Hodowla białego motyla kapuścianego (Pieris rapae) w kontrolowanych warunkach: studium przypadku z tolerancją na metale ciężkie

W tym badaniu jesteśmy zainteresowani zrozumieniem, w jaki sposób organizmy radzą sobie ze środowiskami antropogenicznymi, takimi jak miasta, pobocza dróg i pola uprawne. Używamy białych motyli kapuścianych jako systemu, ponieważ łatwo nimi manipulować eksperymentalnie. Na przykład badamy nietolerancję zmienności genetycznej na zanieczyszczenia miejskie.

Zbieramy próbki z różnych miejsc i populacji, aby badać zmienność na przestrzeni gatunków lub przestrzeni. Siatki, chłodziarki i koperty to nasze główne narzędzia w terenie. Cechy motyli są mierzone za pomocą mikroskopii, a ICPMS jest najlepszą metodą pomiaru stężeń metali ciężkich w małych próbkach.

Jednym z obecnych wyzwań eksperymentalnych jest badanie zmienności między gatunkami w ich dostosowaniu rozwojowym do środowiska ludzkiego. Główna trudność polega na hodowli różnych gatunków w kontrolowanych warunkach doświadczalnych. Podczas gdy białe motyle kapusty są łatwe w hodowli, znalezienie odpowiedniej analogicznej diety dla 10 lub 20 różnych gatunków, które żywią się różnymi roślinami, stanowi poważne wyzwanie z perspektywy eksperymentalnej.

Jesteśmy zainteresowani ograniczeniem narażenia na toksyny miejskie, badane są interwencje ekologiczne, które mogłyby zmniejszyć toksyczność metali ciężkich i innych zanieczyszczeń miejskich, takich jak mikroplastiki. Ponadto naszym celem jest zbadanie, w jaki sposób projektować enklawy siedlisk w przestrzeniach miejskich, aby wspierać zdrowie żyjących tam roślin i zwierząt, w tym ludzi. Na początek zbierz dorosłe samice motyli za pomocą powietrznej siatki na owady i umieść je w klatce, aby zebrać jaja.

Umieść rośliny żywicielskie w doniczkach lub pojemnikach z wodą, aby utrzymać nacisk liści. W przypadku bezpośredniego zbierania jaj i przenoszenia do diety, przymocuj liść rośliny żywicielskiej do plastikowego kubka z wodą za pomocą gumki. Następnie rozciągnij kawałek paraformy wokół krawędzi kubka, tak aby samice dotykające liścia złożyły jaja na paraformie.

Spryskaj klatkę wodą, aby utrzymać wysoką wilgotność względną w klatce. Jeśli rośliny doniczkowe są podlewane w klatce, umieść ręcznik pod doniczką, aby zapobiec gromadzeniu się wody i chronić motyle przed uwięzieniem. Przygotuj 10% wodę z miodem do karmienia motyli.

Następnie, aby ustawić karmnik, dokładnie opłucz żółte lub pomarańczowe gąbki wodą z kranu i pokrój je w małe kwadraty. Umieść gąbki na 60-milimetrowych plastikowych szalkach Petriego i dodaj do nich wodę z miodem. Codziennie zmieniaj karmniki i czyść gąbki w łagodnym roztworze wybielacza.

Następnie dokładnie spłucz wodą z kranu, aby zapobiec rozwojowi pleśni. Wydrukuj przepis zawierający składniki ważące do przygotowania sztucznej diety, w którym wszystkie suche składniki z wyjątkiem agaru znajdują się w jednym pojemniku. Umieść mieszankę suchych składników w blenderze i dodaj pięć mililitrów oleju lnianego do mieszanki składników.

Wymieszaj 15 gramów agaru o drobnych oczkach dla każdej partii diety z 400 mililitrami wody destylowanej w jednolitrowej zlewce. Podgrzej mieszaninę w kuchence mikrofalowej, aż agar będzie bliski wrzenia z drobnymi bąbelkami w całej mieszance. Po ugotowaniu dodaj 400 mililitrów wody destylowanej o temperaturze forcer, aby obniżyć temperaturę i wymieszać się z suchymi składnikami.

Następne miejsce, kubki dietetyczne o pojemności 74 uncji na ladzie z krawędziami stykającymi się. Dodaj mieszaninę agarową do blendera i dokładnie wymieszaj. Po wymieszaniu przelej mieszanki do kubków dietetycznych, upewniając się, że dieta pokrywa dno każdej filiżanki.

Po ostygnięciu diety umieść pokrywki na kubkach. Oznacz kubki typem diety i ułóż je na tacach. Liście roślin żywicielskich z jajami motyli w kubkach delikatesowych o pojemności 30 uncji z siateczkową pokrywą w komorze klimatycznej o temperaturze 24 stopni Celsjusza.

Po tygodniu sprawdź miseczki pod kątem późnych larw pierwszego lub wczesnego drugiego stadium rozwojowego. Za pomocą pędzla przenieś larwy na sztuczną dietę. Umieść trzy larwy w każdym kubku o pojemności czterech uncji.

Umieść kubki na bokach w plastikowym pojemniku, pozwalając frass spaść na dno i z dala od diety, zmniejszając ryzyko pleśni i chorób. Przechowuj kubki dietetyczne w kontrolowanych warunkach temperaturowych przy niskim lub umiarkowanym poziomie światła. Monitoruj kubki pod kątem pleśni lub chorób co jeden do dwóch dni, sprawdzając przez przezroczyste pokrywki kubków.

Pozwól larwom przepoczwarzyć się i wyłonić w kubkach dietetycznych. Ostrożnie wyjmij dorosłe motyle z miseczek czystymi rękami, chwytając wszystkie cztery skrzydła blisko ich ciała, aby zapewnić stabilne trzymanie. Aby oznaczyć motyle, przytrzymaj suche osobniki za głowę i klatkę piersiową, a następnie za pomocą cienkiej końcówki zaznacz liczbę na tylnym skrzydle.

Określ płeć motyli, łącząc oznaczenia skrzydeł i badanie narządów płciowych. Następnie chwyć dorosłego człowieka jedną ręką za głowę i klatkę piersiową, a drugą ręką otwórz woskową kopertę nabłyszczającą. Następnie przenieś dorosłego osobnika do koperty i zabezpiecz skrzydełka przez kopertę.

Utrzymuj motyle w temperaturze od pięciu do sześciu stopni Celsjusza przez okres do tygodnia przed eksperymentami. W tym studium przypadku wzrost stężenia niklu nie miał wpływu na przeżywalność motyli, ale miał znaczący wpływ zarówno w przypadku miedzi, jak i. Na tempo rozwoju motyli wpływ miały miedź i.

Wraz ze wzrostem stężenia miedzi nastąpił wzrost czasu rozwoju, przy znacznym odchyleniu od kontroli zaczynającej się od 50 PPM. Wraz ze wzrostem stężenia nastąpił wzrost czasu rozwoju, przy czym odchylenie istotności od kontroli zaczynało się od 100 PPM. Aby zmierzyć cechy skrzydeł martwych motyli, trzymaj klatkę piersiową w jednej ręce i za pomocą kleszczy usuń każde skrzydło u podstawy.

Umieść skrzydła w kasecie świetlnym i zrób zdjęcia do pomiarów. Aby zmierzyć aspekty reprodukcji, dorosłe motyle należy umieścić w klatkach godowych, pozwalając na jeden dzień na dojrzewanie reprodukcyjne samców i jeden dzień na krycie. Aby oszacować, albo składaj ofiary samice w celu zliczenia jaj poprzez sekcję w określonych punktach czasowych, albo zbieraj jaja codziennie na roślinach żywicielskich.

Aby oszacować obciążenie jajami, usuń brzuch, umieść go w PBS i wykonaj nacięcie wzdłuż strony brzusznej. Za pomocą kleszczy oddziel je od naskórka i wyciągnij jajniki z jelita, tchawicy i innej zawartości brzucha. Ostrożnie rozwiń cztery jajniki w każdym jajniku i obserwuj przejście od dojrzałych, żółtkowych i oskorupionych jaj do niedojrzałych pęcherzyków.

Następnie użyj licznika, aby policzyć całkowitą liczbę dojrzałych jaj. Aby ocenić stan krycia wypreparowanej samicy, otwórz kopulatrix kaletki i oddziel spermatofory.