في هذا البروتوكول، ويرد وصف أساليب إجراء الاستيلاد الصلبان، وتقييم مدى نجاح تلك الصلبان، للنمل عمري فولينهوفيا. هذه البروتوكولات هامة لإجراء تجارب تهدف إلى فهم الأساس الجيني لنظم تحديد الجنس في غشائيات الأجنحة.
مقالة منهجية
في هذا البروتوكول، ويرد وصف أساليب إجراء الاستيلاد الصلبان، وتقييم مدى نجاح تلك الصلبان، للنمل عمري فولينهوفيا. هذه البروتوكولات هامة لإجراء تجارب تهدف إلى فهم الأساس الجيني لنظم تحديد الجنس في غشائيات الأجنحة.
وقد درست المكونات الوراثية والجزيئية لتتالي تحديد نوع الجنس على نطاق واسع في نحل العسل Apis mellifera، كائن نموذج هيمينوبتيران. ومع ذلك، يعرف الكثير عن آليات تحديد نوع الجنس الموجودة في الأصناف hymenopteran الأخرى غير نموذجية، مثل النمل. وبسبب الطبيعة المعقدة لدورات الحياة التي تطورت في الأنواع هيمينوبتيران، من الصعب الحفاظ على وإجراء الصلبان التجريبية بين هذه الكائنات الحية في المختبر. هنا، نحن تصف طرق إجراء الصلبان الاستيلاد وتقييم مدى نجاح تلك الصلبان في النمل اميريي فولينهوفيا. حمل الاستيلاد في المختبر باستخدام ف عمري، هو بسيط نسبيا بسبب بيولوجيا الأنواع الفريدة. على وجه التحديد، هذه الأنواع تنتج اندروجينيتيك الذكور، والإناث الخصب يحمل الجناح تعدد الأشكال، الذي يبسط تحديد تعمل في الصلبان الوراثية. وباﻹضافة إلى ذلك، تقييم مدى نجاح الاستيلاد مباشرة كما الذكور يمكن أن تنتج باستمرار بالتهجين الصلبان، بينما الذكور العادية تظهر فقط أثناء موسم الإنجابية محددة جيدا في الميدان. لدينا بروتوكول يسمح باستخدام ف عمري كنموذج للتحقيق في الأساس الوراثي والجزيئي لنظام تحديد الجنس في أنواع النمل.
وقد تطورت الأصناف Eusocial Hymenopteran، مثل النمل والنحل، نظام تحديد جنس هابلوديبلويد فيه الأفراد متخالف في واحد أو أكثر من تحديد نوع الجنس مكملة المكاني (CSD) تصبح الإناث، بينما هم أولئك الذين هومو-أو هيميزيجوس تصبح الذكور (الشكل 1أ)1.
وقد درست المكونات الوراثية والجزيئية المشاركة في سلسلة تحديد الجنس جيدا في نحل العسل Apis mellifera، hymenopteran طراز الكائن حي2،3،4. علم الجينوم المقارن التحقيقات التي أجريت مؤخرا تشير إلى أن النمل ونحل العسل تشتركان في العديد من هومولوجس المفترضة في مسار تحديد الجنس، مثل الجنس الأولى تحديد الجينات، لجنة التنمية المستدامة5. ومع ذلك، تزال مفتقدة الأدلة لحفظ هذه هومولوجس الفنية في النمل.
ولمعالجة هذه المشكلة، يلزم خطوط الاستيلاد وضع كما أنها ضرورية لرسم الخرائط الوراثية والدراسات الجزيئية. ومع ذلك، من الصعب الحفاظ على وإجراء تجريبي الصلبان بين هذه الكائنات الحية في المختبر بسبب الطبيعة المعقدة لدورات الحياة التي تطورت.
هنا، نحن نستخدم اميريي فولينهوفيا كنموذج للتحقيق في الأساس الوراثي والجزيئي لنظام تحديد الجنس في النمل6،7. وقد وضعت خطوط الاستيلاد من هذه الأنواع سابقا لربط رسم خرائط لمواقع الصفات الكمية (QTL) للصفات المتعلقة بتحديد نوع الجنس للمرة الأولى في النمل6. وبالإضافة إلى ذلك، قد تتالي الجزيئية في تحديد جنس التحقيق7. وقد تطورت هذه الأنواع نظام استنساخ غير المألوفة التي توظف كل من جينوجينيسيس وأندروجينيسيس (الشكل 1ب)8،9. معظم الملكات الجديدة والذكور كلونالي تنتج من مورثات الأم والأب، على التوالي. وباﻹضافة إلى ذلك، العمال وبعض الملكات المنتجة جنسياً8. هذا النظام الاستنساخ مناسبة خاصة للدراسات الوراثية للصلبان الاستيلاد المنتجة باستخدام جنسياً إنتاج الملكات والذكور يعادل وراثيا باككروس كلاسيكي. منذ الملكات المنتجة جنسياً تختلف شكلياً عن الملكات المنتجة من مورثات الأم10 (الشكل 1ب)، إجراء وتقييم الصلبان الاستيلاد يتم تبسيطها إلى حد كبير باستخدام هذا الأسلوب.
في هذه المقالة، الأساليب لإنشاء مستعمرات مختبر لاختبار عبور، يعبر تطبيق الاستيلاد باستخدام أزواج كامل-نظارة المصارف، وتقييم مدى نجاح تلك الصلبان استخدام التنميط أعضاء مستعمرة وتشريح من ذرية من الذكور يتم وصف الأعضاء التناسلية في ف عمري.
بغض النظر عن استنساخ النظام يعمل، هو تطبيق التهجين الصلبان غالباً الخطوة الأساسية الأولى في أي تحقيق في نظم تحديد الجنس في غشائيات الأجنحة. على سبيل المثال يوضح الغياب الكامل تقريبا للذكور مثنوية بعد 10 أجيال كاملة-المصرف التزاوج في المختبر في أوبسكوريور كارديوكونديلا، نظراً لغياب لجنة التنمية المستدامة محور11. فمن الممكن التنبؤ بعدد من لجنة التنمية المستدامة المكاني من نسبة الذكور المنتجة في الاستيلاد الصلبان6،،من1213.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-جمع وصيانة المستعمرات ف عمري في المختبر الميدانية
ملاحظة: تم العثور على أوكار ف. اميريي في المتعفنة الساقطة المتحللة شجرة برانتشيسين الغابات الثانوية في جميع أنحاء اليابان وسجلات. وتبين هذه الأنواع نوعين من المستعمرات، أي مستعمرات (1) تنتج إلا الملكات مجنح طويلة و (2) المستعمرات أساسا إنتاج الملكات مجنح قصيرة بالإضافة إلى عدد صغير من الملكات مجنح طويلة8،14. في هذا البروتوكول، جمعنا هذا النوع الأخير من المستعمرات في محافظة إيشيكاوا، اليابان.
2-التجارب المختبرية الصلبان
ملاحظة: الخصب جديدة تبدأ في الظهور من أواخر الصيف إلى الخريف (الشكل 3). تنتج الملكات مجنح منذ فترة طويلة عن طريق الاتصال الجنسي، والملكات مجنح قصيرة تنتج كلونالي والجينوم الأمهات (الشكل 1). استخدام الملكات مجنح منذ فترة طويلة، والذكور التهجين الصلبان.
3-تقييم نجاح الاستيلاد
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وأظهرت نتائج التحليل الصغرية باستخدام و0 و1 و الأجيال أن الصلبان الاستيلاد أنتجت بنجاح (الشكل 4)6. وكنتيجة لذلك من التهجين الصلبان، تم الحصول على تفعيل الملكات في غضون شهر واحد من إقامة المستعمرات العبور التجريبية. كان ربع (27.1 ± SD 8.91%) من ذرية (و2) كل من الصلبان الاستيلاد الذكور، بينما تبقى الأنثى (العمال وملكة)6. تعيين QTL استخدام الذرية من التهجين الصلبان وتبين مثنوية الذك...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوضح هذا المقال البروتوكولات التي يمكن استخدامها لحمل الصلبان الاستيلاد وتقييم حدوث الاستيلاد في النمل ف عمري. في هذه التجارب، الوراثي للأفراد المستخدمة للصلبان اللازمة لضمان نجاح الصلبان الاستيلاد. إلا أن فعالية هذه الاختبارات عبور جليا كما يمكن أن تنتج الذكور مثنوية طوال السنة، بينما الذكور فرداني فقط يمكن أن تنتج في الخريف في الحقل و المختبر6. تبدأ الملكات تزاوج نظارة المصارف إنجاب الذكور مباشرة بعد عبور. ولوحظت لا الاختلافات المظهرية الشكلية بين الذكور فرداني ضعفاني، وفي ف عمري
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونحن نشكر السيد تاكو شيمادا، مندوب أنتروم، طوكيو، اليابان، لتزويدنا بصورته من ف عمري الخصب. تمويل هذا المشروع من "جمعية اليابان" "الزمالات البحثية النهوض بالعلوم" (JSPS) للعلماء الشباب (16J00011)، ومنح مساعدات "العلماء الشباب" (B)(16K18626).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مسحوق الجص | N / A | N / | A يمكن استخدام أي علامة تجارية |
| بالفحم ، المنشط ، مسحوق واكو | 033-02117،037-02115 | ||
| زجاج منزلق | N / A | N / A | يمكن استخدام أي علامة تجارية |
| حمية الكريكيت الجافة | N / A | N / A | استخدام أي علامة تجارية |
| Brown shuger & nbsp ؛ | N / A | N / A | يمكن استخدام أي علامة تجارية |
| ستايرين مربعة الشكل | كواحدة | أي حجم | يختلف الحجم حسب عدد النمل |
| Incbator | يمكن استخدام أي علامة تجارية | ||
| حمام كتلة الألومنيوم وحدة حرارية جافة DTU-1B | TAITEC | 0014035-000 | |
| 1.5 مل أنبوب دقيق فائق ، شفاف ، قاع دائري | WATSON | 131-715CS | |
| إيثانول (99.5) | Wako | 054-07225 | |
| مجهر مجلي | N / A | N / A | يمكن استخدام أي علامة تجارية |
| Forseps | DUMONT | 0108-5-PO | |
| Chelex 100 شكل الصوديوم | SIGMA | 11139-85-8 | |
| أقراص محلول ملحي للفوسفات (PBS) ، درجة الحموضة 7.4 | TaKaRa | T9181 | |
| بارافورمالديهايد | واكو | 162-16065 | |
| -Cellstain- حل DAPI | Dojindo Molecular Technologies | D523 | |
| ABI 3100xl محلل جيني | الأنظمة الحيوية | اتصل مباشرة بالمنشئ للحصول على مزيد من المعلومات. | |
| مجهر المسح الضوئي بالليزر متحد البؤر Leica TCS SP8 | Leica | اتصل مباشرة بالمنشئ للحصول على مزيد من المعلومات. | |
| HC PL APO CS2 20x / 0.75 IMM | Leica | اتصل مباشرة بالمنشئ للحصول على مزيد من المعلومات. | |
| HC PL APO CS2 63x / 1.20 WATER | Leica | اتصل مباشرة بالمنشئ للحصول على مزيد من المعلومات. | |
| Leica HyDTM | Leica | اتصل مباشرة بالمنشئ للحصول على مزيد من المعلومات. | |
| مجموعة تطبيقات لايكا X (LAS X) | Leica | اتصل مباشرة بالمنشئ للحصول على مزيد من المعلومات. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن