Fluide-insectes ont la capacité d’acquérir d’infimes quantités de liquides dans des surfaces poreuses. Ce protocole décrit une méthode pour déterminer directement la capacité des insectes d’ingérer des liquides de surfaces poreuses à l’aide de solutions d’alimentation avec des nanoparticules fluorescentes, magnétiques.
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Article de méthode
L’Ingestion de Fluorescent, nanoparticules magnétiques permettant de déterminer les capacités d’absorption de liquide chez les insectes
Dans cet article
Résumé
Résumé
Fluide-insectes ingèrent une variété de liquides, qui sont présents dans l’environnement comme les piscines, films, ou confinés à petits pores. Études d’acquisition liquide nécessitent évaluation des relations de structure et la fonction de pièce buccale ; Toutefois, mécanismes d’absorption fluide sont historiquement déduits des observations de l’architecture structurelle, parfois sans accompagnement avec les données expérimentales. Nous rapportons ici une nouvelle méthode pour évaluer les capacités d’absorption du liquide avec des papillons (Lepidoptera) et flies (Diptera) à l’aide de petites quantités de liquides. Insectes sont nourris avec une solution de saccharose 20 % mélangée avec des nanoparticules fluorescentes, magnétiques de papier-filtre de la taille des pores spécifique. La récolte (structure interne utilisé pour stocker des fluides) est retirée de l’insecte et placée sur un microscope confocal. Un aimant est agité par la culture pour déterminer la présence de nanoparticules, qui indiquent si les insectes sont capables d’ingérer des liquides. Cette méthodologie est utilisée pour révéler un mécanisme alimentation généralisé (action capillaire et formation de ponts liquides) qui est potentiellement partagé chez les lépidoptères et les diptères en se nourrissant de surfaces poreuses. En outre, cette méthode peut être utilisée pour l’étude des mécanismes parmi une variété d’insectes fluide, y compris ceux qui sont importants dans la transmission de la maladie et biomimetics et potentiellement d’autres études qui impliquent des nano - ou micro-entreprises conduites d’alimentation où transport liquide exige la vérification.
Introduction
De nombreux groupes d’insectes ont des pièces buccales (proboscis) adaptés à l’alimentation sur les fluides, comme le nectar, pourriture des fruits, sève flux (p. ex. diptères1, lépidoptères2, hyménoptères,3), xylème (Hemiptera,4), larmes (Lepidoptera ( 5) et le sang (Phthiraptères6, Siphonaptera7, Diptera7, Hemiptera8, Lepidoptera,9). La capacité des insectes pour se nourrir de fluides est pertinente pour la santé de l’éco....
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Protocole
1. insecte espèce, préparation de Solutions et de configuration de la Station d’alimentation
Remarque : les papillons du chou (Pieris rapae L., Pieridae) sont sélectionnés comme les espèces de lépidoptères représentant parce qu’ils ont été utilisés dans des études antérieures des capacités d’absorption du liquide et la pièce buccale morphologie22,23. Mouches domestiques (Musca domestica L., Muscidae) et les mouches de la bouteille bleue (Calliphora vomitoria L., Calliphoridae) sont utilisés parce qu’ils sont souvent observés se nourrissant de surfaces poreus....
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Résultats
L’étude des patrons en capacités d’absorption du liquide chez les insectes fluide exige la détermination de la quelle se nourrissent. Le protocole décrit ici est utilisé pour tester l’hypothèse de taille de pore limitant chez les lépidoptères et les diptères13. L’hypothèse de taille de pore limitant affirme qu’insectes liquide ne peut pas nourrir des pores remplis de liquide, si le diamètre de taille de pore est plus petit que le diamètre des conduites alimentaires.......
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Discussion
Fonctionnalité de pièce buccale insectes historiquement est déduite à partir des études de morphologie générale (p. ex.., lépidoptères trompe fonctionnalités liées à une consommation de paille25,26) ; Toutefois, des études récentes qui intègrent les données expérimentales ont donné lieu à un changement de paradigme dans notre compréhension de la complexité des pièces buccales insectes et structure-fonction des relations2,
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Ce travail a été soutenu par la National Science Foundation (NSF) grant no. IOS 1354956. Nous remercions le Dr Andrew D. Warren (McGuire Center for lépidoptères et biodiversité, Florida Museum of Natural History, University of Florida) pour obtenir l’autorisation d’utiliser les images de papillon.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Solution de saccharose à 20 % | Domino Sugar | Sucre nécessaire à la production de la solution de saccharose avec dH2O | |
| Phosphate salin tamponné (PBS) | Sigma-Aldrich | P5493 | Concentration 10X diluée à 1X en dH2O pour les dissections d’insectes |
| Lame concave à dépression unique | AmScope | BS-C6 | La lame est nécessaire pour la configuration de l’étape |
| Papier filtre | EMD Millipore | NY6004700 (60 & micro ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation des insectes |
| Papier filtre | EMD Millipore | NY4104700 (41 µ ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation des insectes |
| Papier filtre | EMD Millipore | NY3004700 (30 µ ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation des insectes |
| Papier filtre | EMD Millipore | NY2004700 (20 & micro ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation des insectes |
| Papier filtre | EMD Millipore | NY1104700 (11 µ ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation des insectes |
| Papier filtre | EMD Millipore | TCTP04700 (10 & micro ; m) | Filtres en filet en nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation des insectes |
| Papier filtre | EMD Millipore | TETP04700 (8 & micro ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation |
| des insectes Papier filtre | EMD Millipore | TMTP04700 (5 & micro ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation des insectes |
| Papier filtre | EMD Millipore | RTTP04700 (1 µ ; m) | Filtres en filet de nylon et filtres isopores nécessaires pour produire une surface poreuse pour l’alimentation |
| des insectes Ciseaux de microdissection d’iris | Carolina Biological Supply Company | 623555 | Ciseaux utilisés pour les dissections |
| Épingles à insectes | Bioquip Products | 1208B1 | Goupilles utilisées lors des dissections et des essais d’alimentation |
| Pince de dissection à pointe extra-fine | Carolina Biological Supply Company | 624684 | Matériel de dissection |
| Stéréoscope Leica M205 C Stéréoscope | Leica Microsystems | M205 C | Stéréoscope utilisé pour les dissections |
| Microscope confocal inversé | Olympus | IX81 | Microscope fluorescent utilisé pour détecter les nanoparticules |
| magnétiques Fisherbrand PTFE Barre d’agitation jetable | Fisherscientific | S68067 | Aimant utilisé pour détecter les nanoparticules |
| Kimtech Science Kimwipes | Kimberly-Clark Professional | 34155 | Mouchoirs utilisés pour sécuriser les insectes lors d’essais d’alimentation |
| Mouches domestiques (Musca domestica) Mantisplace.com | des pupes d’insectes | ||
| Mouches bleues (Calliphora vomitoria) | Mantisplace.com | insectes pour des expériences | |
| Larves de papillon du chou (Pieris rapae) | Carolina Biological Supply Company | 144102 | insectes pour expériences |
| Finnpipette F1 ; | ThermoFisher Scientific | 4641080N | pour la distribution de liquides Pointes |
| pipette Finntip 250 Pointes | micropipette | ThermoFisher Scientific | 9400250 |
| Microscope Lames de protection en verre (= lamelles) (24 x 24 mm) | AmScope | CS-S24-100 | Lames de protection pour l’observation de la récolte de l’insecte au microscope confocal |
Références
- Vijaysegaran, S., Walter, G. H., Drew, R. A. I. Mouthpart structure, feeding mechanisms, and natural food sources of adult Bactrocera (Diptera: Tephritidae). Ann Entomol Soc Am. 90, 184-201 (1997).
- Lehnert, M. S., Monaenkova, D., Andrukh, T., Beard, C. E., Adler, P. H., Kornev, K. G. Hydrophobic-hydrophilic dichotomy of the butte....
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Réimpressions et autorisations
