Methodenartikel

Erhaltung von Laborkulturen von Gryllus bimaculatus, einem vielseitigen Orthopteran-Modell für die Insektenzucht und die Physiologie wirbelloser Tiere

DOI:

10.3791/63277

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8. Juni 2022

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1Department of Entomology, University of Wisconsin-Madison, 2Global Health Institute, University of Wisconsin-Madison

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Dieses Papier beschreibt grundlegende Methoden zur Standardisierung wichtiger Faktoren wie Dichte, Futterverfügbarkeit, Hydratationsquelle und Umweltkontrollen für die langfristige Aufzucht von Laborkulturen der essbaren Grille Gryllus bimaculatus.

Zusammenfassung

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Gryllus bimaculatus (De Geer) ist eine Grille, die in ganz Afrika und Süd-Eurasien verbreitet ist, wo sie oft als menschliche Nahrung wild geerntet wird. Außerhalb seines natürlichen Verbreitungsgebiets ist die Kultivierung von G. bimaculatus aufgrund seiner diätetischen Plastizität, seines schnellen Fortpflanzungszyklus, des Fehlens von Diapauseanforderung, seiner Toleranz für eine Aufzucht mit hoher Dichte und seiner Robustheit gegen Krankheitserreger möglich. So kann G. bimaculatus ein vielseitiges Modell für Studien der Physiologie, des Verhaltens, der Embryologie oder der Genetik von Insekten sein.

Kulturelle Parameter wie Besatzdichte, Refugien innerhalb des Käfigs, Photoperiode, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Ernährung beeinflussen das Wachstum, das Verhalten und die Genexpression von Grillen und sollten standardisiert werden. In der aufkeimenden Literatur über die Zucht von Insekten für den menschlichen Verzehr werden diese Grillen häufig zur Bewertung von Futtermittelzusatzmitteln verwendet, die aus Ernterückständen, Nebenprodukten der Lebensmittelverarbeitung und anderen kostengünstigen Abfallströmen gewonnen werden.

Zur Unterstützung laufender Experimente zur Bewertung der Wachstumsleistung von G. bimaculatus und der Ernährungsqualität als Reaktion auf variable Futtersubstrate wurde ein umfassender Satz von Standardprotokollen für Zucht, Pflege, Handhabung, Messung und Euthanasie im Labor entwickelt, die hier vorgestellt werden. Ein branchenübliches Cricket-Futter hat sich als ernährungsphysiologisch angemessen und funktionell geeignet für die langfristige Pflege von Cricket-Zuchttieren sowie für die Verwendung als experimentelles Kontrollfutter erwiesen. Die Aufzucht dieser Grillen mit einer Dichte von 0,005 Grillen / cm 3 in 29,3-Liter-Polyethylenkäfigen mit Bildschirmspitze bei einer Durchschnittstemperatur von 27 ° C bei einer Photoperiode von 12 hellen (L) / 12 dunklen (D) Lichtverhältnissen, wobei angefeuchteter Kokosnusskokos sowohl als Hydratationsquelle als auch als Eiablagemedium dient, hat gesunde Grillen über einen Zeitraum von 2 Jahren erfolgreich aufrechterhalten. Nach diesen Methoden ergaben Grillen in einem kontrollierten Experiment eine durchschnittliche Masse von 0,724 g 0,190 g bei der Ernte, wobei 89% Überleben und 68,2% Geschlechtsreifung zwischen Besatz (22 Tage) und Ernte (65 Tage) lagen.

Einleitung

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Wie durch das ikonische Insekt, die Fruchtfliege Drosophila melanogaster , typisiert, bietet die Verwendung von Insekten als Labormodellorganismen deutliche Vorteile für Studien in Genetik, Toxikologie und Physiologie1. Die geringe Größe der Insekten reduziert den Platzbedarf für Kulturen und die Menge an Futter- und Verbrauchsmaterialien. Viele Insekten vermehren sich schnell und eignen sich daher hervorragend für die Erstellung spezialisierter genetischer Linien und Studien, die die Bewertung mehrerer aufeinanderfolgender Generationen erfordern.

Viele Studien konzentrieren sich auf holometabole Insekten wi....

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Protokoll

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1. Vorbereitung des Eiablagesubstrats

HINWEIS: Kokoskokos ist ein ideales Eiablagesubstrat für G. bimaculatus. Ausführliche Methoden zur Trennung von Kokos von komprimiertem Kokosstein und einen Hinweis zur Atemsicherheit finden Sie in Schritt 1.1 Ergänzende Materialien .

  1. Waschen Sie die Hände mit Wasser und Seife.
  2. Tränken Sie einen sauberen Behälter auf einer Waage und wiegen Sie eine Masse trockenen Kokosnusskokos, die ungefähr so groß ist wie eine menschliche Faust.
  3. Legen Sie Kokos in einen verschließbaren, sauberen Behälter, der eine Ausdehnung bis zu 6x des ursprü....

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Ergebnisse

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Daten, die eine erfolgreiche Cricket-Aufzucht vom Schlüpfen bis zum Alter von 65 Tagen belegen, wurden während eines Futterversuchs im September 2021 gesammelt. Grillen wurden aus Eiern gezüchtet, die den Schritten 1.1.1-2.6.1 dieser Protokolle folgten, und sechs Replikkäfige wurden mit 24 zufälligen 22 Tage alten (dritten) Grillen gemäß Schritt 2.7 oben bestückt. Grillen wurden dann unter Umgebungsbedingungen aufgezogen; Aufgrund einer Fehlfunktion der Lüftungsanlage lag die durchschnittliche Raumtemperatur jedoch bei 2.......

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Diskussion

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Die Einfachheit dieses Ansatzes für die Cricket-Aufzucht kann einer Reihe von Forschungsbereichen zugute kommen und stellt eine generische Vorlage für eine erfolgreiche Cricket-Haltung dar, die leicht an eine Vielzahl von experimentellen Bedürfnissen angepasst werden kann. Im Vergleich zu mehreren anderen Studien an G. bimaculatus ist die individuelle Körpergröße der Erwachsenen kleiner und die Reifung ist langsamer14, was wir auf eine suboptimale Aufzuchttemperatur zurückführen, die uns .......

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Offenlegungen

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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Danksagungen

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Die Finanzierung dieses Projekts wurde durch interne Zuschüsse der University of Wisconsin-Madison ermöglicht. Herzlichen Dank an Kevin Bachhuber von Bachhuber Consulting Inc. für den Zugang zu seinem unveröffentlichten Leitfaden für die kommerzielle Cricket-Aufzucht und an Michael Bartlett Smith für seine Unterstützung bei der Verfeinerung und Fehlerbehebung dieser Methoden.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
31-qt (29,3 L) Behälter mit Schnappdeckelund Deckel HOMZ3430CLBLWird zur Unterbringung von Zuchttieren
3-stöckiger/12-fach Grow Light StandFischer ScientificNC1938548
50-gal (189,27L) Behälter mit DeckelSterilite#14796603Wird als sekundäres Behälter beim Umgang mit Grillen verwendet
50 mL Polypropylen-MesszylinderFischer ScientificS95171
7,5 qt (7,1 l) Behälter mit Schnappdeckel und DeckelHOMZ3410CLBLWird zur Unterbringung von Verbrauchsbeständen
verwendet Accuris 500 g x 0,01 g WaageHergestellt von Accuris, einer Tochtergesellschaft von Benchmark ScientificW3300-500Gekauft von Dot Scientific über den Systemeinkaufsservice der University of Wisconsin "ShopUW+"
Ace Premier 1 Zoll flache SpänebürsteAce Hardware #1803261
Bel-Art SP Scienceware deionisierte Wasser-WaschflascheFischer Scientific03-421-160 
Helles Aluminium-Fenstergitter PhiferUNSPSC# 11162108Maschenweite 18 x 16"
Durchsichtige Einweg-Portionsbecher aus Kunststoff 5,5 oz mit DeckelnWal-MartN/A
Deionisiertes Wasser
Diablo 4-4/8" x 13 TPI Ultra Fine Finish Bi-Metall StichsägeblattHome Depot# 313114935
Eierfüller Flats-Paper, 12 x 12"UlineS-5189
Fisherbrand Petrischalen mit durchsichtigem Deckel 100 x 15mmFischer ScientificFB0875714
Fisherbrand Petrischalen mit durchsichtigem Deckel 60 x 15mmFischer ScientificFB0875713A
Georgia-Pacific Envision Braune PapierhandtücherHome Depot#205675843
Infinity Tough Guy Hochleistungs-HeißklebestifteInfinity BondInfinity IM-Tough-Guy-12
Mazuri Cricket DiätLand O' Lakes InternationalSKU#  3002219-105
Stanley TimeIt Twin 2-Outlet geerdet Mechanischer 24-Stunden-TimerWal-MartN/A
Vermont Organics Reclamation Soil 11 lb KokosblockHome Depot#300679904
verwendet

Referenzen

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  1. Hales, K. G., Korey, C. A., Larracuente, A. M., Roberts, D. M. Genetics on the fly: a primer on the Drosophila model system. Genetics. 201 (3), 815-842 (2015).
  2. Merkel, G. The effects of temperature and food quality on the larval development....

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Schlagwörter

HeimzuchtungLaborkulturModellorganismusEiablagesubstratGrillenfutterZuchtprotokolleBesatzdichte

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