Os limites térmicos podem prever os ambientes que os organismos toleram, que são informações valiosas diante das rápidas mudanças climáticas. Descritos aqui estão protocolos de alta produtividade para avaliar minima térmico crítico e tempo de knockdown de calor em insetos. Ambos os protocolos maximizam o rendimento e minimizam o custo dos ensaios.
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Artigo de método
Ensaios de alta taxa de limite térmico em insetos
Neste artigo
Resumo
Resumo
Limites térmicos superiores e inferiores de plantas e animais são importantes preditores de seu desempenho, sobrevivência e distribuições geográficas, e são essenciais para prever respostas às mudanças climáticas. Este trabalho descreve dois protocolos de alta produtividade para medir limites térmicos de insetos: um para avaliar minima térmica crítica (CTmin),e outro para avaliar o tempo de queda de calor (KDT) em resposta a um estressor de calor estático. No ensaiomin ct, os indivíduos são colocados em uma coluna com jaqueta acrílica, submetidos a uma rampa de temperatura decrescente, e contados à medida que caem de suas poltronas usando um sensor infravermelho. No ensaio de calor KDT, os indivíduos estão contidos em uma placa de 96 poços, colocados em uma incubadora definida a uma temperatura estressante, quente e vídeo gravado para determinar o tempo em que eles não podem mais permanecer eretos e se mover. Esses protocolos oferecem vantagens em relação às técnicas comumente utilizadas. Ambos os ensaios são de baixo custo e podem ser concluídos relativamente rapidamente (~2 h). O ensaiomin ct reduz o erro do experimentador e pode medir um grande número de indivíduos ao mesmo tempo. O protocolo de calor KDT gera um registro de vídeo de cada ensaio e, portanto, remove o viés do experimentador e a necessidade de monitorar continuamente os indivíduos em tempo real.
Introdução
Limites térmicos de insetos
A variação das condições ambientais, incluindo a temperatura, é um fator importante que influencia o desempenho, a aptidão, a sobrevivência e a distribuição geográfica dos organismos1,,2. Limites térmicos superiores e inferiores determinam a gama teórica de ambientes que um organismo pode tolerar e, portanto, esses limites são importantes preditores de distribuições vegetais e animais, especialmente diante das mudanças climáticas3,,4. Assim, os protocolos para medir com precisão os limites térmicos são im....
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Protocolo
1. Ensaio minde alto rendimento ct min
- Montagem da coluna jaqueta(Figura 1A, Figura 2)
- Corte os tubos acrílicos mais largos (7 cm x 6,35 cm x 0,3 cm) e os mais estreitos (5,7 cm x 5,1 cm x 0,3 cm) de tubos acrílicos iguais (31,5 cm) com uma serra(Figura 2A). Estes dois tubos serão as paredes externas e mais internas da coluna jaquetada.
- Corte dois anéis (2 cm de largura) do tubo acrílico de 6,35 cm x 5,7 cm x 0,3 cm com uma serra de corte(Figura 2A). Estes dois....
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Resultados
Os limites térmicos (ou seja, CTmin e KDT de calor) das fêmeas do Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel (DGRP) foram medidos para demonstrar os dados de alta produtividade gerados a partir dos dois protocolos descritos. Omin ct foi avaliado utilizando as linhas DGRP 714 (n = 37) e 913 (n = 45). O Heat KDT foi avaliado e comparado com as linhas DGRP 189 (n = 42) e 461 (n = 42), e os arquivos de vídeo foram analisados manualmente. O tempo total dos e.......
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Discussão
Os dois métodos detalhados acima geram dados de alto rendimento de métricas ecologicamente relevantes para limites térmicos superiores e inferiores. Esses protocolos baseiam-se em metodologias previamente estabelecidas comuns à pesquisa sobre limites térmicos de insetos (resumidas em Sinclair et al.) 6. Ambos os protocolos podem ser concluídos em um curto espaço de tempo (~2 h cada), produzir conjuntos de dados com grandes tamanhos de amostra, não sacrificar a repetibilidade ou a precisão e mi.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Agradecemos a Ellie McCabe pela ajuda na criação de moscas. Este trabalho é apoiado pelo Instituto Nacional de Agricultura dos Estados Unidos do Projeto Hatch de Alimentos e Agricultura 1010996 e a National Science Foundation concede OIA-1826689 à N.M.T.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| ARCTIC A40 Circulador de fluido refrigerado (rampas de teperature programáveis) | Thermo Scientific; Waltham, MA | 153-5401 | |
| C922 Pro Stream Webcam | Logitech; Newark, CA | 960-001087 | |
| Braçadeira de aço ajustável circular – 5,08 cm a 7,62 cm | Qualquer | ||
| tubo acrílico transparente - 5,7 cm x 5,1 cm x 0,3 cm | United States Plastic Corp., OH | 44036 | |
| Tubo acrílico transparente - 6,35 cm x 5,7 cm x 0,3 cm | United States Plastic Corp., OH | 440515 | |
| Tubo de acrílico transparente - 7 cm x 6.35 cm x 0.3 cm | United States Plastic Corp., OH | 44041 | |
| Selante de silicone transparente | Qualquer | ||
| Qualquer Tubo de coleta (15 ml) | Qualquer | ||
| Furadeira Sem Fio | Qualquer | ||
| Monitor de Funil de Drosophila (DFM) | TriKinetics; Waltham, MA | DFM | Usado para contar o número de moscas que caem no funil em um determinado momento |
| Software de coleta de dados DAM | TriKinetics; Waltham, MA | Registra a entrada de dados do DFM | |
| Fly Storage Lid | FlySorter; Seatle, WA | FS-96LID-5PK | Usado para carregar moscas na placa de armazenamento para o ensaio sCTmax |
| Placa de armazenamento de moscas | FlySorter; Seatle, WA | FS-96PLATE-5PK | Usado para segurar moscas durante o ensaio sCTmax |
| Fly Food Tray | FlySorter; Seatle, WA | FS-TRAY-5PK | Usado para manter as moscas nos alimentos após o carregamento na placa de 96 poços até o ensaio sCTmax |
| Funil de vidro | Kimax | 28950-75 | 75mm |
| Protetor de calha | Qualquer | abertura | ~0,5 cm de diâmetro |
| Serra Any | Any Heratherm | ||
| Incubadora Thermo Scientific | Thermo Scientific; Waltham, MA | OMS100 | |
| Adaptadores de nylon para mangueira (2) – ¼ MNPT x 3/8 | United States Plastic Corp., OH | 61135 | |
| Pistola de cola quente e cola | Qualquer | fonte | |
| luz | Qualquer | ||
| Norwalk, CT | |||
| Termopar OMEGA (Tipo T) | OMEGA; Norwalk, CT | 5LRTC-TT-K-20-36 | |
| Funil de plástico | Qualquer | Qualquer Tubo | 2" de diâmetro |
| - 0,6 cm de diâmetro | United States Plastic Corp., OH | 62852 | |
| Anel de retorta | Qualquer | ||
| Qualquer suporte de retorta | |||
| Retorta braçadeira de três pinos | Qualquer | Qualquer | |
| Rstudio | |||
| (PSIU9) | TriKinetics; Waltham, MA | PSIU9 | Conexão intermediária entre o DFM e o computador, permite várias conexões DFM |
| Isopor (2" de espessura) | Qualquer | ||
| Fita | Qualquer | Fonte | |
| Alimentação Ininterrupta (PS9-1) | TriKinetics; Waltham, MA | PS9-1 | Fonte de alimentação para o DFM e PSIU9 |
| Weld-on #4 Acrylic Cement | United States Plastic Corp., OH | 45737 |
Referências
- Dowd, W. W., King, F. A., Denny, M. W. Thermal variation, thermal extremes and the physiological performance of individuals. Journal of Experimental Biology. 218 (12), 1956-1967 (2015).
- Angilletta, M. J. Thermal Adaptation: A Theoretical and Empirical Synth....
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Reimpressões e permissões
