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Neuroscience

Locust Palp Sensilla Basiconica के लिए एकल Sensillum रिकॉर्डिंग

Published: June 23, 2018 doi: 10.3791/57863

Summary

यह कागज कीट mouthparts के palps पर sensilla basiconica से एकल sensillum रिकॉर्डिंग के लिए एक विस्तृत और अत्यधिक प्रभावी प्रोटोकॉल का वर्णन करता है ।

Abstract

locust mouthparts के palps को परम्परागत gustatory अंग माना जाता है जो locust के भोजन चयन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, विशेषकर sensilla chaetica के माध्यम से गैर-वाष्पशील रासायनिक संकेतों का पता लगाने के लिए (पहले नामित टर्मिनल sensilla या सेही sensilla). अब इस बात का सबूत बढ़ रहा है कि इन palps में भी एक घ्राण फंक्शन है. एक गंध रिसेप्टर (LmigOR2) और एक गंध-बाध्यकारी प्रोटीन (LmigOBP1) न्यूरॉन्स और गौण कोशिकाओं में स्थानीयकृत किया गया है, क्रमशः, palps के sensilla basiconica में. एकल sensillum रिकॉर्डिंग (एसएसआर) विशेष गंध रिसेप्टर्स पर सक्रिय लाइगैंडों स्क्रीनिंग के लिए एक प्रभावी तरीका है, जो गंध रिसेप्टर न्यूरॉन्स की प्रतिक्रियाओं की रिकॉर्डिंग के लिए प्रयोग किया जाता है । एसएसआर palp sensilla में सुगंधित रिसेप्टर्स के कार्यात्मक अध्ययन में प्रयोग किया जाता है । palps के गुंबद पर स्थित sensilla basiconica की संरचना एंटेना पर उन की संरचना से कुछ अलग है । इसलिए, जब odorants द्वारा प्राप्त एक एसएसआर प्रदर्शन, कुछ विशिष्ट सलाह इष्टतम परिणाम हासिल करने के लिए उपयोगी हो सकता है । इस पत्र में, एक विस्तृत और अत्यधिक प्रभावी कीट palp sensilla basiconica से एक एसएसआर के लिए प्रोटोकॉल शुरू की है ।

Introduction

पशु chemosensory अंगों की एक श्रृंखला विकसित किया है कि भावना exogenous रासायनिक cues । कीड़ों में, सबसे महत्वपूर्ण chemosensory अंगों एंटीना और palps हैं । इन अंगों पर कई प्रकार के chemosensory बाल, जिन्हें chemosensory sensilla कहा जाता है, बालों के भीतर chemosensory न्यूरॉन्स (CSNs) द्वारा innervated जाते हैं । CSNs chemosensory sensilla में रासायनिक उत्तेजनाओं से संकेत transduction के माध्यम से विशिष्ट रासायनिक cues को पहचानने के लिए विद्युत क्षमता है कि बाद में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र1,2,3 को हस्तांतरित कर रहे है .

CSNs एक्सप्रेस विभिन्न chemosensory रिसेप्टर्स [जैसे, गंध रिसेप्टर्स (ओआरएस)], ionotropic रिसेप्टर्स (आईआरएस), और gustatory रिसेप्टर्स (GRs) उनकी झिल्ली पर, जो exogenous के विभिन्न प्रकार के साथ जुड़े chemosensation रासायनिक cues सांकेतिक शब्दों में बदलना 4,5,6. CSNs का लक्षण वर्णन सेलुलर और कीट chemoreception के आणविक तंत्र के elucidation के लिए महत्वपूर्ण है । अब सिंगल sensillum रिकॉर्डिंग (एसएसआर) कई कीड़ों के antennal sensilla में कीट CSNs के लक्षण वर्णन के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल तकनीक है, जिसमें मक्खियों7, पतंगे8, भृंग9, एफ़िड्स10, टिड्डियां11, और चींटियों12. हालांकि, कुछ अध्ययनों से एक एसएसआर के लिए आवेदन किया है कीट palps13,14,15,16,17, क्योंकि उनके sensilla के विशेष संरचनाओं बनाने electrophysiological रिकॉर्डिंग मुश्किल18.

टिड्डियां (Orthoptera) के झुंड अक्सर गंभीर फसल क्षति और आर्थिक हानि के कारण19। माना जाता है कि palps20,21,22,23,24टिड्डियां के भोजन चयन में अहम भूमिका निभाते हैं । दो प्रकार के chemosensory sensilla की जांच एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) द्वारा की जाती है । आमतौर पर, ३५० sensilla chaetica और 7-8 sensilla basiconica locust palps18के प्रत्येक गुंबद पर मनाया जाता है । Sensilla chaetica gustatory Sensilla कि भावना गैर वाष्पशील रासायनिक cues हैं, जबकि Sensilla basiconica एक घ्राण समारोह है, अस्थिर रासायनिक cues संवेदन ।

locust palps पर, sensilla basiconica (ca. 12 µm) के हेयर सॉकेट के व्यास, sensilla chaetica (ca.8 µm)18,25के उन लोगों की तुलना में बहुत अधिक हैं । palps पर sensilla basiconica की cuticular दीवार antennal sensilla18की तुलना में ज्यादा मोटी है । इसके अलावा, palp के गुंबद एक अत्यधिक लचीला छल्ली भीतर द्रव सामग्री है । इन विशेषताओं का मतलब है कि एक microelectrode और अच्छे electrophysiological संकेतों के अधिग्रहण के साथ एक पैठ antennal sensilla के लिए अधिक से अधिक कठिन है । इस पत्र में, locust palp sensilla basiconica के लिए एक विस्तृत और अत्यधिक प्रभावी एसएसआर प्रोटोकॉल एक वीडियो के साथ प्रस्तुत किया गया है ।

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Protocol

1. उपकरणों और कीट की तैयारी

  1. टंगस्टन इलेक्ट्रोड और उत्तेजनाओं समाधान की तैयारी
    1. एक नए टंगस्टन तार फिक्स (०.१२५ mm का व्यास, ७५ मिमी की लंबाई) एक micromanipulator में और यह एक 10% में पैनापन (डब्ल्यू/वी) सोडियम नाइट्राइट (नैनो2) समाधान एक सिरिंज में 10 v एक stereomicroscope (40X आवर्धन) के तहत के बारे में 1 मिनट के लिए एक बिजली की आपूर्ति द्वारा प्रदान की ।
    2. 10% नैनो2 समाधान, के बारे में 4 मिमी में 5 वी < 1 मिनट में (आंकड़ा 1a) में बार तेज टंगस्टन तार डुबकी ।
    3. stereomicroscope के तहत अक्सर तेज टंगस्टन टिप के व्यास की जांच करें जब तक यह काफी ठीक है एक locust palp घ्राण sensillum के छल्ली घुसना (आंकड़ा 1b) ।
    4. उत्तेजना समाधान तैयार करें । खनिज तेल में रासायनिक उत्तेजना पदार्थ के प्रत्येक पतला । 10% कमजोर पड़ने पर 1-nonanol और nonanoic एसिड पतला करें । पतला ई-2-hexenal और hexanal पर 10-2, 10-3, 10-4, और 10-5
    5. तैयार पाश्चर उत्तेजनाओं को लेकर ट्यूबों: डालें फ़िल्टर कागज स्ट्रिप्स (लंबाई 2 सेमी, ०.५ सेमी की चौड़ाई) पाश्चर ट्यूबों में, पतला उत्तेजना समाधान जोड़ें (प्रत्येक 10 µ एल) फिल्टर पेपर स्ट्रिप्स के लिए, और फिर पिपेट टिप्स के साथ पाश्चर ट्यूबों प्लग (1 मिलीलीटर).
  2. कीट तैयार
    1. रियर टिड्डियां (Locusta migratoria) भीड़ की स्थिति के तहत ताजा गेहूं अंकुर के साथ ६०% के सापेक्ष आर्द्रता, 28-30 डिग्री सेल्सियस का तापमान, और 18:6 एच के एक photoperiod (प्रकाश: डार्क) । 1-to 3-दिवसीय 5th instar locust अप्सराओं को चुनें और रिकॉर्डिंग करते समय किसी व्यवधान से बचने के लिए ठीक कैंची से एंटेना को निकालें ।
  3. locust दाढ़ की हड्डी palp धारक की तैयारी
    1. दाढ़ की हड्डी palp धारक (मील प्रति घंटे) के आधार के रूप में एक ग्लास स्लाइड (25 मिमी x ७५ मिमी) का उपयोग करें । एक प्लास्टिक टुकड़ा (ऊंचाई में 1 मिमी, चौड़ाई में 10 मिमी, लंबाई में ३५ मिमी) डबल पक्षीय चिपकने वाला टेप के साथ ग्लास स्लाइड के एक कोने में संलग्न है, और अंत में एक कवर ग्लास (18 मिमी x 18 मिमी) को ठीक डबल पक्षीय चिपकने वाला टेप के साथ प्लास्टिक टुकड़ा के शीर्ष पर । एक गैर पर्ची परत के रूप में कवर ग्लास पर लाल रबर टेप का एक छोटा सा टुकड़ा रखें । प्लास्टिक का टुकड़ा और कवर ग्लास locust palp के लिए मंच का गठन । प्लेटफार्म की ऊंचाई लगभग १.५ एमएम है ।
    2. एक टंगस्टन तार (०.१२५ मिमी का व्यास, ३६ मिमी की लंबाई) १.५ मिमी मंच के अंदर के किनारे के समानांतर की दूरी पर स्थापित करें । डबल पक्षीय चिपकने वाला टेप के साथ मंच पर तार के दो सिरों को ठीक करें ।

2. Locust दाढ़ की हड्डी Palps की तैयारी

  1. एक केंद्रापसारक ट्यूब (१.५ एमएल) खड़ी छमाही में कटौती और नीचे से काट । locust को तैयार ट्यूब में रखें । ventral क्षेत्र को छोड़ दें और locust का सिर उजागर करें । डबल पक्षीय चिपकने वाला टेप (चित्रा 2a) के साथ ग्लास स्लाइड करने के लिए विधानसभा फिक्स ।
  2. मंच पर सही दाढ़ की हड्डी palp खींचो ।
  3. palp के चौथे खंड पर टंगस्टन तार रखो । टंगस्टन तार के प्रत्येक पक्ष पर चिपकने वाला पुटी जगह, दाढ़ की हड्डी palp से लगभग 2 मिमी (चित्रा 2a और बी3) ।

3. एकल Sensillum रिकॉर्डिंग

  1. एक माइक्रोस्कोप के अंतर्गत locust दाढ़ की हड्डी palp तैयारी को कम आवर्धन (100X) पर रखें । palp रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड (आंकड़ा 3ए) करने के लिए सीधा है जब तक तैयारी की स्थिति को समायोजित करें.
  2. एक micromanipulator का उपयोग कर locust आंख में संदर्भ इलेक्ट्रोड (टंगस्टन इलेक्ट्रोड) डालें. micromanipulator के साथ दाढ़ की हड्डी palp के लिए रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड (टंगस्टन इलेक्ट्रोड) के पास ले जाएँ
  3. दाढ़ की हड्डी palp (चित्र 3 बी) से लगभग 1 सेमी करने के लिए गंध डिलीवरी डिवाइस समायोजित करें ।
  4. रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर ऑटो स्पाइक ३२ खोलें । रिकॉर्डिंग पैरामीटर निम्नानुसार सेट करें: रिकॉर्डिंग स्केल पर ५०० µV; ३०० हर्ट्ज पर फिल्टर के उच्च कटऑफ, २०० हर्ट्ज पर कम कटऑफ; और 10 एस पर ट्रिगर ।
  5. एक 10x यूनिवर्सल एसी/डीसी एम्पलीफायर के लिए रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड कनेक्ट.
  6. एक उच्च आवर्धन (500X) के लिए माइक्रोस्कोप स्विच । दाढ़ की हड्डी palp पर एक basiconic sensillum के आधार में रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड डालें और नाजुक अच्छी सहज spikes (चित्रा 3 डी) प्राप्त करने के लिए रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड को समायोजित.
  7. 20 मिलीलीटर/s पर एक सतत हवा धारा देने के लिए उत्तेजना नियंत्रक खोलें 10 एस के लिए उत्तेजना समय सेट, 10 एस उत्तेजना पल्स की शुरुआत से पहले शुरू.
  8. संकेतों को बढ़ाना के लिए एक 10x यूनिवर्सल एसी/ IDAC 4 में संकेतों फ़ीड । ऑटो स्पाइक ३२ सॉफ्टवेयर के साथ संकेतों का विश्लेषण करें । एसी संकेतों बैंड-पास फ़िल्टर २०० से ३०० हर्ट्ज के बीच है । शोर से पीक-से-गर्त आयाम भेद करने के लिए ऑटो स्पाइक ३२ का प्रयोग करें । कार्रवाई संभावित आवृत्तियों में बढ़ जाती है के रूप में न्यूरॉन्स की प्रतिक्रियाओं की गणना (प्रति सेकंड spikes) सहज आवृत्तियों पर. एक सांख्यिकीय विश्लेषण GraphPad चश्मे 7 का उपयोग कर प्रदर्शन ।

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Representative Results

locust दाढ़ की हड्डी palp पर दो sensilla उपप्रकार (pb1 और pb2) रासायनिक odorants (10% 1-nonanol और 10% nonanoic एसिड) के लिए अलग प्रतिक्रिया गतिशीलता के आधार पर पहचाने जाते हैं । pb1 में ंयूरॉंस काफी अधिक spikes के लिए 1-nonanol nonanoic एसिड की तुलना में जबकि pb2 में न्यूरॉन्स काफी कम 1-nonanol द्वारा nonanoic एसिड (चित्रा 4) की तुलना में सक्रिय हैं । Hexanal और ई-2-Hexenal एक locust palp खोलने प्रतिक्रिया ()26का आह्वान कर सकते हैं । Hexanal एक प्रचुर मात्रा में मेजबान संयंत्र हरी पत्ती वाष्पशील जो खाद्य स्रोत के लिए एक और पुष्टि करने के लिए योगदान कर सकते है26। spikes pb1 ंयूरॉंस में पिछले लंबे समय तक pb2 की उन से जब वे ई द्वारा उत्तेजित कर रहे है-2-hexenal (चित्रा 4) । pb1 और pb2 प्रदर्शन में न्यूरॉन्स इसी तरह मजबूत प्रतिक्रियाओं को hexanal (चित्रा 4). अवधि के बीच सभी spikes के मतलब परिवर्तन की तुलना 5 एस पहले और 5 एस उत्तेजना के बाद इंगित करता है कि 1-nonanol के लिए प्रतिक्रिया pb1 में nonanoic एसिड की तुलना में काफी अधिक है, लेकिन pb2 में विपरीत (चित्रा 5) । sensilla के इन दो उपप्रकारों में न्यूरॉन्स ई-2-hexenal और hexanal, और उनकी प्रतिक्रिया पैटर्न इन दो aldehydes अलग करने के लिए खुराक-निर्भर के लिए (चित्रा 6A और घमण्ड) ।

Figure 1
चित्र 1. इलेक्ट्रोड तैयारी । () इस पैनल इलेक्ट्रोड तंत्र पैनापन के एक सामांय दृश्य से पता चलता है । 10% नैनो2 से युक्त सिरिंज (बाएं) इलेक्ट्रोड पैनापन करने के लिए प्रयोग किया जाता है (सही). () इस पैनल इलेक्ट्रोड टिप (एक: उपयुक्त; बी: अनुपयुक्त) के एक करीबी दृश्य से पता चलता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2. Locust दाढ़ की हड्डी palp धारक (मील प्रति घंटा) । () मील प्रति घंटे और एक locust गिलास स्लाइड पर यह माइक्रोस्कोप के तहत स्थिति से पहले बढ़ रहे हैं । () इस पैनल locust दाढ़ की हड्डी palp, मंच पर टंगस्टन तार द्वारा तय की एक बंद से पता चलता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3. एकल sensillum रिकॉर्डिंग । () इस पैनल इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी सेटअप का एक दृश्य दिखाता है । () यह पैनल माइक्रोस्कोप पर चढ़कर locust तैयारी के एक करीबी दृश्य को दिखाता है । () यह छवि 100X आवर्धन पर locust दाढ़ की हड्डी palp से पता चलता है । () यह छवि 500X आवर्धन पर palp को दिखाती है. तीर किसी basiconic sensillum को इंगित करता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4. locust दाढ़ की हड्डी palp के एकल sensillum रिकॉर्डिंग की प्रतिक्रिया निशान । इस पैनल में, pb1 palp sensilla basiconica के उपप्रकार 1 के लिए खड़ा है; pb2 palp sensilla basiconica के उपप्रकार 2 के लिए खड़ा है । निशान के ऊपर सलाखों उत्तेजना अवधि (1 एस) से संकेत मिलता है । इन रिकॉर्डिंग के लिए, सभी गंध ई-2-hexenal और hexanal, जो 1% से पतला कर रहे है के अलावा 10% कमजोर पड़ने पर इस्तेमाल किया जाता है । इस आंकड़े को झांग एट अल से संशोधित किया गया है । 26. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें

Figure 5
चित्रा 5. pb1 और pb2 में ंयूरॉंस में spikes के मतलब संख्या की तुलना nonanoic एसिड और 1-nonanol द्वारा उत्तेजित । spikes के मतलब संख्या 5 एस पीरियड्स से पहले और उत्तेजना के बाद की गणना कर रहे हैं । pb1, में spikes के मतलब संख्या 1-nonanol का जवाब न्यूरॉन्स में spikes के उन लोगों की तुलना में काफी अधिक वृद्धि nonanoic एसिड का जवाब (n = 11 palps; पोस्ट हॉक टी-परीक्षणों के साथ ANOVA; p < ०.०००१), pb2 के विपरीत (n = 10 palps; पोस्ट हॉक टी-परीक्षणों के साथ ANOVA; पी = ०.०११०) । त्रुटि पट्टी SEM का प्रतिनिधित्व करता है । इस आंकड़े को झांग एट अल से संशोधित किया गया है । 26. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें

Figure 6
चित्रा 6. pb1 में न्यूरॉन्स के पैटर्न और pb2 जवाब खुराक-निर्भर ई-2-hexenal और hexanal. () इस पैनल pb1 में ंयूरॉंस के पैटर्न से पता चलता है (± SEM; n = 12 palps). () इस पैनल pb2 में न्यूरॉन्स के पैटर्न से पता चलता है (± SEM; n = 10 palps). इस आंकड़े को झांग एट अल से संशोधित किया गया है । 26. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें

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Discussion

कीड़े खाद्य गंध का पता लगाने के लिए palps पर निर्भर करते हैं, और उनके palps13,27speciation में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए माना जाता है । palps सरल घ्राण अंगों रहे है और neuromolecular28chemosensation अंतर्निहित नेटवर्क की खोज के लिए एक आकर्षक मॉडल के रूप में बढ़ती ध्यान प्राप्त कर रहे हैं ।

कीट labellar और palp SSRs सफलतापूर्वक किया गया है पर Drosophila melanogaster, Anopheles gambiae, और Culex quinquefasciatus13,14,15,16 , 17 लेकिन शायद ही कभी एक वीडियो प्रस्तुति16,29के रूप में सूचित किया गया है । इसके विपरीत, antennal SSRs पर वीडियो डेटा Drosophilaके लिए उपलब्ध हैं, नाभि orangeworm मोठ (Amyeloistransitella), Schistocerca अमेरिकी, और बिस्तर बग (Cimex lectularius)16, 30 , 31 , ३२ , ३३.

Locust palp sensilla basiconica एक विशेष संरचना है कि Locust antennal sensilla और कई अंय कीट sensilla की है कि से अलग है । यहां वर्णित विधि का उपयोग कर, locust palp sensilla basiconica उपप्रकार pb1 और pb2 द्वारा उत्पंन कार्रवाई संभावितों दर्ज किया जा सकता है और भेदभाव (चित्रा 4 और चित्रा 5) ।

महत्वपूर्ण कदम रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड की पैठ है । रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड sensillum के आधार में डाला जाना चाहिए और अच्छा संकेत प्राप्त कर रहे हैं जब तक उन्नत. इसके अलावा, यह जब रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड sensillum के आधार में डाला जाता है टूट से palp के गुंबद को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है । इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए, हम एक विशेष locust दाढ़ की हड्डी palp धारक (मील प्रति घंटे) सहित एक मंच की स्थापना की और palp के चौथे खंड सेक करने के लिए एक टंगस्टन तार का इस्तेमाल किया । इस प्रक्रिया की कई पुनरावृत्ति प्रदर्शित करता है कि यह प्रभावी है । कई odorants करने के लिए sensilla में ंयूरॉंस की प्रतिक्रिया पैटर्न के आधार पर, हम पहली बार के लिए, locust दाढ़ की हड्डी palp, अर्थात् pb1 और pb2 पर sensilla basiconica के दो उपप्रकार की पहचान की है ।

इस प्रकाशन में उल्लिखित तकनीक की सीमा यह है कि यह बड़े कीड़ों (जैसे, पतंगे, भृंग, और टिड्डियां) को रिकॉर्ड करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जबकि छोटे कीड़े (जैसे, मक्खियों और मच्छरों) को रिकॉर्ड करने के लिए नहीं है, जो अपने स्वयं के प्लेटफार्मों और तकनीक13,14,15,16,17। यह तकनीक मौजूदा तरीकों के पूरक है ।

अंत में, कीट palp sensilla basiconica से एक एसएसआर का एक अत्यधिक प्रभावी प्रोटोकॉल विस्तार से वर्णित है । इस प्रोटोकॉल mouthpart पर कीट olfaction के आणविक और सेलुलर तंत्र के अध्ययन में एक उपयोगी तकनीक के साथ शोधकर्ताओं प्रदान कर सकता है । गैस क्रोमैटोग्राफी से जुड़ी इस पद्धति का इस्तेमाल अनुकूल खाद्य संसाधनों के अर्क में प्राकृतिक electrophysiologically-सक्रिय लाइगैंडों की पहचान के लिए किया जा सकता है.

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

यह काम चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (सं. 31472037) से अनुदान द्वारा समर्थित है । इस लेख में व्यापार नाम या वाणिज्यिक उत्पादों का कोई उल्लेख केवल विशिष्ट जानकारी प्रदान करने के प्रयोजन के लिए है और एक सिफारिश मतलब नहीं है ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tungsten wire ADVENT W559504 Used for making the electrode and fixing the palp
NaNO2 Sigma-aldrich 563218-25G Used for sharpening the tungsten wire
AC Power Supply Syntech A2-70 Providing the voltage in sharpening the tungsten wire
Stereoscope Motic SMZ-163 Used for observing the sharpening of tungsten wire
Microscope Olympus W-51 Used for observing the sensilla on locust maxillary palp
Intelligent Data Acquisition Controller Syntech IDAC-4 Real-time on screen display of all signals before and during recording
Stimulus controller Syntech CS-55 Used for controlling the stimulus application
Electronic micromanipulator C.M.D.T CFT-8301D Used for minor movement of the recording electrode
Micromanipulator Narishige MN-151 Used for minor movement of the reference electrode
Speaker EDIFIER R101T06 Connected with IDAC-4 and providing sound for the signal
Magnetic base PDOK PD-101 Used to hold the electrode, and stimulus delivery tube
Vibration Isolation Table TianHe HAP-100-1208 Used for isolating the vibration from the equipment
Glass slide CITOGLAS ZBP-407 Used for making the base for the MPH
Blu-tack Bostik Blu-tack-45g Fixing the tungsten wire
Pasteur tube YARE WITEG Placing the filter paper containing stimuli stimulus solutions

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References

  1. Carey, A. F., Carlson, J. R. Insect olfaction from model systems to disease control. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (32), 12987-12995 (2011).
  2. Leal, W. S. Odorant reception in insects: roles of receptors, binding proteins, and degrading enzymes. Annual Review of Entomology. 58, 373-391 (2013).
  3. Zhang, J., Walker, W. B., Wang, G. Pheromone reception in moths: from molecules to behaviors. Progress in Molecular Biology and Translational Science. 130, 109-128 (2015).
  4. Vosshall, L. B., Amrein, H., Morozov, P. S., Rzhetsky, A., Axel, R. A spatial map of olfactory receptor expression in the Drosophila antenna. Cell. 96 (5), 725-736 (1999).
  5. Benton, R., Vannice, K. S., Gomez-Diaz, C., Vosshall, L. B. Variant ionotropic glutamate receptors as chemosensory receptors in Drosophila. Cell. 136 (1), 149-162 (2009).
  6. Vosshall, L. B., Stocker, R. F. Molecular architecture of smell and taste in Drosophila. Annual Review of Neuroscience. 30, 505-533 (2007).
  7. de Bruyne, M., Foster, K., Carlson, J. R. Odor coding in the Drosophila antenna. Neuron. 30, 537-552 (2001).
  8. Roelofs, W., et al. Sex pheromone production and perception in European corn borer moths is determined by both autosomal and sex-linked genes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 84 (21), 7585-7589 (1987).
  9. Larsson, M. C., Leal, W. S., Hansson, B. S. Olfactory receptor neurons detecting plant odours and male volatiles in Anomala cuprea beetles (Coleoptera: Scarabaeidae). Journal of Insect Physiology. 47 (9), 1065-1076 (2001).
  10. Zhang, R., et al. Molecular basis of alarm pheromone detection in aphids. Current Biology. 27 (1), 55-61 (2017).
  11. Cui, X., Wu, C., Zhang, L. Electrophysiological response patterns of 16 olfactory neurons from the trichoid sensilla to odorant from fecal volatiles in the locust, Locusta migratoria manilensis. Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 77 (2), 45-57 (2011).
  12. Sharma, K. R., et al. Cuticular hydrocarbon pheromones for social behavior and their coding in the ant antenna. Cell Reports. 12 (8), 1261-1271 (2015).
  13. de Bruyne, M., Clyne, P. J., Carlson, J. R. Odor coding in a model olfactory organ: the Drosophila maxillary palp. Journal of Neuroscience. 19 (11), 4520-4532 (1999).
  14. Syed, Z., Leal, W. S. Maxillary palps are broad spectrum odorant detectors in Culex quinquefasciatus. Chemical Senses. 32 (8), 727-738 (2007).
  15. Lu, T., et al. Odor coding in the maxillary palp of the malaria vector mosquito Anopheles gambiae. Current Biology. 17 (18), 1533-1544 (2007).
  16. Pellegrino, M., Nakagawa, T., Vosshall, L. B. Single sensillum recordings in the insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae. Journal of Visualized Experiments. 36, e1725 (2010).
  17. Grant, A. J., Wigton, B. E., Aghajanian, J. G., O'Connell, R. J. Electrophysiological responses of receptor neurons in mosquito maxillary palp sensilla to carbon dioxide. Journal of Comparative Physiology A. 177 (4), 389-396 (1995).
  18. Blaney, W. The ultrastructure of an olfactory sensillum on the maxillary palps of Locusta migratoria (L.). Cell and Tissue Research. 184 (3), 397-409 (1977).
  19. Hassanali, A., Njagi, P. G. N., Bashir, M. O. Chemical ecology of locusts and related acridids. Annual Review of Entomology. 50, 223-245 (2005).
  20. Chapman, R. F. Contact chemoreception in feeding by phytophagous insects. Annual Review of Entomology. 48, 455-484 (2003).
  21. Chapman, R. F., Sword, G. The importance of palpation in food selection by a polyphagous grasshopper (Orthoptera: Acrididae). Journal of Insect Behavior. 6, 79-91 (1993).
  22. Winstanley, C., Blaney, W. Chemosensory mechanisms of locusts in relation to feeding. Entomologia Experimentalis et Applicata. 24, 750-758 (1978).
  23. Blaney, W., Duckett, A. The significance of palpation by the maxillary palps of Locusta migratoria (L.): an electrophysiological and behavioural study. Journal of Experimental Biology. 63, 701-712 (1975).
  24. Blaney, W. Electrophysiological responses of the terminal sensilla on the maxillary palps of Locusta migratoria (L.) to some electrolytes and non-electrolytes. Journal of Experimental Biology. 60, 275-293 (1974).
  25. Jin, X., Zhang, S., Zhang, L. Expression of odorant-binding and chemosensory proteins and spatial map of chemosensilla on labial palps of Locusta migratoria (Orthoptera: Acrididae). Anthropod Structure & Development. 35 (1), 47-56 (2006).
  26. Zhang, L., Li, H., Zhang, L. Two olfactory pathways to detect aldehydes on locust mouthpart. International Journal of Biological Sciences. 13 (6), 759-771 (2017).
  27. Dweck, H. K. M., et al. Olfactory channels associated with the Drosophila maxillary palp mediate short- and long-range attraction. eLife. 5, e14925 (2016).
  28. Bohbot, J. D., Sparks, J. T., Dickens, J. C. The maxillary palp of Aedes aegypti, a model of multisensory Integration. Insect Biochemistry and Molecular Biology. 48, 29-39 (2014).
  29. Delventhal, R., Kiely, A., Carlson, J. R. Electrophysiological recording from Drosophila labellar taste sensilla. Journal of Visualized Experiments. 84, e51355 (2014).
  30. Ng, R., Lin, H. H., Wang, J. W., Su, C. Y. Electrophysiological recording from Drosophila trichoid sensilla in response to odorants of low volatility. Journal of Visualized Experiments. 125, e56147 (2017).
  31. Syed, Z., Leal, W. S. Electrophysiological measurements from a moth olfactory system. Journal of Visualized Experiments. 49, e2489 (2011).
  32. Saha, D., Leong, K., Katta, N., Raman, B. Multi-unit recording methods to characterize neural activity in the locust (Schistocerca Americana) olfactory circuits. Journal of Visualized Experiments. 71, e50139 (2013).
  33. Liu, F., Liu, N. Using single sensillum recording to detect olfactory neuron responses of bed bugs to semiochemicals. Journal of Visualized Experiments. 107, e53337 (2016).

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तंत्रिका विज्ञान अंक १३६ एकल sensillum रिकॉर्डिंग palp olfaction sensilla basiconica chemosensory ंयूरॉन locust
Locust Palp Sensilla Basiconica के लिए एकल Sensillum रिकॉर्डिंग
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Li, H., You, Y., Zhang, L. SingleMore

Li, H., You, Y., Zhang, L. Single Sensillum Recordings for Locust Palp Sensilla Basiconica. J. Vis. Exp. (136), e57863, doi:10.3791/57863 (2018).

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