Методология для разработки таблиц продолжительности жизни для скального насекомых в поле с помощью белокрылки, Bemisia tabaci, хлопок как модель системы

Таблицы позволяют количественная оценка источников и уровень смертности в популяции насекомых и способствовать пониманию, прогнозирование и Управление динамикой народонаселения в агроэкосистемах. Представлены методы для проведения и анализа на основе когортных жизни таблицы в поле насекомое с этапов скальный незрелых жизни.

Жизни таблицы предоставляют средства измерения графиков рождения и смерти от населения с течением времени. Они также могут использоваться для количественного определения источников и смертности населения, которая имеет целый ряд применений в области экологии, в том числе сельскохозяйственных экосистем. Горизонтальный, или на основе когортных, жизнь, таблицах для наиболее прямым и точный метод количественного определения жизненно населения, потому что они следуют группы особей в популяции от рождения до смерти. Здесь представлены протоколы для проведения и анализа на основе когортных жизни таблицы в поле, которое использует скальный природы жизни незрелых стадий глобального насекомых-вредителей, Bemisia tabaci. Индивидуальные насекомых расположены на нижней стороне листьев хлопка и отмечены рисунок небольшой круг вокруг насекомых с помощью нетоксичных пера. Это насекомое можно затем наблюдать неоднократно со временем с помощью рук линзы для измерения развития от одного этапа к следующему и для определения стадии конкретных причин смерти, связанных с естественным и внедрены смертности силами. Анализ объяснить, как правильно измерить несколько смертности силы закона одновременно в каждой сцене и как использовать такие данные для обеспечения значимого населения динамических показателей. Метод не учитывает напрямую взрослых выживанию и размножению, что ограничивает вывод динамики незрелых стадий. Пример представлен которая сосредоточена на измерении влияния снизу вверх (завод качество) и сверху вниз (естественных врагов) воздействия на динамику смертности B. tabaci в системе хлопка.

Таблицы являются общим инструментом с долгой историей в экологии^1,2. Таблицы являются по существу график рождений и смертей в популяции с течением времени и такие данные могут использоваться для количественного определения ряда параметров, важных для понимания и прогнозирования динамики народонаселения. Таблицы могут также представлять информацию о причинах смерти, которые являются важными для понимания трофических взаимодействий и в разработке стратегий управления для управления вредителей в сельскохозяйственных и природных систем. Были построены многочисленные таблицы на местах жизни насекомых^3,4,5, и анализы предоставили важное понимание динамики, регулирование и прогнозирование популяции насекомых во многих управляемых и естественные системы^{6,,78,9,10,11,12,13,14}. В таблице жизни термин также часто используется для описания на основе лабораторных исследований, которые во многом изучения графиков рождений и смертей, но в искусственных условиях, которые не подвергайте насекомое естественной смертности сил и реалистичные переменные среды. Как правило лабораторных исследований призвана оценить сравнительные биотические потенциал видов. Методы, описанные здесь сосредоточена для поля на основе понял потенциал по отношению к окружающей среде исследования, определяющие.

Таблицы можно охарактеризовать как по горизонтали, в котором следуют реальные когорты равных пожилых лиц с самого начала их жизни до смерти, или по вертикали, где частые образцы принимаются через время населения с предполагаемой стабильной возрастной структуры и затем жизненно важные показатели выводятся из математически построенных когорты^2,15. Тип таблицы жизни, которая может быть развернута зависит от характера насекомых. Горизонтальные таблицы часто могут быть разработаны для насекомых круглогодично (одно поколение в год), в то время как такой подход может быть очень сложным для multivoltine насекомых многочисленных и широко перекрывающихся поколений каждый год. Целый ряд аналитических методов были предложены и использованы для разработки вертикальной таблицы смертности для популяции насекомых (см. Саутвуд² примеры). Методология, продемонстрировали здесь позволяет для развития жизни на основе когортных, горизонтальной таблицы в поле для multivoltine насекомых с характеристиками конкретных истории жизни, в частности, наличие этапов скальный жизни. Метод показал для основных вредителей в хлопка как модель системы.

Белокрылки, Bemisia tabaci биотипа B (= Bemisia argentifolii, Ближний Восток Азия незначительные 1¹⁶) является глобальной вредителей сельского хозяйства, что негативно влияет на урожайность и качество многих агрономической и садовых культур, в том числе Защита сельскохозяйственных систем в умеренных регионах¹⁷. Воздействие происходит из-за флоэма кормления, что нарушает поток питательных веществ, заболеваний неизвестной этиологии, вызванных nymphal кормления, передачи многочисленных вирусов растений и урожай качество эффектов вследствие осаждения нектар^18,19 . Насекомое имеет широкий принимающей диапазон и multivoltine, имея так много как 12-13 поколений в год в зависимости от региона и имеющегося продовольствия ресурсов²⁰. Проблемы управления также усугубляется его высокий репродуктивный потенциал, его способность разогнать и мигрируют в пределах и между сельскохозяйственных систем, его отсутствие фазу покоя (диапауза или спячки) и его готовность быстро развивается устойчивость чтобы инсектициды, используемые для подавления^21,22.

Значительный прогресс был достигнут в разработке комплексной борьбы с вредителями (IPM) стратегии эффективно и экономично управлять населения этого вредителя в затрагиваемых культур^23,24,25. Эти системы управления были основаны на звук фундаментальное понимание динамики населения B. tabaci и таблиц продолжительности жизни были ключевым технику, которые позволили это понимание. В Аризоне таблиц продолжительности жизни позволили оценки и идентификации важных смертности сил для B. tabaci в нескольких культур систем^13,26, позволили измерение динамики смертности относительно стратегии управления, включая нецелевые эффекты инсектицидов¹⁴, предоставили средства оценки потенциальных функциональных эффектов непромысловых трансгенного хлопка производства инсектицидные белки²⁷, поддерживали жесткие Оценка классической биологического контроля программы²⁸ (Наранхо, неопубликованные данные) и помог изучить сравнительные эффекты сверху вниз и снизу вверх воздействие на динамику Пешт²⁹. Все эти приложения развернуты по методике, описанной здесь. Этот подход может быть полезным для изучения экологии популяции насекомых в ряд естественных и управляемых систем.

Примечание: описанные ниже методы считаются частичной жизни таблицы, потому что они не включают в себя явно воспроизведение или смертности взрослых этапов. Когорта термин эквивалентно поколения потому, что он рассматривает смертность от яйца до стадии взрослого.

1. создать поле сайты

1. поведения таблиц продолжительности жизни в любое время во время роста урожая, когда присутствуют насекомые. Выбор когда начать исследования будет зависеть от целей и задач исследования.
2. Выбрать два ряда культур, недалеко от центра участка для сведения к минимуму краевых эффектов от окружающих участков или необрабатываемых районах. Марк руководитель каждой строки с провод флаг или деревянные кола для облегчения легко переселения после урожая становится большим.
3. Переместить 3-4 м от границы участка параллельно к строке. Используйте одну строку создать яйцо когорты и вторая установить Нимфа когорт

2. Создание когорты яйцо

1. используйте 8 X рукой объектив для поиска для вновь установленных яйца на нижней стороне листьев в верхней части главного стебля хлопчатника (как правило второй или третий узел сверху).
   Примечание: Этапы жизни B. tabaci обычно распределяются вертикально в завод Купол с яйцами в верхней части растений и постепенно старые nymphal этапов ниже. Это приводит, потому что 1 ^st instar нимфы поселиться на том же листе как яйцо и завод добавляет листья выше первоначального откладка сайт, как он растет.
   1. Использования более высокой мощности 15 X объектив для наблюдения свежие яйца и проверки идентификации перед использованием объектива 8 x для обозначения насекомых. Свежие яйца имеют ярко белой окраской под объективом и выделиться из яйца, которые старше (цифры 1A и 1B). Яйца темнее в tannish цвет, как они зрелые.
2. Используйте нетоксичные, ультра-тонкий-точка черного перманентный маркер для сделать небольшой круг вокруг яйцо. Нарисуйте круг достаточно мал, чтобы свести к минимуму вероятность самкой кладки еще яйцо в пределах круга позже.
   1. Вырезать отверстие или слот в сторону 8 X рукой объектив с ножовкой или сверло, чтобы перо может быть вставлена и рассматривать через призму при рисовании ( рис. 2A).
3. Повторите этот процесс на том же листе, если это возможно, чтобы отметить другие яйца, маркировки в общей сложности не более чем четыре яйца на один лист и не более чем одно яйцо на лист сектор. Для хлопка, лист подразделяется на четыре сектора, три крупных листьев вен ( рис. 3).
4. Галстук небольшой легкий картонный язычок вокруг черешок листа, содержащей помеченные яйцеклетки. Номер тега и включают в себя обозначение для номера участка или лечения в зависимости от экспериментальный дизайн ( рис. 2B).
5. Галстук длиной длиной 1 м Пометка ленты вокруг главного стебля в верхней части растения. Использовать лук стиль галстук, так что ленты могут быть легко перемещены при необходимости держать его видимым для повторных посещений в это расположение в поле.
6. Запись конечного числа и информацию на портативный ноутбук аналоговый или электронной (Таблица 1). Позиционные информации использует секторов листа более мелко Примечание местоположение (например, 1-1, 1-2, 1-4 обозначения яйца в секторах 1, 2 и 4 на лист #1).
7. Создать каждой группы на один день.
   Примечание: Когорты в данный участок состоит из минимум 50 яиц всего.
   1. Использования не более чем один лист на растение лучше распределять членов когорты.
      Примечание: В зависимости от плотности насекомых, это может включать любой из 13 листьев с 3-4 яйца, или 50 листья с одним яйцом. Отдельные растения выбираются распространить заметное листья вдоль столько строки как можно скорее.

3. Создание Нимфа когорт

1. использования, 8 X объектив рука для поиска недавно поселились 1 ^st Инстар нимфы на нижней стороне листьев о 3-5 листьев вниз от верхней части главного стебля хлопчатника. Использовать 15 X объектив для проверки идентификации до маркировки с помощью 8 X объектив.
2. Использовать не токсичен, ультра-тонкий-точка черного перманентный маркер для сделать небольшой круг вокруг Нимфа. Нарисуйте круг достаточно мал, чтобы свести к минимуму вероятность урегулирования в пределах круга позже сканер.
   Примечание: Только что вылупившихся 1 ^st instar нимфы, называются сканеров, которые можно перемещать несколько см в течение первых нескольких часов после яйца люк. Затем он " оседает " на сайт, где он будет кормить и линьки без когда-либо двигаться снова до тех пор, пока Взрослый возникает. Они поселились, 1 ^st instar нимф ( рис. 1 c) отличаются от сканеров. Во-первых, они неподвижно и второй, они более 2-мерной и заложить жесткой и плоский лист и имеют несколько более полупрозрачный янтарный цвет.
   1. Вырезать отверстие или слот в сторону 8 X рукой объектив с ножовкой или сверло, чтобы перо может быть вставлена и рассматривать через призму при рисовании ( рис. 2A).
3. Повторить этот процесс на том же листе, если это возможно, чтобы отметить другие нимфы, маркировка не более четырех нимфы на один лист и не более чем одного нимфа на лист сектор. Для хлопка, лист подразделяется на четыре сектора, три крупных листьев вен ( рис. 3).
4. Галстук небольшой легкий картонный язычок вокруг черешок листа, содержащей помеченные Нимфа. Номер тега и включают в себя обозначение для номера участка или лечения в зависимости от экспериментальный дизайн ( рис. 2B).
5. Галстук длиной длиной 1 м Пометка ленты вокруг главного стебля в верхней части растения. Использовать лук стиль галстук, так что ленты могут быть легко перемещены при необходимости держать его видимым для повторных посещений в это расположение в поле.
6. Запись конечного числа и информацию на портативный ноутбук аналоговый или электронной (Таблица 1). Позиционные информации использует секторов листа более мелко Примечание местоположение (например, 1-1, 1-2, 1-4 обозначения нимфы в секторах 1, 2 и 4 на лист #1).
7. Обеспечить, которые поселились 1 ^st Инстар нимф и отмечены не роботы, вернитесь к каждой помеченной листьев и наблюдать заметное насекомых около 1-2 ч после первоначальной настройки. Перемаркировка поселились нимфы могут оказаться необходимыми.
8. Установить на один день каждая когорта.
   Примечание: Когорты в данный участок состоит из минимум 50 нимфы всего. Не более чем один лист используется одно растение лучше распределять членов когорты. В зависимости от плотности насекомых это может включать любой из 13 листьев с 3-4 нимф или 50 листья с одной Нимфа. Отдельные растения выбираются распространить заметное листья вдоль столько строки как можно скорее. Из-за этапа 1 Гусеничный instar ^st яйца, отмеченные в Протоколе 2 являются не же насекомых, которые затем как Нимфаs. Таким образом измеряется не гусеничный смертности и таблице жизни слегка является несвязанным вовремя, потому что яйцо и Нимфа когорты обычно устанавливается в тот же день. Исследования показали обходчик смертности является незначительным и может быть по существу игнорируется ³⁰.

4. Наблюдение и запись яйца люк и смертности

1. после 8-10 d (28-32 ° C; среднее Аризона летних условий) после создания яйцо когорт, собирают листья, содержащей помеченные яйца и вернуться в лабораторию для наблюдения под Пройдя через микроскоп. Яйца слишком малы, чтобы четко оценить смертности и причин смертности в поле.
2. Определения причин смерти для яиц и записывать в блокнот, начатого в когорте учреждения (Таблица 1).
   Примечание: Смерть характеризуется как смещения, хищничество или нежизнеспособности. Смещения: яйцо отсутствует из-за погодных явлений (ветер, выдувания пыли, дождь) или жевать хищничество. Хищничество: сосание хищников оставить позади рухнул хориона ( рис. 4 K). Заштрихованная яйца могут появиться рухнула, но будет вертикальной щели в яйцо хориона. Используйте ПИН-код minuten дразнить Хорион на листе под микроскопом, чтобы искать эту щель. Нежизнеспособности: яйца не люк после периода 8-10 d и Темный загар цвета. Под Аризона летних условий (28-32 ° C) яйца будут обычно люк в 5-7 дней. Это может отличаться в других регионах и корректировки могут быть необходимы в коллекции время от поля.

5. Наблюдение и запись Nymphal развития и смертности

1. одного до двух дней после создания когорты, используйте 15 X объектив для оценки развития нимф и назначить причиной смертности, если мертвые. Сделать замечания по крайней мере три раза в неделю (каждый день).
   1. Использовать относительный размер ( Рисунок 1 c -G) и времени после создания оценить instar.
      Примечание: Есть четыре nymphal тела и развития является быстрое Аризона летних условиях (28-32 ° C) с каждой из первых трех этапов, продолжительностью около 2 d и заключительный этап продолжительностью 3-5 d (всего развитие nymphal 2 wk или меньше). Новые наблюдатели должны научиться instar размеров, наблюдая насекомых, выращены в лабораторных или парник на растения-хозяина интерес. Относительный объем в живот bacteriosomes (Симбионт укрывательстве органов белокрылки) относительно общего размера тела является полезным показателем nymphal instar ( Рисунок 1 c -G). Недавно расплавленная нимфы очень плоский и полупрозрачные. Нимфы готовы линьки более напыщенный, купольные в профиль и непрозрачный вид.
   2. Определить причины смерти нимф и записывать в блокнот, начатого в когорте учреждения (Таблица 1).
      Примечание: Смерть характеризуется как смещения, паразитизм, хищничество или неизвестных в зависимости от возраста ( рис. 4). Смещения: нимфы любой стадии пропавших без вести из-за погодных явлений (ветер, выдувания пыли, дождь) или жевать хищничество. Оценка стадии выбили нимфы как средний этап мертвых и живых нимфы на дату данного наблюдения. Паразитизм: только наблюдаемые в 4 ^й Инстар нимф. Парные желтоватым bacterisomes перемещенных в результате развивающихся диморфизмом личинка ( рис. 4A); личиночной стадии иногда является видимым ( рис. 4 c). Стадия куколки Паразитоид отличительные и родов конкретные ( рис. 4б , 4 D). Хищничество: сосание хищников будет эвакуировать содержимое нимфы и оставить позади рухнул трупа ( Рисунок 4 g -4I). Редко жевательные хищник может оставить доказательств ( Рисунок 4J). Неизвестный: смерть, которые нельзя отнести к одной из вышеуказанных причин. Во влажной среде грибковые заболевания может быть дополнительной причиной смерти. Эта категория может включать нимфы, убит диморфизмом хост кормления. Нимфы, которые выживают возникают как взрослые, оставляя отличительные т образный слот в exuviae ( рис. 1 H)
2. запись стадии развития (если жив) и привести к смерти и стадии в записной книжке, начатого в когорте Создание (Таблица 1).
3. После того как все нимфы, наблюдаемые на одном листе либо умерли или возникла как взрослый белокрылки, сбор листьев и вернуться в лабораторию. Используйте увеличение рассечения микроскопа для подтверждения, что причиной смерти, отметил в поле является точной и сделать какие-то корректировки.
   Примечание: Не все не выбили мертвых насекомых будет оставаться на листе в течение типичного двух недельного наблюдения и поэтому некоторых проверок не будет возможным.

6. Данные резюме и анализ

1. Consult ресурсы доступны, чтобы помочь в построении таблиц продолжительности жизни из данных, собранных ^{2 , 8 , 11 , 31}. В таблице 2 представлена таблица жизни пример.
   Примечание: Надежные жизни таблицы анализы требуют несколько таблиц самостоятельной жизни, проведенных в течение времени и/или различных сайтов. Для multivoltine насекомых как B. tabaci это может быть несколько таблиц продолжительности жизни в течение одного сезона и/или несколько сезонов и сайтов.
   1. Оценку реальных смертности (d x/l ₀) на основании количество насекомых, созданная в начале поколения.
      Реальный смертность = (d x/l ₀)
      где d _x — это номер, умирает во время этапа x и l ₀ количество насекомых в начале поколения. Эти показатели смертности являются добавки и сумма d _x через этапы оценки общей смертности для поколения (Таблица 2).
   2. Оценки очевидной смертности в сцене (_x q) на основании количество насекомых живых в начале конкретной стадии (таблица 2). Оценки стадии конкретных q _x или фактор в рамках стадии конкретных q _x. Эти показатели являются добавка только в рамках этапа.
   3. Определить маргинальных смертности по формуле:
      M _B = d _B / (1-d _A)
      предельная ставка коэффициента смертности, где M _B B, d _B является очевидным, уровень смертности от фактор B и d _A является очевидным коэффициент смертности, суммируются для всех факторов смертности, которые могут переиграть фактор B ^{13 , 32} (Таблица 3).
      Примечание: Сидячие насекомых, как белокрылки и многие другие насекомые, несколько причин смерти в течение этапа конкретной жизни не последовательно. Вместо этого они действуют одновременно и поэтому оценка маргинальных ставок требуется точно оценить, что этап-коэффициенты смертности от любого из ^{32 , 34}. Например Паразитоид может атаковать Нимфа белокрылки. Может Люк диморфизмом яйца и личинки могут развиваться в принимающей. Эта деятельность, первоначально бессимптомной для наблюдателя,, или скорее бы, убить насекомое хост и должны зачисляться в качестве причины смерти. Но в некоторых случаях, хищник может атаковать этот же Нимфа или нимфы могут быть смещены от листьев, ведущих наблюдателя обратить внимание на причины смерти как хищничества или смещения. Маргинальные смертности исправляет это.
      1. Преобразование маргинальных этап-коэффициенты до ³⁵ k значения как k = - ln (1 - М), где ln < / EM> Это натуральный логарифм и M является маргинальным смертности интерес. k-значения добавки и это упрощает дальнейшего анализа. k значения может быть преобразован обратно в пропорциональной смертности на 1 - e ^[-k].
   4. Оценки незаменимым смертности как [1 - е ^(-TotalK)]-[1 - e ^{(-{TotalK - kvalue} _я ^})].
      Примечание: Это дает часть общей смертности поколений, которые не будут реализованы, если фактор особенно смертности был удален. Например сколько поколений смертности могут быть потеряны, если хищничества или паразитизм были удалены из-за Инсектицид спрей? Незаменимый смертности, по оценкам, таким образом предполагается, что не плотность зависимость смертности.
   Факторы
   5. ключ
      1. использовать простой графический анализ для k значение для любой одной стадии, или какой-либо один фактор смертности (или один коэффициент смертности в течение одного этапа) против значение всего-K для целого поколения (всего K = сумма значений всех отдельных k-).
         Примечание: Фактором смертности, который наиболее тесно имитирует модель всего-K лучших является ключевым фактором, фактором, который способствует наиболее изменения поколений смертности ³⁵. Более количественный метод откатывается отдельных k значений на всего-K и идентифицирует ключевым фактором как один с наибольший наклон значение ³.
   6. Тест зависимость плотности регрессирующим k-значения для факторов интереса в журнале естественной плотности популяции насекомых, измеряется независимо (например, ¹³). Значительные положительные склона предлагает прямой плотность зависимость и отрицательный наклон обратная зависимость.
      Примечание: С дополнительной жизни таблице информацию о взрослых выживания и воспроизводства, множество дополнительных параметров (например, время генерации, чистый показатель репродуктивного, мгновенно темпы увеличения, ожидаемая продолжительность жизни на данной стадии и т.д.) и анализы (может проводиться матричных моделей и эластичность анализов ^{36 , 37}.

Пример когорты, представлена в таблице 2 Показать типичной презентации и расчет жизни таблицы результатов. Самые полезные данные фиксируются в маргинальных смертности для каждого фактора в рамках каждого этапа. Путем преобразования этих ставок в k значения (протокол раздел 6), этап-смертности над всеми факторами и коэффициент смертности на всех этапах можно легко оценить, как можно всего поколений смертности. Это также облегчает незаменимым анализа смертности, ключ фактор и плотность зависимость.

Представитель результаты от изучения Asiimwe и др. ²⁹. это исследование используется жизни таблицы для измерения сравнительной последствия снизу вверх (завод качество) и сверху вниз (естественный враг воздействия) на смертность населения B. tabaci в системе хлопка. Трехлетний репликации (n = 4) Сплит участок исследования используется три уровня частоты орошения (20, 40 и 60% воды истощение почвы представляющие влажных, нормальной и сухой) в качестве основных участков и два уровня естественных врагов манипуляции (бесперебойность и нарушена повторяется применение широкого спектра инсектицидов) как Сплит участков. Инсектициды, используемые были выбраны потому, что они имеют без эффекта на насекомых вредителей но широкое негативное воздействие на природные вражеской общины в хлопка. Через три года исследования по три поколения в каждом ОПУ каждый год в общей сложности 36 были проведены таблиц продолжительности жизни. Ни маргинальных или незаменимым смертности для любой фактор отличается значительно от года к году, и поэтому результаты были объединены в течение трех лет. Кроме того не было выявлено различий в смертности и узоры из-за манипуляции качества растений и так как пример выходных данных, результаты только сверху вниз манипуляции пуле над все завод качество лечения показаны на рисунке 5. Предельные ставки хищничество, высасывая хищников, значительно сократилось, когда применяются инсектициды, указанием воздействия сверху вниз элемента управления в этой системе. Тарифы паразитизма сократились численно, но изменения не было статистически значимым. Тарифы яйцо нежизнеспособности немного увеличилась с инсектицидами приложениями.

Шаблоны незаменимым смертности были аналогичны для маргинальных ставок (рис. 6). Когда естественные враги не были сорваны инсектицидов, хищничество поставляется наивысший уровень смертности незаменимой и этот уровень, значительно сократилось с ущербом. Паразитизм поставляется низкий уровень смертности незаменимой и снова был численное сокращение из-за инсектицидов, но изменения не было статистически значимым. Смещения и яйцо нежизнеспособности увеличилась в ответ на нарушение инсектицидами.

Пример анализа ключевых факторов с помощью графического метода Варлей и Gradwell (1960)³⁵ показано на рисунке 7. Здесь результаты от четырех реплицировать участков были объединены в в общей сложности 9 когорты за три года исследования. Сравнение отдельных k значения для различных факторов смертности, суммируются на всех этапах жизни в общей смертности для поколения указали, что что хищничество наиболее близко соответствует шаблон для общей смертности, следуют смещения и паразитизма. Ключевым фактором регрессионный метод³ количественно подтвердил эти визуальные наблюдения с высоким значением склона, связанное с хищничество. Таким образом хищничество был наиболее тесно связан с изменениями в поколений смертности.

Наконец пример анализа зависимость плотности показан на рисунке 8 для двух основных источников смертности, связанной с естественных врагов. Опять же четыре реплицировать участки были объединены в в общей сложности 9 поколений в течение трех лет. Оба отношения показан шаблон прямого плотность зависимости, указывающее, что уровень смертности увеличился с ростом плотности, но отношения только был статистически значимым для Паразитоид индуцированной смертности.

Рисунок 1: Примеры жить незрелых B. tabaci этапах жизни. (A) недавно отложили яйца. (B) старше яйца являются более автожелтого цвета. (C) 1^st instar Нимфа. (D) 2^nd instar Нимфа. (E) 3^rd instar Нимфа. (F) 4^й instar Нимфа. (G) в конце 4^й Инстар нимфы, иногда называют «куколки» или «красные глаза Нимфа». (H) Exuviae после появления взрослых. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2: примеры инструментов, используемых в создании жизни таблицы когорт. (A) больше 8 X объектив используется для обнаружения и Марк только что вылупившихся яиц или недавно поселились 1^st Инстар нимф. Обратите внимание на слот в сторону объектива 8 x, которые позволяют перо вставляется так что наблюдатель может привлечь малый круг вокруг насекомых одновременно просматривая через объектив. (B) пример тегами листьев показаны отмечен нимф (обозначается стрелками). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3: Нижняя сторона листа хлопка. Три крупных листьев вен использовались для разграничения четырех секторов на полотно для облегчения повторного размещения насекомых во время интервалов повторного наблюдения для оценки развития и смертности яйцо и Нимфа когорты. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4: Примеры незрелых B. tabaci убиты по различным причинам. (A) доказательства паразитизм в четвертом instar нимф. Обратите внимание, как парные желтоватым bacteriosomes были перемещены по периметру, указывающих на наличие развивающихся личинок диморфизмом. Стадия куколки (B) о Encarsia СОПОВЗ, введено Паразитоид B. tabaci, в 4^й instar трупа. Обратите внимание, meconia Браун цвета (фекальные пеллеты) на периферии трупа, которые характерны для этого диморфизмом род. (C) личинки En. София развивающихся внутри 4^й instar белокрылки Нимфа. (D) куколки этап введено Eretmocerus sp. (Эфиопия) в 4^й instar трупа. (E) появление отверстия от En. София в 4^й instar белокрылки трупа. Это никогда не будет наблюдаться в когорте что диморфизмом развития больше, чем развитие белокрылки и когорты будут завершены до диморфизмом появление. (F) диморфизмом хост питание в 4^й instar Нимфа, в котором разместить органы по-прежнему во многом нетронутыми, но труп слегка рухнула и иногда бесцветные. Обратите внимание на сохранение bacteriosomes и слабый глаз пятен в труп. (G-я) Четвёртый Инстар нимфы, нападают на высасывая хищников. Полностью или частично эвакуированы труп остается на листе. В G запись раны от хищных зеленый посвящённых личинки являются видимыми. (J) редкий пример 4^й Инстар Нимфа, частично потребляется жевательной хищника. Чаще всего Нимфа удаляется из листьев. (я) яйца, которые были нападают на сосание хищник (рядом с листьев трихом). (L-N) Хищничество на 1^ст, 2-^й и 3^rd Инстар нимфы, соответственно. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5: Предельные ставки смертности для B. tabaci хлопка. Сравнительные показатели маргинальных смертности от многочисленных факторов, когда сверху вниз контроля естественных врагов прерывается вследствие применения широкого спектра инсектицидов²⁹. Для участков (n = 36; 9 когорт, реплицируются 4 раза), линия внутри поле медиана, поле обозначает 25-^й и 75-^й процентили, усы обозначения 10-^й и 90-^й процентили и точки изображают 5^th и 95-^й процентили. Предельные ставки хищничество, высасывая хищников значительно сократилось, когда были применены инсектицидов. Тарифы паразитизма сократились численно, но изменения не было статистически значимым. Тарифы яйцо нежизнеспособности немного увеличилась с инсектицидами приложениями. Изменение от Asiimwe et al. 2016²⁹ пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 6: Незаменимый показатели смертности для B. tabaci хлопка. Сравнительные показатели незаменимым смертности от многочисленных факторов, когда сверху вниз контроля естественных врагов было нарушено применение широкого спектра инсектицидов²⁹. Незаменимый смертности оценкам часть поколений смертности, что бы не произойти, если отсутствует данный фактор. Для участков линия внутри поле медиана, поле обозначает 25-^й и 75-^й процентили, усы обозначения 10-^й и 90-^й процентили и точки изображают 5-^й и 95-^й процентили. Когда естественные враги не были сорваны инсектицидов, хищничество поставляет самый высокий уровень смертности незаменимой, но этот уровень, значительно сократилось с аэрозоли. Низкий уровень незаменимым смертности были поставлены паразитизм и они не изменили с использованием инсектицидов. Изменение от Asiimwe et al. 2016²⁹ пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 7: Основные анализы фактором для населения B. tabaci хлопка. Ключевым фактором анализа пытается определить факторы, которые наиболее тесно связаны с изменениями в поколений смертности. Данный метод использует k ценностей, которые оцениваются как -ln(1-М,_я), где ln является естественным журнал, и M,_я маргинальных смертности фактор, я. K-общая сумма всех смертности фактор k значения и представляет собой общей смертности для поколения. Шаблон отображается в K-всего свыше 9 поколений сравнивается с тех конкретных смертности факторов (здесь суммируются на всех стадиях жизни). Факторы, которые наиболее близко напоминает K-всего является ключевым фактором. Более количественный подход является регресс отдельных k значений на K-всего³. Фактор с самым высоким значением склон (в скобках) является ключевым фактором. Здесь хищничество была определена как ключевой фактор. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 8: Проверка плотности зависимость факторов смертности. Зависимость от височной плотности может быть проверена путем регресс k значение фактора конкретных смертности на плотность ln этапа жизни, пострадавших от этой смертности. Статистически значимые позитивные откоса будет означать прямой плотность зависимость или увеличение коэффициента смертности с увеличением плотности насекомых. Отрицательный наклон будет означать обратное плотность зависимость. В этом примере прямая плотность зависимость поддерживается для паразитизм нимф, но не хищничество нимф. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Таблица 1: пример листа данных, принятых в поле для записи жизни таблицу наблюдений. Эта таблица показывает пример того, что данные был записан в поле. Каждый насекомых следят является либо живы на момент наблюдения или умерших от одной из нескольких причин. По мере завершения наблюдений это удобно черный линии ранее мертвых насекомых. Приведены данные из двух дат гипотетических наблюдения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Таблица 2: Пример жизни таблица для населения Bemisia tabaci хлопка в Марикопа, Аризона, США. Эта таблица показывает стандартные значения, обычно оценивается в таблиц продолжительности жизни. l_x — количество насекомых живых в начале каждого этапа жизни (по Конвенции результаты нормализуются начать с 1000), этап d_x — это номер, умирает во время каждой стадии интервала и фактор d_x указывает число умирающих в данной ситуации в течение каждого этапа. Стадии или фактор q_x оценивает уровень смертности, происходящих в пределах конкретной стадии и основана на количество насекомых живых в начале этого этапа. Значения q_x очевидным фактором используются для оценки маргинальных смертности из-за каждого фактора (см. Протокол 6.2.3 и таблица 3). Реальный смертности дает коэффициент смертности на каждом этапе и по каждому фактору относительно количества насекомых живых в начале когорты (здесь 1000). Поколений смертности может быть оценена путем суммы реальных смертность или сумма значений k для маргинальных смертности. Разница объясняется тем, что предельные ставки являются приблизительно³². Как правило средняя ошибка ставки являются 0,07%¹³.

Таблица 3: Матрица оценки предельных показателей смертности для населения Bemisia tabaci . Поэтому специальные методы необходимы для оценки стадии-коэффициенты смертности как предельные ставки и факторов смертности в этой системе не действовать последовательно, но одновременно. Формула M_B = d_B/ (1-d_A), где M_B является предельная ставка коэффициента смертности, B, d_B наблюдаемого показателя смертности от фактор B и d_A наблюдаемых оценивается смертности, суммируются для всех факторов смертности, которые могут переиграть фактор B. В таблице показано, какие очевидной (наблюдаемых) уровень смертности необходимо оценить предельная ставка для данного смертности фактор. Aphelinid гемоцитов способны атаковать всех nymphal этапов B. tabaci^38,,3940, но паразитизм в области могут только быть надежно свидетельством 4 instar нимф. Чтобы полностью учесть всех одновременных конкуренции от хищников и смещения во время всех nymphal этапов, d_A для маргинальных паразитизм оценивается как сумма очевидной хищничество и отсоединению для всех nymphal этапов вместе.

Как правило в развитие жизни, которую таблицы для multivoltine насекомых с широко перекрывающихся поколений ограничиваются вертикальный подход, где население неоднократно выборку во времени и различных графических и математические методы используются для оценки вербовки в различные этапы и вывести показатели смертности от изменения плотности различных этапов жизни². Сила подход здесь является, что он переходит это ограничение, изолировать группу неподвижной равных возрасте насекомых от населения и затем после их судьбу с течением времени. Можно непосредственно оценить уровень смертности, и не менее важно, агентов этой смертности можно выделить, по крайней мере в рамках широких категорий (например, сосание хищничества, смещения).

Эти широкие категории смертности являются относительно легко различать в поле с 15 X объектив, но конкретными причинами смерти являются менее определенными. Возможна дальнейшее разграничение видов конкретных сосание хищника или конкретных причин смещения. Наранхо и Ellsworth¹³ используется Множественная регрессия для идентификации хищниках, связанные с Ассоциацией различных жевательной хищник видов и погодных параметров (осадки, скорость ветра) для ставок и измеренные показатели стадии конкретных хищничество в стадии конкретных смещения. Неизвестных категории вероятно захватывает несколько потенциальных источников смертности. Например многие виды aphelinid гемоцитов известны хост канал^41,42. Это питание приводит к смерти хозяина, но не то же самое как хищничества (Сравните Рисунок 4F для 4 G-4I). В течение многих лет проведения таблиц продолжительности жизни мы никогда не наблюдали нимф, которые были окончательно нападают на в татуировках, но это может отличаться в других системах и может быть отдельный источник смертности, которые могут быть количественно.

Важнейшие шаги в протоколе включают точное выявление недавно установленными яйца и недавно поселились 1^st instar нимф. Если были отмечены пожилых лиц любой из этих этапов, то результирующие показатели смертности будет подвергаться цензуре и, следовательно, менее точным. Также важны точность и последовательность повторных наблюдений, после учреждения когорты. Иногда масштаб исследования требуют, что несколько наблюдателей необходимы для завершения исследования. В исследованиях Наранхо и Ellsworth^13,14 были четыре основных наблюдателей, и они были каждый отвечает за один реплицировать блок эксперимента. Различия между наблюдателями был затем приходится через блок различия в статистических анализов. Наблюдатели также возложили на регулярной основе, чтобы уменьшить индивидуальные различия в толковании стадии развития и причин смерти. В других исследованиях один человек сделал все замечания,²⁹, тем самым уменьшая несоответствий на основе наблюдателя. Важно также установить когорт в течение довольно узкое окно времени, чтобы выявленные населения можно было бы следовать на даты последующих наблюдений. В зависимости от сферы охвата исследования можно было бы растянуть когорты посвящения, но затем потребуется тщательное планирование для обеспечения что последующего наблюдения для развития и смертности приурочен одинаковые промежутки времени, особенно если развитие является быстрое, как это для видов, учился здесь.

Очевидным ограничением метода является, что она не включает воспроизведение и смертности мобильных взрослой стадии. Некоторые хищники могут потенциально охотятся на взрослых B. tabaci^43,,4445 и может быть важным источником смертности не захвачен этим методом. Воспроизведение является также жизненно важное значение для понимания общей динамики популяций вида. Это можно объединить лаборатории генерируется информация о температур зависимая взрослых размножения и выживания на местах жизни таблицы данными из незрелых стадий¹³, но неясно, насколько хорошо представляют такие лабораторных данных репродуктивного процесса под поля переменной среды. С одновременные измерения динамики народонаселения белокрылки, а также модели чтобы сделать выводы о взрослых иммиграции и эмиграции¹³может использоваться эти результаты таблицы жизни. Еще одним ограничением является, что смертность на этапе обходчик насекомых не измеряется. Поддержка исследований свидетельствует о том, что обходчик стадии очень короткий, в продолжительность^46,47 и что уровни смертности являются незначительными³⁰. Третье ограничение является, что все насекомые в когорте расположены в верхней части растения. Некоторые факторы смертности (хищничество, паразитизм, оплывание) могут отличаться в зависимости от местоположения с навесом. Например некоторые хищники или паразитоиды могут иметь определенные предпочтения микро климат и смещения сил как ветер и дождь могут быть менее серьезными ниже в купол. Это ограничение может быть легко преодолеть, просто изменяя распределения заметно насекомых в когорте. Другие ограничения заслуживают дальнейших исследований и разработок на пути к более полной таблицы жизни. Подобные ограничения могут повлиять на других видов насекомых с подобными стилями жизни и поведения.

Дополнительные ограничения включают некоторые из аналитических методов, описанных здесь. В то время как ключевой фактор анализ широко используется в жизни таблица анализа¹², она подверглась критике как недостаточно метод для определения случайные механизмы динамики этого диска в населения⁴⁸. Однако в сочетании с другими анализы она может пролить свет на важные жизненные этапы и смертности силы удара популяции насекомых¹³. Плотность зависимых анализ также была поставлена под сомнение на методологических и экологических основаниях и хотя прямой плотность зависимость иногда ассоциируется с положением населения, дискуссия продолжается как наилучшим образом измерить и продемонстрировать эффект^{4 ,}-^31,-^49,-^50,-⁵¹. Наконец анализ незаменимым смертности является математическая конструкция и трудно знать точно, как одновременные смертности силы будут взаимодействовать и компенсировать любые факторы, которые могут быть ликвидированы^2,11. Представленные здесь метод предполагает, что существует не плотность зависимость смертности.

Поле протоколы являются гибкими и могут быть применены в ряде обстоятельств и для целого ряда различных культур за пределами хлопка до тех пор пока насекомых этапы интерес скальный²⁶. Он может быть применен к просто описать источники и уровни смертности для популяции насекомых или могут использоваться в контексте экспериментальных для оценки влияние широкого ряда факторов на динамику смертности населения^31,36 . Общие аналитические методы описывают здесь имеют широкое применение, несмотря на ограничения ключевым фактором, плотность зависимость и незаменимым смертности анализа уже отмечалось. Включение взрослых размножения и выживания откроет дополнительные возможности анализа и понимания через применение матричных моделей и богатый набор интерпретационного инструменты позволяют. Например полный жизни таблицы позволит применение анализа эластичность, надежный метод для определения, жизнь которой этапов наиболее способствовать росту населения^36,52. Это может позволить более фундаментального понимания динамики популяций видов и облегчает выявление которых жизни этапов может наиболее выгодно мишенью мер контроля, таких как биологического контроля³⁷. Применение таких анализов B. tabaci Коулаd способствовать еще более надежной стратегии управления в уязвимых системах земледелия.

Авторы не имеют ничего сообщать.

Мы благодарим D. Эштон, V. Barkley, K. Beimfohr, F. Bojorquez, J. Кантрелл, G. Кастро, р. Кристенсен, J. фирн, C. Jara, D. Meade, G. Owens, L. Rodarte, D. Sieglaff, A. Sonoqui, M. Стефанек, б. Стюарт, J. Трехо, A. Slade и э. Йескас для оказания технической помощи. Частичная поддержка была оказана USDA-сельскохозяйственных исследований, USDA-Национальный институт службы для производства продовольствия и сельского хозяйства КБСВ расширение программы и Пешт управления альтернативы специальных проектов, хлопковой Incorporated, Аризона Ассоциация производителей хлопка, хлопка Фонды, USDA-кри, NAPIAP (Западный регион) и Западном регионе IPM специальных проектов.