Name: Een windtunnel voor geur gemedieerde Insect gedrags Assays (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-30T13:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 25 s
Description: Leer hoe je een windtunnel gebruikt voor geurgemedieerde gedragsassays met insecten in de chemische ecologie. Deze methode maakt gedetailleerde observatie van het volledige gedragsrepertoire mogelijk.

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

M. Tasin werd gesteund door de Zweedse Onderzoeksraad voor duurzameontwikkeling (Formas, Grant 2013-934).

1. voorbereiding van de glazen buizen
<ol><li>Voorbereiden van de glazen buizen (bv., 2.8 cm doorsnede, 13 cm lang) en sluit één uiteinde met een kunststof module cap.</li>
	<li>Scheiden van 10 insecten in de afgetopte glazen buizen en bedek de resterende einde met gaas met behulp van een rubberen band. Laat de insecten te acclimatiseren aan de temperatuur, de lichtomstandigheden en de vochtigheid van de windtunnel kamer gedurende ten minste 2 uur. Opmerking: Het aantal insecten in elke buis is afhankelijk van de soorten en onderzoek vraag.</li>
</ol>2. de bronnen van de geur van het voorbereiden
<ol><li>Sproeier protocol.<ol>
<li>Vul de gasdicht spuit van 1 mL met een verdunde headspace-collectie of een synthetische geur-mix. Opmerking: De inhoud van de verdunde headspace of synthetische geur mix afhankelijk van insecten soorten en onderzoek vraag. In het algemeen, moeten de gebruikte concentraties overeenstemmen met de tarieven van de natuurlijke versie van de bron van authentiek geur.</li>
		<li>De spuit tip verbinden met de FEP Slangen met buizen adapters en de spuit in de spuitpomp invoegen.</li>
		<li>Start de spuitpomp.</li>
		<li>Start de breedband ultrasone generator. Opmerking: Het vrijkomen van het aërosol uit de sproeier kan worden bevestigd door een fakkel licht onder de release punt wijzen.</li>
		<li>Voer de sproeier met 96% ethanol voor een minimum van 10 min tussen de behandelingen om de binnenkant van de buizen en het mondstuk schoon te maken. Gebruik een aparte spuit, gewijd aan pure ethanol, voor alle schoonmaken.</li>
		<li>Reinig de spuiten en het uiteinde van de verstuiver schoon met 96% ethanol na gebruik.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Authentieke geur source-protocol.<ol>
<li>Plaats de authentieke geur-bronnen in de windtunnel of in een pot 2 L headspace collectie.</li>
		<li>Sluit de headspace collectie kruik aan de luchtstroom laboratorium en introductie in de windtunnel. Opmerking: Verzamelen plantmateriaal als dicht bij het begin van de experimenten mogelijk en voorkomen verwelking door het invoegen van het gesneden einde in een klein flesje met water. De hoeveelheid en soort plantaardig materiaal, of een andere bron van authentieke geur, is afhankelijk van insecten soorten en onderzoek vraag.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Plaats de glazen buis met de insect(s) op een houder 180 cm windafwaarts van de bron van de geur/visual en 30 cm van de grond. De afgetopte einde moet bovenwinds punt.</li>
</ol>3. starten van het protocol
<ol><li>Gebruik twee camera's te vangen twee verschillende weergaven. Monteren van de camera's boven de arena van de vlucht en schuin om vast te leggen van twee verschillende weergaven.</li>
	<li>Open het GLB.</li>
	<li>De timer te starten. Nota: De verschillende soorten vereisen verschillende time frames om te reageren, bijv., de apple fruit vlinder (Argyresthia conjugella) zal reageren binnen 4 tot en met 5 min11, maar de grapewine vlinder (Lobesia botrana) vereisen tot 20 min. om te reageren 18.</li>
	<li>Observeer de vlucht patroon en bijzondere aandacht besteden aan de vliegeigenschappen en de wind richting. Score van de prestaties van de vlucht volgens vooraf gedefinieerde gedrags categorieën, bijv., opstijgen, georiënteerde vlucht over een korte afstand (minimaal 20 cm), gerichte vlucht over langere afstand (< 5 cm vanaf de bron) en de landing. Opmerking: Filmen en 3D bijhouden van het gebruik van twee camera's kunnen worden gebruikt om meer gedetailleerde informatie over de vliegeigenschappen. In het algemeen, zijn de camera's boven de arena vlucht gemonteerd en schuin om vast te leggen van twee verschillende weergaven.</li>
	<li>Verzamelen van de landing op de muren van de windtunnel, buiten de geur plume, insecten en vervangt u terug op de houder. Opmerking: De insecten kunnen worden gegeven een kans om te reageren op geuren met upwind vlucht en niet worden vervangen.</li>
	<li>Verandering in schoon glas hardware tussen de behandelingen. Opmerking: Frequente controle behandelingen moeten worden uitgevoerd om bronnen van mogelijke verontreiniging te identificeren.</li>
	<li>De insecten met CO2 of door bevriezing na de experimenten euthanaseren. Opmerking: Afhankelijk van de onderzoeksvraag, vrouwtjes kunnen worden gescoord voor ei ontwikkeling of visueel geïnspecteerd om te controleren of de toestand van vleugels of antennes.</li>
</ol>4. reiniging
<ol><li>Wassen van alle metaal- en glasindustrie hardware met ethanol en water en laat tot droog.</li>
	<li>Verwarm alle metaal- en glasindustrie hardware tot 300 ° C gedurende 6 uur de verontreinigingen te verwijderen.</li>
</ol>

<ol><li>Hansson, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHansson%2C+BS+%22Insect+olfaction%22">Insect olfaction</a>. , Springer. Berlin Heidelberg. (1999).</li>
<li>Murlis, J., Elkinton, J. S., Cardé, R. T. <a target="_blank" href="https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.en.37.010192.002445">Odor Plumes and How Insects Use Them.</a> Annual Review of Entomology. 37, 505-532 (1992).</li>
<li>Todd, J. L., Baker, T. Ch. 3. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTodd%2C+JL+%22Insect+olfaction%22">Insect olfaction</a>. Hansson, B. , Springer. 67-96 (1999).</li>
<li>Carde, R. T., Willis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigational+strategies+used+by+insects+to+find+distant%2C+wind-borne+sources+of+odor%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Navigational strategies used by insects to find distant, wind-borne sources of odor.</a> Journal of Chemical Ecology. 34 (7), 854-866 (2008).</li>
<li>Baker, T. C., Fadamiro, H. Y., Cosse, A. A. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/31131">Moth uses fine tuning for odour resolution.</a> Nature. 393 (6685), 530(1998).</li>
<li>Bruce, T. J. A., Wadhams, L. J., Woodcock, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insect+host+location%3A+a+volatile+situation%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">Insect host location: a volatile situation.</a> Trends in Plant Science. 10 (6), 269-274 (2005).</li>
<li>Srinivasan, M. V., Zhang, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+motor+computations+in+insects%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Visual motor computations in insects.</a> Annual Review of Neuroscience. 27, 679-696 (2004).</li>
<li>Rhainds, M., Kettela, E. G., Silk, P. J. <a target="_blank" href="https://cfs.nrcan.gc.ca/publications?id=33820">Thirty-five years of pheromone-based mating disruption studies with Choristoneura fumiferana (Clemens) (Lepidoptera: Tortricidae).</a> Canadian Entomologist. 144 (3), 379-395 (2012).</li>
<li>Sharpington, P. J., Healy, T. P., Copland, M. J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+wind+tunnel+bioassay+system+for+screening+mosquito+repellents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">A wind tunnel bioassay system for screening mosquito repellents.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 16 (3), 234-240 (2000).</li>
<li>Baker, T. C., Linn, C. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBaker%2C+TC+%22Techniques+in+pheromone+research%22">Techniques in pheromone research</a>. Hummel, H. E., Miller, T. A. , Springer. 75-110 (1984).</li>
<li>Knudsen, G. K., Tasin, M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1439179115000456">Spotting the invaders: A monitoring system based on plant volatiles to forecast apple fruit moth attacks in apple orchards.</a> Basic and Applied Ecology. 16 (4), 354-364 (2015).</li>
<li>Knudsen, G. K., Norli, H. R., Tasin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ratio+between+field+attractive+and+background+volatiles+encodes+host-plant+recognition+in+a+specialist+moth%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">The ratio between field attractive and background volatiles encodes host-plant recognition in a specialist moth.</a> Frontiers in Plant Science. 8, (2017).</li>
<li>Aak, A., Knudsen, G. K. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1570-7458.2011.01103.x">Sex differences in olfaction-mediated visual acuity in blowflies and its consequences for gender-specific trapping.</a> Entomologia Experimentalis et Applicata. 139, 25-34 (2011).</li>
<li>Thöming, G., Norli, H. R., Saucke, H., Knudsen, G. K. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11829-014-9292-5">Pea plant volatiles guide host location behaviour in the pea moth.</a> Arthropod-Plant Interactions. 8 (2), 109-122 (2014).</li>
<li>El-Sayed, A., Godde, J., Arn, H. <a target="_blank" href="https://academic.oup.com/ee/article-abstract/28/6/947/445753">Sprayer for quantitative application of odor stimuli.</a> Environmental Entomology. 28 (6), 947-953 (1999).</li>
<li>Haynes, K. F., Baker, T. C. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-3032.1989.tb01095.x">An analysis of anemotactic flight in female moths stimulated by host odour and comparison with the males' response to sex pheromone.</a> Physiological Entomology. 14 (3), 279-289 (1989).</li>
<li>Spitzen, J., Takken, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Keeping+track+of+mosquitoes%3A+A+review+of+tools+to+track%2C+record+and+analyse+mosquito+flight%5BTitle%5D)+AND+%22Parasites+and+Vectors%22%5BJournal%5D)">Keeping track of mosquitoes: A review of tools to track, record and analyse mosquito flight.</a> Parasites and Vectors. 11 (1), (2018).</li>
<li>Masante-Roca, I., Anton, S., Delbac, L., Dufour, M. -C., Gadenne, C. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1570-7458.2006.00510.x">Attraction of the grapevine moth to host and non-host plant parts in the wind tunnel: effects of plant phenology, sex, and mating status.</a> Entomologia Experimentalis et Applicata. 122 (3), 239-245 (2007).</li>
<li>Johansen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blow+fly+responses+to+semiochemicals+produced+by+decaying+carcasses%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+and+Veterinary+Entomology%22%5BJournal%5D)">Blow fly responses to semiochemicals produced by decaying carcasses.</a> Medical and Veterinary Entomology. 28, 9(2014).</li>
<li>Paczkowski, S., Maibaum, F., Paczkowska, M., Schutz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decaying+Mouse+Volatiles+Perceived+by+Calliphora+vicina+Rob.-Desv%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Forensic+Sciences%22%5BJournal%5D)">Decaying Mouse Volatiles Perceived by Calliphora vicina Rob.-Desv.</a> Journal of Forensic Sciences. 57 (6), 1497-1506 (2012).</li>
<li>Aluja, M., Prokopy, R. J. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF00980700">Host odor and visual stimulus interaction during intratree host finding behavior of Rhagoletis pomonella flies.</a> Journal of Chemical Ecology. 19 (11), 2671-2696 (1993).</li>
<li>Reeves, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vision+should+not+be+overlooked+as+an+important+sensory+modality+for+finding+host+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Entomology%22%5BJournal%5D)">Vision should not be overlooked as an important sensory modality for finding host plants.</a> Environmental Entomology. 40 (4), 855-861 (2011).</li>
<li>Knudsen, G. K., et al. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-3032.2007.00592.x">Discrepancy in laboratory and field attraction of apple fruit moth Argyresthia conjugella to host plant volatiles.</a> Physiological Entomology. 33 (1), 1-6 (2008).</li>
<li>Aak, A., Knudsen, G. K., Soleng, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wind+tunnel+behavioural+response+and+field+trapping+of+the+blowfly+Calliphora+vicina%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+and+Veterinary+Entomology%22%5BJournal%5D)">Wind tunnel behavioural response and field trapping of the blowfly Calliphora vicina.</a> Medical and Veterinary Entomology. 24, 250-257 (2010).</li>
<li>Montgomery, M. E., Wargo, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethanol+and+other+host-derived+volatiles+as+attractants+to+beetles+that+bore+into+hardwoods%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Ethanol and other host-derived volatiles as attractants to beetles that bore into hardwoods.</a> Journal of Chemical Ecology. 9 (2), 181-190 (1983).</li>
<li>Skals, N., Anderson, P., Kanneworff, M., Löfstedt, C., Surlykke, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Her+odours+make+him+deaf%3A+Crossmodal+modulation+of+olfaction+and+hearing+in+a+male+moth%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Her odours make him deaf: Crossmodal modulation of olfaction and hearing in a male moth.</a> Journal of Experimental Biology. 208 (4), 595-601 (2005).</li>
<li>Willis, M. A., Avondet, J. L., Zheng, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+vision+in+odor-plume+tracking+by+walking+and+flying+insects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The role of vision in odor-plume tracking by walking and flying insects.</a> Journal of Experimental Biology. 214 (24), 4121-4132 (2011).</li>
<li>Martel, J. W., Alford, A. R., Dickens, J. C. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1461-9555.2005.00247.x">Laboratory and greenhouse evaluation of a synthetic host volatile attractant for Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say).</a> Agricultural and Forest Entomology. 7 (1), 71-78 (2005).</li>
<li>Salvagnin, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adjusting+the+scent+ratio%3A+using+genetically+modified+Vitis+vinifera+plants+to+manipulate+European+grapevine+moth+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Biotechnology+Journal%22%5BJournal%5D)">Adjusting the scent ratio: using genetically modified Vitis vinifera plants to manipulate European grapevine moth behaviour.</a> Plant Biotechnology Journal. 16 (1), 264-271 (2018).</li>
</ol>

De wind-tunnel is een nuttig hulpmiddel voor de identificatie van zowel aantrekkelijk als repellent geuren voor veel insecten4,9. Met gedegen kennis van de ecologie, de biologie en het gedrag van het insect studeerde, de vliegeigenschappen kunnen gemakkelijk worden geïdentificeerd en de milieu-omstandigheden, windsnelheid, visuele stimuli en geur toepassing kunnen worden toegesneden. Wanneer beginnen met een nieuwe soort, wordt aangeraden om te fine-tunen van de ...

De wind-tunnel is een belangrijk instrument in insect chemische ecologie studies waarmee de laboratorium testen van insect vlucht reacties op semiochemicals. Door het vrijgeven van geuren in een gecontroleerde wind stroom, kan de insecten gedragsmatige reactie op deze stimuli rechtstreeks worden gecontroleerd door het bestuderen van hun upwind vlucht naar de bron. Olfaction is het meest belangrijke sensorische mechanisme die veel insecten met hun biotische milieu1 interageren. Insecten gebruiken geur signalen geschikt om partners te vinden voor de paring. Ook gebruiken ze geur boeketten van hostbronnen om voedsel voor zichzelf, of de nakomelingen te vinden. Planten vrij floral geuren in combinatie met nectar en pollen beloningen teneinde insecten bestuiving efficiëntie. Alle deze vluchtige signalen diffuse passief in het milieu en insecten moeten identificeren en interpreteren van hun persoonlijke relevantie. Zoals vluchtige stoffen in het milieu worden geïntroduceerd, reizen de moleculen met de wind als door samensmelting van filamenten, behoud van de oorspronkelijke concentratie voor lange afstanden windafwaarts, voordat uiteindelijk wordt gebroken en verdund door turbulentie en diffusie2. Insecten kunnen detecteren minieme veranderingen in de vluchtige signaal en hun beweging tegen de wind, rechtstreeks naar de bron. Insecten weer een vlucht gedrag met snel upwind piekspanningen bij aanraking met een aantrekkelijke geur en zijwaarts gieten op het verlies te verhuizen van de geur plume3,4. De co gelokaliseerde regeling van olfactorische neuronen in de sensilla van het insect antennes kan vergemakkelijken gedrags reacties op het ontstaan en het verlies van pluim contact met opmerkelijke hoge resolutie5 en inschakelen van de insecten te onderscheiden van vergelijkbare geur moleculen die afkomstig zijn uit verschillende bronnen6. Visuele feedback terwijl in vlucht, genoemd optomotor anemotaxis, is fundamenteel voor het identificeren van de windrichting, de voorwerpen en de relatieve verplaatsing2,7. Door het gebruik van sensorische interactie en verfijnde gedrag, kunnen insecten vinden puntbronnen in een driedimensionale omgeving.
De identificatie van insecten lokstoffen en insectenwerende middelen kan verschillende belangrijke toegepaste aspecten hebben. Seks feromonen (intraspecifieke signalen) van vele ongediertebestrijding insecten kunnen worden gesynthetiseerd en vrijgegeven in de lucht te verstoren de paring gedrag8. Zowel feromonen en kairomones (interspecifieke signalen) kan worden gebruikt voor massa overlapping, trekken en doden in het toezicht vallen het geven van rechtstreekse informatie van de status van de pest. Insectenwerende middelen, zoals muggen9, kunnen ook worden bestudeerd in de windtunnel bioassays. Deze methoden spelen een belangrijke rol van IPM beheer en de beschikking van de steunregelingen voor landbouwers.
Windtunnel bioassays, waar de geur gemedieerde gedrag repertoire van een soort kan worden gecontroleerd, is een krachtige methode om het identificeren van potentiële nieuwe hulpmiddelen voor ongediertebestrijding te vervangen of te beperken van de gevolgen van het gebruik van pesticiden.
De theoretische redenering achter de windtunnel ontwerp is grondig beschreven10. Hier beschrijven we de windtunnel bouw, de geur toepassing en het gedrag van de vlucht die hanteert voor het bepalen van het protocol van de bioassay windtunnel in verschillende experimenten. De wind-tunnel (Figuur 1) bij Nibio (Ås, Noorwegen) is opgebouwd uit krasbestendig transparant Polycarbonaat. De vlucht arena is 67 cm hoog, 88 cm breed en 200 cm lang. Voorkant van de vlucht-arena is er een extra polycarbonaat sectie, 30 cm lang. Dit deel van de windtunnel fungeert als een sectie van nut voor de toepassing van geuren. Als de vluchtige stoffen in contact met de polycarbonaat krijgen behuizing in de arena van de vlucht, ze later opnieuw kunnen worden vrijgegeven en besmetten tussen sessies. Aan elke kant van de sectie van nut is er dus een geperforeerde metalen raster. Beide rasters beperken de luchtstroom en maak een lichte overdruk op de wind kant. Dit resulteert in verhoogde laminaire flow aan de kant mee. De wind raster bestaat uit een geperforeerde metalen plaat met 8 mm gaten gelijkmatig verspreid over de doorsnede van de tunnel te verstrekken 54% open gebied. Het programma raster heeft gaatjes van 3 mm en een 51% open gebied. Dit vermindert de turbulentie en zorgt ervoor dat de geur plume reizen centraal beneden de lengte van de vlucht-arena. De geur rookpluim zal hebben de vorm van een smalle kegel en kan worden gevisualiseerd door het gebruik van rook. Op de verdieping van de vlucht zijn arena, plastic of papier cirkels van verschillende grootte (van 5 tot 15 cm in diameter) aangelegd om insecten visuele feedback tijdens de vlucht. Er is een 25 door 50 cm toegang deur op het upwind einde van de vlucht-arena en in de sectie van nut. Tussen het programma einde van de arena van de vlucht en de uitlaat filter sectie is er een open ruimte van 60 cm voor insect hanteren. Dit gebied toegang is aan de zijden bedekt met een 0.8 mm mazen stof om te voorkomen dat de insecten ontsnappen in de kamer.
Lucht wordt in de eerste filterhuis getekend door een fan. De lucht passeert een stoffilter voordat het is gezuiverd door 24 hoge capaciteit actieve houtskool filters en in de tunnel vrijgegeven. De lucht uit de tunnel wordt doorgegeven via een soortgelijke filterhuis voordat het wordt vrijgegeven terug in de ruimte. Het zou gunstig zijn voor de uitlaat van de lucht aan de buitenkant van het gebouw door een zuurkast. De fans op beide behuizingen filter worden uitgevoerd met gelijke stroom. Beide fans zijn voorzien van een continue dimmer schakelaar en zijn gekalibreerd naar verschillende windsnelheden met behulp van een debietmeter. De luchtsnelheid is afhankelijk van de soorten getest. -30 cm s-1 is vaak een goed uitgangspunt. Voor kleine insecten, kan de ideale snelheid van de lucht kan worden verminderd, en voor sterke flyers, de luchtsnelheid hoger vergroot de afstand van de relatieve vlucht.
De windtunnel kamer vergemakkelijkt de controle van temperatuur, vochtigheid en lichtsterkte. LED strips staan achter een ruit 3 mm ondoorzichtige poly(methyl methacrylate) maken een diffuse lichtbron hierboven en achter de vlucht arena. Beide lichtbronnen kunnen onafhankelijk worden gecontroleerd.
Geur toepassing kan worden bereikt door verschillende middelen. Geuren vrijkomen in het algemeen, de luchtstroom in het midden van de wind einde van de arena van de vlucht. Afhankelijk van de onderzoeksvragen bij de hand, kan het punt van de release worden blootgesteld of bedekt. Een glazen cilinder (10 cm diameter, 12,5 cm lang) met een metalen gaas (2 × 2 mm maaswijdte) aan de kant mee kunt visueel blokkeren van de bron van de geur en tegelijkertijd dienen als een landing platform voor insecten. In vele experimenten, kan een horizontale glas platform worden gebruikt voor de presentatie van de bronnen van de geur, of visuele signalen dicht bij het punt van de release. Er is ook de mogelijkheid om twee geuren vrij op hetzelfde moment, naast elkaar, ter vergemakkelijking van de keuze testen. De release-punten worden dan geplaatst 20 cm uit elkaar en de geur pluimen overlappen vanaf halverwege de tunnel. De keuze kan vervolgens worden vastgesteld door welke pluim het insect tegen de wind volgt.
De windtunnel ontwerp vergemakkelijkt talloze vluchtige release methoden. Bijvoorbeeld, kan een specifieke geur worden vrijgegeven voor een achtergrond geur zoals uitgestoten door een gewas plant11,12. Ook kunnen verschillende visuele stimuli geteste13,14. De experimentele opzet moet worden aangepast aan elke vraag soorten en onderzoek.
Natuurlijke geur bronnen, zoals plantendelen en synthetische geuren uit de automaten kunnen rechtstreeks in de arena van de vlucht worden ingevoerd. Om te isoleren geur gemedieerde gedrag van visual, de bron van de geur kan worden gedekt, of de vluchtige stoffen die in de arena van de vlucht via een houtskool gefilterde laboratorium luchttoevoer van buiten. De bron van de geur is dan beperkt tot een glazen pot en de lucht wordt geduwd door de pot in de windtunnel via Teflon buizen en pijpen van de glazen. De luchtsnelheid op het punt van de versie moet overeenkomen met de windsnelheid in de arena.
Als u wilt vrijgeven geuren op specifieke mix ratio's, kan een sproeier worden gebruikt. De sproeier is een ultrasone verstuiver schoon met een conisch uiteinde en een ingevoegde microbore om een vloeibare stroom op 10 µL min-1. Het mondstuk is verbonden met een breedband ultrasone generator en opereert op 120 kHz. Een spuitpomp duwt het monster geur in het mondstuk van de sproeier. Gefluoreerde ethyleen propyleen (FEP) buis met 0,12 mm binnendiameter is de gasdicht spuit van 1 mL en het mondstuk aansluiten. Buis-adapters die zwellen in ethanol en krimpen in lucht, vergemakkelijken strakke montage met geen interne volume. De aërosol druppel grootte gegenereerd op basis van de trillingen van de verstuiver is frequentie afhankelijk en afhankelijk van het specifieke oplosmiddel gebruikt. De kleine druppels verdampen en de wind-tunnel worden gebracht als vluchtige stoffen. Er bestaan ook andere sproeier ontwerpen en een goedkopere versie met behulp van een piezo gedreven glazen capillaire biedt een soortgelijke oplossing15.
Synthetische mixen of headspace collecties kunnen worden gebruikt met de sproeier. De monsters worden verdund met pure ethanol tot de gewenste concentraties. Met de collecties van het vluchtige, kan het monster worden verdund om te corresponderen met de afhaaltijd. Dit betekent dat een vluchtige collectie meer dan 3 h bemonsterd moet worden verdund tot 1800 µL, die op een release tarief van de spuitmachine op 10 µL min-1 komt met 3 h overeen.
De identificatie van de vlucht-gedrag kan worden gedaan door handmatige observatie of door post hoc Videoanalyse. De georiënteerde vlucht moet worden onderscheiden van willekeurige vlucht. Geur gemedieerde gedrag kan worden herkend door de volgende kenmerken: zig-zag vlucht over de geur plume, rechte upwind vlucht wanneer binnen de plume, en in een lus terug als het contact met de rookpluim wordt verbroken. Na het verlies van een aantrekkelijke pluim, kunnen de insecten ook beginnen met zigzag-anker met toenemende bogen de verloren pluim3,4opnieuw wilt verbinden. Dit gedrag is van fundamenteel belang in de instelling van een veld waar de insecten na een aantrekkelijke geur moeten omgaan met onrust en windrichtingen verschuiven. De vlucht patroon is niet uniform en verschilt van de insecten orders. Als voorbeeld, sterke folders zoals aasvliegen hebben een sneller upwind oriëntatie met bredere gieten patroon dan nachtvlinders en de windsnelheid moet worden verhoogd om een langere relatieve vlucht weg.
De vlucht van een insect kunt ook gefilmd worden. Met een enkele camera, kunnen eenvoudige vliegeigenschappen worden beschreven door het uitzetten van de x y coördinaten16. Met behulp van twee camera's met gesynchroniseerde frame capture, kan de 3D vlucht worden gereconstrueerd met behulp van een externe software17. De vlucht-track kan vervolgens worden geanalyseerd om informatie over de vlucht snelheid en afstand, de vlucht hoeken ten opzichte van de windrichting en de details over de vliegeigenschappen ten opzichte van de rookpluim geur te geven. Er zijn zowel aangepaste en commerciële apparatuur en software beschikbaar waarmee automatisch frame voor frame bijhouden. De kalibratie-frames moeten worden gebruikt om te verwijzen naar de echte wereld ruimte en rechtlijnige groothoek lenzen moeten worden gebruikt om te minimaliseren van lensvervorming. Worden moet gezorgd om visuele achtergrondgeluiden, zoals randen en hoeken in de windtunnel arena, en om te maximaliseren insect achtergrond discriminatie. Met behulp van een infrarood lichtbron, de reflectie (bv., van nachtelijke muggen) kan worden gefilmd met een monochroom-CCD camera's17.

<table><tbody><tr><td>Flight arena</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Construct om past in het filterhuis</td></tr><tr><td>Filterhuis x 2</td><td>Camfill Farr</td><td></td><td>Bevat de stof- en houtskoolfilters</td></tr><tr><td>Ventilatie x 2</td><td>Fischbach</td><td>Model D640/E35</td><td>Stille ventilator met continue dimmerschakelaar</td></tr><tr><td>Geperforeerde roosters</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Twee verschillende openingen zijn nodig, bijv. 54 en 51%</td></tr><tr><td>Debietmeter</td><td>Swema air</td><td>Swema air 300</td><td>Identificeert de windsnelheid</td></tr><tr><td>Ultrasoon sproeier</td><td>SonoTek</td><td></td><td>Sproeiermond met kegelvormige punt en ingebracht microbore</td></tr><tr><td>Breedband ultrasoon generator</td><td>SonoTek</td><td></td><td>Functiegenerator</td></tr><tr><td>Spuitpomp</td><td>CMA microdialyse</td><td>CMA 102</td><td>Vloeistoflading</td></tr><tr><td>FEP-slang</td><td>CMA microdialyse</td><td></td><td>0,12 mm binnendiameter</td></tr><tr><td>Slangadapters</td><td>CMA microdialyse</td><td></td><td>Aansluitingen voor nul intern volume</td></tr><tr><td>Gasdichte spuit</td><td>alle</td><td>NA</td><td>1000 µL spuit voor headspace collecties en synthetische mengsels</td></tr><tr><td>Gasdichte spuit</td><td>alle&nbsp;</td><td>NA</td><td>1000 µL spuit voor het schoonmaken van de sproeier</td></tr><tr><td>Zwakke vlam</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Kleine lichtbron voor het controleren van de sproeieruitlaat</td></tr><tr><td>Timer</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Timer met alarmfunctie&nbsp;</td></tr><tr><td>Houder voor insectenuitlaat</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Metalen constructie</td></tr><tr><td>Verlichting</td><td>alle</td><td>NA</td><td>LED is bij voorkeur vanwege lage warmteproductie</td></tr><tr><td>Vochtinbrenger</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Grootte is afhankelijk van het volume van de windtunnelkamer</td></tr><tr><td>Temperatuurregeling</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Temperatuurbereik is afhankelijk van de soort</td></tr><tr><td>Glasbuizen</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Buizen (2,8 cm diameter, 13 cm lang) voor&nbsp; insecten</td></tr><tr><td>Klikkap</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Klikkap die past op de glasbuis</td></tr><tr><td>Gaas</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Stof om de glasbuis te sluiten</td></tr><tr><td>Elastiek</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Om het gaas op zijn plaats te houden</td></tr><tr><td>Glascilinder</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Cilinder voor geurbehoud en landingsplatform (10 cm diameter, 12,5 cm lang)</td></tr><tr><td>Glaspotten</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Glaspotten voor dynamische headspace collectie</td></tr><tr><td>Aansluitingen en buizen</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Buizen en aansluitingen zijn afhankelijk van het type glaspotten</td></tr><tr><td>Luchttoevoer</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Van laboratoriumlucht of flessen</td></tr><tr><td>Houtskoolfilters</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Voor het reinigen van de buitenluchtvoorziening</td></tr><tr><td>Flesje</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Klein flesje met water om plantmateriaal vers te houden</td></tr><tr><td>Oven</td><td>alle</td><td>NA</td><td>Metaal en glaswerk verwarmen tot 300 graden om te decontamineren</td></tr></tbody></table>

een windtunnel voor geur gemedieerde insect gedrags assays

A Wind Tunnel for Odor Mediated Insect Behavioural Assays

Olfaction is het meest belangrijke sensorische mechanisme waarbij veel insecten interageren met hun omgeving en een windtunnel is een uitstekend hulpmiddel om te bestuderen van insecten chemische ecologie. Insecten kunnen zoeken puntbronnen in een driedimensionale omgeving door de zintuiglijke interactie en verfijnde gedrag. De kwantificering van dit gedrag is een sleutelelement in de ontwikkeling van nieuwe instrumenten voor de pest control en besluit steun. Een windtunnel met een geschikte vlucht sectie met laminaire luchtstroming, visuele aanwijzingen voor in-flight feedback en een scala aan opties voor de toepassing van geuren kan worden gebruikt voor het meten van de complexe gedrag waarmee vervolgens kan de identificatie van aantrekkelijke of afstotend geuren, insect vliegeigenschappen, visual-geur interacties en interacties tussen lokstoffen en geuren aanhoudende als achtergrond geuren in de omgeving. Een windtunnel houdt het voordeel van het studeren van de geur gemedieerde gedrags repertoire van een insect in een laboratorium-omgeving. Gedragsmetingen in een gecontroleerde omgeving vormen de schakel tussen de Insectenfysiologie en veld toepassing. Een windtunnel moet een flexibel instrument en gemakkelijk de wijzigingen in de installatie en hardware te passen verschillende onderzoeksvragen moeten ondersteunen. Het grote nadeel aan de opstelling van de windtunnel hier beschreven, is de achtergrond van de schone geur die vereist speciale aandacht bij het ontwikkelen van een synthetische vluchtige mix voor veld toepassing.

Aasvliegen reageert sterk op de geuren van dode dieren die vertegenwoordigt een kortstondige larvale groei substraat19,20. Dode muizen gebruikt als een bron van natuurlijke geur, we onderzocht de details van het gedrag van de vlucht van 15 dagen oude, gedekt door vrouwelijke roodwangbromvlieg, met of zonder een visuele stimuli naast de geur release punt13. Om te elimineren de natuurlijke visuele cu...

We beschrijven hier, de bouw en het gebruik van een windtunnel voor geur gedrags testen met insecten gemedieerde. De windtunnel ontwerp vergemakkelijkt de vrijlating van geur bronnen door verschillende methoden, met en zonder visuele stimuli. Windtunnel experimenten zijn belangrijke methoden te identificeren gedragsgestoorde actieve vluchtige stoffen.

Een windtunnel voor geur gemedieerde Insect gedrags Assays

Olfaction is the most important sensory mechanism by which many insects interact with their environment and a wind tunnel is an excellent tool to study ...

Deze methode kan belangrijke vragen op het gebied van chemische ecologie beantwoorden, zoals het identificeren van gedragsactieve componenten. De belangrijkste voordelen van deze techniek is dat we geuren op veel verschillende manieren kunnen loslaten, en we kunnen het hele gedragsrepertoire van het insect monitoren. Bereid de glazen buizen met gaas, met behulp van een elastiekje.Scheid 10 insecten in de voorbereide glazen buizen en bedek het resterende uiteinde met plastic snap caps. Laat de insecten minstens twee uur wennen aan de temperatuur, lichtomstandigheden en vochtigheid van de windtunnelruimte. Hier wordt het sproeiprotocol gedemonstreerd om geurbronnen voor te bereiden.Vul de een-milliliter, gastight spuit met een synthetische geur mix, en steek de spuit in de spuit pomp. Sluit de spuittip aan op de gefluoreerde ethyleenpropyleenbuizen met behulp van buizenadapters. Nu, start de spuit pomp, gevolgd door de breedband ultrasone generator.Het vrijkomen van de spuitbus uit de sproeier kan worden bevestigd door punt een licht van onder het afgiftepunt. Plaats de glazen buis met de insecten op een houder van 180 centimeter downwind van de geur visuele bron, en 30 centimeter van de grond. Het afgetopte uiteinde moet wijzen op de wind.Als u het protocol wilt starten, opent u de dop en start u de timer. Let op het vliegpatroon en besteed speciale aandacht aan de vluchtkenmerken en de oriëntatie van de wind. Hier getoond, is een georiënteerde vlucht zonder landing.Georiënteerde vlucht met de landing wordt hier getoond, op een natuurlijke geurbron, die is opgenomen als een controle. Een close-up van een start kan hier worden gezien, evenals een close-up van een landing op een natuurlijke geurbron. Scoor de vluchtprestaties op basis van vooraf gedefinieerde gedragscategorieën, zoals opstijgen, georiënteerde vlucht over een korte afstand, georiënteerde vlucht over een langere afstand en landen.Verzamel de insecten die op de muren van de windtunnel landen, buiten de geurpluim, en vervang ze terug op de houder. Gebruik een aparte spuit, gewijd aan pure ethanol, voor alle reiniging. Voer de sproeier met 96% ethanol gedurende een minimum van 10 minuten tussen de behandelingen, om de binnenkant van de buizen en mondstuk schoon te maken.Reinig de spuiten en de punt van het mondstuk met 96% ethanol, na gebruik. Na voltooiing, was alle metalen en glazen hardware met ethanol en water, en laat tot het droog. Verwarm alle metalen en glazen hardware tot 300 graden Celsius gedurende zes uur, om eventuele verontreinigingen te verwijderen.Visueel geleide geur reacties van klapvliegen worden hier getoond. Details van vlieggedrag met en zonder visuele stimuli werden bestudeerd. Er was een significant effect van visuele cue op de landing respons, maar niet op de andere gedragsstappen.Een vergelijking van de landing reacties van erwt motten aan erwtenplanten en de bijbehorende vluchtige collecties worden hier gepresenteerd. Soortgelijke landingen werden geregistreerd in de richting van beide soorten signalen. Een synthetische mix van erwtenbloem vluchtige stoffen resulteerde in iets lagere landingen, in vergelijking met natuurlijke bloem vluchtige.Hier wordt het effect van plantaardige vluchtige achtergronden op appelfruitmot respons op synthetische mengsels getoond. Geurdispensers met een complexe mix en een eenvoudige mix resulteerden in een soortgelijke upwind attractie, met een schone achtergrond. Echter, wanneer ingebed in een appel vluchtige achtergrond, de motten de voorkeur aan de complexe mix.Bij het proberen van deze procedure, is het belangrijk om te onthouden dat het vluchtpatroon niet uniform is. Het varieert veel tussen insecten bestellingen. Blow vliegen zijn sterke vliegers en hebben een bredere casting bewegingen, in vergelijking met de motten.De windtunnel faciliteert tal van methoden voor het vrijgeven van geuren in de windtunnel, afhankelijk van de vraag bij de hand. We kunnen bevrijden van geur dispensers, uit authentieke bronnen, synthetische mixen, en headspace collecties. Ook kan een specifieke geur worden vrijgegeven op de top van een achtergrond geur, kunnen we gebruik maken van verschillende visuele stimuli, en we kunnen twee-keuze bioassays uit te voeren.Windtunnel experimenten zijn belangrijke instrumenten bij het identificeren van gedragsgerichte verbindingen en chemicaliën, zowel in toegepast onderzoek, evenals in fundamenteel onderzoek. Een goed voorbeeld is als je tools wilt ontwikkelen voor ongediertebestrijding.

a-wind-tunnel-for-odor-mediated-insect-behavioural-assays

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

In deze video artikel beschrijven we een nieuwe methode waardoor de bouw van odorant hellingen met een stabiele en controleerbaar geometrieën. We in het kort laten zien hoe deze gradiënten gebruikt kunnen worden om te screenen op olfactorische defecten (volledige en gedeeltelijke anosmie) en meer subtiele kenmerken van chemotaxis gedrag te bestuderen.

Hoge-resolutie Meting van Geur-Driven gedrag in Drosophila Larven

Hier beschrijven we hoe u de verworven videobeeld te optimaliseren voor een geur magnetische-tether (OMT) toestellen. We beschrijven ook twee monsters experimentele protocollen voor het bestuderen van visueel-olfactorische fusie.

Visueel Mediated Geur Tracking tijdens de vlucht in Drosophila

Fruitvliegen hebben een complex reuksysteem, kunnen honderden geurstoffen onderscheiden en hun reukvermogen gebruiken om gedragsbeslissingen te sturen. Deze video beschrijft de vierweg olfactometertest, een methode om reukgedragsreacties bij vliegen te bestuderen. De uitgelichte protocolclip laat zien hoe om te gaan met testvliegen en wat kritieke stappen zijn tijdens het uitvoeren van de test.

Vierweg Olfactometer-test: een methode om odorant-cued-reacties in Drosophila te beoordelen

Een verticale, T-doolhof olfactometer beschreven voor het testen van de gedragsreactie van geleedpotigen. De olfactometer kan de experimentator om keuzes te maken die door proefpersonen te meten wanneer het wordt blootgesteld aan twee potentiële geur velden. Zowel aantrekking tot en afstoting van geurstoffen kan worden gemeten met dit apparaat.

Verticale T-doolhof Keuze Test voor geleedpotigen Reactie op odoranten

In deze video artikel beschrijven we een geautomatiseerde test om het effect van honger of verzadiging op olfactorische afhankelijke voedsel zoekgedrag meten de volwassen fruitvlieg Drosophila melanogaster.

A Single-fly test voor foerageergedrag in Drosophila

Wij stellen een keuze test om de invloed van geurstoffen op Drosophila gedrag via een Y-doolhof test onthullen.

Testen<em&gt; Drosophila</em&gt; Reukzin met een Y-doolhof Assay

De automatische tracking systeem Flywalk wordt gebruikt voor hoge-resolutie kwantificering van geur-begeleide gedrag in Drosophila melanogaster.

Hoge-resolutie Kwantificering van Geur-begeleide Gedrag in<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Met behulp van de<em&gt; Flywalk</em&gt; Paradigm

We beschrijven hier een gedragsopstelling en methode voor gegevensanalyse voor het meten van reukresponsen van maximaal 100 azijnvliegen (Drosophila melanogaster). Dit systeem kan worden gebruikt met enkele of meerdere reukstimuli en is aanpasbaar voor optogenetische activering of het tot zwijgen brengen van neuronale subsetten.

Olfactorische gedrag getest door Computer Tracking Of<em&gt; Drosophila</em&gt; In een vier-kwadrant olfactometer

De mogelijkheid een geurbron lokaliseren is noodzakelijk voor insecten overleven en zal gelden voor geurstof-volgen is. Het insect bestuurbare robot wordt aangedreven door een feitelijke silkmoth en stelt ons in staat om de geur volgen vermogen van insecten te evalueren door middel van een robot platform.

Insect-gecontroleerde Robot: Een mobiele robot platform om de geur-tracking-vermogen van een insect Evalueer

We analyseren een analyse om de milieu- en genetische signalen te analyseren die invloed hebben op paringsgedrag in de vruchtvlieg Drosophila melanogaster .

Een methode om het effect van milieueisen op paring gedrag in te testen<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Leer hoe je een windtunnel gebruikt voor geurgemedieerde gedragsassays met insecten in de chemische ecologie. Deze methode maakt gedetailleerde observatie van het volledige gedragsrepertoire mogelijk.

Een windtunnel voor geur gemedieerde Insect gedrags Assays

Meer video's verkennen