生活史選択の探索:温度と基質の種類をフバエの幼虫と雌の嗜好の相互作用因子として用いる

Summary

本明細書では、フクロバエの幼虫および雌の食物源および産卵嗜好を評価するための2つのプロトコルが詳述されている。これらは、基板の種類と温度という2つの相互作用する要因を持つ4つの選択肢で構成されています。このアッセイにより、幼虫の食物源の好みと雌の産卵部位の好みを決定することができます。

Abstract

フクロバエ(双翅目:Calliphoridae)は、通常、偏性寄生、通性寄生、および完全な屍姦に分類される、幅広い幼虫のライフスタイルを示します。いくつかの寄生種は、義務性および通性の両方で、幼虫がミイアシス(生きた組織へのウジの蔓延)を引き起こす可能性があるため、衛生的および経済的に重要であると考えられています。しかし、産卵部位の選択には成虫の雌が決定的な役割を果たしており、幼虫の食性や発育状況を大きく左右していることは注目に値する。この研究では、幼虫の摂食嗜好と雌の産卵部位の嗜好をテストするために、2つのプロトコルが提案されています 肉の基質の種類と温度の2つの相互作用要因を考慮します。ここで紹介するセットアップでは、2つの温度(33±2°Cと25±2°C)と2種類の肉基質(新鮮な肉に血液と5日齢の腐った肉)の4つの選択肢アッセイで、 Lucilia cuprina の幼虫と妊娠した雌を試験することができました。幼虫または妊娠中の雌は、25°Cの腐った肉(屍食性種の状態をシミュレート)、33°Cで血液を補給した新鮮な肉(寄生種の状態をシミュレート)、および2つの対照、33°Cの腐った肉、または25°Cの血液を補給した新鮮な肉のいずれかで、それぞれ穴を掘るか産卵するかを選択できます。 選好は、各反復の各オプションに産み付けられた幼虫または卵の数をカウントすることによって評価されます。観察された結果をランダム分布と比較することで、選好の統計的有意性を推定することができました。その結果、 L. cuprina の幼虫は25°Cで腐った基質を強く好むことが示された。 逆に、雌の産卵部位の嗜好は肉の種類によってより多様であった。この方法論は、同様のサイズの他の昆虫種の好みをテストするために適応させることができます。他の質問は、代替条件を使用して調べることもできます。

Introduction

ハエ、特に萼類のムコイド(フクロバエ、イエバエ、ヒツジバエ、肉バエなど)は、寄生行動や死死仙食行動など、幅広い生活様式^{を示す1。}寄生種は通常、ウジ虫(幼虫)による生きた組織の蔓延であるミイアシスを引き起こします²。Calliphoridae科では、ウジ虫の蔓延による経済的損失と動物福祉の悪さの原因となる主要な家畜害虫です2,3,4,5,6,7。新世界と旧世界のスクリューワーム(それぞれCochliomyia hominivoraxとChrysomyia bezziana)などの偏性寄生虫は、ヒツジのフクロバエ(Lucilia cuprinaとLucilia sericata)などの通性寄生虫とともに特に問題があります4,7,8,9,102,5,6

Protocol

ハエのサンプルは、感染した動物ではなく、トラップを使用して取得しました。SISBIOライセンス(67867-1)が発行され、Calliphoridae科のハエを収集し、実験室条件で飼育しました。昆虫のサンプルは、ブラジルでの研究における倫理的評価を免除されています。ウシの肉と血液は商業的に入手され、倫理的クリアランスは必要ありませんでした。

1.幼虫の摂食の好み

1. 寒天2%を含有するシャーレの調製
   1. 2%寒天で4つのペトリ皿を準備します。これを行うには、300mLの水に6gの細菌寒天を加え、この混合物を電子レンジで溶かします。次に、容量を4つのガラスシャーレ(150 x 20 mm)に均等に分割し、各シャーレに約70 mLを使用します。
      注:必要な実験回数に等しいペトリ皿を準備します。この研究では、36回の繰り返しが使用されました。
   2. 寒天が固まったら、50 mLの円錐形チューブ(直径3 cm)を使用して、所定の切断パターンに従って、寒天にペトリ皿の両側に2つずつ、合計4つの穴を開けます(図1)。
      注:このセットアップは、Fouche et al. (2021)⁴⁰ および Boulay et al. (2016)⁴² によって....

Results

提示された方法の有効性を実証するために、実験は、通性寄生性^フガンバエであるLucilia cuprina(科:Calliphoridae)の実験室集団を用いて行われました2。本種について得られた生データセット全体は、幼虫および雌の基質選好性試験の結果とともに補足ファイルS3にあります。幼虫と雌が何らかの基質を好むかどうかを評価するために、観察されたデータを、それぞれがランダムな選択を表す1000のシミュレーションデータセットと比較しました(補足ファイルS1のコードを参照)。統計的に有意な比較の割合(p < 0.05)を選好を評価する尺度として使用した。この分析から、観察されたデータとシミュレートされたランダム選択データセットのそれぞれとの間の1000の比較すべてが肉と温度条件で有意に異なることがわかったため、幼虫は25°Cで腐った基質に対して顕著な好みを示したことが明らかになりました(図6A、表1)。同様に.......

Discussion

特にフクロバエの寄生の文脈における食性の進化を理解するには、摂食や産卵のさまざまなライフステージにわたる基質の好みを調べる必要があります。そこで、本研究では、フクロバエの幼虫や雌の基質選好性を調べるための頑健で簡便な手法を提案した。これらの方法は、通性寄生性フ^{ガンガンである}Lucilia cuprinaでテストされました2。興味深いことに、この実験では、L. cuprinaの幼虫が25°Cで肉を腐らせる傾向がはっきりと見られ、これは屍食性の種が通常使用する条件と一致しています。これは、Lucilia sericataとCalliphora vicinaの新鮮な肝臓基質の好みを示し、腐った基質が生存と成長に悪影響を与えることを示したFoucheらの研究とは異なります⁴⁰。しかし、肉の腐敗の程度(7日間対5日間)と分解プロセス(純粋な嫌気性と好気性および嫌気性)が異なっていたため、両方の研究の結果を比較することは困難です。使用する種も異なっ.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
寒天	Sigma-Aldrich	05038-500G	微生物学用
黒い段ボール	-	-	70x50 cm
の抗凝固剤とウシの血液	-	-	抗凝固剤(3.8%クエン酸ナトリウム)を含む50%の純粋なウシの血液+ ろ過された水の50%
ウシのひき肉	-	脂肪	の約7-8%
ブラシ	-		プラスチック
円錐形チューブ	ルコンまたはジェネリック	-	50mL
十字型ガラス容器	手作り	NA	48x48 cm、高さ8 cm、幅
8 cm三角	Vidrolabor	NA	500 mL
70%エタノール	シンセ	A1084.01.BL	70%エチルエタノール絶対+ 30%ろ過水
メス	シリンダーNalgonまたはジェネリック	-	500mLおよび50mL
パッド			cm寸法、40 W、127 V
赤外線温度計	HeTaiDa	HTD8808	非接触体温計(サンプルレート:0.5 S、 精度:±0.2 °;C、 測定:5-15 cm)
ペトリ皿(ガラス)	精密	NA	150x20 mm寸法
			(注:ペトリ皿は一度だけ使用するとプラスチックにすることができます)
ペトリ皿PS	Cralplast	18130	60x15 mm寸法
パスツールピペット		--	3 mL(総容量)
クエン酸ナトリウム	シンセ	C11033.01.AG	3.8%クエン酸ナトリウム(ろ過水1Lで希釈した38 g)
スプーン		-	1スプーン以上が必要です。肉の基材の種類ごとに1つずつ使用してください。できればステンレス鋼。
ステンレス鋼のへら	ジェネリック	-	フラットエンドとスプーンエンド
実体顕微鏡			/22 レンズ
ピンセット			- 金属製で細かい点
白色 LED ライトストリップ	NA	NA	4.8 W、2x0.05 mm²、320 ルーメン、色温度:6500 K (白)