Rozwarstwienie i płaskie ułożenie szkieletu skrzelowego ciernika trójkolcowego

Summary

Szkielet rozgałęziony, w tym grabie skrzelowe, zęby gardłowe i kości skrzelowe, służy jako główne miejsce przetwarzania żywności u większości ryb. Tutaj opisujemy protokół preparowania i płaskiego montażu tego wewnętrznego szkieletu u cierników trójgrzbietowych. Ta metoda ma również zastosowanie do wielu innych gatunków ryb.

Abstract

Tylne segmenty gardłowe głowy kręgowca dają początek szkieletowi rozgałęzionemu, głównemu miejscu przetwarzania żywności u ryb. Morfologia szkieletu skrzelowego ryby jest dopasowana do diety gatunku. Ciernik trójkolczasty (Gasterosteus aculeatus) pojawił się jako system modelowy do badania genetycznych i rozwojowych podstaw wyewoluowanych różnic w różnych cechach. Morskie populacje cierników wielokrotnie kolonizowały niezliczone nowe słodkowodne jeziora i potoki. Adaptacja do nowej diety w tych słodkowodnych środowiskach prawdopodobnie leży u podstaw serii zmian twarzoczaszki, które wielokrotnie ewoluowały w niezależnie wyprowadzonych populacjach słodkowodnych. Należą do nich trzy główne zmiany w szkielecie skrzelowym: zmniejszenie liczby i długości kości skrzeli, zwiększenie liczby zębów gardłowych i zwiększenie długości kości skrzelowych. Tutaj opisujemy szczegółowy protokół preparowania i płaskiego montażu wewnętrznego szkieletu rozgałęzionego u cierników trójgrzbietowych. Rozwarstwienie całego trójwymiarowego szkieletu rozgałęzionego i zamontowanie go płasko w dużej mierze dwuwymiarowym preparacji pozwala na łatwą wizualizację i kwantyfikację morfologii szkieletu skrzelowego. Ta metoda preparacji jest niedroga, szybka, stosunkowo łatwa i ma zastosowanie do wielu różnych gatunków ryb. W przypadku cierników ta skuteczna metoda umożliwia ilościowe określenie morfologii szkieletu w krzyżówkach genetycznych w celu zmapowania regionów genomu kontrolujących wzorzec twarzoczaszki.

Introduction

Niesamowita różnorodność występuje w szkielecie głowy wśród kręgowców, zwłaszcza wśród ryb. W wielu przypadkach ta różnorodność ułatwia różne strategie żywieniowe ^1-4 i może wiązać się z poważnymi zmianami zarówno w zewnętrznym, jak i wewnętrznym wzorcu twarzoczaszki. Szkielet skrzelowy znajduje się wewnętrznie w gardle ryby i otacza większość jamy policzkowej. Szkielet rozgałęziony składa się z 5 szeregowo homologicznych segmentów, z których przedni cztery podtrzymują skrzela. Razem te pięć segmentów funkcjonuje jako interfejs między rybami a ich pokarmem⁵. Różnorodność wielu cech, w tym grabie skrzelowe, zęby gardłowe i ko....

Protocol

Wszystkie prace związane z rybami zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (numer protokołu R330). Eutanazję przeprowadzono przez zanurzenie w 0,025% Trikaine-S buforowanym 0,1% wodorowęglanem sodu³⁹. Wszystkie kroki wykonywane są w temperaturze pokojowej.

1. Przygotowanie

Uwaga: Wykonaj kroki 1.1-1.5 w stożkowych probówkach lub fiolkach scyntylacyjnych, które można szczelnie uszczelnić i ułożyć poziomo. Ryby nie muszą być stale wstrząsane, ale staraj się mieszać roztwór tak często, jak to możliwe, delikatnie odwracając lub potrząsając stojakiem probówek....

Results

Ten protokół skutkuje wypreparowanym i płasko zamontowanym szkieletem rozgałęzionym (Rysunek 4), gdzie można określić ilościowo różne ważne cechy troficzne. Z widoku grzbietowego wszystkie rzędy grabi skrzelowych, wszystkie płytki zębowe gardła i prawie wszystkie kości skrzelowe można łatwo uwidocznić i określić ilościowo ^{22-24,35,36,38,42}. Alizaryna Red S fluoryzuje również na czerwonym filtrze rodaminy lub podobnym filtrze, umożliwiając .......

Discussion

Szkielet skrzelowy to złożony zestaw kości w gardle ryby, który manipuluje, filtruje i przeżuwa produkty spożywcze w drodze do przełyku. Wiele interesujących cech troficznych, w tym wzór grabi skrzelowych, zęby gardłowe i kości skrzelowe, różni się w zależności od gatunku i w jego obrębie. Większość tych cech jest trudna lub prawie niemożliwa do dokładnego zmierzenia za pomocą szkieletu skrzelowego in situ (np. długość skrzeli, długość kości skrzelowej). Ten płaski protokół montażu umieszcza wszystkie r.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Wodorotlenek potasu (KOH)	EMD	PX1480-1
Glicerol	Sigma-Aldrich	G7893-4L
10% neutralna buforowana formalina (NBF)	Azer Scientific	NBF-4-G
Alizaryn Red S	EMD	AX0485-3
Okulary nakrywkowe do mikroskopu 22 mm x 60 mm	VWR	16004-350
100 mm x 10 mm Szkło Petri Naczynie	Kimble Chase	23064-10010	Do preparowania próbek na
zestawie elastomerów silikonowych Sylgard 184	Kleje Ellsworth	184 SIL ELAST KIT 0,5 KG	Można wlać do szklanych lub plastikowych szalek Petriego w celu wykonania płytek preparacyjnych
Modelina	Sargent Art	22-4000	1 funt kremu
Fiolki scyntylacyjne (opakowanie 500 sztuk)	Szkło borokrzemianowe	Wheaton	986586
Kleszcze-Dumont #5 Inox (wskazówka Biologie)	FST	11252-20	Dumostars to alternatywne
nożyczki preparacyjne	FST	15003-08	Dostępne są różne rozmiary w zależności od wielkości próbki
Mikroskop preparacyjny	Leica	S6E z KL300 LED	Wiele innych modeli działa ładnie, pomaga płaska podstawa
Probówki do mikrowirówek 1,7 ml	Denville	C2170
Kartonowa taca na suwaki	Fisher	12-587-10