Färben Insekten für Verhaltenstests: die Paarungsverhalten von narkotisierten

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, Insekten für ihre Identifizierung in Verhaltensexperimenten auf nicht-invasive Weise optisch voneinander unterscheidbar zu machen. Dies wird erreicht, indem zunächst die Oberfläche des normalen Drosophila-Nährbodens in einer standardmäßigen Fliegenflasche mit einigen Tropfen Lebensmittelfarbe sichtbar gefärbt wird. Anschließend werden die Fliegen drei Stunden lang in die Flasche gegeben, wodurch die Drosophila eine deutliche Färbung des Abdomens aufweisen sollten.

Kreuzungsversuche können beispielsweise durchgeführt werden, um zu beobachten, ob Weibchen Männchen, die mit einer bestimmten Farbe gefärbt wurden, attraktiver finden. Letztendlich ist diese Färbemethode eine schnelle, einfache und nicht-invasive Möglichkeit, Insekten für eine einfache experimentelle Identifizierung zu markieren. Der Hauptvorteil dieser Methode gegenüber bestehenden Verfahren, wie dem Entfernen eines Teils des Flügels der Fliege, liegt darin, dass sie schneller, weniger invasiv ist und die nachfolgende Verhaltensweise weniger beeinträchtigt.

Diese Methode kann in einer Vielzahl von Experimenten nützlich sein, bei denen es wichtig ist, einzelne Fliegen oder Fliegenklassen zu identifizieren. Sie ist außerdem einfach genug, um in einfachen Experimenten an Schulen oder Hochschulen eingesetzt zu werden. Diese Technik demonstrieren Rudy Verse Bo und Chloe Hayes, beides Doktorandinnen an der University of Liverpool. Nachdem das Nährmedium abgekühlt und verfestigt wurde, fügt man 0,5 bis ein Milliliter blaue Lebensmittelfarbe auf die Oberfläche des Nährmediums hinzu und verteilt den Farbstoff gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Gefäßes.

Danach das Futter zwei Tage lang bei vier Grad Celsius lagern, um die Aufnahme der Nahrung durch die oberste Futschicht zu ermöglichen. Anschließend die Fliegen je nach Anforderungen des Experiments auf das Futter überführen. Innerhalb eines Tages können die mit Farbe markierten Fliegen leicht von den nichtgefärbten Fliegen unterschieden werden, um eine Kopplungsprüfung mit den gefärbten Fliegen durchzuführen.

Verwenden Sie einen Aspirator, um einzelne jungfräuliche Männchen in standardmäßige 75 mal 20 Millimeter große Plastikgefäße zu überführen, die 20 Milliliter Nahrung enthalten. Falls ein Paarungsversuch mit zwei Männchen durchgeführt wird, bringen Sie die Hälfte der Männchen jeder Behandlungsgruppe in Gefäße mit gefärbter Nahrung. Überführen Sie anschließend frisch geschlüpfte Weibchen in frische Nahrungsgefäße in Gruppen von je 10.

Lassen Sie nun beide Geschlechter bis zum Paarungsalter bei der für die Art geeigneten Temperatur heranreifen. Wenn die Drosophila bereit sind, setzen Sie die Versuchsmännchen der gewünschten Behandlung aus. Zum Beispiel werden die anderen Fliegen am Tag vor dem Versuch mit Kohlendioxid betäubt und die Röhrchen beschriftet, um sowohl die Behandlung als auch den Farbzustand der Fliegen zu kennzeichnen.

Bringen Sie die Weibchen in einzelne Röhrchen mit jeweils 20 Milliliter Nahrung, um die Fliegen an das Paarungsröhrchen zu akklimatisieren, und beschriften Sie die Röhrchen mit neutralen Etiketten, um das Experiment zu verblinden. Fügen Sie dann je ein oder zwei männliche Fliegen jedem Paarungsröhrchen mit einer einzelnen weiblichen Fliege hinzu. Je nach Bedarf.

Beginnen Sie den Paarungsversuch zeitgleich mit dem Einschalten der Beleuchtung im Inkubator für zwei männliche Paarungsversuche. Achten Sie darauf, dass sich jeder männliche Partner aus einer anderen Behandlungsgruppe stammt und dass eine Fliege eine Färbung im Abdomen aufweist. Notieren Sie die Behandlung und die Färbung jeder männlichen Fliege.

Wenn die Paarung innerhalb von zwei Stunden erfolgt, notieren Sie den Würfelstatus des Männchens, das sich paart, bei Einzelmännchen-Paarungstests. Notieren Sie die Zeit, zu der die Paarung beginnt und endet. Berechnen Sie anschließend die Latenz der Paarungserfolgsrate und die Dauer der Paarung für den Versuch.

Das beste Modell zur Erklärung der Variation der Wirkung von Kohlendioxid. Die Anästhesie enthält die Art als Faktor. Beispielsweise zeigte die Kohlendioxid-Anästhesie in diesen repräsentativen Experimenten keinen signifikanten Einfluss auf den Fortpflanzungserfolg von Drosophila.

Pseudo obscura- und Drosophila subobscura-Fliegen zeigten in zwei Versuchen mit männlichen Drosophila melanogaster jedoch einen signifikant geringeren Paarungserfolg bei Männchen, die einer Kohlendioxid-Anästhesie ausgesetzt waren, wobei der Effekt noch stärker war, wenn Drosophila melanogaster beim Sammeln oder einen Tag vor den Versuchen dem Gas ausgesetzt wurden. Bei farblich markierten Fliegen wurden für keine der drei Arten signifikante Unterschiede in der Paarungshäufigkeit beobachtet, ebenso wenig hatte die Einbeziehung der Behandlung in die Analyse oder der Paarungsstatus der Insekten in Einzelpaarungsversuchen einen Einfluss. Kein Unterschied in der Paarung.

Es wurde eine Latenz bei einer der drei Arten beobachtet, wenn Kohlendioxid-Anästhesie verwendet wurde, um kürzlich geschlüpfte erwachsene Tiere zu sammeln. Eine Wirkung auf die Paarungsdauer zeigten ausschließlich Drosophila subobscura-Fliegen, nachdem sie zwei Tage vor den Paarungsversuchen Kohlendioxid ausgesetzt waren. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie eine gute Vorstellung davon haben, wie Sie die Darbfärbung als nicht-invasive Methode zur Markierung Ihrer Fliegen während Ihrer Experimente einsetzen können.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, mögliche Auswirkungen des gewünschten Farbstoffs auf Ihre Zielart zu testen. Einige Farbstoffe können toxisch sein, und bestimmte Farben können den Fortpflanzungserfolg direkt beeinflussen. Beispielsweise kann rote Lebensmittelfarbe bei einigen Arten bevorzugt werden.

Hier haben wir diese Farbmethode verwendet, um zwischen Fliegen in Wettbewerbspaarungsversuchen zu unterscheiden. Sie kann jedoch auch in einer Vielzahl anderer Experimente eingesetzt werden, bei denen Fliegen individuell identifiziert werden müssen, wie beispielsweise Assays zur Bewertung von Aggression, Territorialverteidigung, Nahrungsmittelpräferenzaktivität oder sozialem Verhalten.