Method Article

Die Einnahme von Leuchtstofflampen, magnetische Nanopartikel für die Bestimmung der Fluid-Aufnahme Fähigkeiten bei Insekten

DOI:

10.3791/56619

December 20th, 2017

In This Article

Summary

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Flüssigkeit-Fütterung Insekten haben die Fähigkeit, kleinste Mengen von Flüssigkeiten aus porösen Oberflächen zu erwerben. Dieses Protokoll beschreibt eine Methode um die Fähigkeit der Insekten zu Verschlucken von Flüssigkeiten aus porösen Oberflächen mit Fütterung Lösungen mit Leuchtstofflampen, magnetische Nanopartikel direkt zu bestimmen.

Abstract

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Flüssigkeit-Fütterung Insekten nehmen eine Vielzahl von Flüssigkeiten, die in der Umwelt als Pools, Filme, oder beschränkt sich auf kleine Poren. Studien von flüssigen Erwerb erfordern Beurteilung Mouthpart Struktur und Funktion Beziehungen; flüssige Aufnahme Mechanismen sind jedoch historisch aus der Beobachtung der strukturellen Architektur, manchmal ohne Begleitung mit experimentellen Beweis abgeleitet. Hier berichten wir über eine neuartige Methode zur Beurteilung der Fähigkeiten der Flüssigkeit-Aufnahme mit Schmetterlingen (Lepidoptera) und fliegen (Diptera) mit kleinen Mengen von Flüssigkeiten. Insekten werden mit 20 % Saccharose-Lösung gemischt mit Leuchtstofflampen, magnetische Nanopartikel aus Filterpapiere bestimmten Porengrößen gefüttert. Die Ernte (interne Struktur zum Speichern von Flüssigkeiten verwendet) ist das Insekt entnommen und auf einem confocal Mikroskop gelegt. Ein Magnet ist winkte, von der Ernte, das Vorhandensein von Nanopartikeln, zu bestimmen, die angeben, ob die Insekten Flüssigkeiten aufnehmen können. Diese Methode wird verwendet, um einen weit verbreiteten Fütterung Mechanismus (Kapillarwirkung und flüssigen Brückenbildung) aufzudecken, der möglicherweise unter Lepidoptera und Diptera geteilt wird, bei der Fütterung von porösen Oberflächen. Darüber hinaus können mit dieser Methode für Studien der Fütterung Mechanismen unter einer Vielzahl von Flüssigkeit-Fütterung Insekten, darunter diejenigen wichtig in einer Krankheitsübertragung und Biomimetik und möglicherweise andere Studien, die Nano-Mikro-Größe oder Leitungen beinhalten wo Flüssigkeitstransport erfordert Überprüfung.

Introduction

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Viele Insektengruppen haben Mundwerkzeuge (Proboscises) geeignet für die Fütterung auf Flüssigkeiten, wie Nektar, faulenden Früchten, sap, fließt (z.B. Diptera1, Lepidoptera2, Hymenoptera3), Xylem (Hemiptera4), Tränen (Lepidoptera ( 5), und Blut (Phthiraptera6, besitzen7, Diptera7, Hemiptera8, Lepidoptera9). Die Fähigkeit der Insekten ernähren sich von Flüssigkeiten ist Krankheit Getriebe4,

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Protocol

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(1) Insektenarten, Zubereitung von Lösungen und Fütterung Station Setup

Hinweis: Kohl Schmetterlinge (Pieris Rapae L., Pieridae) sind wie die Arten der Vertreter Lepidoptera ausgewählt, weil sie in früheren Studien der Flüssigkeit-Aufnahme Fähigkeiten und Mouthpart Morphologie22,23verwendet wurden. Stubenfliegen (Musca Domestica L., Muscidae) und blaue Flasche fliegt (Hexamerinaufnahme Vomitoria L., Calliphoridae) werden verwendet, da sie oft beobachtet werden, Fütterung auf porösen Oberflächen13.

  1. Bestellung p. Rapae....

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Results

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Die Studie der Muster in Flüssigkeit-Aufnahme Fähigkeiten unter Flüssigkeit-Fütterung Insekten erfordert Entschlossenheit der Fütterung auftreten. Das Protokoll hier skizzierten wird verwendet, um die begrenzende Pore Größe Hypothese unter Lepidoptera und Diptera13. Die begrenzende Pore Größe Hypothese besagt, dass Flüssigkeit-Fütterung Insekten aus Flüssigkeit gefüllten Poren nicht ernähren können, wenn der Porendurchmesser Größe kleiner als der Durchmesser der Fü.......

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Discussion

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Insekt Mouthpart Funktionalität ist historisch aus Studien von Brutto Morphologie abgeleitet (z. B.., Lepidoptera Rüssel Funktionalität im Zusammenhang mit einem trinken Stroh25,-26); jedoch haben neuere Studien, die experimentelle Beweise enthalten einen Paradigmenwechsel im Verständnis von der Komplexität der Insekten Mundwerkzeuge und Struktur-Funktions-Beziehungen-2,-12,-

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgements

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Diese Arbeit wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF) Nein zu gewähren. IOS 1354956. Wir danken Dr. Andrew D. Warren (McGuire Mitte für Lepidoptera und Biodiversität, Florida Museum of Natural History, University of Florida) für die Erlaubnis zur Verwendung der Schmetterling Bilder.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
20%ige SaccharoselösungDomino ZuckerZucker, der zur Herstellung der Saccharoselösung benötigt wird, mit dH2
O Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)Sigma-AldrichP549310-fache Konzentration verdünnt auf 1X in dH2O für Insektendissektionen
Konkave Objektträgerin mit einfacher VertiefungAmScopeBS-C6Objektträger ist für die Einrichtung
FilterpapierEMDMillipore NY6004700 (60 & Mikro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
werden FilterpapierEMD MilliporeNY4104700 (41 & micro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
werden FilterpapierEMD MilliporeNY3004700 (30 & Mikro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
werden FilterpapierEMD MilliporeNY2004700 (20 & Mikro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
werden FilterpapierEMD MilliporeNY1104700 (11 & micro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
werden FilterpapierEMD MilliporeTCTP04700 (10 & Mikro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
FilterpapierEMD MilliporeTETP04700 (8 & Mikro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
FilterpapierEMD MilliporeTMTP04700 (5 & Mikro; m)Nylon-Netzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
werden FilterpapierEMD MilliporeRTTP04700 (1 & micro; m)Nylonnetzfilter und Isoporenfilter, die zur Herstellung einer porösen Oberfläche für die Insektenfütterung benötigt
Iris-MikrodisparierschereCarolina Biological Supply Company623555Scheren für das Sezieren
InsektenstifteBioquip Products1208B1Stifte, die bei Präparier- und Fütterungsversuchen verwendet werden
Präparierzange mit extrafeiner SpitzeCarolina Biological Supply Company624684Präpariergeräte
Leica M205 C StereoskopLeica MicrosystemsM205 CStereoskop zum Sezieren
Inverses konfokales MikroskopOlympusIX81Fluoreszenzmikroskop zum Nachweis magnetischer Nanopartikel
Fisherbrand PTFE Einweg-Rührstab FisherscientificS68067Magnet zum Nachweis von Nanopartikeln
Kimtech Science KimwipesKimberly-Clark Professional34155Taschentücher zur Sicherung von Insekten während der Fütterung
Stubenfliege (Musca domestica) PuppenMantisplace.comInsekten für Experimente
Insekten für ExperimentePuppen
Larven des Kohlschmetterlings (Pieris rapae)Carolina Biological Supply Company144102Insekten für Experimente
Finnpipette F1 ThermoFisher Scientific4641080NMikropipette zum Dispensieren von Flüssigkeiten
Finntip 250 PipettenspitzenThermoFisher Scientific9400250Mikropipettenspitzen
Mikroskop Glasabdeckfolien (=Deckgläser) (24 x 24 mm)AmScopeCS-S24-100Deckgläser zur Betrachtung des Insektenstamms am konfokalen Mikroskop
der Fütterungsstufe erforderlich werden werden werden Puppen Mantisplace.com Insekten für Experimente

References

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  1. Vijaysegaran, S., Walter, G. H., Drew, R. A. I. Mouthpart structure, feeding mechanisms, and natural food sources of adult Bactrocera (Diptera: Tephritidae). Ann Entomol Soc Am. 90, 184-201 (1997).
  2. Lehnert, M. S., Monaenkova, D., Andrukh, T., Beard, C. E., Adler, P. H., Kornev, K. G. Hydrophobic-hydrophilic dichotomy of the butte....

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