この論文では、食用クリケット Gryllus bimaculatusの実験室培養物の長期飼育のための密度、飼料の入手可能性、水分補給源、環境制御などの重要な要素を標準化するための基本的な方法を概説する。
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方法論記事
昆虫農業と無脊椎動物の生理学のための汎用性の高いオルソプテランモデルである Gryllus bimaculatusの実験室培養の維持
この記事について
サマリー
要約
Gryllus bimaculatus (De Geer)は、アフリカとユーラシア南部に分布する大きな体のクリケットで、人間の食物として野生で収穫されることがよくあります。その天然の範囲外では、 G. bimaculatusの 培養は、その食事可塑性、急速な生殖サイクル、休眠要件の欠如、高密度飼育に対する耐性、および病原体に対する堅牢性のために実行可能である。したがって、 G. bimaculatusは 、昆虫の生理学、行動、発生学、または遺伝学の研究のための汎用性の高いモデルとなり得る。
ストッキング密度、ケージ内のリフギア、光周期、温度、相対湿度、および食事などの文化的パラメータは、クリケットの成長、行動、および遺伝子発現にすべて影響を与え、標準化されるべきである。人間の消費のための農業昆虫に関する急成長している文献では、これらのクリケットは、作物残渣、食品加工副産物、およびその他の低コストの廃棄物の流れに由来する候補飼料混和剤を評価するために頻繁に使用されている。
G. bimaculatusの成長性能と栄養品質を可変飼料基質に応答して評価する進行中の実験を支援するために、実験室での繁殖、維持、取り扱い、測定、および安楽死のための包括的な標準プロトコルのセットが開発され、ここに提示される。業界標準のクリケット飼料は、クリケット繁殖株の長期維持や実験的対照飼料としての使用に栄養的に適切で機能的に適切であることが証明されています。これらのコオロギを、12の光(L)/12の暗い(D)の光周期で27°Cの平均温度でスクリーントップの29.3Lポリエチレンケージで0.005コオロギ/ cm3の密度で飼育し、湿らせたココナッツコイアを水分補給源と産卵媒体の両方として使用することで、2年間にわたって健康なクリケットを維持することに成功しました。これらの方法に従って、対照実験におけるコオロギは、収穫時に0.724g 0.190gの平均質量を生じ、ストッキング(22日)と収穫(65日)の間に89%の生存率および68.2%の性的成熟をもたらした。
概要
象徴的な昆虫、ショウ ジョウバエメラノガスター に代表されるように、実験室モデル生物としての昆虫の使用は、遺伝学、毒物学、および生理学における研究に明確な利点を提供する1。昆虫のサイズが小さいため、培養に必要なスペースと、必要な飼料や消耗品の量が減少します。多くの昆虫は迅速に繁殖し、特殊な遺伝子系統の作成や、複数の連続した世代の評価を必要とする研究にユニークに適しています。
多くの研究は、ショウ ジョウバエのようなホロメタボラ昆虫に焦点を当てており、完全な変態と蛹化を示す。しかし、 Gryllus bimaculatus (De Geer)、2つの斑点を付けられたフィールドクリケットを含む他のモデルも利用可能です。 G. bimaculatus は、性的成熟に達する前に7〜11個のニンファルインスターを受けるパウロ代謝昆虫である2。このクリケットは、性淘汰、領土表示、メイトガード3など、性的選択に関連する幅広い行動を表示します。未熟なコオロギは、多くの幽門代謝性の幼体と同様に、恍惚症の間に失われた四肢および損傷した四肢を再生することができるという点で、ホロ代謝昆虫種の幼虫とは異なります4。さらに、 G. bi....
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プロトコル
産卵基板の準備
注:ココナッツコイアは 、G. bimaculatusにとって理想的な産卵基質です。圧縮コイアレンガからコイアを分離する方法に関する詳細な方法と呼吸安全性に関する注記については、 補足資料 ステップ1.1を参照してください。
- 石鹸と水で手を洗う。
- 天秤にきれいな容器を風袋に入れ、人間の拳ほどの大きさの乾燥ココナッツコイアの塊を量る。
- コイアを密閉可能な清潔な容器に入れ、元の体積の6倍までの拡張に対応できます。
- きれいな手で、大きなブロックから取り出した部分からコイアの塊を静かに分解します。
- 50 mL メスシリンダーを使用して、脱イオン (DI) 水の正しい体積を測定し、水 5 部と乾式コイア 1 部の質量比を 5:1 にしました。
- 測定されたDI水をゆっくりと加え、すべてのコイア粒子を均等に水和します。手動で凝集塊を浸軟して、均一な水分補給を確保します。
- コイアが以前に計量された容器を再皮塗りする。
- 75gの濡れたコイアの重さを量る。
- 濡れたコイア75gを清潔なプラスチックスプーンを使用して100 mm x 15 mmのペトリ皿に移し、コイアが皿の底に均等に広がり、塊がないことを確認します。
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結果
孵化から生後65日までのクリケットの飼育が成功したことを示すデータは、2021年9月の飼料試験中に収集されました。クリケットは、これらのプロトコルのステップ1.1.1〜2.6.1に従って卵から成長し、6つの複製ケージには、上記のステップ2.7に従って24匹のランダムな22日齢(3齢)のコオロギがストックされた。その後、クリケットは周囲の室内条件で飼育されました。しかし、設備の空気処理ユニットの誤動作により、平均室温は、提案された27°Cではなく、相対湿度20%で25±1°Cでした。 クリケットの質量は、孵化後22〜65日の間に週2回測定された。この実験の結果を以下に概説し、標準偏差をプラスまたはマイナスの平均として示します。
図1および図2に示されるデータは、このプロトコールに記載される標準飼料を投与された6つの複製ケージを表す。クリケットは、平均質量が21〜9mgの集団から貯蔵±れた。実験終了時、幼体と成体のクリケットを合わせたすべての平均質量は0.724g±0.......
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ディスカッション
クリケットの飼育に対するこのアプローチのシンプルさは、幅広い研究分野に利益をもたらし、さまざまな実験ニーズに容易に適応できるクリケットの飼育を成功させるための一般的なテンプレートを表しています。 G. bimaculatus の他のいくつかの研究と比較して、個々の体の成人サイズは小さく、成熟は遅く14、これは状況によって私たちに課せられた最適でない飼育温度に起因する。上記の方法は、2年間にわたって使用され、洗練されてきました。堅固な培養物は、古典的な臨床徴候を有する病原体による広範な死亡率(例えば、 Acheta domesticusのデンソウイルスによる内部液化)または過度の共食いを含む、商業クリケット養殖において時々観察される問題の証拠なしに維持されてきた15。コロニー設立後のクリケットの導入の欠如は、病気の負担の可能性を大幅に減少させた可能性が高い。
混雑を防ぐことは、クリケットの健康を確保するために重要です。野生のG. bimacula.......
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開示事項
著者は宣言する利益相反を持っていません。
謝辞
このプロジェクトの資金提供は、ウィスコンシン大学マディソン校の内部助成金によって可能になりました。Bachhuber Consulting Inc.のKevin Bachhuberが商業クリケットの飼育のための未発表のガイドにアクセスしてくれたこと、そしてマイケル・バートレット・スミスがこれらの方法の改良とトラブルシューティングを支援してくれたことに心から感謝します。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 31 qt (29.3 L) スナップ蓋付きトートボックス | HOMZ | 3430CLBL | 繁殖用ストックの収納に使用 |
| 3段/12トレイ グローライトスタンド | フィッシャーサイエンティフィ | ックNC1938548 | |
| 50ガロン(189.27L)トートビン(蓋付き | Sterilite | #14796603 | コオロギを取り扱う際の二次封じ込めとして使用 |
| 50mLポリプロピレンメスシリンダー | フィッシャーサイエンティフィ | S95171 | |
| 7.5-qt (7.1 L) スナップ蓋付きトートボックス | HOMZ | 3410CLBL | エクスプリメンタルストックの収納に使用 |
| Accuris 500 g x 0.01 g 天秤 | W3300-500 | の子会社である Accuris 社製 | スコンシン大学のシステム購入サービス "ShopUW+" |
| Ace Premier 1 インチ フラット チップ ブラシ | Ace Hardware | #1803261 | |
| Bel-Art SP Scienceware 脱イオン水洗浄ボトル | Fischer Scientific | 03-421-160 | |
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| クリアフッド付きフィッシャーブランドペトリ皿 60 x 15mm | フィッシャーサイエンティフィ | FB0875713A | |
| ジョージアパシフィックエンビジョンブラウンペーパータオル | ホームデポ | #205675843 | |
| インフィニティタフガイ高性能ホットメルト接着剤スティックイン | フィニティボンド | インフィニティIM-タフガイ-12 | |
| マズリ クリケット ダイエット | ランド オー レイクス インターナショナル | SKU# 3002219-105 | |
| スタンレー TimeIt ツイン 2 アウトレット 接地機械式 24 時間タイマー | ウォルマート | N/A | |
| バーモント オーガニック 再生土 11 ポンド コイア ブロック | ホーム デ | ポ#300679904 |
参考文献
- Hales, K. G., Korey, C. A., Larracuente, A. M., Roberts, D. M. Genetics on the fly: a primer on the Drosophila model system. Genetics. 201 (3), 815-842 (2015).
- Merkel, G. The effects of temperature and food quality on the larval development....
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再版と許可
