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Behavior

अंतरिक्ष और समय में तापमान में परिवर्तन के जवाब में Drosophila के प्रदर्शन को निर्धारित करने के लिए एक स्वचालित विधि

Published: October 12, 2018 doi: 10.3791/58350
Automatic Translation
1,2, 3, 4, *4, *1
1Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences, University of Groningen, 2Department of Cell Biology, University of Groningen, University Medical Center Groningen, 3Ruijsink Dynamic Engineering, 4Department of Psychology, University of Groningen
* These authors contributed equally

Summary

यहाँ हम स्वचालित रूप से समय और अंतरिक्ष में तेजी से और सही तापमान परिवर्तन पैदा करता है कि एक प्रोग्राम तापमान नियंत्रित क्षेत्र का उपयोग कर बदलते तापमान पर Drosophila के हरकत प्रदर्शन का निर्धारण करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं ।

Abstract

तापमान एक सर्वव्यापी पर्यावरणीय कारक है कि कैसे प्रजातियों के वितरण और व्यवहार को प्रभावित करता है । Drosophila फल मक्खियों की विभिन्न प्रजातियों उनके शारीरिक सहिष्णुता और अनुकूलन क्षमता के अनुसार तापमान को बदलने के लिए विशिष्ट प्रतिक्रियाओं है । Drosophila मक्खियों भी एक तापमान संवेदन प्रणाली है कि ectotherms में तापमान प्रसंस्करण के तंत्रिका आधार को समझने के लिए मौलिक हो गया है के अधिकारी । हम यहां एक तापमान नियंत्रित क्षेत्र है कि अस्थाई और स्थानिक नियंत्रण के साथ तेजी से और सटीक तापमान परिवर्तन की अनुमति के लिए अलग मक्खियों की प्रतिक्रिया का पता लगाने के तापमान को बदलने के लिए वर्तमान । व्यक्तिगत मक्खियों के क्षेत्र में रखा जाता है और वरीयताओं को निर्धारित करने के लिए एक ही समय में प्रतिक्रिया मानदंडों या स्थानिकी वितरित तापमान निर्धारित करने के लिए तापमान में एकरूप क्रमिक वृद्धि के रूप में पूर्व क्रमादेशित तापमान चुनौतियों, के लिए उजागर कर रहे हैं । व्यक्तियों स्वचालित रूप से ट्रैक कर रहे हैं, गति या स्थान वरीयता के ठहराव की अनुमति । इस विधि को तेजी से तापमान की एक बड़ी रेंज पर प्रतिक्रिया यों तो Drosophila या समान आकार के अंय कीड़ों में तापमान प्रदर्शन घटता निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इसके अलावा, यह आनुवंशिक अध्ययनों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है तापमान वरीयताओं और म्यूटेंट या जंगली प्रकार मक्खियों की प्रतिक्रियाओं यों तो । इस विधि थर्मल speciation और अनुकूलन के आधार को उजागर करने में मदद कर सकते हैं, साथ ही तापमान प्रसंस्करण के पीछे तंत्रिका तंत्र ।

Introduction

तापमान एक निरंतर पर्यावरणीय कारक है कि कैसे जीवों समारोह को प्रभावित करता है और1व्यवहार है । अक्षांश और ऊंचाई में मतभेद जलवायु के प्रकार में अंतर करने के लिए सीसा जीव को उजागर कर रहे हैं, जो2तापमान,3के लिए अपनी प्रतिक्रियाओं के लिए विकासवादी चयन में परिणाम । जीवों रूपात्मक के माध्यम से विभिन्न तापमान का जवाब, शारीरिक, और व्यवहार रूपांतरों कि उनके विशेष वातावरण के तहत प्रदर्शन को अधिकतम4. उदाहरण के लिए, फल मक्खी Drosophila melanogasterमें, विभिन्न क्षेत्रों से आबादी विभिन्न तापमान वरीयताओं, शरीर के आकार, विकास के समय, दीर्घायु, fecundity, और चलने के प्रदर्शन में विभिन्न तापमान2 है ,5,6,7. विभिंन मूल के मक्खियों के बीच मनाया विविधता आनुवंशिक भिंनता और प्लास्टिक जीन8,9अभिव्यक्ति द्वारा भाग में समझाया गया है । इसी तरह, विभिंन क्षेत्रों से Drosophila प्रजातियों के तापमान ढाल के बीच अलग ढंग से वितरित और चरम गर्मी और शीत परीक्षणों के प्रतिरोध में मतभेद दिखाने के10,11,12।

Drosophila भी हाल ही में चुनाव के मॉडल को आनुवंशिक और तापमान धारणा13,14, 15,16,17के तंत्रिका आधार को समझने के लिए बन गया है । मोटे तौर पर, वयस्क मक्खियों में ठंड और गर्म परिधीय तापमान सेंसर के माध्यम से और मस्तिष्क में तापमान सेंसर के माध्यम से तापमान अनुभव13,14,15,16 , 17 , 18 , 19 , 20. परिधि के लिए रिसेप्टर्स गर्म तापमान एक्सप्रेस Gr28b. d16 या Pyrexia21, जबकि परिधि शीत रिसेप्टर्स Brividoद्वारा विशेषता हैं14. मस्तिष्क में, तापमान TrpA115व्यक्त न्यूरॉन्स द्वारा संसाधित किया जाता है । इन रास्ते के म्यूटेंट पर व्यवहार अध्ययन कैसे तापमान संसाधित है और तंत्र है कि विभिंन क्षेत्रों से Drosophila की आबादी के बीच बदलती में अंतर्दृष्टि दे के बारे में हमारी समझ में सुधार कर रहे हैं ।

यहाँ हम तेजी से और सटीक तापमान परिवर्तन पैदा करता है कि एक तापमान नियंत्रित क्षेत्र का वर्णन. जांचकर्ताओं पूर्व कार्यक्रम इन परिवर्तनों को, जो मानवीय हस्तक्षेप के बिना मानकीकृत और दोहराने तापमान जोड़तोड़ के लिए अनुमति देता है कर सकते हैं । मक्खियों दर्ज की गई है और एक प्रयोग के विभिंन चरणों में अपनी स्थिति और गति निर्धारित करने के लिए विशेष सॉफ्टवेयर के साथ नज़र रखी । मुख्य माप इस प्रोटोकॉल में प्रस्तुत विभिंन तापमान पर चलने की गति है, क्योंकि यह शारीरिक प्रदर्शन है कि व्यक्तिगत थर्मल अनुकूलन क्षमता5की पहचान कर सकते है की एक पारिस्थितिकी प्रासंगिक सूचकांक है । एक साथ तापमान रिसेप्टर म्यूटेंट के साथ, इस तकनीक में मदद कर सकते हैं सेलुलर और जैव रासायनिक स्तर पर थर्मल अनुकूलन के तंत्र को प्रकट.

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Protocol

1. फ्लाई फूड मीडियम की तैयारी

  1. एक 2 एल ग्लास चोंच में नल के पानी की 1 एल डालो और एक चुंबकीय हलचल पट्टी जोड़ें । उबलते तापमान तक पहुँच गया है जब तक ३०० डिग्री सेल्सियस पर एक चुंबकीय गर्म थाली पर चोंच रखो ।
  2. ५०० राउंड में हिलाओ/और निंनलिखित जोड़ें: आगर के 10 ग्राम, ग्लूकोज के 30 ग्राम, सुक्रोज के 15 ग्राम, cornmeal के 10 ग्राम, गेहूं के बीज के 10 माम, सोया आटा के 30 ग्राम, गुड़ के एक, और सक्रिय शुष्क खमीर के ३५ ग्राम ।
  3. जब मिश्रण फोम जोरदार, १२० डिग्री सेल्सियस के लिए गर्म थाली तापमान नीचे बारी जबकि सरगर्मी जारी है ।
  4. 10 मिनट के बाद और 30 डिग्री सेल्सियस के लिए नीचे गर्म प्लेट तापमान बारी और मिश्रण ४८ डिग्री सेल्सियस के लिए ठंडा जब तक सरगर्मी जारी है । बिना चोंच की दीवारों को छूने वाले भोजन में सीधे एक थर्मामीटर डालने से तापमान को मापने.
  5. ९६% इथेनॉल के 10 मिलीलीटर में पी-hydroxy-बेंजोइक एसिड मिथाइल एस्टर के 2 जी भंग और मिश्रण करने के लिए इसे जोड़ने के लिए, एक साथ 1 मीटर propionic एसिड की 5 मिलीलीटर के साथ । 3 मिनट के लिए सरगर्मी जारी रखें ।
  6. गर्म थाली बंद कर देते हैं और संग्रह शीशियों में रियर बोतलें और भोजन की ६.५ मिलीलीटर में भोजन की ४५ मिलीलीटर डालना ।

2. मक्खियों की तैयारी

  1. जगह 20 पुरुष और 20 मादा मक्खी भोजन मध्यम के ४५ मिलीलीटर युक्त रियर बोतलों में मक्खियों । उंहें नीचे दोहन और फिर उंहें ताजा बोतलों में दोहन द्वारा 3 से 4 दिनों के बाद नई बोतलों के लिए मक्खियों हस्तांतरण । तीन परिवर्तन के बाद मक्खियों को त्यागें ।
    1. 25 डिग्री सेल्सियस के एक निरंतर तापमान के साथ 12-h प्रकाश/12-h अंधेरे चक्र के तहत मशीन के अंदर बोतलों प्लेस ।
      नोट: मक्खियों की एक नई पीढ़ी के दस दिनों के बाद eclose होगा ।
  2. Anesthetize नवनिर्मित eclosed 4 मिनट की एक अधिकतम के लिए कार्बन डाइऑक्साइड पैड पर मक्खियों और उन्हें २.५ x ९.५ सेमी फ्लाई पालन में एक तूलिका का उपयोग करके फ्लाई खाद्य मध्यम के ६.५ मिलीलीटर के साथ शीशियों इकट्ठा ।
    1. केवल कुंवारी मक्खियों को इकट्ठा करने और उन्हें पीछे की शीशी के अनुसार 20 मक्खियों के समूहों में सेक्स से अलग ।
    2. 5-7 दिनों के लिए मशीन के अंदर शीशियों प्लेस, नई शीशियों हर 2-3 दिन और प्रयोगों से पहले दिन पर मक्खियों को बदलने.

3. रोशनी के फ्रेम

  1. 10 सेमी लंबाई, 4 सेमी चौड़ाई, 4 सेमी ऊंचाई, और ०.५ सेमी मोटी लकड़ी के फ्रेम बनाओ ।
  2. छोटे किनारों में से प्रत्येक पर, लकड़ी के फ्रेम के अंदर क्षेत्र की ओर 4 सेमी लंबाई, 4 सेमी ऊंचाई, और १.५ सेमी चौड़ाई की एक सीमा बना । सीमा का आंतरिक चेहरा खुला छोड़ दें ।
  3. लकड़ी के फ्रेम के लंबे किनारों में से एक के चौराहे पर और छोटे किनारों पर सीमाओं में से प्रत्येक पर ०.५ सेमी व्यास के दो छेद ड्रिल ।
  4. छोटे किनारों पर सीमाओं में से प्रत्येक के अंदर एक गर्म सफेद एलईडी पट्टी के 10 सेमी प्लेस । एलईडी पट्टी के पीछे छील तुरंत यह जगह में गोंद ।
    नोट: प्रयोगों के लिए, जिसमें रोशनी को समाप्त करने की जरूरत है, गर्म सफेद एलईडी पट्टी अवरक्त एलईडी स्ट्रिप्स के लिए प्रतिस्थापित किया जा सकता है ।
  5. स्विचन बिजली की आपूर्ति के लिए सीमाओं में से एक में एलईडी पट्टी के एक छोर से कनेक्ट और विपरीत सीमा पर एलईडी पट्टी के लिए अपने दूसरे छोर ।
  6. सत्यापित करें कि दोनों एलईडी स्ट्रिप्स चालू करने के लिए स्विचिंग पावर आपूर्ति चालू करें ।
  7. कागज के एक सफेद टुकड़े के साथ प्रत्येक सीमा के खुले पक्ष को कवर ।
  8. गोंद कागज का एक टुकड़ा लंबे किनारों के आंतरिक चरणों में से प्रत्येक के लिए ।

4. तापमान नियंत्रित अखाड़ा

  1. तापमान नियंत्रित क्षेत्र (आंकड़ा 1a और 1C) पर बारी. सुनिश्चित करें कि पंखा चलना शुरू होता है और एल्यूमीनियम की अंगूठी ऊपर वार्मिंग शुरू होता है ।
  2. तापमान को नियंत्रित करने के लिए एक यूएसबी केबल का प्रयोग करें नियंत्रण कंप्यूटर के लिए TemperaturePhases स्क्रिप्ट चल रहा है ।
  3. नियंत्रण कंप्यूटर में TemperaturePhases स्क्रिप्ट खोलें और सत्यापित करें कि तापमान अनुक्रम ठीक से सेट अप है (वीडियो 1) ।
    1. जाँच करें कि प्रत्येक प्रायोगिक चरण की अवधि ६० s करने के लिए कि "बराबर की जाँच कर सेट है । StimulusDur "६० s के बराबर है ।
    2. जांच करें कि 1) संख्या चरणों की वांछित संख्या के बराबर, 2) पर चलने/सेट-अप का संकेत लाल बत्ती उत्सर्जक डायोड (एल ई डी), 3) 2 डिग्री सेल्सियस तापमान में वृद्धि के प्रति चरण, और 4) 16 ° c के रूप में शुरू तापमान सभी "प्रायोगिक शुरू के तहत सही हैं ब्लॉक "अनुभाग ।
      नोट: की अनुमति मक्खियों 7 मिनट के लिए उड़ान भरने के क्षेत्र में 16 डिग्री सेल्सियस के लिए acclimate करने के लिए पहले प्रयोगात्मक चरणों (चित्रा 2) के दौरान गति की एक कृत्रिम वृद्धि से बचने के लिए ।
    3. TemperaturePhases स्क्रिप्ट चलाएं । सॉफ्टवेयर 5 सेकंड के लिए शुरू के रूप में "arena में निर्धारित होगा । रुको "और फिर बंद करो ।
    4. एक बार एक मक्खी मक्खी क्षेत्र (चरण ५.३) में उड़ा दिया गया है प्रयोगात्मक चरणों चल शुरू करने के लिए कुंजीपटल के spacebar दबाएं ।
      नोट: TemperaturePhases वर्तमान स्क्रिप्ट बॉक्स को नियंत्रित है; हालांकि, इस डिवाइस का उपयोग करने के लिए अंय कस्टम स्क्रिप्ट्स बनाना संभव है जो विभिंन प्रयोगों की आवश्यकताओं को समायोजित करता है ।
  4. कैमरे के यूएसबी केबल का उपयोग कर रिकॉर्डिंग कंप्यूटर के लिए क्षेत्र के शीर्ष पर कैमरा कनेक्ट.
  5. वीडियो रिकॉर्डिंग प्रोग्राम खोलें ( सामग्री की तालिकादेखें) का चयन करके रिकॉर्डिंग कंप्यूटर में फ़ाइल । नई फिल्म रिकॉर्डिंग "। कैमरे से इमेज दिखाने वाली स्क्रीन खुल जाएगी ।
    1. सुनिश्चित करें कि कैमरा छवि क्षेत्र के सभी किनारों और संकेत लाल एल ई डी कब्जा ।
    2. एक बार रोशनी के फ्रेम के आसपास के मैदान (चरण ५.४) सेट है कैमरा छवि दिखा स्क्रीन के नीचे बढ़त के बीच में लाल बटन दबाने से रिकॉर्डिंग शुरू करो ।
      नोट: प्रकाश में छोटे परिवर्तन ट्रैकिंग की सटीकता को प्रभावित कर सकते हैं. यह तंत्र के स्थान फिक्सिंग से तापमान नियंत्रित क्षेत्र स्थिरांक के रोशन रखने के लिए सिफारिश की है.

5. तापमान व्यवहार प्रयोगों

  1. फ्लाई अखाड़ा (चित्रा 1C) तैयार करें ।
    1. तांबे की टाइल्स के शीर्ष पर सफेद प्रवाहकीय टेप का एक किनारा प्लेस, सभी किनारों सुनिश्चित करने के लिए कवर कर रहे हैं ।
    2. तांबे की टाइल्स के आसपास गर्म एल्यूमीनियम की अंगूठी प्लेस । अंगूठी के किनारे पूरी तरह से तांबे टाइल के आसपास फिट बैठता है तो यह हमेशा एक ही स्थान में रखा जाता है ।
    3. एक साफ ऊतक के साथ ग्लास कवर साफ और यह एल्यूमीनियम की अंगूठी के शीर्ष पर जगह है, एक अंतर है जिसके माध्यम से एक मक्खी में उड़ा जा सकता है छोड़ने
      नोट: प्रयोगों से पहले, कोट कांच siliconizing एजेंट के साथ कवर करने के लिए एक फिसलन सतह बनाने के लिए । 24 घंटे के लिए siliconizing एजेंट लागू करें और उपयोग करने से पहले इसे पानी से कुल्ला ।
  2. TemperaturePhases स्क्रिप्ट (चरण 4.3.3) चलाएँ और वीडियो रिकॉर्डिंग प्रोग्राम (चरण ४.५) खोलें ।
  3. मक्खी के क्षेत्र में एक पीछे की शीशी (चरण -8) से मक्खी उड़ा (उदाहरणके लिए, 1 पुरुष 3 चित्रमें उड़ना) ।
    1. मशीन से मक्खियों की एक शीशी ले लो, इसे दो बार नल के लिए उंहें नीचे जाने के लिए मजबूर करने के लिए, जाल एक मुंह aspirator के साथ उड़, और शीशी बंद करो और इसे वापस मशीन में डाल दिया ।
    2. अंतर है कि ग्लास कवर और एल्यूमीनियम अंगूठी (चरण 5.1.3) के बीच छोड़ दिया गया है के माध्यम से क्षेत्र में मक्खी प्लेस ।
    3. कांच कवर और एल्यूमीनियम की अंगूठी के बीच अंतर को शीशे के आवरण से धक्का देकर बंद करें जब तक यह एल्यूमीनियम की अंगूठी के किनारे तक पहुंचता है जैसे ही मक्खी मक्खी के क्षेत्र में पेश की जाती है ।
  4. क्षेत्र के चारों ओर रोशनी के फ्रेम प्लेस सममित रोशनी सुनिश्चित करने के लिए ।
    1. चिह्नित स्थान (उदाहरणके लिए, एक स्थाई मार्कर का उपयोग कर) मक्खी के मैदान के आसपास रोशनी के फ्रेम की (चित्रा 1C) सुनिश्चित करें कि फ्रेम हमेशा एक ही स्थान में रखा जाता है ।
  5. वीडियो रिकॉर्डिंग कार्यक्रम (कदम 4.5.2) के साथ रिकॉर्डिंग शुरू और प्रायोगिक चरणों (चरण 4.3.4) चलाने शुरू करने के लिए नियंत्रण कंप्यूटर के कुंजीपटल पर spacebar दबाएँ.
  6. सभी प्रयोगात्मक चरणों किया जाता है के बाद,. mp4 या. avi प्रारूप में वीडियो सहेजें और मुंह aspirator के साथ उड़ान के क्षेत्र से मक्खी को हटा दें ।
    नोट: प्रयोगात्मक चरणों के अंत में दोनों का संकेत लाल एल ई डी बंद कर दिया जा रहा है या TemperaturePhases स्क्रिप्ट रोक द्वारा निर्धारित किया जा सकता है ।
    1. रिकॉर्डिंग प्रोग्राम में स्क्रीन के निचले किनारे के बीच में स्टॉप बटन दबाकर वीडियो रिकॉर्डिंग बंद कर दें । प्रेस "फ़ाइल । सहेजें के रूप में "वीडियो को बचाने के लिए ।

6. वीडियो ट्रैकिंग और डेटा विश्लेषण

  1. वीडियो को ट्रैक करने के लिए FlySteps ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर (वीडियो 2) का उपयोग करें ।
    1. "FlyTracker" फ़ोल्डर के अंदर "configuration_file. ini" खोलें ।
    2. "video_folder" में वीडियो के स्थान और "video_files" में वीडियो के नाम सेट करें ।
    3. के आधार पर "arena_settings" में फ्लाई क्षेत्र की सीमाओं को निर्दिष्ट करें (एक्स, वाई) पिक्सेल क्षेत्र के किनारे पर कई बिंदुओं के निर्देशांक ।
    4. "led_settings" में सांकेतिक लाल एल ई डी का स्थान निर्दिष्ट करें (x, y) पिक्सेल के आधार पर एल ई डी के केंद्र के स्थान निर्देशांक.
    5. "डीबग" करने के लिए "सही" में "arena_settings", "सहेजें" पर क्लिक करके, और टर्मिनल में स्क्रिप्ट चल रहा है की स्थापना के द्वारा मक्खी Arena की सीमाओं के स्थान की जाँच करें । वीडियो का एक स्क्रीन कैप्चर एक नीला वर्ग के साथ दिखाई देगा निर्देशांक द्वारा गठित "arena_settings" में पुटी बनाया ।
      नोट: इस वर्ग के चारों ओर का क्षेत्र ट्रैक किया जा करने के लिए ।
    6. बदलें "डिबग" में "arena_settings" करने के लिए "false", क्लिक करें "सहेजें", और एक बार फिर टर्मिनल में स्क्रीन चलाने.
      नोट: यह ट्रैकिंग प्रक्रिया शुरू कर देगा ।
      नोट: मक्खियों को गर्म एल्यूमीनियम की अंगूठी पर ट्रैकिंग क्षेत्र से बाहर चल सकते हैं । यह एक प्रयोग के पहले सेकंड के दौरान होता है, जिसके बाद मक्खियों गर्म अंगूठी को छूने और ट्रैकिंग क्षेत्र के अंदर रहना बंद करो ।
      नोट: वीडियो को प्रयोगकर्ता की प्राथमिकताओं के अनुसार अन्य ट्रैकिंग सॉफ़्टवेयर के साथ ट्रैक किया जा सकता है.
  2. तापमान के प्रदर्शन के लिए ब्याज के उपाय की गणना करने के लिए ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर द्वारा प्रदान की प्रत्येक मक्खी के (एक्स, वाई) स्थान का उपयोग करें । कस्टम लिपियों (जैसे, अनुपूरकमें FlyStepsAnalysis ) इस्तेमाल किया जा सकता है ।
  3. अलग फ्लाई समूहों के तापमान प्रदर्शन curves का उपयोग कर दोहराया माप (RM) विचरण के विश्लेषण (ANOVA) और बाद हॉक एकाधिक सांख्यिकीय सॉफ्टवेयर का उपयोग तुलना ( सामग्री की तालिकादेखें) ।

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Representative Results

तापमान नियंत्रित क्षेत्र (चित्र 1a) तीन तांबे टाइल जिसका तापमान व्यक्तिगत रूप से एक प्रोग्राम सर्किट के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है के होते हैं । प्रत्येक तांबे टाइल प्रोग्राम सर्किट के लिए प्रतिक्रिया देता है कि एक तापमान संवेदक के पास । सर्किट प्रत्येक टाइल का तापमान बढ़ाने के लिए एक बिजली की आपूर्ति को सक्रिय करता है । निष्क्रिय तापविद्युत तत्वों निरंतर हीटिंग तत्वों के रूप में कार्य करने के लिए वांछित तापमान बनाए रखने, जबकि एक गर्मी एक प्रशंसक द्वारा ठंडा सिंक लगातार ठंडा प्रदान करता है । तापमान परिवर्तन की भयावहता एक गैर रेखीय तरीके से प्रक्रिया की गति निर्धारित करता है । 2 ° c की वृद्धि केवल ०.१ s की आवश्यकता है, और 18 ° c की वृद्धि की आवश्यकता है 4 s. एक स्क्रीन प्रोग्राम (चित्रा 1C) से जुड़ा एक टाइल्स के प्रत्येक में तापमान सेंसर द्वारा मापा तापमान के उपयोगकर्ता को सूचित । तांबे टाइल एक एल्यूमीनियम लगातार ५० ° c (आंकड़ा 1b और परिधि के आसपास अर्धचालक द्वारा 1C) को गर्म अंगूठी से घिरे हुए हैं । इस अंगूठी मक्खी क्षेत्र (चित्रा 1C) के किनारों रूपों, जिस इलाके में मक्खियों के लिए रखा जाना है । मक्खी क्षेत्र एक सिलिकॉन ग्लास कवर (आंकड़ा 1a और 1C) है, जो एक 3 मिमी उच्च स्थान है जो यह सुनिश्चित करता है कि मक्खियों चल सकता है, लेकिन उड़ान नहीं देता है द्वारा कवर किया जाता है । फ्लाई क्षेत्र के बगल में दो लाल एल ई डी (चित्रा 1C) कि अलग प्रयोगात्मक चरणों चिह्नित करने के लिए क्रमादेशित किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, चित्रा 2aमें दिखाए गए परिणामों के लिए, प्रत्येक एलईडी एक अलग तापमान के साथ जुड़ा हुआ है, जबकि चित्रा बीमें, प्रत्येक एलईडी ६० एस इंगित करता है । FlySteps सॉफ्टवेयर जब संकेत एल ई डी के प्रत्येक पर रजिस्टर कर सकते हैं, और शोधकर्ता तो इस जानकारी का उपयोग करने के लिए स्वचालित रूप से प्रयोगात्मक तापमान या समय के आधार पर चरणों का निर्धारण कर सकते हैं ।

तापमान नियंत्रित क्षेत्र गतिशील तापमान परिवर्तन करने के लिए विभिन्न आनुवंशिक पृष्ठभूमि से मक्खियों की व्यवहार प्रतिक्रिया की तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, विभिंन प्रजातियों से मक्खियों को धीरे से तापमान में वृद्धि (आंकड़ा 3) थर्मल प्रदर्शन में अंतर की तुलना करने के लिए उजागर किया जा सकता है । सभी प्रजातियों की गति अधिकतम प्रदर्शन के एक बिंदु तक पहुंचने तक तापमान बढ़ जाता है के रूप में बढ़ जाती है, जिसके बाद यह क्षय और नाश । हालांकि, प्रत्येक प्रजाति विशिष्ट अधिकतम प्रतिक्रिया गति और थर्मल सहिष्णुता के साथ एक विशेष प्रतिक्रिया वक्र है । पिछले रिपोर्टों से पता चला है कि विभिंन प्रजातियों से Drosophila विकास के समय, दीर्घायु, fecundity, शरीर के आयामों, यौन संचार, और तापमान सहिष्णुता3,6,7 के बीच अलग ,८,२२. इस प्रकार, प्रजातियों के हमारे विवरण-एक तापमान ढाल में विशिष्ट गतिवान काम के इस शरीर के लिए कहते हैं ।

तापमान नियंत्रित arena भी तापमान के आधार पर कंडीशनिंग प्रयोगों के लिए प्रतिक्रिया का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इस दृष्टिकोण का सरलतम रूप एक operant कंडीशनिंग प्रतिमान है जिसमें मक्खियों को दूसरे पर क्षेत्र के एक तरफ पसंद प्रशिक्षित कर रहे हैं, पक्ष है कि23,24,25से बचा जाएगा वार्मिंग से । हम एक आरामदायक 22 डिग्री सेल्सियस (चित्रा 4) पर दूसरी ओर टाइल छोड़ने, जबकि बीच में ४० डिग्री सेल्सियस और साइड टाइल्स में से एक के लिए व्यक्तिगत मक्खियों उजागर । जंगली प्रकार मक्खियों जल्दी क्षेत्र के साथ चलती बंद कर दिया और आरामदायक स्थान में बने रहे । इसके विपरीत, क्लासिक मेमोरी उत्परिवर्ती कुंद क्षेत्र की खोज रखा और आरामदायक स्थान में नियंत्रण से कम समय बिताया । जंगली प्रकार मक्खियों और कुंद म्यूटेंट के प्रदर्शन के बीच मतभेद बड़ा हो गया जब सभी टाइल्स 22 डिग्री सेल्सियस के लिए सेट किया गया था और तुलना उपचार समूहों के बीच किए गए थे । कुंद म्यूटेंट भी जंगली प्रकार मक्खियों (चित्रा 4) की तुलना में प्रशिक्षण और परीक्षण के चरणों के बीच अधिक से अधिक मतभेद दिखाया । इन परिणामों में शेष पर स्मृति का एक प्रभाव को सुझाएं आरामदायक स्थान ।

तापमान और स्थान के संयोजन भी गतिशील तापमान परिवर्तन के दौरान विभिन्न तापमान रिसेप्टर्स के समारोह को समझने के लिए उपयोगी होते हैं. हम व्यक्तिगत melanogaster Gr28b. d और TrpA1GAL4 म्यूटेंट उजागर तापमान (2 ° c हर ६० वृद्धि) जबकि 22 डिग्री सेल्सियस (चित्रा 5) में एक आरामदायक स्थान प्रदान करने के लिए । आरामदायक स्थान बाएं से दाएं खिसकाया, और इसके विपरीत, चलना प्रति । परिणाम बताते है कि परिधि के तापमान रिसेप्टर Gr28b. d म्यूटेंट नियंत्रण के रूप में व्यवहार, के रूप में वे तापमान बढ़ जाती है के रूप में आरामदायक स्थान में अधिक समय खर्च करते हैं । हालांकि, मस्तिष्क के तापमान रिसेप्टर TrpA1GAL4 म्यूटेंट तापमान में वृद्धि से प्रभावित नहीं कर रहे हैं और क्षेत्र में अपने स्थानों को बदल नहीं है । बढ़ जाती है और TrpA1GAL4 म्यूटेंट के वक्र में कमी मक्खियों में प्रभाव है कि पहले से ही आरामदायक स्थान में बैठे थे दिखाने से पहले यह सहज हो गया और उस चरण के दौरान वहां रह रहे हैं । चोटियों और TrpA1GAL4 के वक्र की घाटियों की निरंतरता सुझाव है कि इन मक्खियों अभी भी प्रयोग के अधिकांश के लिए बनी; इसलिए, वे लगातार गिना जब उनके स्थान था एक सहज माना जाता था । यह निष्कर्ष रिकॉर्ड किए गए वीडियो के दृश्य निरीक्षण द्वारा पुष्टि की गई । इन परिणामों का समर्थन पिछले शारीरिक रिपोर्ट का सुझाव है कि तेजी से और बड़े बदलाव की परिधि धारणा Gr28b. d17 पर निर्भर नहीं करता है और वह मक्खियों TrpA1 के आधार पर तापमान भावना के लिए एक मुख्य केंद्रीय तंत्र के अधिकारी 14,21.

Figure 1
चित्रा 1: तापमान नियंत्रित क्षेत्र के आरेख । (क) तापमान नियंत्रित क्षेत्र के एक पार्श्व दृश्य । एक प्रोग्राम सर्किट एक बिजली की आपूर्ति और तापमान सेंसर तांबे टाइल्स के नीचे तत्वों हीटिंग के लिए उनके तापमान को नियंत्रित करने के लिए जोड़ता है । टाइल्स लगातार एक गर्मी एक प्रशंसक से जुड़े सिंक के माध्यम से ठंडा कर रहे हैं । एक गर्म एल्यूमीनियम की अंगूठी पर जो एक गिलास कवर टिकी हुई है टाइल्स के चारों ओर । (ख) थर्मल इमेजिंग 24 डिग्री सेल्सियस पर सेट टाइल्स (ऊपर) और 24 ° c पर एक मध्यम टाइल के साथ साइड टाइल्स दिखा रहा है (नीचे) । (ग) अखाड़ा का एक शीर्ष दृश्य । एक कैमरा तांबे की टाइल्स, एल्यूमीनियम की अंगूठी, और लाल एल ई डी रिकॉर्ड, तो स्वचालित रूप से प्रयोगात्मक चरणों निर्धारित करता है । बॉक्स के कोने में एक स्क्रीन, कैमरे द्वारा रिकॉर्ड नहीं है, वर्तमान टाइल तापमान प्रदर्शित करता है । (घ) प्रकाश की अंगूठी: सफेद कागज में शामिल एक लकड़ी के बक्से के अंदर दो गर्म सफेद एलईडी स्ट्रिप्स पूरे क्षेत्र के निरंतर और सममित रोशनी सुनिश्चित करते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2: मक्खियों तापमान प्रोटोकॉल शुरू करने से पहले क्षेत्र के लिए acclimate चाहिए । (क) एकल पुरुष मक्खियों के क्षेत्र में पेश किया गया और 1 मिनट के लिए एक स्थिर 16 डिग्री सेल्सियस पर पता लगाने की अनुमति दी, जिसके बाद तापमान में वृद्धि शुरू कर दिया । (ख) 16 डिग्री सेल्सियस के उजागर एकल मक्खियों, 20 ° c, या 24 ° c (कोई समूह अंतर; दो-तरफ़ा ANOVA F (२,५७०) = ४.१५६, p = ०.१६२) के बाद से प्रयोग की शुरुआत में एक उच्च गतिवान है 5 मिनट (दो-तरफ़ा RM ANOVA F (९,५७०) = ७.८०३, p < ०.०००१) । डेटा मतलब है और 20 कुंवारी महिला के मतलब (± SEM) के मानक त्रुटि 5 से 7 दिन पुराने कई दिनों में परीक्षण मक्खियों । तारांकन समूहों के बीच महत्वपूर्ण अंतर इंगित करता है (* * * * p < ०.०००१; Tukey के एकाधिक तुलना परीक्षण, पी = ०.०५) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3:5 Drosophila प्रजातियों में से गतिवान धीरे से तापमान में वृद्धि से अवगत कराया । व्यक्ति पुरुष शीतोष्ण (नीला), उष्णकटिबंधीय (लाल) से मक्खियों, और महानगरीय (ब्राउन) Drosophila प्रजातियों के एक बढ़ती तापमान ढाल (2 ° c हर ६० s) के बीच उजागर किया गया 16 और ४६ डिग्री सेल्सियस के बीच । पहले 7 मिनट लगातार 22 डिग्री सेल्सियस पर थे मक्खियों को क्षेत्र का पता लगाने के लिए अनुमति देते हैं । प्रजातियों काफी अलग थे (दो तरह से RM ANOVA एफ (4, 70) = २८.४६, पी < ०.००१) । (a) D. melanogaster (भूरा; भरे हुए घेरे) को जब अखाड़े के लिए शुरू किया गया तो तेज़ था । (ख) घ. yakuba (लाल; खाली चौकोर) तापमान में वृद्धि के रूप में तेज़ था । (ग) D. suzukii (ब्राउन; वर्ग भर) अपने अधिकतम प्रदर्शन बिंदु पर अंय महानगरीय मक्खियों की तुलना में धीमी थी । (घ) d . simulans (भूरा; खाली वृत) melanogaster के अधिकतम बिन्दु पर क्षय रोग में था । प्रत्येक बिंदु 15 पुरुष का मतलब (± SEM) का प्रतिनिधित्व करता है 5 से 7 दिन पुराने कई दिनों से अधिक परीक्षण मक्खियों । प्रतीकों द्वारा दर्शाया गया महत्व (♦ = सभी से अंतर, p < ०.०००१; † = अंतर को छोड़कर सभी से d. melanogaster, p < ०.०००१; • = अंतर से d. melanogaster, p < ०.०१; ¢ = अंतर से d. melanogaster, p < ०.००१; = नामित समूहों के बीच अंतर, p < ०.०००१; Tukey के एकाधिक तुलना परीक्षण, पी = ०.०५) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्रा 4: तापमान नियंत्रित क्षेत्र operant कंडीशनिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । D. melanogaster गुआंगज़ौ-एस तनाव (जंगली-प्रकार; काली बॉर्डर) और dnc1 (कुंद; लाल बॉर्डर) म्यूटेंट 4 मिनट (प्रशिक्षण, नहीं के लिए ४० ° c के लिए मध्य और विपरीत पार्श्व टाइल्स वार्मिंग के बाद 22 डिग्री सेल्सियस पर एक पार्श्व टाइल पसंद प्रशिक्षित किया गया पैटर्न) । गर्म क्षेत्रों की स्मृति तो 22 डिग्री सेल्सियस (परीक्षण; ग्रिड पैटर्न) के लिए सभी टाइल्स की स्थापना के द्वारा परीक्षण किया है । मक्खियों को प्रयोग के आधे में छोड़ दिया पर टाइल पसंद वातानुकूलित थे, तो अंय छमाही में सही पर टाइल्स । प्रशिक्षण और परीक्षण के दौरान 22 डिग्री सेल्सियस पर टाइल के अंदर कुल समय का प्रतिशत प्रदर्शन की तुलना करने के लिए मापा गया था । समूह काफी अलग थे (एक तरह ANOVA एफ (3, 76) = २३.२३, पी < ०.०००१), कुंद के साथ खराब प्रदर्शन से जंगली प्रकार समग्र । डेटा का मतलब है (± SEM) 20 कुंवारी महिला के 5 से 7 दिन पुराने कई दिनों में परीक्षण मक्खियों । तारक समूह के बीच महत्व अंतर इंगित (* * * * p > ०.०००१; * * * p > ०.००१; * * p > ०.०१; Tukey के एकाधिक तुलना परीक्षण, पी = ०.०५) कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5: तापमान म्यूटेंट की प्रतिक्रिया जब एक आरामदायक स्थान प्रदान की जाती है तापमान में वृद्धि करने के लिए । तापमान म्यूटेंट Gr28b. d (हरा; चौकोर) नियंत्रण के रूप में प्रतिक्रिया (डब्ल्यू१११८, काले हलकों) तापमान बढ़ जाती है के रूप में आरामदायक क्षेत्र में समय का प्रतिशत बढ़ाने के द्वारा (दो तरह RM ANOVA एफ (1, 38) = ०.५१०७, पी = ०.४७९) । TrpA1GAL4 म्यूटेंट (पीला; त्रिकोण) नियंत्रण से अलग कर रहे हैं (डब्ल्यू१११८, काले), के रूप में वे तापमान बढ़ जाती है के रूप में आरामदायक क्षेत्र में समय में वृद्धि नहीं करते हैं (दो तरह RM ANOVA एफ (1, 38) = १.६७०, पी = ०.०१९). डेटा 20 पुरुष की (± SEM) मतलब है 5 से 7 दिन पुराने कई दिनों से अधिक परीक्षण मक्खियों । TrpA1GAL4 Gr28b. d और नियंत्रण से काफी अलग है (p < ०.०५; Tukey के एकाधिक तुलना परीक्षण, पी = ०.०५) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

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Discussion

यहाँ हम एक स्वचालित तापमान नियंत्रित अखाड़ा प्रस्तुत किया है (चित्रा 1) कि समय और अंतरिक्ष में सटीक तापमान परिवर्तन का उत्पादन. इस विधि से न केवल पूर्व क्रमादेशित तापमान (चित्रा 2 और चित्रा 3) के क्रमिक वृद्धि करने के लिए, लेकिन यह भी गतिशील तापमान चुनौतियों में जो मक्खी क्षेत्र के प्रत्येक टाइल गर्म था करने के लिए व्यक्तिगत Drosophila के जोखिम की अनुमति देता है स्वतंत्र रूप से एक अलग तापमान (चित्रा 4 और चित्रा 5) के लिए ।

तापमान नियंत्रित क्षेत्र हीटिंग प्रक्रिया के लिए एक अभिनव दृष्टिकोण का उपयोग करता है । इसके बजाय तापविद्युत Peltier हीटिंग पारंपरिक तरीकों में इस्तेमाल किया तत्वों के माध्यम से टाइल में तापमान परिवर्तन का उत्पादन, तापमान नियंत्रित क्षेत्र तांबे टाइल के साथ एक तांबे के बड़े पैमाने पर गर्म करने के लिए वर्तमान का उपयोग करता है, और मक्खियों के शीर्ष पर रखा जाता है । तांबे द्रव्यमान लगातार एक गर्मी सिंक ब्लॉक से नीचे एक प्रशंसक से जुड़ा ठंडा है । Peltier तत्वों तांबे द्रव्यमान का वांछित तापमान बनाए रखने के लिए एक बार यह गर्म किया गया है के लिए उपयोग किया जाता है । क्योंकि इन तत्वों को मुख्य तापमान जनरेटर नहीं हैं, वे कम तनाव है, जो अपने जीवन काल का विस्तार और तेजी से तापमान परिवर्तन परमिट पीड़ित हैं । एक प्रोग्राम सर्किट है कि तांबे टाइल, जो भी कम वोल्टेज बिजली की आपूर्ति को सक्रिय कर सकते है प्रत्येक के तहत तापमान सेंसर से प्रतिक्रिया प्राप्त करता है, हीटिंग तंत्र निर्देशांक । शोधकर्ताओं ने निर्दिष्ट कर सकते है जब और जहां तापमान में परिवर्तन हो और इस तरह के परिवर्तनों की तीव्रता और दिशा निर्धारित करते हैं । इसके अलावा, इस तरह के FlyStepsके रूप में विशेष ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर, के साथ विधि युग्मन, इस तरह के कुछ तापमान या कुछ स्थानों में बिताए समय पर समग्र गति के रूप में है Drosophila आंदोलन से संबंधित सभी पहलुओं का विश्लेषण परमिट ( चित्रा 2, चित्रा 3, चित्रा 4, चित्रा 5). फिर भी, सभी परिणाम व्यवहार है कि उनके गतिवान को प्रभावित कर सकता है मक्खी निहित विशेषताओं पर विचार करना चाहिए । उदाहरण के लिए, यदि मक्खियों को क्षेत्र का पता लगाने और तापमान को बदलने से पहले बसने की अनुमति नहीं है, गति माप कृत्रिम रूप से उच्च (चित्रा 2) हो सकता है । मक्खियों को भी छोड़ सकते है odorants कि बाद में मक्खियों को प्रभावित; इसलिए, कांच का आवरण साफ किया जाना चाहिए, और टाइल्स को कवर टेप विषयों के बीच बदला जाना चाहिए । यह देखते हुए कि गतिवान गिरावट के रूप में मक्खियों26उंर, यह महत्वपूर्ण है कि मक्खियों उंर के लिए मानकीकृत कर रहे है परिणामों में भिंनता से बचें । हमारे क्षेत्र में, मक्खियों ने भी centrophobism दिखाया है, मध्य क्षेत्र में किनारों को पसंद करते हैं । प्रयोग करने वालों को साइट वरीयता के आकलन को रोकने के लिए आरामदायक क्षेत्रों के स्थान को बदलकर इस के लिए नियंत्रित करना चाहिए.

क्षेत्र और ट्रैकिंग प्रक्रिया की आवश्यकताओं की वर्तमान विशेषताओं कुछ प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं की सीमा सकता है । उदाहरण के लिए, अखाड़ा के निकट पर्यावरण का उपयोग अंक है जो के माध्यम से शुरू किया जा सकता है शामिल नहीं है, जो अध्ययन में यह उत्तेजना महत्वपूर्ण है रोकता है । इसी तरह, FlyStepts ट्रैकर वर्दी पृष्ठभूमि के साथ वीडियो आवश्यक, जो मक्खी के वातावरण के लिए भोजन या अन्य मदों को जोड़ने की संभावना को सीमित करता है । क्षेत्र के लिए एक गैस वाल्व के लिए एक कनेक्शन शामिल अनुकूलित किया जा सकता है, और सॉफ्टवेयर घटनाओं मौजूद है कि अधिक वस्तुओं के लिए अनुमति हो सकती है । भविष्य की परियोजनाओं के लिए इन संभावनाओं का लाभ लेने के लिए विशिष्ट प्रयोगात्मक जरूरतों को तापमान नियंत्रित क्षेत्र अनुकूल हो सकता है ।

अंत में, हम परिणामों में दिखाया गया है कि Drosophila के विभिन्न प्रजातियों के तापमान में वृद्धि (चित्रा 3) के रूप में अलग-अलग प्रदर्शन और तापमान म्यूटेंट नियंत्रण (चित्रा 5) के रूप में एक ही तरह से जवाब नहीं है कि. यह पता चलता है कि इस नई विधि का इस्तेमाल किया जा सकता है Drosophila थर्मल व्यवहार का पता लगाने और कैसे यह प्राकृतिक चयन और कार्यात्मक विशेषताओं से प्रभावित है । अंत में, यह दिखाता है कि हमारे विधि थर्मल अनुकूलन और speciation के रूप में अच्छी तरह से भविष्य के अध्ययन में अंय उत्तेजनाओं के साथ तापमान रिसेप्टर्स की बातचीत के आगे की समझ में मदद कर सकते हैं ।

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Disclosures

लेखकों की घोषणा है कि वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है ।

Acknowledgments

इस काम के हिस्से में ग्रोनिंगन विश्वविद्यालय के व्यवहार और संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान कार्यक्रम और Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología से एक स्नातक छात्रवृत्ति से एक छात्रवृत्ति द्वारा समर्थित किया गया था मेक्सिको से (CONACyT), Andrea को दी Soto-ेके, और समय के अध्ययन के लिए जॉन टेंपलटन फाउंडेशन से अनुदान Hedderik वान Rijn और जीन Christophe फौजों को संमानित किया । हम FlySteps ट्रैकर विकसित करने में उनकी भागीदारी के लिए पीटर Gerrit बोसमा के भी आभारी हैं ।

लिपियों TemperaturePhases, FlySteps, और FlyStepAnalysis पूरक जानकारी के रूप में और निंनलिखित अस्थाई और सार्वजनिक रूप से उपलब्ध लिंक में पाया जा सकता है:
https://dataverse.nl/privateurl.xhtml?token=c70159ad-4d92-443d-8946-974140d2cb78

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Arduino Due Arduino A000062 Software RUG
Electronics Board Ruijsink Dynamic Engineering FF-Main-02-2014
Power supply Boost XP-Power 48. V 65 W ECS65US48 Set to 53 Volt
Power supply Tile Heating XP-Power 15. V 80 W VFT80US15
Power supply Cooling XP-Power 15. V 130 W ECS130U515
Peltier elements Marlow Industries RC12-4 2 Elements, controlled DC feed
Heat sink Fisher Technik LA 9/150-230V Decoupled for vibration
Temperature sensors Measurement Specialties MCD_10K3MCD1 Micro Thermistor Probe
Copper block/tiles Ruijsink Dynamic Engineering FF-CB-01-2014
Auminum ring Ruijsink Dynamic Engineering FF-RoF-02-2015
Tesa 4104 white tape 25 x 66 mm RS Components 111-2300  White conductive tape
Red LEDs Lucky Ligt ll-583vc2c-v1-4da Wavelength between 625 nm, 20 mAmp and 6 V
Warm white LED strip Ledstripkoning HQ-3528-SMD 60 LEDs per meter
Switch Power Supply Generic T-36-12
Logitech c920 Logitech Europe S.A PN960-001055
QuickTime Player Apple Computer Recording program
Tracking analysis software R Packages: pacman
Tracking analysis software MATLAB
Thermal Imaging FLIR T400sc
Graphs and Statisticts Software Graph Pad Prism
Sigmacote Sigma-Aldrich SL2-100ML Siliconising agent
Fly rearing bottles Flystuff 32-130 6oz Drosophila stock bottle
Flypad Flystuff 59-114
Fly rearing vials Dominique Dutscher 789008 Drosophila tubes narrow 25x95 mm
Incubator Sanyo MIR-154
Magnetic hot plate Heidolph 505-20000-00 MR Hei-Standard
Agar Caldic Ingredients B.V. 010001.26.0
Glucose Gezond&wel 1019155 Dextrose/Druivensuiker
Sucrose Van Gilse Granulated sugar
Cornmeal Flystuff 62-100
Wheat germ Gezond&wel 1017683
Soy flour Flystuff 62-115
Molasses Flystuff 62-117
Active dry yeast Red Star
Tegosept Flystuff 20-258 100%

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References

  1. Abram, P. K., Boivin, G., Moiroux, J., Brodeur, J. Behavioural effects of temperature on ectothermic animals unifying thermal physiology and behavioural plasticity. bioRxiv. , (2016).
  2. Rajpurohit, S., Schmidt, P. S. Measuring thermal behavior in smaller insects: A case study in Drosophila melanogaster demonstrates effects of sex, geographic origin, and rearing temperature on adult behavior. Fly. 10 (4), 149-161 (2016).
  3. Jezovit, J. A., Levine, J. D., Schneider, J. Phylogeny environment and sexual communication across the Drosophila genus. The Journal of Experimental Biology. 220 (1), 42-52 (2017).
  4. Sinclair, B. J., Williams, C. M., Terblanche, J. S. Variation in Thermal Performance among Insect Populations. Physiological and Biochemical Zoology. 85 (6), 594-606 (2012).
  5. Gibert, P., Huey, R., Gilchrist, G. Locomotor performance of Drosophila melanogaster: Interactions among developmental and adult temperautures, age, and geography. Evolution. 55 (1), 205-209 (2001).
  6. Trotta, V., et al. Thermal plasticity in Drosophila melanogaster: A comparison of geographic populations. BMC Evolutionary Biology. 6, 1-13 (2006).
  7. Klepsatel, P., Gálikova, M., De Maio, N., Huber, C. D., Christian, S., Flatt, T. Variation in thermal performance and reaction norms among populations of Drosophila melanogaster. Evolution. 67 (12), 3573-3587 (2013).
  8. Latimer, C. A. L., Wilson, R. S., Chenoweth, S. F. Quantitative genetic variation for thermal performance curves within and among natural populations of Drosophila serrata. Journal of Evolutionary Biology. 24, 965-975 (2011).
  9. Chen, J., Nolte, V., Schlotterer, C. Temperature-related reaction norms of gene expression: Regulatory architecture and functional implications. Molecular Biology and Evolution. , (2015).
  10. Kellermann, V., Overgaard, J., Hoffmann, A. A., Flojgaard, C., Svenning, J. -C., Loeschcke, V. Upper thermal limits of Drosophila are linked to species distributions and strongly constrained phylogenetically. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (40), 16228-16233 (2012).
  11. Andersen, J. L., Manenti, T., Sørensen, J. G., Macmillan, H. A., Loeschcke, V., Overgaard, J. How to assess Drosophila cold tolerance: Chill coma temperature and lower lethal temperature are the best predictors of cold distribution limits. Functional Ecology. 29 (1), 55-65 (2015).
  12. Krstevska, B., Hoffmann, A. A. The effects of acclimation and rearing conditions on the response of tropical and temperate populations of Drosophila melanogaster and D. simulans to a temperature gradient (Diptera: Drosophilidae). Journal of Insect Behavior. 7 (3), 279-288 (1994).
  13. Frank, D. D., Jouandet, G. C., Kearney, P. J., Macpherson, L. J., Gallio, M. Temperature representation in the Drosophila brain. Nature. 519 (7543), 358-361 (2015).
  14. Gallio, M., Ofstad, T. A., Macpherson, L. J., Wang, J. W., Zuker, C. S. The coding of temperature in the Drosophila brain. Cell. 144 (4), 614-624 (2011).
  15. Hamada, F. N., et al. An internal thermal sensor controlling temperature preference in Drosophila. Nature. 454 (7201), 217-220 (2008).
  16. Ni, L., et al. A gustatory receptor paralogue controls rapid warmth avoidance in Drosophila. Nature. 500 (7464), 580-584 (2013).
  17. Liu, W. W., Mazor, O., Wilson, R. I. Thermosensory processing in the Drosophila brain. Nature. 519 (7543), 353-357 (2015).
  18. Neely, G. G., et al. TrpA1 Regulates Thermal Nociception in Drosophila. Public Library of Science ONE. 6 (8), e24343 (2011).
  19. Zhong, L., et al. Thermosensory and non-thermosensory isoforms of Drosophila melanogaster TRPA1 reveal heat sensor domains of a thermoTRP channel. Cell Reports. 1 (1), 43-55 (2012).
  20. Barbagallo, B., Garrity, P. A. Temperature sensation in Drosophila. Current Opinion in Neurobiology. 34, 8-13 (2015).
  21. Tang, X., Platt, M. D., Lagnese, C. M., Leslie, J. R., Hamada, F. N. Temperature integration at the AC thermosensory neurons in Drosophila. Journal of Neuroscience. 33 (3), 894-901 (2013).
  22. Petavy, G., David, J. R., Gibert, P., Moreteau, B. Viability and rate of development at different temperatures in Drosophila: A comparison of constant and alternating thermal regimes. Journal of Thermal Biology. 26 (1), 29-39 (2001).
  23. Diegelmann, S., Zars, M., Zars, T. Genetic dissociation of acquisition and memory strength in the heat-box spatial learning paradigm in Drosophila. Learning & Memory. 13 (1), 72-83 (2006).
  24. Zars, M., Zars, T. High and low temperatures have unequal reinforcing properties in Drosophila spatial learning. Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 192 (7), 727-735 (2006).
  25. Zars, T., Wolf, R., Davis, R., Heisenberg, M. Tissue-specific expression of a type I adenylyl cyclase rescues the rutabaga mutant memory defect: in search of the engram. Learning & Memory. 7 (1), Cold Spring Harbor, NY. 18-31 (2000).
  26. Jones, M. A., Grotewiel, M. Drosophila as a model for age-related impairment in locomotor and other behaviors. Experimental Brain Research. 46 (5), 320-325 (2011).

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व्यवहार समस्या १४० तापमान नियंत्रित क्षेत्र हरकत व्यवहार Drosophila तापमान प्रदर्शन स्वत: हीटिंग तंत्र स्थिति ट्रैकिंग
अंतरिक्ष और समय में तापमान में परिवर्तन के जवाब में <em>Drosophila</em> के प्रदर्शन को निर्धारित करने के लिए एक स्वचालित विधि
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Soto-Padilla, A., Ruijsink, R.,… More

Soto-Padilla, A., Ruijsink, R., Span, M., van Rijn, H., Billeter, J. C. An Automated Method to Determine the Performance of Drosophila in Response to Temperature Changes in Space and Time. J. Vis. Exp. (140), e58350, doi:10.3791/58350 (2018).

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