测试环境线索对交配行为的影响的方法黑腹果蝇

Summary

我们展示了一种分析影响果蝇黑腹果蝇交配行为的环境和遗传线索的测定方法。

Abstract

个人的性行为受基因型，经验和环境条件的影响。这些因素如何相互作用来调节性行为仍然很少了解。在黑腹果蝇中 ，环境线索（如食物供应）影响交配活动，提供易处理系统来调查调控性行为的机制。在黑腹果蝇中 ，环境线索通常通过化学感觉味觉和嗅觉系统感觉到。在这里，我们提出了一种测试环境化学物质对交配行为的影响的方法。该测定由含有食物介质和交配对的小交配竞技场组成。连续监测每对夫妇的交配频率24小时。在这里，我们介绍了该测定法通过加压空气系统从外部来源测试环境化合物的适用性，以及直接在交配领域操纵环境成分。你加压空气系统对于测试非常易挥发的化合物的影响是特别有用的，而直接在配合领域操作组分可以有助于确定化合物的存在。该测定可以适应于关于遗传和环境线索对交配行为和繁殖力以及其他男性和女性生殖行为的影响的问题。

Introduction

生殖行为通常具有高能量成本，特别是对于产生比男性更大的配子的女性，并且必须仔细选择条件来提高其发育后代。由于能源成本，繁殖与营养条件相关并不奇怪。这是真正的大多数，如果不是所有的动物包括哺乳动物，其可以青春期营养不良，且其性欲可通过食物，限制¹的负面影响被推迟。

遗传模式生物体黑腹果蝇的繁殖也受营养条件的影响。男性法院在食物挥发²的存在较高的水平，并且女性更性酵母，鸡蛋的生产和后代存活^3，4，5的主要营养素的存在接受。这个对食物的进化保守的生殖反应提供了机会，研究将环境食物可利用性与有遗传易感性和时效性生物体中的有性繁殖联系起来的机制。事实上，在果蝇的工作有牵连胰岛素通路作为食物和交配行为⁶之间连接的重要调节器。它也表明，交配行为本身改变女性的食品的偏好以及相关联的神经元化学感应^7，8，9。

Protocol

环保接头盒

1. 为了确保受控和易于清洁的测试区域，请设置一个120厘米x 64厘米x 85厘米的不锈钢厨柜，如图1A所示。
   1. 在天花板正下方的机柜背面钻一个孔，在侧面钻四个四孔，每个孔的直径为2厘米。在盒子的每一侧，距离盒子底部7厘米的高度和12.5厘米的孔之间钻第一组四个孔。在距离底部35厘米的高度处，在盒子的每一侧钻另外两套。
      注意:四组四个孔用于摄像机电源线和气泵管进出柜。背面的孔用于灯板的电力电缆。
   2. 建立一个18行40个交替的白色和红色发光二极管（LED）的灯板，每个灯之间的间距为2.5厘米。将白色和红色LED放在一个circui电源供应。将每个LED与560Ω，0.25 W和5％容差的电阻串联连接。
      注意:红色光的发射波长从590-661 nm跨越，峰值为627 nm。实验区域的结果光强度约为900勒克斯，两个灯亮，90勒克斯，只有红灯亮;这是使用智能手机光度计应用程序测量的。
   3. 将灯板连接到不锈钢柜顶部，并将电源线穿过后面的孔。
   4. 将白色LED的适配器连接到电源控制定时器，以便在实验的黑暗阶段关闭白色LED。将红色光，这苍蝇是盲目到²⁵的适配器，在正常供电，让他们对实验的整个过程。
   5. 将一个110厘米和两个54厘米长的金属支架（宽度为0.5厘米）固定在盒子的内侧，高度为50厘米从盒子的底部。在这些支架上放置磨砂玻璃扩散板....

Results

使用这种连续测定，可以在实验环境条件下确定具体的交配行为和交配频率。为了控制环境条件，我们将不锈钢厨柜改造成具有自己的光源和扩散的测试区域，确保了高度丰富的光线和从配套场地顶部的最少量的眩光（ 图1A ） 。内部测试区域完全由不锈钢和玻璃包裹，可以用有机溶剂如己烷或乙醇清洗。此外，机柜配备有用作管道入口的孔，从加压空气系统引出挥发性提示（ 见图1A和1B ）。经酵母气味调节的加压空气系统由通过液体酵母培养物引导的气流组成，通过4个移液器分流器进入测试场，每个10个插座（ 图1C ）。整个系统是气密的，并且在进入酵母培养之前和之后都配有几个颗粒过滤器，以使混合气味的污染最小化（ 图1B ）。

为了证明该测定的使用，我们测试了来自酵母培养物的挥发性线索是否可以影响交配行为。将空气鼓泡通过液.......

Discussion

该协议描述了在24小时内测试交配行为的测定，同时连续控制耦合对被假设用于确定交配频率的环境线索。当培养基含有酵母时，可以响应于通过加压空气系统输送的酵母空气来增加交配频率（ 图2B ）。另外，用介质中仅含有琼脂，蛋白胨和乙酸气味的简化食品介质可以观察到交配频率中的类似反应（ 图3B ）

通过这里展示的实验，只能对夫妻的一般交配行为得出结论，因为两性都暴露在相同的环境条件下。然而，我们从以前的研究中知道，47％的交配频率变化取决于女性，而男性贡献仅占变异的11％²⁰ 。因此，观察到的交配频率的大部分变化可能是女性接受性的结果。增加的男性求爱仍然使女性接受或拒绝交配，因为成年人黑腹果蝇女性可以成功地偏转交配尝试²⁹ 。为了得出坚定的结论，并且特别地将交配频率的差异归因于女性性接受度，有必要测试其他匹配夫妇，其中女性的基因型变化，而男性的基因型保持不变。

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
柜
不锈钢厨柜	Horecaworld	7412.0105
白色 LED	幸运灯	ll-583wc2c-001	冷白光，20 mAmp 和 2 V
红色 LED	幸运灯	ll-583vc2c-v1-4da	波长在 625 nm 之间，20 mAmp 和 6 V
电阻	皇家欧姆		CFR0W4J0561A50 560 欧姆、0.25 W、250 V 和 5 % 容差
智能手机测光表应用程序	Patrick Giudicelli		光/照度计免费，版本 1.1.1
电源定时器	Alecto	TS-121
金属支架			锐角 5 x 5 毫米，  2 x 5450 和 1 x 1100 毫米长
磨砂玻璃板			1190 x 545 x 5 毫米
滤纸片材	LEE 过滤器	220	白霜
小风扇	Nanoxia 深度静音	4260285292828	80 毫米 超静音 PC 风扇，1200 RPM
大风扇	Nanoxia 深度静音	4260285292910	120 毫米 超静音 PC 风扇，650-1500 RPM
网络摄像头	罗技	950270	B910 高清网络摄像头 OEM，角度：78 度，分辨率：500 万像素
摄像软件	DeskShare		安全监视器 pro
名称	公司	目录号	>评论
苍蝇饲养
苍蝇饲养瓶	Flystuff	32-130	6oz 果蝇原液瓶
Flypad	Flystuff	59-114
野生型果蝇			Canton-S
苍蝇饲养瓶	Dominique Dutscher	789008	果蝇管 窄 25x95 毫米
培养箱	Sanyo	MIR-154
磁性加热板	Heidolph	505-20000-00	MR Hei-Standard
琼脂	Caldic成分 BV	010001.26.0
葡萄糖	Gezond&wel	1019155	葡萄糖/Druivensuiker
蔗糖	Van Gilse		砂糖
玉米粉	Flystuff	62-100
小麦胚芽	Gezond&wel	1017683
大豆粉	Flystuff	62-115
糖蜜	Flystuff	62-117
活性干酵母	Red Star
Tegosept	Flystuff	20-258	100%
蛋白胨（细菌）	BD	211677
醋酸	默克 1000631000		冰川，100%
小型培养皿	Greiner bio-one	627102	35 x 10 毫米，带通风口石
蜡膜	Bemis NA		Parafilm
<>名称	公司	目录号	评论
酵母和加压空气设置
大培林	Gosselin	BP140-01	140 x 20.6 毫米
超纯水	Millipore 公司		MiliQ
酵母提取物	BD	212750
琼脂（纯）	BD	214530	bacto
葡萄糖（0（+）-葡萄糖一水合物）	Merck	18270000004
开口电容器	Schott	29 240 28	GL45
硅胶隔膜	VWR	548-0662
带倒钩的隔板配件	Nalgene	6149-0002
大 PVC 管			直径：外径 1.2 cm 和内径 0.9 cm
PVC 管			径：外径 0.8 cm 和内径 0.5 cm
15 ml 管	Falcon
水族泵	Sera precision		Sera air 110 plus，交流 220-240 V，50/60 Hz，3 W 和压力 >100 mbar
活性炭	Superfish	A8040400	Norit 活性炭
一次性过滤装置	Whatman	10462100
血清移液器	VWR	612-1600
注射器	BD Plastipak	300013
热胶	Pattex
注射器过滤器	Whatman		FP 30/孔径 0.45 毫米 CA-S
名称	公司	目录号	评论
分析
统计软件	R		lme4 包