Summary
ऐसे अमेरिकी झींगा मछली पालन के रूप में शोषण जलीय मत्स्य पालन के लिए मत्स्य प्रेरित परिवर्तन, संभवतः संभोग सफलता में कमी करने के लिए अग्रणी, उनके प्रजनन की गतिशीलता को प्रभावित कर सकता है. इस अध्ययन का लक्ष्य physiologically या कार्यात्मक परिपक्व हो सकता है कि महिला झींगा मछलियों के संभोग सफलता सुनिश्चित करने के लिए एक noninvasive विधि विकसित किया गया था.
Abstract
उत्तर पश्चिमी अटलांटिक में सबसे अधिक उत्पादक मत्स्य पालन से एक रहा है के बावजूद, ज्यादा अमेरिकी झींगा के प्राकृतिक प्रजनन गतिशीलता बारे में अनजान बनी हुई है. शोषण जलीय आबादी (केकड़े और झींगा) में हाल ही में काम परिपक्व महिलाओं कारण शुक्राणु सीमा को उनके पूर्ण प्रजनन क्षमता को प्राप्त करने में असमर्थ हैं, जहां हालात हैं कि पता चलता है. अमेरिकी झींगा मछली पालन के विभिन्न क्षेत्रों में इस संभावना की जांच करने के लिए, एक विश्वसनीय और noninvasive विधि समुद्र में महिला झींगा मछलियों की बड़ी संख्या के नमूने के लिए विकसित किया गया था. यह विधि एक शुक्राणुओं प्लग की उपस्थिति या अनुपस्थिति का निर्धारण करने के लिए और शुक्राणु की उपस्थिति के लिए जांच की जा सकती है कि एक नमूना वापस लेने के लिए महिला के मौलिक गोदाम में एक कुंद इत्तला दे दी सुई डालने शामिल है. नियंत्रण अध्ययन की एक श्रृंखला है कि इस तकनीक की विश्वसनीयता का परीक्षण करने के लिए गोदी में और प्रयोगशाला में आयोजित की गई. इन प्रयासों में 294 महिला झींगा मछलियों की पुष्टि के लिए नमूने entailed कि उपस्थिति ओएफए शुक्राणु प्लग एक विश्वसनीय संदूक के भीतर शुक्राणु का सूचक है और इस तरह, संभोग था. इस पत्र कार्यप्रणाली और नमूना कुल महिलाओं में से एक सबसेट से प्राप्त परिणामों का विवरण. जॉर्ज बैंक और केप एन, एमए से जांचा 230 महिला झींगा मछलियों के (आकार सीमा = कवच लंबाई में 71-145 मिमी), 90.3% शुक्राणु के लिए सकारात्मक थे. कुछ महिलाओं में शुक्राणु के अभाव के लिए संभावित स्पष्टीकरण में शामिल हैं: अपरिपक्वता (शारीरिक परिपक्वता की कमी), अंडे की एक क्लच खाद के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है के बाद शुक्राणु प्लग के टूटने, और संभोग गतिविधि की कमी है. सर्वेक्षण महिला झींगा मछलियों के संभोग सफलता की जांच के लिए इस तकनीक का प्राकृतिक आबादी में प्रजनन गतिविधि दस्तावेज़ को क्षेत्र में इस्तेमाल किया जा सकता है कि एक विश्वसनीय प्रॉक्सी है कि संकेत मिलता है.
Introduction
अमेरिकी झींगा (Homarus americanus) उत्तरी अटलांटिक (~ $ 390000000 से अधिक मूल्य के 2011 में 56,000 मीट्रिक टन,) 1 में सबसे अधिक उत्पादक मत्स्य पालन में से एक है. हालांकि, जंगली आबादी में इस प्रजाति के प्रजनन की गतिशीलता के बारे में समझने की एक सामान्य कमी है. सक्रिय रूप से प्रजनन में भाग लेने वाले व्यक्तियों की संख्या और आकार सहित प्रजनन उत्पादन की अधिक सटीक अनुमान, सृजन, स्टॉक मूल्यांकन की प्रक्रिया में सुधार हो सकता है. काँटेदार झींगा मछलियों 2, नीले केकड़ों 3, राजा केकड़ों 4, पत्थर केकड़ों 5, और बर्फ केकड़े: उदाहरण के लिए, की वजह से शुक्राणु सीमा को उनके पूर्ण प्रजनन क्षमता को प्राप्त करने से रोका जाता है कि महिलाओं सहित कई व्यावसायिक रूप से शोषण समुद्री क्रसटेशियन के लिए एक चिंता का विषय के रूप में पहचान की गई है 6. समग्र लक्ष्य शुक्राणु सीमा के रूप में अच्छी तरह से अमेरिकी झींगा मछली पालन के कुछ क्षेत्रों में एक कारक हो सकता है अगर यह निर्धारित करने के लिए है.
NT "> (दिख बरकरार, हाल ही में चली जाती अंडे के साथ) ovigerous महिला झींगा मछलियों के साथ एक असंबंधित टैगिंग अध्ययन का आयोजन करते हुए झींगा मछलियों में एक संभावित शुक्राणु सीमा समस्या का पहला लक्षण मनाया गया. ~ इन जानवरों की 15% गिरा दिया था संकेत दिया है कि मछुआरों से रिपोर्ट पुनर्ग्रहण उनके अंडे चंगुल केवल 1-2 महीने के बाद. काम परिकल्पना कुछ झींगा मछलियों निषेचित नहीं किया गया था कि अंडे को ले जाने और, एक परिणाम के रूप में, 'गिर' 7. बाद में एक अध्ययन से प्रारंभिक डेटा तथ्य की पुष्टि की है रहे थे कि झींगा मछलियों होगा वे सफलतापूर्वक mated नहीं है और इन unfertilized अंडे केवल ~ 1 महीने 8 के लिए किया जाता है, भले ही अंडे से बाहर निकालना. इसलिए, प्राकृतिक आबादी में unfertilized अंडे ले जाने महिलाओं का अवलोकन दिया, हम जो शुक्राणु सीमा में योगदान हो सकता है के लिए सीमा निर्धारित करने की मांग की यौन परिपक्व झींगा मछलियों द्वारा प्रजनन की एक submaximal स्तर. इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, एक तकनीक वीर्य का पता लगाने के लिए विकसित किया गया थाphore संभोग के दौरान पुरुषों द्वारा जमा.इस कागज और वीडियो महिला झींगा मछलियों के संभोग सफलता सुनिश्चित करने के लिए विकसित की एक noninvasive, सरल विधि का वर्णन. तकनीक समुद्र में, या तो अनुसंधान या वाणिज्यिक मछली पकड़ने की नौकाओं पर सवार जल्दी और मज़बूती से उपयोग किया जा सकता है. इस नमूने विधि की जानकारी के साथ ही कुछ प्रतिनिधि निष्कर्ष तकनीक के आवेदन को वर्णन करने के लिए प्रस्तुत कर रहे हैं.
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Protocol
भाग एक: फील्ड नमूना तकनीक
1. महिला माप
- प्रत्येक महिला झींगा मछली के लिए, कवच की लम्बाई (सीएल) और नली का व्यास की एक जोड़ी का उपयोग निकटतम 1.0 मिमी दूसरी पेट खंड की चौड़ाई मापने.
नोट: (मादा अपने अंडे ले जहाँ) पेट की चौड़ाई यौन परिपक्वता का सूचक है क्योंकि दूसरी पेट खंड मापा जाता है. इसके अलावा, यह (कदम 1.2 देखें) बाद में प्रजनन चरण के साथ इन आंकड़ों से मिलान करने गिरना मंच का पता लगाने के लिए फायदेमंद हो सकता है. - पेट pleopods में से एक (झींगा मछलियों में एक मानक पद्धति प्रोटोकॉल) से दूर एक छोटे से बाहर का भाग क्लिप और बाद में एक विदारक माइक्रोस्कोप 9 के साथ देखने के लिए स्वच्छ समुद्री जल में pleopod दुकान.
नोट: यह कदम भी महिलाओं को उनके अंडे 10 बाहर निकालना करने की तैयारी कर रहे हैं कि इस बात का संकेत हैं जो pleopods, पर सीमेंट ग्रंथियों की उपस्थिति प्रकट कर सकते हैं.
2. सुई Insertion
- (18 जी 1 टेबल देखें) सिरिंज सुई डालें ~ 45 ° (चित्रा 1) ~ में पूंछ की ओर angled लाभदायक गोदाम में 1 सेमी.
नोट: यह पिछले लाभदायक गोदाम के तल पर शुक्राणु के सर्वोच्च एकाग्रता (चित्रा 1) तक पहुँचने के लिए शुक्राणु प्लग के माध्यम से धक्का दिया है के रूप में बरकरार शुक्राणु प्लग के साथ झींगा मछलियों में, सुई, सम्मिलन के दौरान कुछ प्रतिरोध को पूरा कर सकते हैं.
नोट: प्लग की उपस्थिति, अपने आप में, झींगा मछलियों mated है कि एक विश्वसनीय सूचक है. कुछ पशुओं में कोई शुक्राणु कोश मौजूद है, शायद क्योंकि थोड़ा प्रतिरोध भी हो सकते हैं, शुक्राणु कोश यह अभी तक एक प्लग में कठोर नहीं है, या यह पहले से ही अंडे में से एक या अधिक चंगुल खाद का इस्तेमाल किया गया हो सकता है, छोटा है.
चित्रा 1. सुई प्रविष्टि और समुद्री झींगा लाभदायक गोदाम का दृश्य. एक शुक्राणु नमूना निकालने के लिए समुद्री झींगा के मौलिक गोदाम में कुंद इत्तला दे दी सुई डालने. सुई के कोण और गहराई दोनों लगातार नमूने प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हैं. अधिकार: विच्छेदित और खड़ी विभाजित किया गया है कि एक लाभदायक गोदाम के देखें. शुक्राणु संदूक के नीचे (गहरे बिंदु) में स्थित हैं, जबकि शुक्राणु प्लग, गोदाम के ऊपर या सबसे बाहरी हिस्से में रह रहे. यह इस गहराई से नीचे नमूना गोदाम पंचर और एक खून से दूषित नमूना में हो सकता है कि नोट करना महत्वपूर्ण है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .
3. शुक्राणु प्लग मर्मज्ञ
- प्रारंभिक प्रविष्टि के बाद, (शरीर अक्ष को सीधा) लगभग खड़ी करने के लिए सुई के कोण बढ़ना, और बहुत धीरे धीरे यह काम शुरूनीचे की तरफ गोदाम में.
- टिप पूंछ की ओर थोड़ा ओर इशारा कर रहा है कि ताकि एक कोण पर झुका सुई रखें. यह अंत में मैट्रिक्स में प्रवेश जब तक इस मामले में सुई टिप, प्लग के शीर्ष compressing है.
- प्रतिरोध एक बार फिर महसूस किया है जब तक धीरे धीरे नीचे की ओर सुई धक्का जारी - इस संदूक के नीचे है और नमूना लिया जाता है.
4. शुक्राणु निकालना
- संदूक के नीचे से एक नमूना (अक्सर ठोस प्लग सामग्री, तरल शुक्राणु और अन्य तरल पदार्थ) निकालें और एक लेबल 2.0 मिलीलीटर की प्लास्टिक ट्यूब में नमूना जमा.
- ठंड समुद्री जल के ~ 0.1-0.5 मिलीग्राम के साथ गोदाम फ्लश.
- एक ही ट्यूब में तरल पदार्थ और जगह का लगभग 0.3 मिलीलीटर निकालें.
- बर्फ पर स्टोर शुक्राणु के नमूने वे प्रयोगशाला में जांच की जा सकती जब तक.
भाग ख: लैब में शुक्राणु के नमूने की परीक्षा
नोट: व्यक्तिगत एल के मौलिक पात्र से हटा नमूने obsters शुक्राणु कोशिकाओं उपस्थित या अनुपस्थित थे, तो यह निर्धारित करने के लिए जांच की जानी चाहिए. - प्रत्येक प्लास्टिक ट्यूब, एक कवर पर्ची के साथ एक गिलास स्लाइड पर जगह है, और एक यौगिक खुर्दबीन के साथ 100X पर देखने से ~ द्रव के 50 μl निकालें.
- नमूने के रूप में स्कोर: दुर्लभ अनेक, या अनुपस्थित शुक्राणु (इस अध्ययन वास्तविक शुक्राणु संख्या, चित्रा 2 यों नहीं किया था).
चित्रा 2. झींगा शुक्राणु नमूना छवियों. 40X बढ़ाई पर एक यौगिक माइक्रोस्कोप से देखा के रूप में, एक महिला के मौलिक गोदाम से लिया लॉबस्टर शुक्राणु के नमूनों की छवियाँ. बाईं तरफ छवि अन्य (दाएं) एक विरल नमूना (पैमाने बार = 10 माइक्रोन) को दिखाता है, जबकि कई शुक्राणु निहित है कि एक नमूना दिखाता है.. जेपीजी "लक्ष्य =" _blank "> बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
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Representative Results
यहां बताया डेटा nearshore और अपतटीय स्थानों दोनों से उत्पन्न कि महिला झींगा मछलियों की एक सबसेट के लिए थे. nearshore समूह केप एन, मैसाचुसेट्स के निकट तटीय जल में कब्जा कर लिया और जांच के लिए प्रयोगशाला के लिए कूलर में पहुंचा दिया गया है कि 44 झींगा मछलियों के शामिल. 186 अपतटीय झींगा मछलियों की कुल जॉर्ज बैंक पर कब्जा कर लिया और न्यू हैम्पशायर में एक वाणिज्यिक होल्डिंग सुविधा पर जांचा गया.
शुक्राणु के नमूने ऊपर वर्णित विधि के अनुसार पशुओं के सभी से प्राप्त की और तुरंत शुक्राणु की उपस्थिति या अनुपस्थिति के लिए जांच की गई. इस सबसेट में सभी महिलाओं की 90.3% की कुल उनके मौलिक पात्र में शुक्राणु था. हैरानी की बात है, शुक्राणु की कमी थी कि उन आकार सीमा के छोटे अंत (चित्रा 3) में जरूरी नहीं थे.
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चित्रा 3. झींगा मछलियों में शुक्राणु की उपस्थिति के लिए नमूने के परिणाम संभोग का एक संकेतक के रूप में उनके मौलिक पात्र में शुक्राणु की थी कि 5 मिमी सी.एल. आकार क्लास डिब्बे (प्रतिशत सकारात्मक) में महिला झींगा मछलियों की. प्रतिशत. महिलाओं के पानी से केप एन, एमए (71-83 मिमी सीएल) के पास और जॉर्ज बैंक (89-154 मिमी सीएल) से पकड़ा गया. सलाखों के अंदर नंबर्स कि बिन के लिए कुल नमूना आकार का प्रतिनिधित्व करते हैं. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .
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Discussion
यह वीडियो और कागज रूपरेखा और महिला झींगा मछलियों को सफलतापूर्वक mated है, यह निर्धारित करने के लिए एक विधि का प्रदर्शन. यह दृष्टिकोण यह उपयोगकर्ताओं द्वारा विभिन्न प्रकार के समुद्र में झींगा मछलियों का बड़े पैमाने पर नमूना लेने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि काफी सरल है. विधि संभोग के दौरान पुरुष से महिला झींगा मछलियों को पारित कर दिया है कि मौलिक संदूक में एक शुक्राणु कोश की उपस्थिति का पता लगाने पर आधारित है. ये spermatophores आंशिक रूप से वे गोदाम में जमा कर रहे हैं के बाद शीघ्र ही एक शुक्राणु प्लग में कड़ा, इस प्रकार, एक शुक्राणु प्लग की उपस्थिति भी संभोग सफलता का सूचक है. इस अध्ययन, साथ ही बाद में एक बड़े अध्ययन में यह शुक्राणु प्लग का सबसे शुक्राणु उन्हें 11 के साथ जुड़ा था कि निर्धारित किया गया था. एक प्लग की उपस्थिति संभोग गतिविधि का एक विश्वसनीय संकेत है हालांकि, जबकि इसके अभाव नहीं है.
इस नमूने कार्यप्रणाली एक अंडे के लिए महिला झींगा मछलियों की क्षमता पर नकारात्मक प्रभाव incurs अगर हम पूरी तरह से कुछ नहीं किया जा सकता है यद्यपिसफलतापूर्वक अपने अंडे क्लच खाद घ, क्षति शुक्राणु कोश या गोदाम या तो कम हो जाएगा सुझाव है कि कि इस शुक्राणु नमूना प्रोटोकॉल के पहलू हैं. डेटा कुछ झींगा मछलियों, बाद शुक्राणु नमूना, अभी भी अंडे निषेचित की चंगुल (n = 3) बाहर निकालना और एक ही शुक्राणु कोश का उपयोग करते हुए अंडे के एक से अधिक क्लच fertilizing में सक्षम हैं संकेत मिलता है कि (जारी प्रयोगशाला अध्ययन से) कर रहे हैं. ये अंडे का विकास और नमूना नहीं किया गया है कि झींगा मछलियों को इसी हैच. इसके अलावा, यह नमूना तकनीक केवल कुल शुक्राणु का एक छोटा सा अंश नमूने के लिए कार्य करता है. यह मात्रात्मक एक संदूक की पूरी सामग्री का नमूना करने का इरादा नहीं है. कारण गोदाम 12,13 के जटिल शारीरिक संरचना करने के लिए, एक अलग तकनीक (जैसे विच्छेदन) के परिणाम के उन प्रकार प्राप्त करने के लिए आवश्यक होगा.
शुक्राणु कोश अपेक्षाकृत n था शायद क्योंकि शुक्राणु, एक शुक्राणु प्लग का अभाव है कि नमूना जानवरों की संख्या में पाया गया थाEW, और अभी तक एक प्लग में कठोर नहीं था, या शुक्राणु कोश पहले अंडे में से एक या अधिक चंगुल खाद का इस्तेमाल किया गया था और खराब था. इसलिए, संभोग सफलता का सबसे सटीक सूचकांक प्राप्त करने के क्रम में यह शुक्राणु के लिए एक शुक्राणु प्लग और नमूने के लिए दोनों की जांच जरूरी है.
नमूना प्रक्रिया के दौरान सुई की सटीक अभिविन्यास कई कारणों से महत्वपूर्ण है. सबसे पहले, सुई पार्श्व शरीर विमान के समानांतर है आश्वस्त है कि मौलिक गोदाम की पतली तरफ मर्मज्ञ से रोकता है. तकनीक सही ढंग से किया जाता है जब सुई कभी नहीं वास्तव में शरीर गुहा प्रवेश के रूप में, यह कोई मृत्यु दर का कारण बनता है. दूसरा, सुई की एक steepening द्वारा पीछा 45 ° प्रविष्टि कोण, सुई शुक्राणु शुक्राणु कोश की दीवार मर्मज्ञ और आसन्न शरीर साइनस में प्रवेश के बिना केंद्रित कर रहे हैं, जहां संदूक के नीचे (चित्रा 1) पहुँचता है कि यह सुनिश्चित करने में मदद करता है .
13 का एक परिणाम के रूप में, काफी आसानी से अपने acrosomal प्रतिक्रिया से गुजरना. शुक्राणु प्रतिक्रिया व्यक्त किए जाने के बाद, वे नमूने में टूट और पहचान मुश्किल बनने के लिए शुरू करते हैं. इस कारण से, नमूना शीशियों का आंदोलन एक न्यूनतम करने के लिए रखा जाना चाहिए. नमूने शांत रखते हुए भी शुक्राणु की अखंडता को बनाए रखने में मदद करने के लिए प्रकट होता है. अंत में, यह जब नमूना प्रसंस्करण बाँझ समुद्री जल का उपयोग करने का सुझाव दिया है. यह शुक्राणु को नुकसान पहुंचा सकता है कि बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीवों के विकास (36-48 ओवर घंटा) को कम करने के लिए कार्य कर सकते हैं.
नमूना महिला झींगा मछलियों की (90.3%) सबसे उनके मौलिक पात्र में शुक्राणु की उपस्थिति के आधार पर, सफलतापूर्वक mated था. वे या तो यौन अपरिपक्व थे, क्योंकि पशुओं के शेष उनके शुक्राणु प्लग में समय के साथ खराब हो या हो चुका था, शुक्राणु सकारात्मक नहीं हो सकतापूरी तरह से अंडे में से एक या अधिक चंगुल खाद के लिए किया जाता है, या वे वे अपने गिरना चक्र 11 में सही समय पर एक उपयुक्त पुरुष का सामना कभी नहीं, शायद क्योंकि mated कभी नहीं था एन. जॉर्ज बैंक क्षेत्र में महिला lobsters है एक महिलाओं का केवल 50% 100 मिमी 14 में परिपक्व के साथ, आकार में परिपक्वता अपेक्षाकृत बड़े. केप एन महिलाओं महिलाओं के 50% सी.एल. 15 90 मिमी पर परिपक्व के साथ, अपतटीय झींगा मछलियों की तुलना में एक थोड़ा छोटे आकार में परिपक्व. इसलिए, यह शुक्राणु प्लग कमी महिलाओं की कुछ संभावना अपरिपक्व और इस प्रकार, mated है नहीं होगा थे सुझाव है कि अनुचित नहीं है, सबसे छोटी महिलाओं में 71 मिमी सी.एल. थे कि दिया. इस तरह हमारे अपतटीय सबसेट में जांचा उन जैसे कई बड़े महिला lobsters, molting और 16 remating बिना लगातार वर्षों में अंडे हो सकता है.
एक ही शुक्राणु कोश के प्रयोग से कई fertilizations अंत में प्लग सामग्री की एक टूटने में परिणाम हो सकता है और recept में निहित शुक्राणु उपयोग कर सकते हैंAcle एक नकारात्मक परिणाम से बेदखल. बहरहाल, समय के शुक्राणु प्लग के यांत्रिक टूटने, हमारे ज्ञान करने के लिए, वर्णित नहीं किया गया है. अंत में, यह उनके पात्र में शुक्राणु बिना उन महिलाओं के एक दोस्त का पता लगाने में असमर्थ रहे कि संभव है. विषम महिला लिंग अनुपात जॉर्ज बैंक लॉबस्टर शेयर 17 में दर्ज किया गया है, और इस शुक्राणु सीमा की ओर जाता है कि संभावना के कारण समुद्री झींगा आबादी के प्रजनन उत्पादन के लिए संभावित परिणाम के लिए आगे ध्यान देने योग्य है.
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Disclosures
लेखक ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा.
Acknowledgments
उनके सहयोग बहुत सराहना की है - लेखकों जिसका नावों हम से नमूने के लिए अनुमति दी गई सभी नई इंग्लैंड वाणिज्यिक lobstermen धन्यवाद देना चाहूंगा. इसके अलावा, हम छोटे बे लॉबस्टर कंपनी (Newington, राष्ट्रीय राजमार्ग) और हमें उनकी सुविधाओं में नमूने का संचालन करने की अनुमति दी है जो Champlin के समुद्री भोजन (प्वाइंट जूडिथ, आरआई) को धन्यवाद. निम्नलिखित उह्ह छात्र इस अध्ययन के दौरान अमूल्य सहायता प्रदान की: हेली सफेद, Françoise मॉरिसन, सारा Havener, ऑड्रा Chaput, और मई Grose. इस परियोजना WHW (परियोजना # R/CFR-11) और जेएसजी को एक उह्ह समुद्री कार्यक्रम अनुदान के लिए राष्ट्रीय राजमार्ग SeaGrant से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Calipers | Mitutoyo Digimatic | 500-196-20 | http://www.globalindustrial.com |
| 3 ml Luer-Lok syringe | Beckton-Dickinson | 309585 | www.bd.com |
| Monoject aluminum hub blunt needles, 18 G x 1 | Webster Veterinary | 8881202348 | www.mywebstervet.com |
| 2.0 ml Plastic storage tubes | Eppendorf | wu-06333-72 | http://www.coleparmer.com |
| Styrofoam cooler with ice | |||
| Compound light microscope | Olympus | BH System | http://www.olympusamerica.com |
| Glass sides with cover slip | 75 mm x 25 mm, ~1 mm thickness | ||
| Pipettor with disposable tips |
References
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