Preparación de colonias individuales-cohortes y tratamiento con hormona del trabajador abejas para analizar la fisiología asociada con clases, y / o Sistema Endocrino

Resumen

Aquí describimos nuestro protocolo detallado para la preparación de las colonias de abejas de un solo cohortes - una herramienta útil para analizar la fisiología trabajador función asociada. También describimos los protocolos detallados para el tratamiento de los trabajadores con la hormona juvenil y ecdisona para evaluar la participación de estas hormonas en la regulación del comportamiento de los trabajadores y / o fisiología.

Resumen

Las abejas obreras se dedican a diversas tareas relacionadas con el mantenimiento de la actividad de la colonia. Las tareas de los trabajadores cambian según su edad (división del trabajo relacionada con la edad). Las obreras jóvenes se dedican a amamantar a la cría (abejas nodrizas), mientras que las obreras mayores se dedican a buscar néctar y polen (recolectoras). La fisiología de los trabajadores cambia en asociación con este cambio de rol. Por ejemplo, la función principal de las glándulas hipofaríngeas (HPG) cambia de la secreción de las principales proteínas de la jalea real (MRJP) a la secreción de enzimas metabolizadoras de carbohidratos. Debido a que las tareas de los trabajadores cambian a medida que los trabajadores envejecen en las colonias típicas, es difícil discriminar los cambios fisiológicos que ocurren con el envejecimiento de los que ocurren con el cambio de rol. Para estudiar los cambios fisiológicos en los tejidos de las obreras, incluidas las HPG, en asociación con el cambio de rol, sería útil manipular la población de colonias de abejas melíferas mediante la preparación de colonias de cohorte única en las que las obreras de casi la misma edad realizan diferentes tareas. Aquí describimos un protocolo detallado para la preparación de colonias de cohorte única para este análisis. De seis a ocho días después de la preparación de la colonia de cohorte única, aparecen en la colonia recolectores precoces que realizan tareas de búsqueda de alimento antes de lo habitual. Los resultados representativos indicaron cambios asociados al rol en la expresión génica de HPG, lo que sugiere una función de HPG asociada al rol. Además de manipular la población de colonias, el análisis del sistema endocrino es importante para investigar la fisiología asociada al rol. Aquí, también describimos un protocolo detallado para tratar a los trabajadores con 20-hidroxiecdisona (20E), una forma activa de ecdisona, y metopreno, un análogo de la hormona juvenil. La tasa de supervivencia de las abejas tratadas fue suficiente para examinar la expresión génica en las HPG. Se observaron cambios en la expresión génica en respuesta al tratamiento con 20E y/o metopreno, lo que sugiere que los tratamientos hormonales inducen cambios fisiológicos en las HPG. El protocolo para el tratamiento hormonal descrito aquí es apropiado para examinar los efectos hormonales en la fisiología del trabajador.

Introducción

La abeja europea, Apis mellifera, es un insecto eusocial con una sociedad altamente organizada ^1. Abejas obreras (casta de trabajo) se dedican a diversas tareas para mantener la actividad de la colonia, y estas tareas cambian de acuerdo a la edad de la abeja obrera después de la eclosión, que se conoce como la división relacionada con la edad del trabajo ^2-4. Los trabajadores jóvenes (<13 días de edad) cuidar de la cría de la colmena mediante la secreción de jalea real (abejas nodrizas), mientras que los trabajadores de más edad (> 15 días de edad) recogen el néctar y el polen exterior de la colmena (recolectores) ^2-4. La fis....

Protocolo

1. Preparación de colonias individuales-cohorte

1. Preparar tres colonias de abejas para crear dos colonias de una sola cohorte y para la obtención de un número suficiente de trabajadores recién emergidas.
   1. Compruebe que algunas pupas en las células periféricas nevadas en los panales tienen ojos marrones y una cutícula pigmentada con la apertura de los peines cubrieron usando unas pinzas. Si existen estas pupas en las células periféricas de peine, la mayoría de las pupas en el conjunto de peines surgirá en aproximadamente 1-3 días.
   2. Posteriormente, recoger los panales que contienen estos pupas después de que todas las abejas adultas adherente....

Resultados

Una visión general del protocolo para la preparación de las colonias de una sola cohorte se ilustra en la Figura 1A. El curso temporal de los experimentos de la preparación de las colonias de una sola cohorte para la recogida de muestras se muestra en la Figura 1B. Los trabajadores que cumplieron con los criterios de comportamiento para el comportamiento de enfermería o el comportamiento de alimentación se obtuvieron de colonias de una sola cohorte, y el.......

Discusión

Preparación de colonias de una sola cohorte

Aquí describimos el protocolo utilizado en nuestro estudio anterior ¹⁶ para preparar colonias de una sola cohorte para el análisis de HPG fisiología asociada con el cambio en el papel de las abejas obreras. Se observaron las abejas nodrizas y recolectores precoces que cumplieran los criterios descritos en los procedimientos de 1.6-1.7 y Figura 2 en las colonias de una sola cohorte (Tabla 1). Las fotograf.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
UNIPOSCA	Mitsubishi lápiz	PC-5M	Rotulador para la aplicación de marcas a las abejas
20-hidroxiecdisona	Sigma Aldrich	H5142
Methoprene	Sigma Aldrich	33375
Insecto de caja de cría	IRIS OHYAMA	CP-SS
Mezclador de electromoción	ISO	23M-R25	homogeneización del
reactivo TRIZol	tisular Invitrogen	15596-026	el reactivo para la extracción de ARN total
DNasa I	Takara	2270A
PrimeScript RT kit de reactivos	Takara	RR037A	el reactivo para transcripción inversa
SYBR Premix ExTaq II	Takara	RR820A	el reactivo para PCR en tiempo real
LightCycle 1.2 Instrument	Roche	12011468001	el instrumento para PCR en tiempo real
LightCycle Capillaries (20μ l)	Roche	4929292001	el material para PCR en tiempo real