March 29th, 2011
Insect olfaktorischen Systeme bieten einzigartige Möglichkeiten für die Aufnahme Riechstoff-induzierten Reaktionen in den Formen der Elektroantennogramme (EAG) und Single Sensillum Aufnahmen (SSR), die Antworten zusammengefasst sind von allen Geruchsrezeptor Neuronen (ORNs) an der Antenne befindet und von denen in einzelnen untergebracht Sensillen, jeweils.
Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, zu demonstrieren, wie einfach es ist, Geruchsreaktionen des Nervensystems von Insekten aufzuzeichnen. Dies wird erreicht, indem eine lebende Motte festgehalten und Elektroden an die Antenne oder ein einzelnes Neuron angeschlossen werden, um durch Geruchsstoffe induzierte Reaktionen aufzuzeichnen. Als erster Schritt wird eine mit Kochsalzlösung gefüllte Glaselektrode in das Auge aufgespießt, wie in einem zweiten Schritt geschliffen, und jede der zurückgehaltenen Motten wird in eine mit Kochsalzlösung gefüllte Glaselektrode eingeführt, die die Aufzeichnung von elektrischen Reaktionen in Form eines Antennengramms zur Aufzeichnung von Reaktionen einzelner Einheiten von einem olfaktorischen Rezeptorneuron ermöglicht.
Die Aufzeichnungselektrode wird an der Basis einer Sonne eingeführt. Anschließend wird das Antennensignal verstärkt und auf einen analogen Digitalwandler eingespeist, um Signale aufzunehmen und zu speichern. Es werden Ergebnisse erhalten, die dosisabhängige, geruchsmittelinduzierte Reaktionen basierend auf dem aufgezeichneten elektrischen Signal in Form eines EAG-Signals oder eines Spikes zeigen.
Wir haben eine neue Methode entwickelt, um das Enterogramm von der zurückgehaltenen Lebensmotte Naval Orange One aufzuzeichnen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass die Vorbereitung lange hält, und dieselbe Motte kann mehrmals verwendet werden, um mehrere Reaktionen aufzuzeichnen, und dieselbe Motte kann auch verwendet werden, um Antworten einer einzelnen Einheit von einem einzelnen Sensor von der Antenne aufzuzeichnen. Wir konzentrieren uns auf die orangefarbene Marine, weil es ein wichtiger landwirtschaftlicher Ort in Kalifornien ist.
Diese Methode kann aber auch für andere Epidotter-Insekten eingesetzt werden, nicht nur um grundlegende Fragen in alter Funktion zu beantworten, sondern auch für die Entwicklung neuer Lockstoffe. Diese Studie des olfaktorischen Systems der Motte verwendet den orangefarbenen Nabelwurm. Ullo Ella.
Die Insektenkolonie wird auf einer Weizenmarkendiät in Klimakammern bei etwa 28 Grad Celsius, etwa 75 % relativer Luftfeuchtigkeit und unter einem 16- bis achtstündigen Hell- bis Dunkellichtregime gehalten. Erstellen Sie Behälter für neu geschlüpfte Motten, indem Sie bis zu 10 Schichten wassergetränkte Papiertücher in eine Plastikbox legen. Sammeln Sie die schlüpfenden Motten täglich, nehmen Sie sie an der Geschlechtsbestimmung und geben Sie sie dann in die Plastikbox. Decken Sie die Box mit einer perforierten Abdeckung ab, damit die Luft zirkulieren kann, um die elektrophysiologischen Aufzeichnungen vorzubereiten.
Stellen Sie zunächst einen Halter für die Motte her, indem Sie eine 200-Mikroliter-Pipettenspitze so zuschneiden, dass sie einen Spitzendurchmesser von etwa zwei Millimetern hat. Wählen Sie für EAG oder SSR eine Motte, die zwei bis vier Tage nach dem Auflaufen ist. Führen Sie die Motte mit einem angefeuchteten Seidenpapierstummel vom Ende gegenüber der Spitze in die Pipette ein und schieben Sie die Motte vorsichtig in Richtung Pipettenspitze.
Schieben Sie die Motte weiter, bis die Fühler und ein Teil des Kopfes aus der Spitze herausragen, um den freiliegenden Kopf ruhig zu stellen, indem Sie den Kopf mit einer nicht trocknenden Tonerde bedecken, so dass ein kleiner Teil eines Auges und zwei Fühler freiliegen. Platzieren Sie das Mottenpräparat auf der Plattform des Elektrogramm-Mikrom-Manipulators zwischen den beiden Elektrodenhaltern mit Glaselektroden mit einem Spitzendurchmesser von weniger als einem Mikrometer. Füllen Sie die Elektroden mit Centum Limb Ringer auf.
Beim Blick durch das Mikroskop spießen Sie die exponierte Augenpartie mit einer Elektrode auf. Diese dient als Referenzelektrode. Der nächste Schritt besteht darin, Aufzeichnungselektroden an den Antennen zu platzieren.
Die Antenne des männlichen Marine-Orangenwurmspinners ist mehrgliedrig, und jedes Segment ist mit einer großen Anzahl haarähnlicher Strukturen geschmückt. Die Illa, der Einschub, ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme, die Details der Illa zeigt, um die Aufnahme von den Antennen aus zu erleichtern. Schneiden Sie die distalen ein bis zwei Tenalsegmente ab.
Führen Sie anschließend beide Antennen in die Aufzeichnungselektrode ein. Alternativ können Sie bei Single-Sens-Aufnahmen die Aufzeichnungselektrode an der Basis eines Sensors einsetzen. Die Aktionspotentiale des Sensors werden durch einen hochohmigen Vorverstärker verstärkt und in einen intelligenten USB-Digital-Analog-Wandler eingespeist, der offline mit der Autospike-Software analysiert werden kann.
Der nächste Schritt besteht darin, den chemischen Stimulus mit ZZ 1113 HEXA Deca vorzubereiten. Verdünnen Sie die Chemikalie mit Hexan, um DIC-Verdünnungen herzustellen. Laden Sie einen 10 Mikroliter Eloqua einer Stimuluslösung auf ein Watman-Filterpapier. Verdampfen Sie das Lösungsmittel, indem Sie es 10 Sekunden lang vorsichtig schütteln.
Legen Sie den Streifen unter einem Abzug in eine Fünf-Milliliter-Spritze aus Polypropylen, nur Hexan, und ein leerer Spritzenservice steuert die Vorbereitung. EAG oder SSR wird in einem befeuchteten Luftstrom gehalten, der vom Syntax-Stimulus-Controller mit 20 Millilitern pro Sekunde abgegeben wird. Befestigen Sie die Spritze mit dem chemischen Stimulus an den Airstream-Controller.
Zeichnen Sie zwei Sekunden lang elektrische Basissignale auf. Fügen Sie dann dem Airstream für 500 Millisekunden einen Stimulusimpuls von vier Millilitern pro Sekunde hinzu. Setzen Sie die Aufzeichnung elektrischer Signale für weitere acht Sekunden fort.
Warten Sie mindestens eine Minute zwischen den Stimulationen. Diese Abbildung zeigt eine robuste dosisabhängige Reaktion der Antennen eines gefesselten männlichen Nachtfalters. Stimuliert mit der weiblichen Pheromonkomponente CZ 1113 hexaco.
Die Reaktion auf Hexan. Die Fahrzeugsteuerung wird durch die blaue Linie nacheinander angezeigt. Größere Dosen des Pheromons erzeugen sukzessive größere Elektrogrammaufnahmen.
Diese Abbildung zeigt die extrazellulären Einzelaufzeichnungen eines Tricanums als Reaktion auf die Stimulation durch die weibliche Pheromonkomponente. Diese Aufzeichnungen zeigen eine dosisabhängige exzitatorische Reaktion. Einmal gemeistert, kann diese Technik in ein paar Stunden durchgeführt werden, wenn sie richtig gemacht wird.
Achten Sie bei dieser Methode darauf, die Kontamination zu vermeiden und Chemikalien so rein wie möglich zu verwenden.
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Dieser Artikel demonstriert den Prozess der Aufzeichnung olfaktorischer Reaktionen aus dem Nervensystem von Insekten, insbesondere unter Verwendung von Motten. Die Methodik beinhaltet das Zurückhalten einer lebenden Motte und die Verwendung von Elektroden zur Erfassung der geruchsinduzierter Reaktionen.
Electrophysiological measurements from insect olfactory systems enable high-fidelity detection of odorant-induced neural responses, supporting target validation in pest management and agrochemical discovery. The approach provides quantitative, dose-dependent readouts that facilitate mechanistic de-risking of sensory pathways and predictive confidence in lead compound screening. This method enhances translational continuity by linking molecular target engagement to functional behavioral outputs in agriculturally relevant species.
The method integrates into early discovery workflows by providing functional validation of olfactory targets prior to compound screening and lead optimization.