Name: Metoda badania wpływu sygnałów środowiskowych na zachowania godowe u Drosophila melanogaster (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-07-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: Poznaj metodę badania wpływu sygnałów chemicznych na zachowania godowe u Drosophila melanogaster. Technika umożliwia analizę częstotliwości kopulacji w odpowiedzi na bodźce środowiskowe dostarczane przez powietrze lub medium pokarmowe.

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

Dziękujemy Bloomington Drosophila Stock Center za zasoby much; C. Gahr, J. T. Alkema i S. van Hasselt za ich wczesną próbę opracowania testu na sprężone powietrze; Jasper Bosman za porady dotyczące uprawy drożdży; oraz Rezza Azanchi i Joelowi Levine'owi za pierwotne opracowanie poklatkowego monitorowania zachowań godowych Drosophila. J.A. Gorter otrzymał wsparcie w ramach grantu Neuroscience Research School BCN/NWO Graduate Program. Prace te były częściowo wspierane przez Holenderską Organizację Badań Naukowych (NWO) (numer referencyjny: 821.02.020) dla J.C. Billetera.

<ol><li>Hileman, S. M., Pierroz, D. D., Flier, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leptin+nutrition%2C+and+reproduction%3A+timing+is+everything%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Endocrinol.+Metab%22%5BJournal%5D)">Leptin nutrition, and reproduction: timing is everything.</a> J. Clin. Endocrinol. Metab. 85 (2), 804-807 (2000).</li>
<li>Grosjean, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+olfactory+receptor+for+food-derived+odours+promotes+male+courtship+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An olfactory receptor for food-derived odours promotes male courtship in Drosophila.</a> Nature. 478 (7368), 236-240 (2011).</li>
<li>Harshman, L. G., Hoffman, A. A., Prout, T. <a target="_blank" href="https://www.jstor.org/stable/2409235?seq=1#page_scan_tab_contents">Environmental effects on remating in Drosophila melanogaster.</a> Evolution. 42 (2), 312-321 (1988).</li>
<li>Fricke, C., Bretman, A., Chapman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Female+nutritional+status+determines+the+magnitude+and+sign+of+responses+to+a+male+ejaculate+signal+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Evol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Female nutritional status determines the magnitude and sign of responses to a male ejaculate signal in Drosophila melanogaster.</a> J. Evol. Biol. 23 (1), 157-165 (2010).</li>
<li>Gorter, J. A., Jagadeesh, S., Gahr, C., Boonekamp, J. J., Levine, J. D., Billeter, J. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+nutritional+and+hedonic+value+of+food+modulate+sexual+receptivity+in+Drosophila+melanogaster+females%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">The nutritional and hedonic value of food modulate sexual receptivity in Drosophila melanogaster females.</a> Sci. Rep. , 1-10 (2016).</li>
<li>Wigby, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insulin+signalling+regulates+remating+in+female+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Insulin signalling regulates remating in female Drosophila.</a> Proc. Biol. Sci. 278 (1704), 424-431 (2011).</li>
<li>Ribeiro, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dilemmas+of+the+gourmet+fly%3A+the+molecular+and+neuronal+mechanisms+of+feeding+and+nutrient+decision+making+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The dilemmas of the gourmet fly: the molecular and neuronal mechanisms of feeding and nutrient decision making in Drosophila.</a> Front. Neurosci. 7, 1-13 (2013).</li>
<li>Walker, S. J., Corrales-Carvajal, V. M., Ribeiro, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postmating+circuitry+modulates+salt+taste+processing+to+increase+reproductive+output+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Postmating circuitry modulates salt taste processing to increase reproductive output in Drosophila.</a> Curr. Biol. 25 (20), 2621-2630 (2015).</li>
<li>Hussain, A., Üçpunar, H. K., Zhang, M., Loschek, L. F., Grunwald Kadow, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuropeptides+modulate+female+chemosensory+processing+upon+mating+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Neuropeptides modulate female chemosensory processing upon mating in Drosophila.</a> PLoS Biol. 14 (5), e1002455-e1002428 (2016).</li>
<li>Avila, F. W., Sirot, L. K., LaFlamme, B. A., Rubinstein, C. D., Wolfner, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insect+seminal+fluid+proteins%3A+identification+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Entomol%22%5BJournal%5D)">Insect seminal fluid proteins: identification and function.</a> Annu. Rev. Entomol. 56 (1), 21-40 (2011).</li>
<li>Laturney, M., Billeter, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurogenetics+of+female+reproductive+behaviors+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22BS%3AADGEN%22%5BJournal%5D)">Neurogenetics of female reproductive behaviors in Drosophila melanogaster.</a> BS:ADGEN. 85, Elsevier. 1-108 (2014).</li>
<li>Liu, H., Kubli, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex-peptide+is+the+molecular+basis+of+the+sperm+effect+in+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Sex-peptide is the molecular basis of the sperm effect in Drosophila melanogaster.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 100 (17), 9929-9933 (2003).</li>
<li>Ram, K. R., Wolfner, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+post-mating+response+in+Drosophila+melanogaster+requires+multiple+seminal+fluid+Proteins%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+gen%22%5BJournal%5D)">Sustained post-mating response in Drosophila melanogaster requires multiple seminal fluid Proteins.</a> PLoS gen. 3 (12), 2428-2438 (2007).</li>
<li>Yapici, N., Kim, Y. -J., Ribeiro, C., Dickson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+receptor+that+mediates+the+post-mating+switch+in+Drosophila+reproductive+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A receptor that mediates the post-mating switch in Drosophila reproductive behaviour.</a> Nature. 451 (7174), 33-37 (2008).</li>
<li>Yang, C. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+the+postmating+behavioral+switch+in+Drosophila+females+by+internal+sensory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Control of the postmating behavioral switch in Drosophila females by internal sensory neurons.</a> Neuron. 61 (4), 519-526 (2009).</li>
<li>Häsemeyer, M., Yapici, N., Heberlein, U., Dickson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+neurons+in+the+Drosophila+genital+tract+regulate+female+reproductive+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Sensory neurons in the Drosophila genital tract regulate female reproductive behavior.</a> Neuron. 61 (4), 511-518 (2009).</li>
<li>Rezával, C., Pavlou, H. J., Dornan, A. J., Chan, Y. -B., Kravitz, E. A., Goodwin, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+circuitry+underlying+Drosophila+female+postmating+behavioral+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Neural circuitry underlying Drosophila female postmating behavioral responses.</a> Curr. Biol. , 1-11 (2012).</li>
<li>Haussmann, I. U., Hemani, Y., Wijesekera, T., Dauwalder, B., Soller, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+pathways+mediate+the+sex-peptide-regulated+switch+in+female+Drosophila+reproductive+behaviours%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Multiple pathways mediate the sex-peptide-regulated switch in female Drosophila reproductive behaviours.</a> Proc. Biol. Sci. 280 (1771), 20131938-20131938 (2015).</li>
<li>Krupp, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+experience+modifies+pheromone+expression+and+mating+behavior+in+male+Drosophila+melanogaster%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Social experience modifies pheromone expression and mating behavior in male Drosophila melanogaster.</a> Curr. Biol. 18 (18), 1373-1383 (2008).</li>
<li>Billeter, J. C., Jagadeesh, S., Stepek, N., Azanchi, R., Levine, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drosophila+melanogaster+females+change+mating+behaviour+and+offspring+production+based+on+social+context%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Biol.l+Sci%22%5BJournal%5D)">Drosophila melanogaster females change mating behaviour and offspring production based on social context.</a> Proc. Biol.l Sci. 279 (1737), 2417-2425 (2012).</li>
<li>Krupp, J. J., Billeter, J. -C., Wong, A., Choi, C., Nitabach, M. N., Levine, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pigment-dispersing+factor+modulates+pheromone+production+in+clock+cells+that+influence+mating+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Pigment-dispersing factor modulates pheromone production in clock cells that influence mating in Drosophila.</a> Neuron. 79 (1), 54-68 (2013).</li>
<li>Imhof, M., Harr, B., Brem, G., Schlötterer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+mating+in+wild+Drosophila+melanogaster+revisited+by+microsatellite+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Ecol%22%5BJournal%5D)">Multiple mating in wild Drosophila melanogaster revisited by microsatellite analysis.</a> Mol. Ecol. , 915-917 (1998).</li>
<li>Ochando, M. D., Reyes, A., Ayala, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+paternity+in+two+natural+populations+%28orchard+and+vineyard%29+of+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Multiple paternity in two natural populations (orchard and vineyard) of Drosophila.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 93 (21), 11769-11773 (1996).</li>
<li>Becher, P. G., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2435.2012.02006.x/abstract">Yeast, not fruit volatiles mediate Drosophila melanogaster attraction, oviposition and development.</a> Func. Ecol. 26 (4), 822-828 (2012).</li>
<li>Montell, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drosophila+visual+transduction%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Drosophila visual transduction.</a> Trends Neurosci. 35 (6), 356-363 (2012).</li>
<li>Ejima, A., Griffith, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assay+for+courtship+suppression+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harbor+Prot%22%5BJournal%5D)">Assay for courtship suppression in Drosophila.</a> Cold Spring Harbor Prot. 2011 (2), 5575(2011).</li>
<li>Crickmore, M. A., Vosshall, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Opposing+Dopaminergic+and+GABAergic+Neurons+Control+the+Duration+and+Persistence+of+Copulation+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Opposing Dopaminergic and GABAergic Neurons Control the Duration and Persistence of Copulation in Drosophila.</a> Cell. 155 (4), 881-893 (2013).</li>
<li>Bretman, A., Fricke, C., Chapman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plastic+responses+of+male+Drosophila+melanogaster+to+the+level+of+sperm+competition+increase+male+reproductive+fitness%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Biol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Plastic responses of male Drosophila melanogaster to the level of sperm competition increase male reproductive fitness.</a> Proc. Biol. Sci. 276 (1662), 1705-1711 (2009).</li>
<li>Dukas, R., Jongsma, K. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003347212003727">Costs to females and benefits to males from forced copulations in fruit flies.</a> Anim. Behav. 84 (5), 1177-1182 (2012).</li>
<li>Yorozu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+sensory+representations+of+wind+and+near-field+sound+in+the+Drosophila+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Distinct sensory representations of wind and near-field sound in the Drosophila brain.</a> Nature. 457 (7235), 201-205 (2009).</li>
</ol>

Autorzy nie mają żadnych sprzecznych interesów, które mogliby ujawnić.

Protokół ten opisuje test mający na celu przetestowanie zachowania godowego przez 24 godziny przy ciągłym kontrolowaniu wskazówek środowiskowych, które para godowa ma rzekomo wykorzystać do określenia częstotliwości krycia. Możliwe jest zwiększenie częstotliwości krycia w odpowiedzi na powietrze drożdży dostarczane przez system sprężonego powietrza, gdy pożywka zawiera również drożdże (ryc. 2B). Dodatkowo, podobną reakcję w częstotliwości krycia można zaobserwować w przypadku uproszczonej pożywki spożywc...

Zachowania reprodukcyjne zazwyczaj wiążą się z wysokimi kosztami energii, szczególnie dla samic, które produkują większe gamety niż samce i muszą starannie wybierać warunki do wychowania swojego rozwijającego się potomstwa. Ze względu na koszt energii nie jest zaskakujące, że reprodukcja jest związana z warunkami odżywiania. Dotyczy to większości, jeśli nie wszystkich, zwierząt, w tym ssaków, których dojrzewanie może być opóźnione przez niedożywienie i których popęd seksualny może być negatywnie dotknięty przez ograniczenie żywności1.
Na rozmnażanie modelu genetycznego Drosophila melanogaster wpływają również warunki żywieniowe. Samce są bardziej wrażliwe seksualnie na wyższy poziom w obecności substancji lotnych w pokarmie2, a samice są bardziej wrażliwe seksualnie w obecności drożdży, głównego składnika odżywczego dla produkcji jaj i przetrwania potomstwa3,4,5. Ta ewolucyjnie zachowana reakcja reprodukcyjna na żywność daje możliwość zbadania mechanizmów, które łączą środowiskową dostępność żywności z rozmnażaniem płciowym w genetycznie podatnym i wydajnym czasowo organizmie. Rzeczywiście, badania nad D. melanogaster wskazują na szlak insulinowy jako ważny regulator związku między jedzeniem a zachowaniami godowymi6. Wykazano również, że sam akt krycia zmienia preferencje żywieniowe samic, a także związane z nimi neurony chemosensoryczne7,8,9.

Jest jasne, że wskazówki dotyczące jedzenia wpływają na zachowania reprodukcyjne u D. melanogaster. Wydaje się, że efekty te dotyczą głównie samic, szczególnie tych, które już pokryły5. Jednak, aby przetestować te ostre skutki warunków środowiskowych, test klasycznie stosowany do zachowań godowych samic może nie być zbyt odpowiedni ze względu na długie przerwy między epizodami godowymi. W klasycznym teście recytacyjnym dziewicza samica najpierw kojarzy się z samcem i jest natychmiast izolowana i prezentowana z nowym samcem 24 do 48 godzin później. Ten klasyczny test został wykorzystany z dużym powodzeniem do identyfikacji składników męskiego ejakulatu, które modyfikują zachowanie samicy i reakcję samicy12,13,14,15,16,17,18. Pokazany tutaj test ciągłego krycia jest zatem dodatkiem do klasycznych testów godowych, które można wykorzystać do badania ostrego wpływu warunków środowiskowych na zachowania reprodukcyjne.
Korzystając z opisanego tutaj ciągłego testu zachowań godowych, wcześniej pokazaliśmy, że para much wystawionych na działanie drożdży będzie się ponownie kojarzyć kilka razy w ciągu 24-godzinnego okresu obserwacji5,19,20,21, podczas gdy muchy nienarażone na kontakt z jedzeniem będą ponownie kojarzyć tylko raz5. Odkrycie to może być zastanawiające w świetle dużej części literatury dotyczącej D. melanogaster wskazującej, że samice nie łączą się w pary przez kilka dni po pierwszym kryciu (przejrzane w źródłach10,11). Jednak tę rozbieżność można łatwo wytłumaczyć warunkami testu, w których samica jest izolowana przez jeden do kilku dni, zanim zostanie zapewniona nowa okazja do krycia. Jeśli para nie kojarzy się w tym godzinnym okresie obserwacji, samica jest charakteryzowana jako nieotwarta. Co więcej, wysoka częstotliwość krycia nie powinna dziwić, biorąc pod uwagę, że dane dotyczące dziko żyjących much pokazują, że samice zawierają plemniki od 4 do 6 samców w swoich narządach spichrzowych; Wskazując w ten sposób, że samice naturalnie łączą się w pary kilka razy22,23.

Tutaj demonstrujemy użycie tego ciągłego testu godowego do rozwikłania, w jaki sposób muchy zbierają i łączą informacje o warunkach środowiskowych w celu modulowania częstotliwości krycia. Test ten pozwala na przetestowanie stosunkowo dużej liczby par godowych do badań genetycznych oraz na przetestowanie wpływu lotnych i nielotnych sygnałów środowiskowych. Test trwa zazwyczaj 24 godziny, ale można go przedłużyć do 48 godzin, co pozwala na testowanie cyklicznych sygnałów środowiskowych, takich jak cykl jasny-ciemny (LD). Demonstrujemy ten test, testując wpływ lotnych sygnałów z kultury drożdży w systemie sprężonego powietrza w połączeniu z dostępnością nielotnych składników odżywczych drożdży w podłożu spożywczym.
System sprężonego powietrza nieustannie pompuje lotne sygnały do areny godowej, która zawiera substrat pokarmowy i parę testową (której zachowanie godowe jest monitorowane). Aby dokładniej określić specyfikę, poprzez którą drożdże wpływają na kojarzenie, testujemy główny lotny związek drożdży, a mianowicie kwas octowy24, w połączeniu z zawartością aminokwasów odpowiadającą zawartości drożdży w podłożu spożywczym, w postaci peptonu (aminokwasy pochodzące z enzymatycznego trawienia białek zwierzęcych). Razem eksperymenty te pokazują, w jaki sposób wpływ sygnałów środowiskowych na zachowanie godowe D. melanogaster można przetestować za pomocą tego testu.

<table><tbody><tr><td><mocna>Szafka</mocna></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Szafka kuchenna ze stali nierdzewnej</td><td>Horecaworld</td><td>7412.0105</td><td></td></tr><tr><td>Białe diody LED</td><td>Lucky Light</td><td>ll-583WC2C-001</td><td>Zimna biel, 20 mAmp i 2 V</td></tr><tr><td>Czerwone diody LED</td><td>Lucky Ligt</td><td>ll-583vc2c-v1-4da</td><td>Długość fali od 625 nm, 20 mAmp do 6 V</td></tr><tr><td>Rezystor</td><td>Royal Ohm</td><td>CFR0W4J0561A50</td><td>560 omów, 0,25 W, 250 V i tolerancja 5 %</td></tr><tr><td>Aplikacja miernika światła na smartfony</td><td>Patrick Giudicelli</td><td></td><td>Miernik światła/luksów BEZPŁATNY, wersja 1.1.1</td></tr><tr><td>Zegar mocy</td><td>Alecto</td><td>TS-121</td><td></td></tr><tr><td>Wsporniki metalowe</td><td></td><td></td><td>Kąt ostry 5 na 5 mm,&nbsp; 2 x 5450 i 1 x 1100 mm długości</td></tr><tr>Płyta <td></td><td></td> ze<td>szkła matowego</td><td>1190 x 545 x 5 mm</td></tr><tr><td>Bibuła filtracyjna arkusze</td><td>Filtry LEE</td><td>220</td><td>Biały szron</td></tr><tr><td>Mały wentylator</td><td>Nanoxia Deep silence</td><td>4260285292828</td><td>80 mm Ultra-cichy wentylator PC, 1200 obr./min</td></tr><tr><td>Duży wentylator</td><td>Nanoxia Deep silence</td><td>4260285292910</td><td>120 mm Ultracichy wentylator PC, 650-1500 obr./min</td></tr><tr><td>Kamera internetowa</td><td>Logitech</td><td>950270</td><td>B910 HD OEM, Kąt: 78 stopni, rozdzielczość: 5 milionów pikseli&nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>Oprogramowanie kamery</td><td>DeskShare</td><td></td><td>Security monitor pro</td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Fly rearing</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fly chów butelki</td><td>Flystuff</td><td>32-130</td><td>6oz Kolba Drosophila butelka</td></tr><tr><td>Flypad</td><td>Flystuff</td><td>59-114</td><td></td></tr><tr><td>Muchy dzikie</td><td></td><td></td><td>Canton-S</td></tr><tr><td>Fiolki do hodowli much</td><td>Dominique Dutscher</td><td>789008</td><td>Rurki Drosophila wąskie 25x95 mm</td></tr><tr><td>Inkubator</td><td>Sanyo</td><td>MIR-154</td><td></td></tr><tr><td>Magnetyczna płyta grzejna</td><td>Heidolph</td><td>505-20000-00</td><td>MR Hei-Standard</td></tr><tr><td>Agar</td><td>Caldic Składniki B.V.</td><td>010001.26.0</td><td></td></tr><tr><td>Glukoza</td><td>Gezond& wel</td><td>1019155</td><td>Dekstroza/Druivensuiker</td></tr><tr><td>Sacharoza</td><td>Van Gilse</td><td></td><td>Cukier granulowany</td></tr><tr><td>Mąka kukurydziana</td><td>Muchy</td><td>62-100</td><td></td></tr><tr><td>Kiełki pszenicy</td><td>Gezond& wel</td><td>1017683</td><td></td></tr><tr><td>Mąka sojowa</td><td>Flystuff</td><td>62-115</td><td></td></tr><tr><td>Melasa</td><td>Flystuff</td><td>62-117</td><td></td></tr><tr><td>Aktywne suche drożdże</td><td>Red Star</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tegosept</td><td>Flystuff</td><td>20-258</td><td>100%</td></tr><tr><td>Pepton (bakto)</td><td>BD</td><td>211677</td><td></td></tr><tr><td>Kwas octowy</td><td>Merck</td><td>1000631000</td><td>Glacial, 100% </td></tr><tr><td>Mały petridish</td><td>Greiner bio-one</td><td>627102</td><td>35 x 10 mm z otworami wentylacyjnymi</td></tr><tr><td>Folia parafinowa</td><td>Bemis NA</td><td></td><td>Parafilm</td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Uwagi</strong</td></tr><tr><td>>Drożdże i sprężone powietrze</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Big petridish</td><td>Gosselin</td><td>BP140-01</td><td>140 x 20,6 mm</td></tr><tr><td>Ultraczysta woda</td><td>Millipore corporation</td><td></td><td>MiliQ</td></tr><tr><td>Ekstrakt drożdżowy</td><td>BD</td><td>212750</td><td></td></tr><tr><td>Agar (czysty)</td><td>BD</td><td>214530</td><td>bacto</td></tr><tr><td>Glukoza (0(+)-glukoza jednowodna)&nbsp;</td><td>Merck</td><td>18270000004</td><td></td></tr><tr><td>Czapki z daszkiem</td><td>Schott</td><td>29 240 28&nbsp;</td><td>Zobacz materiał GL45</td></tr><tr><td>Przegroda silikonowa</td><td>VWR</td><td>548-0662</td><td></td></tr><tr><td>Złączki grodziowe z zadziorami</td><td>Nalgene</td><td>6149-0002</td><td></td></tr><tr>Duża średnica<td>rurki</td><td></td><td></td> PVC<td>: zewnętrzna 1,2 cm i wewnętrzna 0,9 cm</td></tr><tr>Małe średnice<td>rurek</td><td></td><td></td><td>PVC: zewnętrzna 0,8 cm i wewnętrzna 0,5 cm</td></tr><tr><td>rurka 15 ml</td><td>Falcon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pompa akwariowa</td><td>Sera precyzja</td><td></td><td>Sera air 110 plus, AC 220-240 V, 50/60 Hz, 3 W i ciśnienie >100 mbar</td></tr><tr><td>Węgiel aktywny</td><td>Superfish</td><td>A8040400</td><td>Norit z węglem aktywnym</td></tr><tr><td>Jednorazowy filtr</td><td>Whatman</td><td>10462100</td><td></td></tr><tr><td>Pipety serologiczne</td><td>VWR</td><td>612-1600</td><td></td></tr><tr><td>Strzykawka</td><td>BD Plastipak</td><td>300013</td><td></td></tr><tr><td>Gorący klej</td><td>Pattex</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Filtr strzykawkowy</td><td>Whatman</td><td></td><td>FP 30/wielkość porów 0,45 mm CA-S</td></tr><tr><td><silny>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Uwagi</td></tr><tr><td>Analysis</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Statistics software</td><td>Pakiet R</td><td></td><td>lme4</td></tr></tbody></table>

metoda badania wpływu sygnałów środowiskowych na zachowania godowe u drosophila melanogaster

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

Na popęd seksualny jednostki wpływa genotyp, doświadczenie i warunki środowiskowe. Sposób, w jaki te czynniki oddziałują na siebie, modulując zachowania seksualne, pozostaje słabo poznany. U Drosophila melanogaster sygnały środowiskowe, takie jak dostępność pożywienia, wpływają na aktywność godową, oferując elastyczny system do badania mechanizmów modulujących zachowania seksualne. U D. melanogaster sygnały środowiskowe są często wyczuwane przez chemosensoryczny układ smakowy i węchowy. W tym miejscu przedstawiamy metodę testowania wpływu środowiskowych sygnałów chemicznych na zachowania godowe. Test składa się z małej areny godowej zawierającej pożywkę pokarmową i parę kryjącą. Częstotliwość krycia dla każdej pary jest stale monitorowana przez 24 godziny. W tym miejscu przedstawiamy możliwość zastosowania tego testu do badania związków środowiskowych ze źródła zewnętrznego za pomocą systemu sprężonego powietrza, a także do manipulacji składnikami środowiska bezpośrednio na arenie łączenia. Zastosowanie systemu sprężonego powietrza jest szczególnie przydatne do testowania wpływu bardzo lotnych związków, podczas gdy manipulowanie komponentami bezpośrednio na arenie łączącej może być przydatne w celu ustalenia obecności związku. Test ten można zaadaptować, aby odpowiedzieć na pytania dotyczące wpływu sygnałów genetycznych i środowiskowych na zachowania godowe i płodność, a także inne zachowania reprodukcyjne samców i samic.

Dzięki zastosowaniu tego testu ciągłego można określić zachowania kopulacyjne oraz częstotliwość kopulacji w określonych warunkach środowiskowych doświadczenia. Aby kontrolować warunki środowiskowe, przekształciliśmy stalową szafkę kuchenną w obszar testowy z własnym źródłem światła i dyfuzorem, co zapewnia wysoką jasność i minimalny odblask od góry aren kopulacyjnych (Rycina 1A). Wewnętrzny obszar testowy jest całkowicie obudowany stalą nierdzewną i szkłem, co umożliwia ...

Pokazujemy test do analizy środowiskowych i genetycznych wskazówek, które wpływają na zachowania godowe muszki owocowej Drosophila melanogaster.

Metoda badania wpływu sygnałów środowiskowych na zachowania godowe u Drosophila melanogaster

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

Ogólnym celem tego testu behawioralnego jest ilościowe określenie wpływu sygnałów środowiskowych na zachowania rozrodcze, takie jak zaloty i kopulacja. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu biologii behawioralnej i neurogenetyki, takie jak wpływ czynników genetycznych i środowiskowych na zachowania rozrodcze oraz mechanizmy moderujące te zachowania.Technika ta zapewnia szybkość i elastyczność w testowaniu szerokiego zakresu sygnałów środowiskowych wpływających na rozród, a wszystko to przy bardzo dużej liczbie powtórzeń. Procedurę zaprezentuje Jenke Gorter, doktorant z mojego laboratorium.Rozpocznij eksperyment od przygotowania jednego litra bogatej pożywki dla muszek. Wlej jeden litr wody z kranu do dwulitrowego szklanego zlewka z mieszadłem magnetycznym. Następnie ustaw zlewkę na magnetycznej płycie grzejnej.Wyłącz mieszanie i zwiększ temperaturę do 300 °C, aż do osiągnięcia temperatury wrzenia. Włącz mieszanie z prędkością 500 rpm i dodaj składniki do wrzącej wody. Odczekaj, aż drożdże zaczną intensywnie się pienić.Następnie obniż temperaturę płyty grzejnej do 120 °C. Po 10 minutach zmniejsz temperaturę płyty grzejnej do 30 °C. Pozostaw mieszaninę do mieszania, aż ochłodzi się do 48 °C.Monitoruj temperaturę, wkładając termometr bezpośrednio do produktu spożywczego. Rozpuść 2 g Tegoseptu w 10 mL 96% etanolu. Dodaj mieszaninę oraz 5 mL 1 M kwasu propionowego do zlewki.Mieszać przez trzy minuty. Rozgrzać igłę do czerwoności w palniku Bunsena. Następnie wykonać otwór o średnicy 0,3 cm w górnej części plastikowej szalki Petri o wymiarach 3,5 cm na 1,0 cm.Podczas przygotowywania pożywki z dodatkiem związków zapachowych, najpierw nanieś pipetą 30 µL wybranego związku do połowy naczyń eksperymentalnych. Pozostałą połowę naczyń pozostaw pustą w celu porównania. Używając pipety serologicznej o pojemności 5 mL, wlej 3 mL pożywki, aby pokryła dno naczynia.Przykryj go gazą, aby zapobiec zanieczyszczeniu, i pozwól medium zestalić się przez jedną godzinę w temperaturze pokojowej. Następnie nałóż pokrywki na szalki i zaklej je taśmą po dwóch stronach. Przygotuj małe korki z folii parafinowej do zakrycia otworów w szalkach, zwijając kawałki folii parafinowej w rulony o grubości 0,2 cm.Następnie należy pociąć je na segmenty o długości 0,5 cm. W przegrodzie należy wyciąć dwa małe otwory, aby ściśle dopasować do nich złączki bulkhead z kolcami. Zakrętki od butelek o średnicy 4,5 cm należy wyposażyć w silikonową przegrodę o grubości 0,32 cm.Podłączyć małe rurki PVC do obu wylotów wychodzących z butelki oraz do tylko jednego z wlotów prowadzących do butelki. Następnie, za pomocą małych rurek, podłączyć rurkę szklaną do wylotu każdej butelki z kulturą YPD. Wypełnić rurkę włóknem szklanym.Przed użyciem poddać autoklawowaniu. Przykryć dopasowane nakrętki oraz dreny folią aluminiową. Następnie autoklawować przez 25 minut w temperaturze 120 °C i pod ciśnieniem jednego bara.Zanurz sterylną końcówkę pipety o pojemności 100 µL w jednej z kolonii drożdży z płytki z agarem YPD, a następnie przenieś ją do butelki z autoklawowanym płynnym medium YPD. Zamknij butelkę z zaszczepionym medium YPD oraz butelkę kontrolną z medium YPD bez drożdży autoklawowanymi zakrętkami zamontowanymi w wylocie. Aby zapobiec zanieczyszczeniu medium YPD mikroorganizmami, podłącz cienką rurkę do sterylnego filtra strzykawkowego 0,45 µm za pomocą plastikowego zaprasowanego konektora rurkowego, kierując go w stronę filtra.Następnie przykręcić plastikowy łącznik bulkhead na wylocie z filtra. Potem podłączyć rurkę do wlotu butelki z kulturą YPD. Butelki należy umieścić na osobnych mieszadłach magnetycznych.Mieszaj roztwór przy 100 rpm w temperaturze pokojowej przez 24 godziny przed rozpoczęciem eksperymentu. Podłącz wloty obu butelek do rurki podłączonej do sprężonego powietrza. Upewnij się, że wylot z butelki z drożdżami eksperymentalnymi jest podłączony do rurki odprowadzającej zapach drożdży poza pomieszczenie eksperymentalne, aby zapobiec zakłóceniom w przebiegu badania.Przymocuj rurkę z PVC do strony wylotowej szklanej rurki i poprowadź ją w kierunku dolnych otworów pudełka eksperymentalnego. Używając rozdzielacza T o średnicy zewnętrznej większej lub równej 0,5 cm oraz krótkich odcinków małej rurki z PVC, przymocuj dwie pipety serologiczne do każdego z dwóch wylotów po obu stronach. Przyklej pipety płasko do białej kartki papieru pod kamerami, wewnątrz stalowego pudełka.Używając pipety ustnej, przenieś jedną samicę eksperymentalną do małej szalki Petriego w czasie ZT 6. Pozostaw muchę na jedną godzinę, aby zaaklimatyzowała się w arena kopulacyjnej. Po godzinie, w czasie ZT 7, przenieś samca typu dzikiego do szalki Petriego.Następnie kliknij Start Monitoring na 24 godziny. W przypadku eksperymentu z pompą powietrzną, ustaw szalkę w taki sposób, aby wylot pipety był podłączony do otworu wlotowego areny do kopulacji. Aby przeanalizować zachowania kopulacyjne pary, wybierz opcję otwórz wszystkie zdjęcia w oprogramowaniu do przeglądania obrazów.Przeglądaj je w kolejności chronologicznej. Zapisz datę, numer eksperymentu, numer szalki oraz godzinę rozpoczęcia w arkuszu kalkulacyjnym w tym samym wierszu. Przyjmij godzinę rozpoczęcia dla każdej areny od momentu jej umieszczenia pod kamerą internetową.Zapisz znacznik czasu z obrazów. W tym samym wierszu arkusza kalkulacyjnego zaznacz czas rozpoczęcia każdego kopulowania. Kopulację uznaje się za zdarzenie, gdy samiec wejdzie na samicę, a para pozostanie umiarkowanie nieruchoma i w tej samej pozycji przez co najmniej pięć kolejnych klatek.Analiza powietrza z drożdżami, oddzielonego od pożywki, wykazuje, że para w okresie godowym nie reaguje na zapachy drożdży, gdy w pożywce nie ma drożdży. Jednak zwiększają one częstotliwość kopulacji w powietrzu z drożdżami, gdy do pożywki dodane zostaną również drożdże. Podatność samic wzrasta w obecności kwasu octowego.Jednak dzieje się to tylko w obecności Peptonu w pożywce, co wykazuje, że muchy muszą jednocześnie wykrywać aminokwasów i kwasu octowego, aby zwiększyć częstotliwość kopulacji. Po opanowaniu techniki, jej przygotowanie zajmuje sześć godzin. Analiza behawioralna może zostać przeprowadzona w pięć godzin, pod warunkiem prawidłowego wykonania.

a-method-to-test-effect-environmental-cues-on-mating-behavior

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Drosophila melanogaster to genetycznie i behawioralnie podatny system modelowy, który od ponad wieku jest wykorzystywany do zrozumienia molekularnych i komórkowych podstaw wielu ważnych procesów biologicznych 1. Drosophila została szeroko wykorzystana w celu uzyskania wglądu w genetyczne podstawy zachowania much.

Metody oceny zachowania Drosophila

Ten film opisuje klasyczny test warunkowania, który testuje uczenie się i pamięć u Drosophila, zwany warunkowaniem zalotów. Test opiera się na zmniejszeniu zalotów samców po doświadczeniu odrzucenia przez niereceptywną samicę przed kryciem. Przykładowy protokół przedstawia konfigurację procedury, która może być wykorzystana do oceny pamięci krótko- i długotrwałej.

Drosophila Warunkowanie zalotów: metoda testowania uczenia się i pamięci u much

W tym artykule wideo opisujemy zautomatyzowany test do pomiaru wpływu głodu lub sytości na zależne od węchu zachowanie związane z poszukiwaniem pokarmu u dorosłej muszki owocowej Drosophila melanogaster.

Test pojedynczej muchy na zachowania żerowe u Drosophila

Przedstawiamy test wyboru, który ma na celu ujawnienie wpływu odorantów na zachowanie Drosophila za pomocą testu Y-labirynt.

Testowanie węchu Drosophila za pomocą testu Y-maze

Tutaj prezentujemy protokół do ilościowego określenia unikania osób zestresowanych. Ten paradygmat jest potężny, ale przyjazny dla użytkownika i może być wykorzystany do oceny wpływu genów i środowiska na jeden rodzaj interakcji społecznych u Drosophila melanogaster.

Prosty test do ilościowego oznaczania unikania społecznego u Drosophila melanogaster

Ten protokół opisuje prosty, ekonomiczny sposób indywidualnej identyfikacji Drosophila lub innych owadów. Dane demonstracyjne badające sukces godowy trzech gatunków Drosophila pokazują, że metoda ta jest porównywalna lub lepsza niż zastosowanie znieczulenia CO2 .

Barwienie owadów do testów behawioralnych: zachowanie godowe znieczulonych Drosophila

Aby zidentyfikować nowe mutacje wpływające na mechanosensację, zaprojektowaliśmy test, który mierzy reakcję behawioralną na stymulację dotykową szczeciny muchy u zmutowanych klonów generowanych metodą MARCM. Połączenie technik pozwala na identyfikację mutacji mechanowrażliwych, które w przeciwnym razie byłyby śmiertelne.

Test behawioralny do mechanosensacji klonów opartych na MARCM u Drosophila melanogaster

Ten artykuł opisuje test behawioralny, który wykorzystuje popęd godowy samców u Drosophila melanogaster do badania motywacji. Korzystając z tej metody, naukowcy mogą wykorzystać zaawansowane techniki neurogenetyczne much, aby odkryć mechanizmy genetyczne, molekularne i komórkowe, które leżą u podstaw tej motywacji.

Pomiar i zmiana popędu godowego u samca Drosophila melanogaster

Ten protokół opisuje test uczenia się i zapamiętywania u Drosophila zwany warunkowaniem zalotów. Ten klasyczny test opiera się na zmniejszeniu zachowań związanych z zalotami samców po odrzuceniu seksualnym przez niepodatną samicę z premfetem. Ta naturalna forma plastyczności behawioralnej może być wykorzystana do testowania uczenia się, pamięci krótkotrwałej i pamięci długotrwałej.

Drosophila Warunkowanie zalotów jako miara uczenia się i pamięci

Chemikalia zaburzające funkcjonowanie układu hormonalnego (EDC) stanowią poważny problem dla organizmów i środowiska naturalnego. Drosophila melanogaster stanowi idealny model do badania efektów EDC in vivo. W tym miejscu przedstawiamy metody badania zaburzeń endokrynologicznych u Drosophila, odnosząc się do wpływu EDC na płodność, płodność, czas rozwoju i długość życia muchy.

Metody badania zaburzeń endokrynologicznych u Drosophila melanogaster

Zaburzenie ze spektrum autyzmu (ASD) wiąże się z zaburzeniami zachowań społecznych i komunikacyjnych oraz pojawieniem się powtarzających się zachowań. W celu zbadania wzajemnych relacji między genami ASD a deficytami behawioralnymi w modelu Drosophila, w tym artykule opisano pięć paradygmatów behawioralnych do oceny odstępów społecznych, agresji, zalotów, pielęgnacji i zachowań habituacyjnych.

Paradygmaty oceny behawioralnej w modelu zaburzenia ze spektrum autyzmu Drosophila

Poznaj metodę badania wpływu sygnałów chemicznych na zachowania godowe u Drosophila melanogaster. Technika umożliwia analizę częstotliwości kopulacji w odpowiedzi na bodźce środowiskowe dostarczane przez powietrze lub medium pokarmowe.

Metoda badania wpływu sygnałów środowiskowych na zachowania godowe u Drosophila melanogaster

Przeglądaj więcej filmów