Name: modification and application of a leaf blower-vac for field sampling of arthropods
Uploaded: 2016-08-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods at JoVE.com

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. Alteração de uma Folha Blower-vac para Amostragem de sucção <ol><li> Colete todas as peças listadas na Lista de Materiais. </li><li> Conectar todos cloreto de polivinila (PVC) tubos com policloreto de vinila não plastificado (U-PVC) de cola (tubos 1-2-3-4-5 e 6-7). </li><li> Broca três furos que estão uniformemente distribuídas em torno da boca de sucção da máquina. </li><li> Ligar o aparelho ao final um tubo de PVC de 1-5 através da inserção de um parafuso para cada um dos três furos. Não use cola para conectar extremidade do tubo 1 para a máquina porque a conexão deve ser reversível para limpeza do ventilador. Nota: No caso de o diâmetro da boca de sucção da máquina difere do modelo aqui descrito, o diâmetro da extremidade do tubo 1 deverá ser ajustado para se adaptar a máquina perfeitamente. </li><li> Adicione 2 camadas de veda-rosca para extremidades do tubo 5 e 6. </li><li> Coloque o pedaço de gaze de metal entre a mangueira ea parte boca (tubos de PVC 6 e 7) para evitar que o líquido de amostragem de ser sugado para dentro do machine. Use gaze de metal com um diâmetro de malha entre 0,5 mm e 0,5 cm. </li><li> Ligue a mangueira ao tubo termina 5 e 6 com aros de fixação de metal. </li></ol> 2. Prepare o cerco Sampling <ol><li> Remova a parte inferior de um balde de plástico (50 L, 40 cm de diâmetro inferior). Este tamanho do gabinete cobre 2-4 montes de arroz em um campo de arroz transplantado, dependendo do estágio da cultura 24. </li><li> Anexar uma manga de rede de nylon, com um comprimento de 1 m, a parte superior do balde usando uma tira de borracha. Por esta manga, usar um tamanho de malha que é suficientemente pequena para impedir a fuga dos menores artrópodes alvo. Usar um diâmetro inferior a 0,5 mm. </li></ol> 3. Campo de Aplicação da Folha Blower-vac Modificado por Amostragem de sucção <ol><li> Use duas pessoas para operar o dispositivo no campo. Uma pessoa opera o soprador-vac e o outro lida com o gabinete balde e as redes de amostragem. </li><li> Inicie a máquina. </li><li> Inserir um ne amostragemt para a parte boca do ventilador-vac e corrigi-lo com um elástico. Para a rede, use um tamanho de malha que é pequeno o suficiente para pegar as menores artrópodes alvo, mas não cria resistência ao fluxo aéreo óbvio. Use o material de nylon leve, com um diâmetro de malha entre 0,2-0,5 mm. </li><li> Colocar o recinto rapidamente sobre as plantas numa localização aleatória no campo e empurre a parte inferior do balde firmemente para dentro do solo. Certifique-se de que a manga é fechada para impedir a fuga dos artrópodes a partir do topo do invólucro. </li><li> Remova todos os artrópodes de dentro do recinto de uma forma em espiral de cima para baixo, para uma duração de amostragem padronizado. Para as culturas de arroz nas fases vegetativa e reprodutiva, use durações de amostragem de 1 e 2 min, respectivamente. </li><li> Depois de terminar a amostra, remova a faixa de borracha a partir da rede de amostragem, rapidamente fechar a rede e levá-la para fora da parte boca do ventilador-vac e fechá-lo com um nó, mantendo a máquina em funcionamento. </li><li> Repita sPTE 3.2 a 3.5 em locais aleatórios no campo para os próximos amostras. O número de repetições depende da variação na distribuição espacial dos artrópodes no campo, a necessária precisão da estimativa e do objectivo do estudo. Normalmente, seis repetições vai dar uma boa impressão da comunidade de artrópodes e abundância das espécies. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

amostragem de sucção é um dos diversos métodos possíveis para provar as comunidades de artrópodes em culturas. Para a investigação científica em sistemas de arroz, a amostragem de sucção é uma opção apropriada, pois o método fornece estimativas absolutas de densidade de artrópodes, é não-destrutivo, e - em contraste com as contagens visuais - permite a coleta e armazenamento de amostras para processamento posterior. Em comparação com o D-vac disponível no mercado, o ventilador-vac é menor, mais leve e mais fácil de manusear em campos (inundada) de arroz e também mais fácil de combinar com um gabinete. Por exemplo, um ventilador-vac pesa cerca de 6 kg, enquanto que o modelo D-vac mochila, apresentado como o padrão internacional para a amostragem de insectos, tem um peso 12 kg 11. Mais importante ainda, a eficiência de amostragem do soprador-Vac é maior do que o D-vac 16,17, enquanto o custo do soprador-Vac é menor. A modificação de um ventilador de folha-vac em um amostrador de sucção não requer habilidades especiais ou equipamentose leva menos de uma hora depois de todas as partes adicionais foram coletadas. O soprador-vac aqui descrito é mais fácil de construir e operar do que as versões descritas anteriormente na literatura 16,17, e as peças necessárias (Tabela 1) são materiais de construção standard que estão amplamente disponíveis. Isso faz com que o ventilador-vac também acessível a pesquisadores com pequenos orçamentos dos países em desenvolvimento. A energia e deslocamento do motor determina a força de aspiração do soprador-vac. Aqui nós recomendamos uma máquina com um poder entre 0,7-1,2 kW e um deslocamento entre 25-35 cc, que é adequado para a amostragem da comunidade de artrópodes-moradia planta do arroz. O comprimento do tubo de plástico flexível e o diâmetro da peça de boca de sucção (tubo 7) são críticos para um bom desempenho de amostragem. Uma mangueira que é demasiado longo irá reduzir o poder de sucção, enquanto que uma mangueira que é demasiado curto será inconveniente para usar durante a amostragem. Similarmente,uma parte da boca com um diâmetro demasiado grande irá reduzir o poder de sucção, enquanto que um diâmetro que é muito pequeno irá reduzir a eficiência de amostragem, devido à pequena superfície. A eficiência de amostragem depende criticamente sobre a duração de amostragem. Se a amostragem é conduzida ao longo da estação de crescimento, o período de amostragem pode ter que ser ajustada para o tamanho da planta, estrutura, densidade de plantação e de manter um nível semelhante de eficiência. a eficiência da amostragem deve ser verificada por inspecção visual cuidadosa da área fechada após a amostragem. Se ainda houver artrópodes presente, a duração de amostragem deve ser aumentada. As durações de amostragem recomendados para a cultura do arroz no estádio vegetativo é de 1 minuto e nas fases reprodutiva e de maturação é de 2 minutos. amostragem de sucção com o soprador-vac pode ser realizado em campos inundados, enquanto que os métodos alternativos, como armadilha e bateu de amostragem folha não são viáveis ​​em água parada. O ventilador-vac também pode serusado para provar a comunidade de artrópodes na superfície da água de campos de arroz irrigado (por exemplo, erros de água predadoras), como a máquina é capaz de sugar um pouco de água. No entanto, não é recomendado para a amostragem de artrópodes aquáticos como o motor pode parar de correr quando a parte boca está inserido profundamente na água e o fluxo de ar é bloqueado. Além de arroz, o soprador-vac também pode ser utilizado em outras culturas e habitat não-colheita, desde que a altura e estrutura da vegetação permite o posicionamento adequado do invólucro 25. O nosso método de amostragem de sucção do ventilador-vac é não-destrutivo. Quase todos os artrópodes coletados na rede de amostragem sobreviveram, incluindo aqueles corpos moles, como mosquitos e damselflies. A aplicação deste método, no entanto, tem algumas limitações e inconvenientes. O ventilador-vac precisa ser operada por duas pessoas. Levar o soprador-vac no campo irá resultar em alguma perturbação, e, portanto, este método pode subestimarespécies sensíveis às perturbações tais como gafanhotos. colocação rápida e abrupta do gabinete em uma área relativamente calmo na direção de avanço do movimento pode limitar esse viés potencial. O barulho da máquina ventilador-vac também pode causar distúrbios, e amostragem à noite, em áreas residenciais não é recomendado. O método não é adequado para a amostragem de insetos voadores altamente móveis, como predatória Odonata maiores ou parasitóides Hymenoptera. Como acontece com qualquer método de amostragem, a combinação do soprador-vac com outros métodos, como a colheita rede de varredura ou da colheita destrutiva das plantas, pode fornecer uma avaliação mais completa e equilibrada da comunidade de artrópodes 26.

avaliação repetida da abundância e diversidade de artrópodes fitófagos e entomófagos em culturas é necessário para estudos ecológicos da dinâmica populacional e interações entre espécies, incluindo o estudo de controle biológico. O arroz é um importante alimento básico, com um elevado potencial de biocontrole por artrópodes entomófagos 1,2, mas que pode ser interrompido por inseticidas 3. A diversidade de artrópodes em culturas de arroz pode ser alto, e espécies de artrópodes ocupar várias culturas estratos (por exemplo, terra, tronco, dossel, flores), diferem no modo de movimentação (por exemplo, caminhar, saltar, voar) e alimentação estratégia (por exemplo, sessile insetos sugadores, predadores caça e flores polinizadores visitam) 4. Existe uma vasta gama de técnicas de amostragem de artrópodes, cada um com pontos fortes e fracos. Por exemplo, armadilhas de queda pode ser usado para provar artrópodes terra-moradia, mas fornecem rela dependente de atividadepopulação estima tiva 5,6. Redes de varredura pode ser usado para provar insetos fast-voando no dossel 7-9, mas dar estimativas relativas de abundância de artrópodes. O método de folha de batida pode ser usado para provar a comunidade de artrópodes-moradia planta e fornece estimativas absolutos da abundância de artrópodes, mas não pode ser utilizada de forma eficaz em campos de cultivo inundadas, como arrozais 10. amostragem de sucção, quando realizado em combinação com um invólucro que cobre uma área normalizada do campo, fornece estimativas absolutos das densidades de artrópodes de plantas que habitam. Este método também pode ser usado em arroz inundado. As amostras podem ser armazenadas para processamento posterior e identificação. O vácuo Dietrick (D-vac) 11 é o primeiro amostrador de sucção desenvolvida comercialmente. Embora D-VAC ainda são amplamente utilizados 12-14, que são relativamente caras, têm uma limitada força de sucção 15 e são relativamente pesados, o que os torna difícillidar em campos de arroz inundados 16. Arida e Heong 16 desenvolveu um amostrador de sucção usando um ventilador de folha-vac a gasolina, e este protótipo foi aperfeiçoada por Domingo e Schoenly 17. Vantagens do dispositivo de amostragem de sucção do ventilador-Vac, em comparação com o D-vac são que é muito mais barato e mais fácil de manusear. Embora o método de amostragem de sucção do ventilador-vac tem sido utilizado em muitos estudos ecológicos 18-23, as instruções para a sua modificação e aplicação não foram claramente descrita. Aqui nós apresentamos uma descrição baseada em vídeo, detalhado da modificação e aplicação de um ventilador de folha-vac a gasolina para a amostragem de aspiração das populações de artrópodes em campos de arroz irrigado. A modificação é inspirado por Arida e Heong 16 e Domingo e Schoenly 17, mas o design foi ainda mais simplificada em comparação com estas publicações originais, facilitando a construção e utilização.

<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

Os campos de arroz sediar uma grande diversidade de artrópodes, mas investigando sua dinâmica populacional e interações é um desafio. Aqui nós descrevemos a modificação e aplicação de um ventilador de folha-vac para amostragem de aspiração das populações de artrópodes em arroz. Quando utilizado em combinação com um invólucro, a aplicação deste dispositivo de recolha de amostras fornece estimativas absolutos das populações de artrópodes como números por área de amostragem padronizada. A eficiência de amostragem depende criticamente sobre a duração de amostragem. Em uma cultura de arroz, madura, uma amostragem de dois minutos em um invólucro de 0,13 m 2 rende mais do que 90% da população de artrópodes. O dispositivo também permite a amostragem dos artrópodes que habitam a superfície da água ou do solo em plantações de arroz, mas não é adequado para a amostragem de insetos rápido voadores, como Odonata predatórios ou maiores parasitóides Hymenoptera. O soprador-vac modificado é simples de construir e mais barato e mais fácil de manusear do que sampli de sucção tradicionaldispositivos Ng, tais como D-vac. O baixo custo faz com que o ventilador-vac modificado também acessível a pesquisadores de países em desenvolvimento.

<html> Um total de 295 artrópodes foram coletadas em 8 amostras soprador-vac de três minutos de uma colheita de arroz no estádio de maturação na província de Jiangxi, na China, em setembro de 2015. Para determinar a relação entre a produtividade relativa (proporção dos artrópodes recolhidos na amostra ) e amostragem de duração, cada amostra foi dividida em seis sub-amostras de 30 segundos cada. O número médio de indivíduos por amostra foi de 36,9 ± 4,1 (média ± SEM). Um total de oito ordens de artrópodes foram encontrados, com Hemiptera (28,8%), Araneae (27,5%) e Diptera (17,6%) sendo dominante (Figura 1). O rendimento em relação, expressa como uma percentagem do número de artrópodes recolhidos depois de três minutos, foi de 52,9 ± 5,1%, 92,4% ± 1,9 e 97,3 ± 0,9% após 30 segundos, 2 e 2,5 minutos, respectivamente (Figura 2). <html> 5 / 54655fig1.jpg &quot;/&gt; Figura 1. Espécies composição (no nível do pedido) de amostras de artrópodes nos subúrbios da cidade de Nanchang na província de Jiangxi, na China. Oito amostras foram tomadas com um soprador-vac de três minutos cada. As barras de erro representam o erro padrão da média. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54655/54655fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54655/54655fig2.jpg" /> Figura 2. rendimento relativo cumulativa em função do tempo total de amostragem com base em sub-amostras de 30 segundos cada um. O número total de artrópodes recolhidos ao longo de um período de amostragem de três minutos é fixado em 100%. Não artrópodes foram encontrados após uma inspeção visual após a última amostra soprador-vac. As barras de erro representam erros padrão da média de oito amostras de três minutos.= &quot;Https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54655/54655fig2large.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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

Avaliação da abundância de artrópodes em culturas é fundamental para investigar a dinâmica da população e interacção entre as espécies. Aqui nós descrevemos a modificação e aplicação de um ventilador de folha-vac para amostragem de sucção de artrópodes em arroz.

Modificação e Aplicação de uma Folha Blower-vac para Campo Amostragem de Artrópodes

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

modification-application-leaf-blower-vac-for-field-sampling

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Environment

8.7K visualizações.  Wageningen University.  Avaliação da abundância de artrópodes em culturas é fundamental para investigar a dinâmica da população e interacção entre as espécies. Aqui nós descrevemos a modificação e aplicação de um ventilador de folha-vac para amostragem de sucção de artrópodes em arroz. 

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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.

Aplicação de duas avistou Ácaro<em&gt; Tetranychus urticae</em&gt; De Estudos Planta-praga de Interação

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

Ambiente

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.

Integrado Campo Lysimetry e Porewater Amostragem para Avaliação de Química Mobilidade em Solos e Vegetação Fundada

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, um método melhorado para Inex<em&gt; In Situ</em&gt; Medição de partículas e dissolvidos compostos Processado por alimentadores de suspensão ativa

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.

Coleta e extração de ar ocupacional amostras para análise de DNA fúngico

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.

Composição e análise da distribuição de Bioaerossóis sob diferentes condições ambientais

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.

Um método para quantificar artrópodes da folhagem-habitação

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.

Quantificando corticolous artrópodes usando armadilhas pegajosas

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.

Armadilha de interceptação de voo automatizada de baixo custo para a sub-amostragem temporal de insetos voadores atraídos pela luz artificial à noite

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.

Isolamento Rápido de Nematoides Selvagens por Baermann Funnel

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

Genética

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.

Bioensaio eletroantenográfica como uma ferramenta de triagem para voláteis da planta hospedeira

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

Modificação e Aplicação de uma Folha Blower-vac para Campo Amostragem de Artrópodes

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Aplicação de duas avistou Ácaro