22 באפריל 2015
פרוטוקול זה מתאר דרך פשוטה וחסכונית לזהות באופן אינדיבידואלי דרוזופילה או חרקים אחרים. נתוני הדגמה החוקרים את הצלחת ההזדווגות על פני שלושה מינים של דרוזופילה מראים כי שיטה זו דומה או טובה יותר מהשימוש בהרדמת CO2.
המטרה הכוללת של הליך זה היא להבדיל חרקים זה מזה באופן לא פולשני לזיהויים בניסויים התנהגותיים. זה מושג על ידי צביעה גלויה של פני השטח של מזון דרוזופילה רגיל בבקבוקון זבוב רגיל בכמה טיפות של צבעי מאכל. לאחר מכן, הזבובים מתווספים לבקבוקון למשך שלוש שעות, ובשלב זה הדרוזופילה אמורה להפגין צבע חזק של הבטן.
ניתן לבצע ניסויי הזדווגות, למשל, כדי לראות אם נקבות מוצאות זכרים צבועים בצבע מסוים מושכים יותר. בסופו של דבר, טכניקת צבע זו היא דרך מהירה, פשוטה ולא פולשנית לתייג חרקים לזיהוי ניסיוני קל. היתרון העיקרי בשימוש בטכניקה זו על פני שיטות קיימות, כמו הסרת חלק מכנף הזבוב, הוא שהיא מהירה יותר, פחות פולשנית ופחות צפויה להשפיע על ההתנהגות הבאה.
שיטה זו יכולה להיות שימושית במגוון רחב של ניסויים שבהם חשוב לזהות פרטים או קבוצות של זבובים. זה גם קל מספיק לשימוש בניסויים פשוטים בבתי ספר או מכללות. מדגימים את הטכניקה הזו רודי וורס בו וקלואי הייז, שניהם דוקטורנטים כאן באוניברסיטת ליברפול לאחר שהמזון נקרא והתמצק, התחל בהוספת 0.5 עד מיליליטר אחד של צבע מאכל כחול על גבי המזון, ופזר את הצבע על כל פני הבקבוקון.
לאחר מכן אחסן את המזון בארבע מעלות צלזיוס למשך יומיים כדי לאפשר לדיאטה להיספג בשכבת המזון העליונה. לאחר מכן, העבירו זבובים למזון בהתאם לצרכי הניסוי. תוך יום אחד, ניתן להבחין בקלות בין זבובי הדיאטה לזבובים הלא צבועים כדי לבצע ניסוי הזדווגות עם הזבובים הצבועים.
השתמש בשואב כדי להעביר זכרים בתולים בודדים לבקבוקוני פלסטיק סטנדרטיים בגודל 75 על 20 מילימטר המכילים 20 מיליליטר מזון. אם מבצעים ניסוי הזדווגות של שני זכרים, הניחו מחצית מהזכרים בכל קבוצת טיפול בבקבוקונים עם מזון צבעוני. לאחר מכן, העבירו נקבות שזה עתה הופיעו לבקבוקוני מזון טרי בקבוצות של 10.
כעת אפשרו לשני המינים להתבגר לגיל ההזדווגות בטמפרטורה המתאימה למין. כאשר הדרוזופילה מוכנה, חשוף את זכרי הניסוי לטיפול הרצוי. לדוגמה, הזבובים האחרים מורדמים בפחמן דו חמצני ומסמנים את הבקבוקונים כדי לזהות הן את הטיפול והן את מצב הצבע של הזבובים ביום שלפני הניסוי.
העבירו את הנקבות לבקבוקונים בודדים המכילים 20 מיליליטר מזון כדי לאקלם את הזבובים לבקבוקון ההזדווגות, וסמנו את הבקבוקונים בתוויות ניטרליות כדי לעוור את הניסוי. לאחר מכן הוסף זבוב זכר אחד או שניים לכל בקבוקון הזדווגות המכיל זבוב נקבה יחיד. לפי הצורך.
התחילו את ניסוי ההזדווגות במקביל לאורות שנדלקים באינקובטור לשני ניסויי הזדווגות של זכרים. הקפידו שכל זכר יהיה מטיפול אחר ושזבוב אחד יפגין כתמים בבטן. רשום את הטיפול והצביעה של כל זבוב זכר.
אם ההזדווגות מתרחשת תוך שעתיים, רשום את מצב הקוביות של הזכר שמזדווג לניסויי הזדווגות של זכר יחיד. רשום את הזמן שבו ההזדווגות מתחילה ומפסיקה. לאחר מכן חשב את נתוני ההשהיה ומשך הזמן של הצלחת ההזדווגות עבור הניסוי.
המודל הטוב ביותר שנמצא כדי להסביר את השונות בהשפעת הפחמן הדו חמצני. הרדמה מכילה מינים כגורם. לדוגמה, בניסויים מייצגים אלה, הרדמת פחמן דו חמצני לא הראתה השפעה משמעותית על הצלחת ההזדווגות של דרוזופילה.
זבובים פסאודו מעורפלים ודרוזופילה תת-מעורפלים בשני ניסויים זכרים עבור דרוזופילה מלנוגסטר, עם זאת, נצפתה הצלחה נמוכה משמעותית בהזדווגות עבור זכרים שנחשפו להרדמת פחמן דו חמצני עם השפעה גדולה עוד יותר כאשר דרוזופילה מלנוגסטר נחשפו לגז בעת האיסוף או יום אחד לפני הניסויים. לא נצפו הבדלים משמעותיים בהזדווגות בזבובים בצבעי מאכל עבור אף אחד משלושת המינים, וגם לא הכללת הטיפול בניתוח או מצב ההזדווגות של החרקים בניסויי הזדווגות בודדים. אין הבדל בהזדווגות.
חביון נצפה עבור כל אחד משלושת המינים כאשר נעשה שימוש בהרדמת פחמן דו חמצני לאיסוף מבוגרים שהופיעו לאחרונה. השפעה על משך ההזדווגות הוצגה רק על ידי זבובי דרוזופילה תת-מעורפלים כאשר נחשפו לפחמן דו חמצני יומיים לפני ניסויי ההזדווגות. לאחר צפייה בסרטון זה, אמור להיות לכם מושג טוב כיצד להשתמש בצביעת מעיים כטכניקה לא פולשנית לתיוג הזבובים שלכם במהלך הניסויים שלכם.
בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לבדוק כל השפעה של הצבע המעניין על מין המוקד שלך. צבעים מסוימים עשויים להיות רעילים וצבעים מסוימים יכולים להשפיע ישירות על הצלחת ההזדווגות. לדוגמה, צבעי מאכל אדומים עשויים להיות מועדפים במינים מסוימים.
כאן השתמשנו בטכניקת הצבע הזו כדי להבחין בין זבובים בניסויי הזדווגות תחרותיים. עם זאת, ניתן להשתמש בו גם במגוון ניסויים אחרים שבהם זבובים צריכים להיות מזוהים באופן אינדיבידואלי, כגון מבחנים להערכת תוקפנות, הגנה טריטוריאלית, פעילות העדפת מזון או התנהגויות חברתיות.
פרוטוקול זה מפרט שיטה לא פולשנית לזיהוי פרטים בודדים של Drosophila וחרקים אחרים באמצעות צבע מאכל. הטכניקה מאפשרת זיהוי קל במהלך ניסויים התנהגותיים, ומראה תוצאות דומות או משופרות בהשוואה לשיטות מסורתיות כגון הרדמה ב-CO2.
שיטות סימון שאינן פולשניות הן קריטיות לשמירה על שלמותם של מבחנים התנהגותיים בתהליכי תיקוף מטרות בשלבים מוקדמים ובסריקות פנוטיפיות. טכניקה זו, המשתמשת בצבעי מאכל, מפחיתה משתנים מתערבים הנובעים מהליכים פולשניים, ובכך תומכת בסריקת תרכובות אמינה יותר ובהפחתת סיכונים מכניסטיים בגילוי נוירו-התנהגותי. הגישה מאפשרת זיהוי פרטני בר-שחזור ובקנה מידה רחב בין מינים שונים, ובכך עונה על הצרכים הארגוניים למודלים פרה-קליניים סטנדרטיים.
השיטה משתלבת בתהליכי עבודה של ביולוגיה גילויית כשלב עיבוד מקדימה לפנוטיפ התנהגותי, לפני החשיפה לתרכובות ואיסוף נתונים במערכי זיהוי מובילים.