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。
方法論記事
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。
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。
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. bimaculatus の完全配列決定ゲノムは2021年に公開されました5.これらの特徴により、これらのクリケットは基礎研究の対象として魅力的です。
2つの斑点のあるフィールドクリケットは、人間の食物や動物飼料のために広く飼育されています。これらの操作の規模は、実験室研究よりもはるかに大きいことがよくあります6,7。規模の違いにもかかわらず、研究者が直面する課題は、商業クリケット農家が直面する課題と大きく重なります。これらの考慮事項は、食用昆虫の生産を改善することを目的としたラボベースの研究の文脈で収束する。食用昆虫産業が進化し成長し続けるにつれて、飼料投入量と生産の無数の他の側面を最適化することが主な目標です8。これらのクリケットの飼育効率、生存率、または生成時間の測定された改善を実証する実験室研究は、クリケット養殖事業の収益性を長期的に高めるのに役立つ可能性があります。
標準化された飼育プロトコルにより、飼育の最適化を調査する研究間のより詳細な比較が可能になります。現在までに、実験室でG. bimaculatusを飼育するための詳細なプロトコルはほとんど発表されていない。理想的なプロトコルは、実際のクリケット養殖事業で遭遇する条件を反映しながら、実験的治療から生じる成長パフォーマンスの変化を正確に測定し、リスク軽減戦略を強調するために必要な厳密に制御された条件を維持する。この論文に記載されている方法は、広範囲の実験室および商業生産規模2、9、10、11、12で様々なクリケット種を飼育するために使用される公開されたプロトコル、技術、および装置に基づいて開発された。これらの方法は、未発表の技術速報や北米の商業クリケット農家との個人的なコミュニケーションなど、いくつかの査読されていない情報源によっても通知されています。このプロトコルは、特に昆虫農業に関連する試験に使用するために、G. bimaculatusの実験室培養の確立を促進することを目的として開発されました。
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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。
2.インスター3〜大人の世話
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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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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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著者は宣言する利益相反を持っていません。
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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|---|---|---|---|
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| 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+" |
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