Name: מערכת הדמיה מתכווננת בחדות גבוהה למחקרים התנהגותיים של מבוגרים Drosophila (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-06-08T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 47 s
Description: למד שיטת הדמיה מתכווננת בחדות גבוהה להתנהגות ומורפולוגיה של זבובי פירות Drosophila melanogaster באמצעות מיקרוסקופ סטריאו. פרוטוקול זה מאפשר תיעוד איכותי של התנהגויות כמו הנחת ביצים מזוויות שונות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים לפרופסור לי שיאנגדונג ולצלם מר צ'אנג ג'ינג על דיונים והצעות מועילות. עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט האקספלורציה (20200101) של מרכז ההפגנות להוראה ניסיונית במדעי החיים של האוניברסיטה החקלאית של סין.

1. בניית מערכת התצפית/תיעוד
הערה: החומרים הדרושים לבניית מערכת הצפייה/תיעוד של התנהגות הזבוב מוצגים באיור 1, והמערכת שהושלמה מוצגת באיור 2. הפרוטוקול לבניית המערכת וכיצד להשתמש בה מתוארים להלן.
<ol><li>Make a fly behavior observation chamber (FBOC).<ol>
<li>להשיג מיכל קטן, שקוף (לא שקוף) כדי להפוך FBOC של גודל קוטר (Ø) 15 מ"מ x 20 מ"מ. השתמש פקק בקבוק פלסטיק שקוף בגודל ~ Ø17 מ"מ x 22 מ"מ כדי להפוך FBOC, או לחתוך קטע של ~ 17 מ"מ מן הקצה העבה של קצה פיפטה 5 מ"ל כדי להפוך FBOC.</li>
		<li>יוצקים 1% אגר לתוך FBOC כדי להתאים את העומק שלה. אם מזון צריך להיות ממוקם FBOC (ראה את שיטת ההכנה של המזון), לשפוך את אגר כדי לקבל עומק של 12 מ"מ. אם מזון לא צריך להיות ממוקם FBOC, לשפוך את אגר לעומק של 5 מ"מ כדי לעקוב אחר מקום הימצאם של זבובי פירות בקלות רבה יותר.</li>
		<li>אם משתמשים בקצה פיפטה להכנת FBOC, הניחו את החלק החתוך של טיפ הפיפטה בצלחת Ø35 מ"מ או צלחת פטרי Ø60 מ"מ. יוצקים את ג'ל אגר 1% לתוך צלחת פטרי לעובי של ~ 5 מ"מ, לחכות אגר להתמצק, ולאטום את החלק התחתון של FBOC. לאחר מכן, יוצקים את ג'ל אגר לתוך FBOC לעובי הרצוי.</li>
	</ol></li>
	<li>הפוך בסיס FBOC על ידי משעמם ~ 10 מ"מ עמוק חור במרכז של חתיכת 60 מ"מ x 60 מ"מ x 15 מ"מ גיליון קצף אתילאמין עם אותו קוטר כמו FBOC. הכנס את FBOC לתוך החור. הערה: בסיס FBOC שומר על יציבות FBOC ומונע ממנו להתהפך ומאפשר את התנועה של FBOC כדי לעקוב אחר הזבובים במהלך תצפית ו videography.</li>
	<li>הפוך מזון זבובים, במידת הצורך, עם שמרים בינוני2, דיאטה מלאכותית3, או סוכרוז טהור / גלוקוז (להשתמש 1% אגר כסוכן gelling), בהתאם למטרת התצפית.<ol>
<li>כדי לקבוע חזותית אם זבובים מאכילים ומגבירים את הניגוד בין זבובים לסביבתם, הוסיפו צבעי מזון (ראו טבלת החומרים)למזון לריכוז סופי של 12.5 מ"ג / 100 מ"ל. הערה: הבטן של הזבובים לשנות צבע מיד לאחר האכלה.</li>
		<li>יוצקים את האוכל המוכן לצלחת פטרי לגובה של 8 מ"מ. לאחר התגבשות, השתמש בסכין גילוח כדי לחתוך חתיכת מזון בגודל 8 מ"מ x 4 מ"מ x 8 מ"מ, ומניחים אותו על חתיכת פלסטיק (כגון עטיפת ממתקים).</li>
		<li>חותכים את המזון לפירמידה מרובעת או פירמידת פרוסטם מרובעת, כפי שמוצג באיור 3, כדי לאפשר התבוננות ותיעוד של התנהגות זבוב מזוויות שונות כשהזבובים נוחתים על המזון באופן אקראי. השתמש בפלסטיק מתחת למזון הוא כדי למנוע את הצבע במזון מתפזר לתוך אגר ב FBOC. השתמש פינצטה למקם את האוכל במרכז FBOC.</li>
	</ol></li>
	<li>בכמה תצפיות התנהגותיות, ודא כי הזבובים מורעבים מראש. יוצקים 1% ג'ל אגר (1 גרם אגר/100 מ"ל מים, 600 μL של חומצה פרופיונית) לתוך בקבוק ריק ונקי לעובי של 1-2 ס"מ, ומניחים בטמפרטורת החדר במשך 1-2 שעות. מעבירים זבובים לבקבוק ומניחים ב-25 מעלות צלזיוס למשך ≥36 שעות. הערה: זבובים יכולים לספוג מים מג'ל אגר, ולכן אין צורך להוסיף מים מעת לעת4,5.</li>
	<li>העבר זבוב אחד או יותר לתוך FBOC באמצעות שאיפה. אם השימוש בשאיפה קשה, לצנן ולהפעיל את הזבובים בקרח כתוש, מיין אותם על חבילת קרח, והעביר אותם ל- FBOC כמתואר קודם לכן6. הערה: השימוש בהקפאה מקל מאוד על העברת זבובים; הזבובים המצונן יכולים לחזור להכרה תוך דקה אחת, הרבה יותר מהר מאלה שהושמדו עם CO2. למרות מצמרר יכול להיות השפעות מזיקות על ההתנהגות של זבובים, למשל, השהיית הזדווגות מוגברת של זבובים מ 5 דקות7 עד 40 דקות8, זה לא משנה התנהגות זבוב (כגון התנהגות חיזור). לפיכך, השיטה המצמררת עשויה לשמש להעברת זבובים לתצפית כללית (כגון ניסויי הוראה) ווידאו-וגרפיה. עם זאת, אם יש להשתמש בתצפיות בדו"ח מדעי, מומלץ מאוד לא לחשוף את הזבובים לכל הרדמה.</li>
	<li>לאחר העברת הזבובים ל-FBOC, כסו אותו במסנן UV/clear בגודל 30-40 מ"מ למצלמה כדי ליצור קומפלקס FBOC(איור 4). מקם את קומפלקס FBOC מתחת לסטריאומיקוסקופ לתצפית. הערה: כדי לקבל תמונות ברורות וחדות, מומלץ מאוד להשתמש מסנן UV / ברור באיכות גבוהה עם העברת אור גבוהה (>98%) והתלקחות מופחתת. עיין בכמה הצעות שתוארו בעבר9,10; למרות שאין צורך לקנות מסננים יקרים, להימנע מכיסוי FBOC עם זכוכית כגון המכסה של צלחת פטרי.</li>
	<li>להאיר את FBOC. הר מיני נורות וידאו LED כדי להבהב תציעי הרכבה חם ולמקם אותם בצד שמאל וימין של FBOC(איור 2). הפעל את נורות ה- LED והגדר את הבהירות ל- 100% ואת טמפרטורת הצבע ל- 5000-5600 K. הערה: נורות וידאו מיני LED עם אור לעמעם, 5600 K טמפרטורת צבע יכול לספק תאורה אחידה, בהירה, כמעט ללא צל. באמצעות מקור האור העליון שמגיע עם מיקרוסקופ סטריאו, תאורת טבעת ה- LED, או מאיר הסיבים האופטיים לא הניבו תוצאות משביעות רצון. עדיף להשתמש באספקת חשמל רציפה (שנאים) עבור נורות וידאו LED.</li>
	<li>התבוננות וצילום וידאו של התנהגות זבוב<ol>
<li>הפעל את נורות הווידאו LED והתאם את מיקרוסקופ הזום הסטריאו עד שניתן יהיה לראות בבירור את קצה ה- FBOC בעין בלתי. העבר את ה- FBOC למרכז שדה הראייה.</li>
		<li>חברו את המהדק של מתאם המצלמה הדיגיטלית של הטלסקופ האוניברסלי לעין של מיקרוסקופ הסטריאו, ולאחר מכן חברו מצלמה דיגיטלית קומפקטית למתאם באופן מאובטח על-ידי סיבוב לסירוגין של בורג הרכבה של המצלמה ובורג תיקון המצלמה(איור 2).</li>
		<li>הפעל את המצלמה הדיגיטלית וסובב את ידיות כוונון עדין אופקיות/אנכיות עד שקצה ה- FBOC יופיע בבירור במרכז שדה הראייה המעגלי הבהיר במסך ה- LCD של המצלמה. סובב את חיוג המצב למצב אוטומטי בעדיפות צמצם, לחץ על המוקד על הבורר הרב-בורר, בחר תקריב מאקרוולאחר מכן לחץ על לחצן אישור. הזז את מתג הזום מקצה הזווית הרחבה לקצה הטלפוטו, והגדל את התצוגה לתמונה המעגלית עד שהחלק המרכזי שלו ימלא את מסך ה-LCD המלא. לחץ על לחצן הקלטת הסרט כדי להתחיל להקליט (לחץ שוב על הלחצן כדי לסיים את ההקלטה). הערה: אם התמונה כהה מדי או בהירה מדי, לחץ על צד חיוג הבקרה קרוב לסמל פיצוי החשיפה (איור 1) וסובב את החוגה כדי לשנות את ערך החשיפה (EV) המוצע על-ידי המצלמה כדי להשיג את האפקט הרצוי. EVs חיובי הופכים את התמונה לבהירה יותר, ו- EVs שלילי הופך את התמונה לכהה יותר. התמונה חייבת להיות אחידה, בהירה, ללא תוחם.</li>
		<li>סובב את ידית המיקוד של המיקרוסקופ עד שהזבובים ב- FBOC גלויים בבירור. בחר את התנהגות הזבוב של עניין עבור התבוננות או הקלטת וידאו. סובב את ידית הזום כדי להגדיל ולהקטין כדי להשיג את ההגדלה הרצויה לתצפית או הקלטת וידאו. הערה: שיטה זו של צילום תמונות מתחת למיקרוסקופ דרך השעונים חלה על כל מיקרוסקופ עם שעונים. כדי לצלם תמונות של תוצאות ניסוי, השתמש במצלמה שיכולה לצלם בפורמט RAW, מכיוון שקבצי תמונה RAW עדיפים על JPEGs. השתמש במסך ה-LCD של המצלמה כצג כדי לבחון את התנהגות זבובי הפירות, ולהבטיח שלמיקרוסקופ הזום הסטריאו יש לפחות זום של פי 5-50.</li>
	</ol></li>
</ol>2. פרוטוקולים לתצפית וצילום וידאו של התנהגות זבוב
<ol><li>הכנת הזבובים<ol>
<li>תרבות הזבובים על תירס בינוני ב 25 °C (60%, לחות) מחזור בהיר /כהה 12 שעות. לאסוף זבובים בתוך 6 ימים של בקיעה לתצפית (למעט חיזור והתנהגות לחימה). הערה: כאן, המדיום היה מורכב 1000 מ"ל של מים, 105 גרם קמח תירס, 75 גרם של סוכרוז, 15 גרם אגר, 40 גרם אבקת שמרים, 28 מ"ל של 10% מתיל פרבן (w / v ב 95% אתנול), ו 6.25 מ"ל של חומצה פרופיונית.</li>
	</ol>
</li>
	<li>החזרת ההכרה מהרדמה על ידי מצמרר<ol>
<li>מצננים את הזבובים כמתואר קודם לכן. 6 העבר את הדרוזופילה מקופסת הקרח ל- FBOC באמצעות פינצטה. הקלט את תהליך הזבוב מאי פעילות ליציבה רגילה בוידאו.</li>
	</ol>
</li>
	<li>שינה מעופפים, האכלה, הפרשה והתנהגות חברתית<ol>
<li>להרעיב זבובים במשך 36 שעות. מעבירים 4-6 זבובי פירות ל- FBOC עם מזון מוכתם. התבונן והקלט התנהגות זבוב בווידאו. הערה: זבובים שנשארים ללא תנועה במשך יותר מ 5 דקות להציג התנהגות שינה11. Drosophila יכול לישון על מזון או על קיר FBOC אנכי (הגוף מאונך לקיר תא התצפית). למרות שהגוף אינו זז בעת השינה, ניתן לראות את הבטן גלית. התנהגות ההאכלה באה לידי ביטוי כאשר הזבוב מותח את הפרובוסיה שלו, נע על המזון תוך מציצה מתמדת, והבטן שלו הופכת לכחולה. במהלך האכלה קבוצתית או פעילויות אחרות, זבובי פירות מתחו את רגליהם כדי לגעת בגופם של זבובי פירות אחרים בצורה ידידותית. זו התנהגות חברתית.</li>
	</ol>
</li>
	<li>התנהגות טיפוח זבובים<ol>
<li>צ'ילנו את הזבובים כמתואר6. זורקים את הזבובים הקפואים לאבקת אגר, ומגלגלים כדי לכסות אותם באבקת אגר. העבר את הזבובים ל- FBOC. התבונן ותיעד התנהגות טיפוח. הערה: כאשר זבוב הפירות חוזר להכרה מהקפאה, הוא ינער במהירות את אבקת אגר מגופו וינקה כל חלק בגופו עם רגליו12,13. ניתן לראות התנהגות טיפוח גם במהלך האכלה, חיזור והתנהגויות אחרות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>חיזור זבובים והתנהגות לחימה<ol>
<li>לאסוף זבובים נקבה וזכר כמתואר בעבר7. כדי לצפות בהתנהגות החיזור של זבובים, הנח זבוב נקבה וזכר לטוס לתוך FBOC להתבונן ולתעד 6 התנהגויות חיזור (מוצלחות ונכשלות).</li>
		<li>כדי להתבונן בהתנהגות הלחימה של זבובים, למקם שני זכרים ב FBOC. התבונן ותיעד את התנהגותם של דחיפה ודחיפה אחד את השני.</li>
	</ol>
</li>
	<li>התנהגות הטלת ביצים מעופפים<ol>
<li>הכן זבובים נשיים כמתואר קודם לכן5. מעבירים 4 זבובים נשיים ל-FBOC עם אוכל.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Chyb, S., Gompel, N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChyb%2C+S+%22Atlas+of+Drosophila+morphology%3A+Wild-type+and+classical+mutants%22">Atlas of Drosophila morphology: Wild-type and classical mutants</a>. , Academic Press. (2013).</li>
<li>Yang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carnivory+in+the+larvae+of+Drosophila+melanogaster+and+other+Drosophila+species%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Carnivory in the larvae of Drosophila melanogaster and other Drosophila species.</a> Scientific Reports. 8, 15484(2018).</li>
<li>Piper, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+holidic+medium+for+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">A holidic medium for Drosophila melanogaster.</a> Nature Methods. 11, 100-105 (2014).</li>
<li>Shiraiwa, T., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proboscis+extension+response+%28PER%29+assay+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+visualized+experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (3), e193(2007).</li>
<li>Yang, C. -H., Belawat, P., Hafen, E., Jan, L. Y., Jan, Y. -N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drosophila+egg-laying+site+selection+as+a+system+to+study+simple+decision-making+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Drosophila egg-laying site selection as a system to study simple decision-making processes.</a> Science. 319 (5870), 1679-1683 (2008).</li>
<li>Yang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+homemade+tools+to+handle+fruit+flies-Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Simple homemade tools to handle fruit flies-Drosophila melanogaster.</a> Journal Of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59613(2019).</li>
<li>Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+to+assay+Drosophila+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Methods to assay Drosophila behavior.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), e3795(2012).</li>
<li>Barron, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anesthetizing+Drosophila+for+behavioural+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Insect+Physiology%22%5BJournal%5D)">Anesthetizing Drosophila for behavioural studies.</a> Journal of Insect Physiology. 46 (4), 439-442 (2000).</li>
<li>Cicala, R. My not quite complete protective filter article. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market">https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market</a> (2017).</li>
<li>Carnathan, B. UV and clear lens protection filters review. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx">https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx</a> (2013).</li>
<li>Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlates+of+sleep+and+waking+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster.</a> Science. 287 (5459), 1834-1837 (2000).</li>
<li>Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+Drosophila+grooming+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Quantification of Drosophila grooming behavior.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (125), e55231(2017).</li>
<li>Szebenyi, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cleaning+behaviour+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Cleaning behaviour in Drosophila melanogaster.</a> Animal Behaviour. 17 (4), 641-651 (1969).</li>
<li>Arkema Inc. Plexiglas : optical and transmission characteristics. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf">https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf</a> (2000).</li>
<li>Fluegel, A. Calculation of the light reflection and transmission. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.glassproperties.com/reflection/">https://www.glassproperties.com/reflection/</a> (2007).</li>
<li>Hunter, F., Biver, S., Fuqua, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHunter%2C+F+%22Light+science+%26+magic%3A+an+introduction+to+photographic+Lighting%22">Light science & magic: an introduction to photographic Lighting</a>. , Routledge. (2015).</li>
<li>Hendricks, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rest+in+Drosophila+is+a+sleep-like+state%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Rest in Drosophila is a sleep-like state.</a> Neuron. 25 (1), 129-138 (2000).</li>
<li>Rieger, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fruit+fly+Drosophila+melangaster+favors+dim+light+and+times+its+activity+peaks+to+early+dawn+and+late+dusk%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biological+Rhythms%22%5BJournal%5D)">The fruit fly Drosophila melangaster favors dim light and times its activity peaks to early dawn and late dusk.</a> Journal of Biological Rhythms. 22 (5), 387-399 (2007).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

האור נמצא בלב הצילום והווידאו והוא הגורם המכריע להשגת תמונות באיכות גבוהה16. כאן, שני נורות וידאו LED עם בהירות מתכווננת וטמפרטורת צבע שימשו כמאירים, וחומר שקוף נבחר כדי להפוך את FBOC. לוחות תאורת ה-LED משני הצדדים סיפקו בהירות מספקת, והחומר השקוף התרכך והתפזר, ובסופו של דבר יצר אור אחיד, רך ובהיר כדי להאיר את הזבובים ב- FBOC, מבלי לייצר אזורים לא נעימים חשיפת יתר או חשיפת יתר. התאורה האידיאלית יכולה להיות מושגת ללא ציוד תאורה מתוחכם ויקר. כאן, מסנן UV / ברור בשימוש היה העברת אור גבוהה מאוד והשתקפ...

Drosophila melanogaster הוא מודל יוצא מן הכלל במחקר ביולוגי; עם זאת, זהו מודל רע לצילום או וידאו, שכן הוא קטן מדי עבור מצלמה או מצלמת וידאו וגדול מדי עבור מיקרוסקופמורכב 1. למרות מחקר מצוין המתואר בספרות, רוב המחקרים סיפקו רק תמונות מטושטשות ולא ברורות, ולא תמונות ברורות וחדות עם פרטים ברורים הממחישים את התנהגות הזבוב המתוארת. יתר על כן, למרות שהתנהגויות זבובים נחקרו בהרחבה (למשל, חיזור ולחימה), רוב המאמרים האלה השתמשו באיורים כדי להסביר לקוראים את המחקר שלהם.
מאמר זה מתאר גישה פשוטה וחסכונית. באמצעות שיטה זו, לא רק את ההתנהגויות השונות של Drosophila ניתן לראות, אלא גם את כל הפרטים שניתן לראות תחת מיקרוסקופ זום סטריאו ניתן להקליט בבירור ובחד. כמובן, שיטה זו יכולה לשמש גם כדי לתעד את המורפולוגיה של זבובים, כמו כאשר הם נכנסים למצב שינה או שינה למחצה, המודל הנייח מאפשר למשתמש לצלם או ערימה של תצלומים עם מישורי מוקד שונים כדי לקבל עומק מורחב של תמונת שדה. שיטות אלה ניתן לממש ללא טכנולוגיה מסובכת וציוד יקר או אפילו מיומנויות ידניות מעולה.
רכיב הווידאו של מאמר זה מציג קטעי וידאו של מספר התנהגויות אופייניות של זבובים. מטרת הצגת הסרטונים הללו היא כפולה: האחד הוא ליידע את הקהל מה ניתן ללכוד ולהציג את איכות התמונה המתקבלת בשיטה זו; השני הוא לאפשר לתלמידים חדשים המעוניינים Drosophila, אבל עד כה לא הייתה להם הזדמנות למעשה להתבונן בהתנהגות של זבובים להבין את ההתנהגות של זבובים (כגון חיזור, לחימה) באמצעות קטעי וידאו ברורים אלה ולא איורים או תמונות מטושטשות.
וידאו משלים: התנהגות זבוב פירות: אנא לחץ כאן כדי להוריד <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">קובץ זה.</a>

<table><tbody><tr><td>מצלמה קומפקטית, Nikon P310</td><td>Nikon</td><td></td><td>זום אופטי 3-5x, הקלטת מצלמה 1080 P HD וידאו</td></tr><tr><td>קצף</td><td></td><td></td> אתילאמין <td>60 מ"מ x 60 מ"מ x 15 מ"מ</td></tr><tr><td>כחול מזון מס' 1</td><td></td><td>CAS 3844-45-9</td><td></td></tr><tr><td>נורות LED מיני ושנאי</td><td>GODOX</td><td>LED-P120</td> יש מיכל קטן <td>בטמפרטורת צבע של 5000-5600 K</td></tr><tr><td>(למשל פקק בקבוק)</td><td></td><td></td><td>אודות &Oslash; 15 מ"מ x 20 מ"מ</td></tr><tr><td>UV / מסנן</td><td></td><td></td> שקוף <td>מסנן UV / שקוף באיכות גבוהה עם שידור גבוה, זום 30-40 מ"מ</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ</td><td></td><td></td> סטריאו <td>זום 5-50x</td></tr></tbody></table>

מערכת הדמיה מתכווננת בחדות גבוהה למחקרים התנהגותיים של מבוגרים drosophila

An Adjustable High-Definition Imaging System for Behavioral Studies of Drosophila Adults

Drosophila melanogaster הוא מודל חזק מאוד במחקר ביולוגי, אבל מודל רע לצילום או וידאו. מאמר זה מתאר שיטה פשוטה אך יעילה להתבונן ולתעד את ההתנהגות או המורפולוגיה של זבובים. זבובים הונחו בחדר תצפית שקוף C.A. Ø15 x 5 מ"מ (אין אוכל בפנים) או Ø15 x 12 מ"מ (עם חתיכת מזון בגובה 8 מ"מ בפנים). לאחר כיסוי עם מסנן אולטרה סגול (UV)/ברור עם העברת אור גבוהה, התא הוצב תחת מיקרוסקופ סטריאו זום 5-50x, ומיני דיודת פולטת אור (LED) נורו בשני צידי המיקרוסקופ כדי להאיר את התא כדי לקבל אור אחיד, רך, בהיר וכמעט ללא צל. לאחר מכן, מצלמה דיגיטלית קומפקטית עם זום אופטי 3-5x, שיכול להקליט וידאו ברזולוציה גבוהה או ברזולוציה גבוהה יותר של 1080 P (בקצב פריימים של ≥30 fps), חוברה לעין של מיקרוסקופ באמצעות סוגר, ותצלומים או קטעי וידאו צולמו דרך העין. על ידי התאמת ידית הזום של מיקרוסקופ הסטריאו של הזום, היה קל מאוד לעקוב אחר הזבובים ולצלם תמונות תקריב פנורמיות או מפורטות לפי הצורך, בעוד המצלמה הקליטה הכל מתחת למיקרוסקופ. מכיוון שהזבובים יכולים להישאר בכל תנוחה בתא, ניתן לצפות בהם ותיעדו מכל הכיוונים. התמונות או הסרטונים שצולמו הם באיכות תמונה טובה. שיטה זו יכולה לשמש הן למחקר מדעי והן להוראה.

צילום דרך מסנן UV לקבלת תמונות ברורות וחדות בצע ניסוי פשוט כדי לבחון את ההבדל בין מסנן UV וזכוכית רגילה במעבדה. קח מקטורון תרבות זבוב, להסיר את פקק, למקם אותו תחת מיקרוסקופ ניתוח סטריאו, ולכסות אותו (לסירוגין) עם מסנן UV ומכסה צלחת פטרי. התמונות שצולמו בשני המקרים האלה מוצגות באיור 5. התמונה שצולמה דרך מסנן UV ברורה וחדה, דומה מאוד לתמונה שצולמה כאשר מקטורינת התרבות אינה מכוסה. איכות התמונה שצולמה דרך צלחת הפטרי גרועה מאוד גם כאשר המוקד מדויק. זכוכית רגילה (או גיליון אקרי...

פרוטוקול זה מתאר כיצד להפוך תא תצפית התנהגות Drosophila מבוגר פשוט, וכיצד לצלם בהבחנה גבוהה / קטעי וידאו של המורפולוגיה או התנהגות של סוגים שונים של זבובי פירות בתא התצפית באמצעות שיטות פשוטות יחסית ובמחיר סביר.

מערכת הדמיה מתכווננת בחדות גבוהה למחקרים התנהגותיים של מבוגרים Drosophila

Drosophila melanogaster is a very powerful model in biological research, but a bad model for photography or videography. This paper describes a simple but ...

בשל גודלו המביך, קשה לדמיין את דרוזופילה. שיטה זו מדגימה הדמיה של ההתנהגות והמורפולוגיה של זבובים באמצעות מיקרוסקופ סטריאו. פרוטוקול זה יכול לשמש הן למחקר מדעי והן להוראה.הדגמת ההליך תהיה Ms.Li טונג וגברת וונג יוג'יה, בוגרי תואר ראשון שעושים הכשרה מחקרית בהנחייתי. כדי להתחיל, להפוך תא תצפית התנהגות זבוב, או FBOC, באמצעות פקק בקבוק פלסטיק שקוף של כ 17 על 22 מילימטרים או על ידי חיתוך קטע של 17 מילימטרים מן הקצה העבה של קצה פיפטה חמישה מיליליטר. יוצקים 1%אגר לתוך FBOC כדי להתאים את העומק שלו.אם מזון צריך להיות ממוקם FBOC, לשפוך את אגר כדי לקבל עומק של 12 מילימטרים. אם מזון לא צריך להיות ממוקם FBOC, לשפוך את אגר לעומק של חמישה מילימטרים כדי לעקוב אחר מקום הימצאם של זבובי פירות בקלות רבה יותר. אם משתמשים בקצה פיפטה להכנת FBOC, מניחים את קטע הטיפים של פיפטה בצלחת פטרי 35 או 60 מ"מ.יוצקים את הג'ל 1%אגר לתוך צלחת פטרי לעובי של כחמישה מילימטר ולחכות אגר להתמצק ולאטום את החלק התחתון של FBOC. לאחר מכן יוצקים את ג'ל אגר לתוך FBOC לעובי הרצוי. הפוך בסיס FBOC על ידי משעמם חור עמוק 10 מ"מ במרכז של חתיכת גיליון קצף אתילאמין עם אותו קוטר כמו FBOC.הכנס את FBOC לתוך החור. הפוך מזון זבוב במידת הצורך עם שמרים בינוני, דיאטה מלאכותית, או סוכרוז טהור או גלוקוז, בהתאם למטרת התצפית. כדי לקבוע חזותית אם זבובים ניזונים, להוסיף צבעי מזון למזון לריכוז סופי של 12.5 מיליגרם לכל 100 מיליליטר.יוצקים את האוכל המוכן לצלחת פטרי לגובה של שמונה מילימטרים. לאחר התגבשות, מניחים מזון על מלבני מצויר על נייר וחותכים את המזון בהתאם ומניחים אותו על פיסת פלסטיק וחותכים לפירמידה מרובעת או פירמידת פרוסטם מרובעת כדי לאפשר הקלטה של התנהגות זבוב מזוויות שונות כשהזבובים נוחתים על המזון. חותכים חתיכת פלסטיק ומשתמשים בפינצטה כדי למקם את הפלסטיק והמזון במרכז ה- FBOC.יוצקים 1%ג'ל אגר לתוך בקבוק ריק ונקי לעובי של 1-2 ס"מ ומניחים אותו בטמפרטורת החדר במשך 1-2 שעות. מעבירים זבובים לבקבוק ומניחים אותו ב-25 מעלות צלזיוס למשך 36 שעות או יותר. מצננים ומנטרלים את הזבובים בקרח כתוש, למיין אותם על חבילת קרח ולהעביר אותם ל- FBOC כפי שתואר בעבר.לאחר העברת הזבובים ל- FBOC, לכסות אותו עם 30-40 מילימטרים של UV או מסנן ברור עבור המצלמה כדי ליצור קומפלקס FBOC. מקם את קומפלקס FBOC מתחת למיקרוסקופ הסטריאו לתצפית. להאיר את FBOC.הר מיני נורות וידאו LED כדי להבהב תציעי הרכבה חם ולהניח את האורות בצד שמאל וימין של FBOC. הפעל את האורות והגדר את טמפרטורת הצבע ל- 5, 000 עד 5, 600 קלווין ואת הבהירות ל- 100%הפעל את נורות הווידאו LED והתאם את מיקרוסקופ זום הסטריאו עד שניתן יהיה לראות בבירור את קצה ה- FBOC בעין בלתי. העבר את ה- FBOC למרכז שדה הראייה.חבר את המלחציים של מתאם המצלמה הדיגיטלית של הטלסקופ האוניברסלי לעין של מיקרוסקופ הסטריאו. לאחר מכן חבר מצלמה דיגיטלית קומפקטית למתאם באופן מאובטח על-ידי סיבוב לסירוגין של בורג הרכבה של המצלמה ובורג תיקון המצלמה. הפעל את המצלמה הדיגיטלית וסובב את ידיות כוונון עדין אופקיות/אנכיות עד שקצה ה- FBOC יופיע בבירור במרכז שדה הראייה המעגלי הבהיר במסך ה- LCD של המצלמה.סובב את חיוג המצב למצב אוטומטי בעדיפות צמצם. לחץ על מצב מיקוד בבורר הרב-בורר, בחר תקריב מאקרו ולאחר מכן לחץ על לחצן אישור. הזז את מתג הזום מקצה הזווית הרחבה לקצה הטלפוטו והגדל את גודל התצוגה לתמונה המעגלית עד שהחלק המרכזי שלו ימלא את מסך ה- LCD המלא.לחץ על לחצן הקלטת הסרט והתחל להקליט את אופן הפעולה של הזבוב. סובב את ידית המיקוד של המיקרוסקופ עד שהזבובים ב- FBOC גלויים בבירור. בחר את התנהגות הזבוב של עניין עבור התבוננות או הקלטת וידאו.סובב את ידית הזום כדי להגדיל ולהקטין כדי להשיג את ההגדלה הרצויה לתצפית או הקלטת וידאו. התמונה הייצוגית שצולמה דרך מסנן UV ברורה וחדה, דומה מאוד לתמונה שצולמה כאשר מקטורינת התרבות אינה מכוסה. איכות התמונה שצולמה דרך צלחת הפטרי ירודה מאוד ומטושטשת חלקית.תמונה שצולמה מהקלטת הווידאו המציגה את פרטי כל חלק בגופו של הזבוב מוצגת כאן. מכיוון שהמצלמה מחוברת למיקרוסקופ סטריאו זום, קל מאוד לצלם מתצלומי תקריב פנורמיים באמצעות מערכת הזום. באמצעות פרוטוקול זה, ניתן לצפות בהתנהגות הזבוב ולתעד עבור זוויות צפייה מרובות.לדוגמה, הזבוב הנשי משפשף כל הזמן את ovipositor עם רגליה האחוריות במהלך תהליך הטלת ביצים. פרט זה של התנהגות הטלת ביצים לא ניתן לראות בבירור מהצד. באמצעות שיטה פשוטה וחסכונית זו, אנו יכולים לקחת פנורמי או תקריב של ההתנהגות והמורפולוגיה של זבובים ולקבל וידאו באיכות טובה או תמונה.

an-adjustable-high-definition-imaging-system-for-behavioral-studies

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

המחקר של התנהגות של תנועה...

וידאו ברזולוציה גבוהה של מעקב אחר תנועה של מבוגרים תסיסנית melanogaster

Hemocytes תסיסנית לפזר מעל מכלול של העובר המתפתח. פרוטוקול זה מדגים כיצד הר התמונה באמצעות העברות אלה עוברים עם hemocytes שכותרתו fluorescently.

הדמיה חיה של תסיסנית melanogaster Hemocyte נדידות עובריים

כאן אנו מתארים טכניקה מיקרוסקופית פשוטה ונגישה לציבור רחב לרכוש וידאו דיגיטלי באיכות גבוהה של מבוגרים תסיסנית ופנוטיפים מוטציה זחל מנקודת מבט לרוחב.

רכישת באיכות גבוהה וידאו דיגיטלי של דרוזופילה Behaviors הזחל ומבוגרים מנקודת מבט רוחבי

פרוטוקול זה מציג שיטה יעילה להדמיה של נוירואפיתל עין גולם חי של דרוזופילה. שיטה זו מפצה על תנועת רקמות וטופולוגיה לא אחידה, משפרת את ההדמיה של גבולות התא באמצעות שימוש בחלבוני צומת מרובים המתויגים ב-GFP, ומשתמשת במתקן הדמיה המורכב בקלות.

Live-הדמיה של דרוזופילה גלמי עין

פרוטוקול זה מתאר בדיקת תפוקה גבוהה לבדיקת העדפות הטלת ביצים של Drosophila melanogaster ברזולוציה של בעל חיים יחיד.  בדיקה זו מספקת פלטפורמה פשוטה, יעילה וניתנת להרחבה לזיהוי גנים ורכיבי מעגלים השולטים בתהליך קבלת החלטות פשוט.

Assay תפוקה גבוהה לבחינת העדפות הטלה של פרט<em&gt; תסיסנית</em

פרוטוקול מוצג המאפשר הדמיה של Drosophila melanogaster שלם בכל שלב של פיתוח באמצעות טומוגרפיה מיקרו מחשב.

הדמיה חיה שלמה של Drosophila melanogaster באמצעות טומוגרפיה מיקרו-מחשבתית

מוצג כאן פרוטוקול microinject ובו זמנית תמונה עוברי Drosophila מרובים במהלך התפתחות עוברית באמצעות צלחת מבוססת, דימוי תוכן גבוה.

הכנת עובר Drosophila ומיקרו-היתוך למיקרוסקופיה של תאים חיים שבוצעו באמצעות מנתח תוכן גבוה אוטומטי

אנו מציגים שיטה המותאמת במיוחד כדי לדמות את המוח כולו של Drosophila הבוגר במהלך ההתנהגות בתגובה לגירויים. הראש ממוקם כדי לאפשר גישה אופטית לכל המוח, בעוד הזבוב יכול להזיז את רגליו ואת האנטנות, את קצה הפרובוסיס, והעיניים יכולות לקבל גירויים חושיים.

הכנת מלנוגאסטר דרוזופילה למבוגרים להדמיית מוח שלמה במהלך תגובות התנהגות וגירויים

כאן, אנו מספקים פרוטוקול מפורט לביצוע הדמיה חיה של החלוקה הא-סימטרית של תאי גזע של קו הנבט (GSCs) בנישת השחלות של דרוזופילה. אנו משתמשים בקו טרנסגני המבטא בכל מקום היתוך חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP) של חלבון הספקטרוזום Par-1.

הדמיה חיה מורחבת של נישות תאי גזע נקבות Drosophila melanogaster

כאן, אנו מציגים זרימת עבודה מהירה, בעלות נמוכה, עבור הדמיה ברזולוציה גבוהה של עיני דרוזופילה בוגרות כדי לכמת דפוסי דפוס ופגמי גדילה. אנו מתארים את הפרוטוקול שלנו להכנת דגימות על ידי הרכבה נקודתית, רכישת תמונה ברזולוציה גבוהה וניתוח תמונה.

תהליך עבודה מהיר ופשוט לכימות מבני דרוזופילה חיצוניים למבוגרים

למד שיטת הדמיה מתכווננת בחדות גבוהה להתנהגות ומורפולוגיה של זבובי פירות Drosophila melanogaster באמצעות מיקרוסקופ סטריאו. פרוטוקול זה מאפשר תיעוד איכותי של התנהגויות כמו הנחת ביצים מזוויות שונות.

מערכת הדמיה מתכווננת בחדות גבוהה למחקרים התנהגותיים של מבוגרים Drosophila

גלה סרטונים נוספים