 (למשל, חד סטרי ANOVA עם HSD של Tukey או הבדיקה המדויקת של פישר R תוכנה 33). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החקירות של חומרים באמצעות תוצאות הניסויים לצוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לבדוק את הצורך מהאביקים חיים, סטטיסטית להשוות את התוצאות בין &quot;שליטה&quot; ו &quot;Auto-עצמי&quot; טיפולים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להעריך את מידת הגבלת אבקה, להשוות את &quot;השליטה&quot; וטיפולים &quot;Outcrossing&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לבדוק תאימות עצמית, להשוות את &quot;Outcrossing&quot; ו &quot;Selfing&quot; טיפולים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ערכות של השפעות של אבקה שוברת ניצן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השווה את הטיפולים &quot;שליטה&quot; ו &quot;באד&quot; כדי לקבוע אם הסטיגמטה של ​​הניצנים השבירים הם reproductively בוגר והאם הערך של הטיפול &quot;השליטה&quot; יכול לשמש עבור השליטה בשלב השביר-הניצן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השווה את &quot;עצמי האוטומטית&quot; ו &quot;ניצן שובר&quot; טיפולים כדי לקבוע אם צלחת רבייה של פרחי האבקה עם דבורים קטנים השבירבשלב -bud סטטיסטי גבוה מזו של צמחי ביצוע אוטוגמיה (כלומר, על מנת לבחון את קיומה של אבקה שוברת ניצן). לאחר מכן, להשוות בין שני הטיפולים האלה עם &quot;השליטה&quot; כדי להעריך את יעילות ההאבקה של אבקה שוברת ניצן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השווה את &quot;הניצן החם,&quot; &quot;קייג &#39;,&quot; ו &quot;פריחה&quot; טיפולים להעריך את שפעות רבייה של אבקה שוברת ניצן. </li></ol></li></ol></li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

תצפיות וניסויי פרח לצוד הועסקו במחקר זה לחשוף את תדרי ביקור ואת הצלחת הרבייה הנשית של צמחים, בהתאמה. בשנת הדפנים (1992) 38, שיטת הקלטת הייתה יעילה כי זה יכול להקליט את העיתוי ומשך המבקרים לניתוח ולמנוע הטיה צופה. עם זאת, באותה העת, שיטה זו נדרשת ציוד יקר, ועל פי ההתבונ...

אינטראקציות צמח-מאביק הן דוגמאות מובהקות לחקר ביולוגיה ואקולוגיה אבולוציוני. היחסים ההדדיים בין פרחים ומאביקים נחשבים קדמו את פיזור angiosperm 1,2 כתוצאה של ברירה טבעית, אם כי גורמים ביוטיים אביוטי אחרים יש גם השפיעו 3,4,5. הוא חשב גם כי תכונות פרחוניות השתנו להסתגל המאביקים היעילים ביותר כדי לייצר יותר פרות וזרעים 6. אמונות אלה נבנו על פי מחקרים גדולים על מדדים שונים, כגון יעילות אבקה, שכוללים פרשנויות שונות 7. צמחים בעלי פרחים אשר להכליל מערכות אבקה נצפים על ידי סוגים שונים של מאביקים 8. בזאת, מבקר פרח הוגדר כזן חיה שבקר כדי לקבל פרס פרחוני, ומהאביקים הוגדרו מבקרים פרחוניים המאביקים.חלק מהמבקרים האלה לשאת גרגרי אבקה conspecific לסטיגמטה של ​​פרחים ביקרו ניתן לסווג מאביקים. מבקרים אחרים יכולים להיות גם קצת אבקת intraspecific; הם עלולים לנהל פחות האבקה בשל חוסר התאמה התנהגותית או מורפולוגיים בין מאביקים את הפרחים. הבדלים דומים אלה בתרומת רביית צמח יכולים לייצר בדרגות שונות של לחץ סלקטיבי על תכונות פרחוניות 9 ועלולים לגרום להסתעפות אדפטיבית של צמחים פורחים. לכן, למרות רכב הקהילה מהאביק ואת שפע המינים ביחס חשובים 10, ההערכה המדויקת של כל האפקטיביות של מבקר היא גם קריטית כדי לקבוע את אדפטיבית ו / או תהליכי התפתחות של הצמחים. במחקר זה, ערכות כמותיות של יעילות מאביק, מוגדר ייצור הפרות וזרעים לכל תדירות ביקור, נקבעו 11. המפרטies ותדירות כל מבקר פרחוני נצפו, ואפקטי רבייה על הפרחים ביקר נאמדו. ההקלטה של ​​ביקורים פרחוניים באמצעות תצפיות אנושיות היא שיטה קלסית באקולוגית אבקה. עם זאת, שיטה זו מטילה נטל גדול על משקיפים, אשר נדרשים להישאר מול הצמחים לקחת זהיר, מדידות לטווח ארוך. לאחרונה, הטכנולוגיות של צילומים והקלטה התפתחו במהירות, ומצלמות וידאו דיגיטלי בעלות הנמוכה אפשרו כניסתה של הקלטת וידאו לתצפיות מאביק 12,13. שיטות אלה יכולים להקל על האיסוף של מידע בסיסי על מבקרים פרחוניים יכולות לעזור לפתח הבנה של אקולוגית ההאבקה של מיני צמחי יעד. עם זאת, את תדרי הביקורים של המאביקים אינם בקורלציה בהכרח לאפקטיביות האבקה שלהם 7,14, וזה חשוב כדי להעריך את ההשפעות האיכותיות של כל מאביקעל כושר פרח. האפקטיביות אבקה הוערכה באמצעות מספר גרגרי אבקה על 15,16 סטיגמטה, 17,18 צמיחת צינור האבקה ופרות ו / או זרעי ייצור 19,20. לצוד ניסויים, שנערך באמצעות שקיות בלעדיות-מבקרות, הן השיטות הטיפוסיות לבדיקת תאימות עצמית, אוטוגמיה 21,22, ואת הנוכחות של apomixes 23. בנוסף, ההערכה אפקטיבית האבקה עבור המאביק מסוים מאסף המבקר כבר לבצע בתדירות גבוהה בסביבות שבן מבקרים פרחוניים אחרים הוגבלו (כלומר, כלוב תיל, נטו, או שקית עם רשת קטנה מספיק כדי לכלול מאביקים גדולים כי הוא סט על צמחים פורחים). לדוגמא, ניסויים לצוד עם שקיות רשת קטנות נערכו במטרה לחשוף את יכולת ההאבקה של נמלים או תריפסים 24,25. יתר על כן, ניסויי הדרת ציפור באמצעות כלוב מתכת או נטו הראו המאביקים האפקטיביים של מיני אלוורה26-28. מטרות המחקר היו: 1) כדי להציג את השיטות בהן השתמשו במאמר הקודם ו -2) כדי לשפר את השיטות האלה לשימוש כללי במחקרים אחרים על מבקרים פרחוני, תדרים לביקור שלהם, והשפעתם על כושר צמח var sanguinea Lycoris.. sanguinea הוא אחד המינים הכלולים הסוג Lycoris, אשר מופץ באופן נרחב ברחבי יפן ומצמצם בקוריאה 29 ויש לו בצורת משפך פרחים אדמדם כתום (איור 1 א). מחקר קודם גילה כי ל sanguinea var. sanguinea בקר מינים רבים של חרקים, כוללים מיני דבורה קטנים מזוהים ואת המינים הגדולים Amegilla Florea 29. עם זאת, את האפקטיביות תדרי אבקת ביקורים של מבקרים אלה לא מזוהים. תצפיות מאביק לזיהוי מבקרים פרחוניים נערכו לראשונה. ביקור על ידי דבורים קטנים היה observed על פרחים שלא נפתחו עדיין לחלוטין (שבירת ניצנים; 1b הדמוי, ג). דבורים קטנים זזו במהירות סביב המאבקים undehisced ב הניצנים השבירים ואסף אבקה באמצעות הלסתות שלהם. ההשערה הייתה כי הדבורים הקטנים יכולים להיות מאביקים בשלב השביר-ניצן כי הפערים בין המאבקים ואת סטיגמטה הפרחים היו קטנים יותר מאורך הגוף של הדבורים. לכן, ניסויים לצוד נערכו על מנת לבחון את יכולת ההאבקה של דבורים קטנות בשלב השביר-הניצן, ובנוסף לבחון את אסטרטגיות רבייה של L. var sanguinea. sanguinea. ניצנים אלה היו שקיות אחרי הדבורים הקטנים בקרו, אשר אפשרו הערכה של יכולת ההאבקה של הדבורים. האנשים היו בכלוב עם ניצנים שטרם נפתחו. כלוב קטן-רשת שמש, שדרכו רק דבורים קטנים יכולים לעבור, המאפשר הערכה של יעילות האבקה של דבורים קטנות לאורך flowe כולובשלב טבעת.

<table><tbody><tr><td>recording sheet</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>insect net</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>pooter</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>ethyl acetate</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>100% Ethanol</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>plastic tube</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>plastic case</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>soft bag</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>digital video camera(s)</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>tripod(s)</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>bags</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>wire or plastic mesh boards</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>iron wires</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>labeling tape</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>stick supporters</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>soft strings or wire</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>pincette(s)</td><td>any</td><td>NA</td><td></td></tr></tbody></table>

field experiments of pollination ecology: the case of lycoris sanguinea var. sanguinea

Plant-pollinator interactions have been studied for approximately one hundred years. During that time, many field methods have been developed to clarify the pollination effectiveness of each pollinator for visited flowers. Pollinator observations have been one of the most common methods to identify pollinators, and bagging and cage experiments have been conducted to show the effectiveness of specific pollinators. In a previous study of Lycoris sanguinea var. sanguinea, its effective pollinators, the visitation frequencies of each floral visitor, and its reproductive strategies were not identified. This study reports the observation that small bees visited flowers that were partially opened (breaking buds). To the best of our knowledge, this phenomenon has not been reported previously. Further, this study investigates the hypothesis that small bees can pollinate at that flowering stage. This study demonstrates the basic methods of field experiments in pollination ecology using L. sanguinea var. sanguinea. Pollinator observations and digital video showed the visitation frequencies of each floral visitor. Bagging and cage experiments revealed that these flowers could be pollinated fully and that breaking-bud pollination could be important for the pollination of this plant species. The advantages and disadvantages of each method are discussed, and recent developments, including laboratory experiments, are described.

חמש אוכלוסיות נבחרו לתצפיות המאביק. בשלב טרום התצפית, ביקורים של מינים שונים של חרקים לפרחי פתיחה ודבורים קטנים ניצנים שבירים אושרו. תצפיות מבקר פרחוניות גילו כי רוב המבקרים עד החמישה כל אתרי המחקר היו פרטים של מיני הדבורים הקטנים japonicum Lasioglossum....

Watch this Scientific Journal Video about Field Experiments of Pollination Ecology: The Case of Lycoris sanguinea var. sanguinea at JoVE.com

Field Experiments of Pollination Ecology: The Case of Lycoris sanguinea var. sanguinea

כדי לחשוף את האפקטיביות המאביק של מיני צמחים נתונים, מספר שיטות של ניסויי שדה פותחו. מחקר זה מדגים את השיטות הבסיסיות של ניסויי שדה לאקולוגית אבקה באמצעות מקרה המבחן של Lycoris sanguinea var. Sanguinea ומנגנון אבקת הרומן, אבקה שוברת ניצן.

ניסויי שדה לאקולוגית אבקה: המקרה של<em&gt; Lycoris sanguinea</em&gt; Var.<em&gt; sanguinea</em

Plant-pollinator interactions have been studied for approximately one hundred years. During that time, many field methods have been developed to clarify ...

field-experiments-pollination-ecology-case-lycoris-sanguinea-var

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Environment

Field Experiments of Pollination Ecology: The Case of Lycoris sanguinea var. sanguinea

11.4K Views.  Chiba University.  כדי לחשוף את האפקטיביות המאביק של מיני צמחים נתונים, מספר שיטות של ניסויי שדה פותחו. מחקר זה מדגים את השיטות הבסיסיות של ניסויי שדה לאקולוגית אבקה באמצעות מקרה המבחן של Lycoris sanguinea var. Sanguinea ומנגנון אבקת הרומן, אבקה שוברת ניצן. 

Video: Field Experiments of Pollination Ecology: The Case of Lycoris sanguinea var. sanguinea

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

Setaria viridis is an emerging model system for C4 grasses. It is closely related to the bioenergy feed stock switchgrass and the grain crop foxtail millet. Recently, the 510 Mb genome of foxtail millet, S. italica, has been sequenced 1,2 and a 25x coverage genome sequence of the weedy relative S. viridis is in progress. S. viridis has a number of characteristics that make it a potentially excellent model genetic system including a rapid generation time, small stature, simple growth requirements, prolific seed production 3 and developed systems for both transient and stable transformation 4. However, the genetics of S. viridis is largely unexplored, in part, due to the lack of detailed methods for performing crosses. To date, no standard protocol has been adopted that will permit rapid production of seeds from controlled crosses.
The protocol presented here is optimized for performing genetic crosses in S. viridis, accession A10.1. We have employed a simple heat treatment with warm water for emasculation after pruning the panicle to retain 20-30 florets and labeling of flowers to eliminate seeds resulting from newly developed flowers after emasculation. After testing a series of heat treatments at permissive temperatures and varying the duration of dipping, we have established an optimum temperature and time range of 48 &deg;C for 3-6 min. By using this method, a minimum of 15 crosses can be performed by a single worker per day and an average of 3-5 outcross progeny per panicle can be recovered. Therefore, an average of 45-75 outcross progeny can be produced by one person in a single day. Broad implementation of this technique will facilitate the development of recombinant inbred line populations of S. viridis X S. viridis or S. viridis X S. italica, mapping mutations through bulk segregant analysis and creating higher order mutants for genetic analysis.

Methods for Performing Crosses in Setaria viridis, a New Model System for the Grasses

We have developed a methodology for performing crosses in Setaria viridis (S. viridis). The method involves pruning the panicle prior to a hot water treatment to kill viable pollen. Crosses are performed following a well-controlled growth regime and typically result in the recovery of 1 to 7 cross-pollinated seed/s per panicle.

שיטות לביצוע צלבים ב<em&gt; Setaria viridis</em&gt;, מערכת דגם חדש לעשבים

Setaria viridis is an emerging model system for C4 grasses. It is closely related to the bioenergy feed stock switchgrass and the grain crop foxtail ...

In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors

Although solitary bees provide crucial pollination services for wild and managed crops, this species-rich group has been largely overlooked in pesticide regulation studies. The risk of exposure to fungicide residues is likely to be especially high if the spray occurs on, or near host plants while the bees are collecting pollen to provision their nests. For species of Osmia that consume pollen from a select group of plants (oligolecty), the inability to use pollen from non-host plants can increase their risk factor for fungicide-related toxicity. This manuscript describes protocols used to successfully rear oligolectic mason bees, Osmia ribifloris sensu lato, from egg to prepupal stage within cell culture plates under standardized laboratory conditions. The in vitro-reared bees are subsequently used to investigate the effects of fungicide exposure and pollen source on bee fitness. Based on a 2 &#215; 2 fully crossed factorial design, the experiment examines the main and interactive effects of fungicide exposure and pollen source on larval fitness, quantified by prepupal biomass, larval developmental time, and survivorship. A major advantage of this technique is that using in vitro-reared bees reduces natural background variability and allows the simultaneous manipulation of multiple experimental parameters. The described protocol presents a versatile tool for hypotheses testing involving the suite of factors affecting bee health. For conservation efforts to be met with significant, lasting success, such insights into the complex interplay of physiological and environmental factors driving bee declines will prove to be critical.

In Vitro Rearing of Solitary Bees: A Tool for Assessing Larval Risk Factors

Fungicide sprays on flowering plants may expose solitary bees to high concentrations of pollen-borne fungicide residues. Using laboratory-based experiments involving in vitro-reared bee larvae, this study investigates the interactive effects of consuming fungicide-treated pollen derived from host and non-host plants.

במבחנה גידול דבורים בודד: כלי להערכת גורמי סיכון זחל

Although solitary bees provide crucial pollination services for wild and managed crops, this species-rich group has been largely overlooked in pesticide ...

Comparative Karyotype Analysis of Lycoris aurea Herb Populations Using Fluorochrome Banding and 45S and 5S rDNA-FISH

To understand karyotype variation in eight populations, detailed karyotypes were meticulously established using chromosomal measurements, fluorescence bands, and rDNA FISH signals. The number of 45S rDNA sites varies from one to five pairs per population, with the most common number per karyotype being four pairs. The 45S rDNA locus is predominantly located in the short arms and terminal regions of chromosomes, while the 5S rDNA locus is found mainly in the short arm and the terminal or proximal regions. Populations HBWF, HNXN, HBBD, and HNZX showed a similar distribution of 45S rDNA sites, as did GXTL, HBFC, and SCLS, indicating a close relationship between populations with similar 45S rDNA site distributions. The karyotypes of all studied populations are symmetrical, comprising stable and metastable centromeres or exclusively stable centromeres. Scatter plots of MCA and CVCL effectively distinguish their karyotypic structures. The analysis includes six quantitative parameters (x, 2n, TCL, MCA, CVCL, CVCI). Additionally, the results indicate that PCoA based on these six parameters is a robust method for determining biological karyotype relationships among the eight populations. The chromosome number in Lycoris populations is x = 6-8. Based on the current study and literature, genomic differentiation of these populations is discussed in terms of genome size, heterochromatin, 45S and 5S rDNA sites, and karyotype asymmetry.

This protocol investigates the heterochromatin distribution in eight populations of Lycoris aurea (L&#8242;Her) Herb, using combined PI and DAPI chromosome staining, fluorescence in situ hybridization (FISH) with 18S-5.8-26S rRNA gene regions (45S rDNA regions), and 5S ribosomal DNA probes.

To understand karyotype variation in eight populations, detailed karyotypes were meticulously established using chromosomal measurements, fluorescence ...

Genetics

Evaluating the Effect of Pesticides on the Larvae of the Solitary Bees

Current ecological risk assessments of pesticides on pollinators have primarily considered only laboratory conditions. For the larvae of solitary bees, ingestion of provisions contaminated with pesticides may increase the mortality rate of the larvae, decrease the collection rate and the population of adult solitary bees in the next year from a demographic perspective. But there are limited studies on the effects of pesticides on the larvae of solitary bees. Therefore, understanding how pesticides influence the larvae of solitary bees should be considered an integral part of pesticide ecological risk assessment. This study presents a method to expose the larvae of solitary bee, Osmia excavata, to lethal or sublethal doses of pesticide, tracking larval weight gain, developmental duration, eclosion ability, and food consumption efficiency conversion of ingested food. To demonstrate the effectiveness of this method, the larvae of O. excavata were fed with provisions containing acute lethal and sublethal doses of chlorpyrifos. Then, the above indexes of the treated larvae were investigated. This technique helps to predict and mitigate the risk of pesticides to pollinators.

The present protocol explains a method to feed pesticide-contaminated provisions to the larvae of the solitary bees, Osmia excavata. The procedure examines the ecotoxicity of the pesticide to the larvae of the solitary bees.

הערכת ההשפעה של חומרי הדברה על הזחלים של הדבורים הבודדות

Current ecological risk assessments of pesticides on pollinators have primarily considered only laboratory conditions. For the larvae of solitary bees, ...

Biochemistry

Establishing Pollination Requirements in Japanese Plum by Phenological Monitoring, Hand Pollinations, Fluorescence Microscopy and Molecular Genotyping

The Japanese plum cultivars commonly grown are interspecific hybrids derived from crosses between the original Prunus salicina with other Prunus species. Most hybrids exhibit gametophytic self-incompatibility, which is controlled by a single and highly polymorphic S-locus that contains multiple alleles. Most cultivated hybrids are self-incompatible and need pollen from a compatible donor to fertilize their flowers. Establishing pollination requirements in Japanese plum is becoming increasingly important due to the high number of new cultivars with unknown pollination requirements. In this work, a methodology for the determination of pollination requirements in Japanese plum-type hybrids is described. Self-(in)compatibility is determined by hand-pollinations in both the field and in the laboratory, followed by monitoring pollen tube elongation with fluorescence microscopy, and also monitoring fruit maturation in the field. Selection of pollinizer cultivars is assessed by combining the identification of S-genotypes by PCR analysis with the monitoring of flowering time in the field. Knowing the pollination requirements of cultivars facilitates the selection of cultivars for the design of new orchards and allows the early detection of productivity problems related with pollination deficiency in established orchards.

A methodology for the determination of pollination requirements in Japanese plum-type hybrids is described, which combines field- and laboratory-pollinations and observations of pollen tubes under the fluorescence microscopy with the identification of S-genotypes by PCR and the monitoring of flowering for the selection of pollinizers.

קביעת דרישות האבקה בשזיף היפני על ידי ניטור פנולוגי, האבקות ביד, מיקרוסקופיה פלואורסצנטית וגנוטיפינג מולקולרי

The Japanese plum cultivars commonly grown are interspecific hybrids derived from crosses between the original Prunus salicina with other Prunus species. ...

Developmental Biology

Deploying Community Scientists to Conduct Nondestructive Genetic Sampling of Rare Butterfly Populations

Global insect declines continue to accelerate. Effective genetic sampling is critically needed to advance the understanding of many taxa and address existing knowledge gaps. This protocol represents a demonstrated method for nondestructively sampling rare butterflies for population genetic structure or DNA barcoding analyses. It uses the chorion of hatched butterfly ovae to yield sufficiently high quantity and quality DNA for successful gene sequencing to confirm species identity and quantify genetic variation. It may be particularly useful when other tissue sampling techniques are impractical or unavailable. While developed for a lepidopteran, it nonetheless could easily be adapted for use with other insect species. It was specifically designed with ease of use as a goal to help maximize broad implementation by individuals of varying experience and skill levels, such as community scientists, conservation practitioners, and students, and for use over large geographic areas to facilitate broad population sampling. The data generated can help inform taxonomic and listing decisions, conservation and management actions, and enhance basic ecological research.

Here, we present a straightforward protocol for noninvasive genetic sampling of butterfly populations based on the field collection of residual egg debris. It can be used to confirm species identity and quantify genetic variation. This protocol can be easily adapted to broader groups for community science involvement.

פריסת מדעני קהילה לביצוע דגימה גנטית לא פולשנית של אוכלוסיות פרפרים נדירות

Global insect declines continue to accelerate. Effective genetic sampling is critically needed to advance the understanding of many taxa and address ...

Biology

Determination of Self-(In)compatibility and Inter-(In)compatibility Relationships in Citrus Using Manual Pollination, Microscopy, and S-Genotype Analyses

Citrus uses S-RNase-based self-incompatibility to reject self-pollen and, therefore, requires nearby pollinizer trees for successful pollination and fertilization. However, identifying suitable varieties to serve as pollinizers is a time-consuming process. To solve this problem, we have developed a rapid method for identifying pollination-compatible citrus cultivars that utilizes agarose gel electrophoresis and aniline blue staining. Pollen compatibility is determined based on the identification of S genotypes by extracting total DNA and performing PCR-based genotyping assays with specific primers. Additionally, styles are collected 3-4 days after manual pollination, and aniline blue staining is performed. Finally, the growth status of the pollen tubes is observed with a fluorescence microscope. Pollen compatibility and incompatibility can be established by observing whether the pollen tube growth is normal or suppressed, respectively. Due to its simplicity and cost-effectiveness, this method is an effective tool for determining the pollen compatibility and incompatibility of different citrus varieties to establish incompatibility groups and incompatibility relationships between different cultivars. This method provides information essential for the successful selection of suitable pollinizer trees and, thus, facilitates the establishment of new orchards and the selection of appropriate parents for breeding programs.

Determination of Self-Incompatibility and Inter-Incompatibility Relationships in Citrus Using Manual Pollination, Microscopy, and S-Genotype Analyses

This protocol provides a rapid method for determining pollen compatibility and incompatibility in citrus cultivars.

קביעת יחסי תאימות עצמית (In) ותאימות בין (In) בהדרים באמצעות האבקה ידנית, מיקרוסקופיה וניתוח גנוטיפ S

Citrus uses S-RNase-based self-incompatibility to reject self-pollen and, therefore, requires nearby pollinizer trees for successful pollination and ...

https://cloudfront.jove.com/CDNSource/teasers/65056.jpg

גידול מלאכותי ועמידות למתכות כבדות בפרפרים לבנים מכרוב

Rearing the Cabbage White Butterfly (Pieris rapae) in Controlled Conditions: A Case Study with Heavy Metal Tolerance

The cabbage white butterfly (Pieris rapae) is an important system for applied pest control research and basic research in behavioral and nutritional ecology. Cabbage whites can be easily reared in controlled conditions on an artificial diet, making them a model organism of the butterfly world. In this paper, a manipulation of heavy metal exposure is used to illustrate basic methods for rearing this species. The general protocol illustrates how butterflies can be caught in the field, induced to lay eggs in greenhouse cages, and transferred as larvae to artificial diets. The methods show how butterflies can be marked, measured, and studied for a variety of research questions. The representative results give an idea of how artificial diets that vary in components can be used to assess butterfly performance relative to a control diet. More specifically, butterflies were most tolerant to nickel and least tolerant to copper, with a tolerance of zinc somewhere in the middle. Possible explanations for these results are discussed, including nickel hyper-accumulation in some mustard host plants and recent evidence in insects that copper may be more toxic than previously appreciated. Finally, the discussion first reviews variations to the protocol and directions for troubleshooting these methods, before considering how future research might further optimize the artificial diet used in this study. Overall, by providing a detailed video overview of the rearing and measurement of cabbage whites on artificial diets, this protocol provides a resource for using this system across a wide range of studies.

מחבר זרקור: חקירת סובלנותם של פרפרי כרוב למזהמים עירוניים 

This paper presents a detailed protocol for rearing the cabbage white butterfly in controlled lab conditions with an artificial diet, which allows precise manipulations of early-life nutrition and toxin exposure. The representative results show how heavy metal toxicity can be assayed with this protocol.

גידול הפרפר הלבן של הכרוב (Pieris rapae) בתנאים מבוקרים: מקרה בוחן עם עמידות למתכות כבדות

The cabbage white butterfly (Pieris rapae) is an important system for applied pest control research and basic research in behavioral and nutritional ...

ניסויי שדה לאקולוגית אבקה: המקרה של

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

שיטות לביצוע צלבים ב

במבחנה גידול דבורים בודד: כלי להערכת גורמי סיכון זחל

Comparative Karyotype Analysis of Lycoris aurea Herb Populations Using Fluorochrome Banding and 45S and 5S rDNA-FISH

הערכת ההשפעה של חומרי הדברה על הזחלים של הדבורים הבודדות

קביעת דרישות האבקה בשזיף היפני על ידי ניטור פנולוגי, האבקות ביד, מיקרוסקופיה פלואורסצנטית וגנוטיפינג מולקולרי

פריסת מדעני קהילה לביצוע דגימה גנטית לא פולשנית של אוכלוסיות פרפרים נדירות

קביעת יחסי תאימות עצמית (In) ותאימות בין (In) בהדרים באמצעות האבקה ידנית, מיקרוסקופיה וניתוח גנוטיפ S

גידול הפרפר הלבן של הכרוב (Pieris rapae) בתנאים מבוקרים: מקרה בוחן עם עמידות למתכות כבדות

גידול הפרפר הלבן של הכרוב (Pieris rapae) בתנאים מבוקרים: מקרה בוחן עם עמידות למתכות כבדות

גידול הפרפר הלבן של הכרוב (Pieris rapae) בתנאים מבוקרים: מקרה בוחן עם עמידות למתכות כבדות