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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
这种生物测定采用模型肉食性鱼类,以评估喂食威慑代谢产物从海洋生物的天然浓度的组织有机提取物用营养可比食品基质的存在。
海洋化学生态学是一门年轻的学科,由 1980 年代的天然产物化学家和海洋生态学家合作兴起,其目标是研究海洋生物组织中次生代谢物的生态功能。结果是协议的进步,这些协议越来越完善了实验方法的生态相关性。在这里,我们展示了最新版本的喂鱼实验室生物测定法,使研究人员能够评估海洋生物组织中次生代谢物的抗捕食活性。从目标生物体的组织中详尽提取所有极性的有机代谢物,并在营养适当的食物基质中以自然浓度重构。在实验室喂养测定中,将实验性食物颗粒呈现给多面手捕食者,以评估提取物的抗捕食活性。本文描述的程序使用蓝头鱼 Thalassoma bifasciatum 来测试加勒比海洋无脊椎动物的适口性;但是,该设计可能很容易适应其他系统。使用这种实验室分析获得的结果是田间实验的重要前奏,这些实验依赖于全部潜在捕食者的摄食反应。此外,该生物测定可用于通过生物测定引导的分级分离来指导抑制摄食代谢物的分离。这种摄食生物测定法加深了我们对控制加勒比珊瑚礁上海洋无脊椎动物分布和丰度的因素的理解,并可能为包括药理学、生物技术和进化生态学在内的不同研究领域的调查提供信息。
通过化学家和生态学家的合作化学生态学的发展。虽然陆地化学生态学的分支学科已经有一段时间了,那海洋化学生态学的只有几十年的历史,但已经提供了重要的见解海洋生物1-8的进化生态学和群落结构。以水肺潜水和核磁共振光谱的新兴技术的优势,有机化学迅速产生,描述上世纪70年代和80年代,从9底栖海洋无脊椎动物和藻类代谢产物的小说出版了大量。假设次级代谢产物必须为某种目的,许多这些出版物没有经验证据冲高重要生态价值属性的新化合物。大约在同一时间,生态学家还采取水肺潜水的来临优势和描述的分布和底栖动物和植物的前身来回的丰度米相对无效的抽样方法,如疏浚。这些研究人员的假设是,任何无柄和软体必须捍卫化学,以避免掠食者10消费。在努力引进经验什么是关于物种丰度,否则描述工作中,一些生态学家开始从毒性试验11推断的化学防御。大多数毒性测定法涉及的整鱼或其他生物体的脊椎动物组织的粗有机萃取水性悬浮液的曝光,随后确定负责杀死半数试验生物提取物的干重的浓度。然而,毒性试验不效仿其潜在的掠食者自然条件下感知猎物的方式,和随后的研究发现毒性和12-13适口性之间没有任何关系。令人惊讶的是,在著名期刊出版物使用具有很少或没有。生态技术升相关14-15,今天,这些研究仍然被广泛引用。而更令人震惊的要注意的是基于毒性数据研究继续出版16-18。这里所描述的生物测定方法的开发,在20世纪80年代后期,为海洋化工生态学家的生态相关的方法来评估antipredatory化学防御。该方法需要一个模型捕食样品从目标生物体的粗有机提取物在营养食品可比矩阵天然浓度,从而提供适口的数据,比毒性数据更加生态有意义。
一般的方法来评估海洋生物的组织的antipredatory活动包括四个重要的标准:(1)一个适当的通才捕食必须馈送测定法中使用,(2)所有极性有机代谢物必须详尽地从所述的组织中提取靶生物,(3)的代谢物必须BE在相同体积浓度混入营养合适的实验食品如在先前从其中提取,并且(4)的实验设计和统计方法必须提供一个有意义的度量,以指示相对于令人厌恶的生物体中发现。
下面的程序是专为评估加勒比海海洋无脊椎动物antipredatory化学防御。我们采用了双带锦鱼,Thalassoma bifasciatum,作为一种模式掠食性鱼类,因为这是种常见的对加勒比海的珊瑚礁,被称为采样底栖无脊椎动物19各式各样。从目标生物体组织被首先提取出来,然后与一种食物混合物,最后提供给T的组bifasciatum,观察他们是否拒绝提取物治疗食品。使用这种方法测定的数据提供了重要的见解海洋生物12,20-21,L的化学防御IFE历史权衡22-24和群落生态学25-26。
注:本协议的第3步涉及脊椎动物科目。该程序已被设计成动物获得了最人性化的治疗可能和已经批准的机构动物护理和使用委员会(IACUC)在北卡罗莱纳州威尔明顿的大学。
1)组织提取
2)食品准备
3)适口性生物测定
4)评估意义
在这里,我们报告该生物测定6种常见加勒比海绵( 图2)的结果。这些数据最初发表于1995年由Pawlik 等 12并证明了这种方法的力量调查共发生类群之间的化学防御策略的差异。结果被报告为标准误差(SE),针对每个物种食用+食物颗粒的平均数量。几乎没有颗粒被吃掉的测定与象耳海绵,Amphimedon牛鞭 ,并Aplysina cauliformis粗制有机提取物。与此相反,从Callyspongia阴道,Geodia gibberosa和Mycale蟾提取物制成粒料随便饮用测定中12。少于六个颗粒被吃掉前三个品种,所以他们显著威慑进行了审议。与此相反,第二3种为不显著不同于对照,并分别考虑可口。

图1:在测定过程的示意图 。在各个阶段中,控制粒料的拒绝表示这组试验鱼是不合作或饱足,不能继续使用。该协议开始于提供各组鱼的控制粒料随后经处理的颗粒。接着,作为接受,如果经处理的粒料被接受样品评分。如果处理过的粒料被拒绝,但在此后的控制粒料被接受时,作为拒绝样品评分。

图2:消费食品颗粒Thalassoma bifasciatum(平均+ SE)含海绵的天然浓度的粗制有机提取物,通过Pawlik在1995年首次报道12所消耗的鱼在所有情况下,所有10个控制颗粒。每个品种名称后,被指定的复制样本的数量(每个复制从海绵组织的一个地理上不同的样品的单独的萃取)。对于任何单独的试验中,提取物被认为的威慑如果粒料吃掉的数目是小于或等于6(p值 = 0.057,改性Fisher精确检验),由图上的虚线所示。
提交人声明,他们没有竞争的经济利益。
这种生物测定采用模型肉食性鱼类,以评估喂食威慑代谢产物从海洋生物的天然浓度的组织有机提取物用营养可比食品基质的存在。
我们感谢 James Maeda 和 Aaron Cooke 在拍摄和编辑此视频时提供的帮助。资金由美国国家科学基金会 (OCE-0550468, 1029515) 提供。
| 二氯甲烷 | Fisher Scientific | D37-20 | |
| 甲醇 | Fisher Scientific | A41220 | |
| 无水氯化钙 | Fisher Scientific | C614-500 | |
| 低温传热液 | Fisher Scientific | 20-548-146 | 用于真空浓缩器 |
| 海藻酸钠盐 高粘度 | MP 生物医学 | 154723 | |
| 鱿鱼外套圈 | N/A | N/A | 可在杂货店购买 |
| 苯甲酸地那铵 | Aldrich | D5765 | |
| 50 ml 刻度离心管 | Fisher Scientific | 14-432-22 | |
| 20 ml 闪烁瓶 | Fisher Scientific | 03-337-7 | |
| 一次性巴斯德移液管 | Fisher Scientific | 13-678-20D | |
| 用于巴斯德移液管的橡胶球 | Fisher Scientific | 03-448-24 | |
| 用于颗粒输送的红色球 | Fisher Scientific | 03-448-27 | |
| 250 ml 圆底烧瓶 | Fisher Scientific | 10-067E | |
| rotavap 的闪烁瓶适配器 | Fisher Scientific | K747130-1324 | |
| 配重船 | Fisher Scientific | 02-202B | |
| 微刮刀 | Fisher Scientific | 21-401-10 | |
| 5 ml 刻度注射器 | Fisher Scientific | 14-817-53 | |
| 10 ml 刻度注射器 | Fisher Scientific | 14-817-54 | |
| 剃须刀片 | Fisher Scientific | S17302 |