Serbestçe hareket eden bombus arılarının (Bombus terrestris) ağız kısımlarının çözeltideki besin maddelerine ve toksinlere karşı kısa vadeli tat tepkilerini araştırmak için yeni bir davranışsal test tanımlanmıştır.
Yöntem makalesi
A Novel Davranış Testi (Bumble Bees Serbestçe hareket eden Bireyin Tat Cevapları, Araştırma
Bu makalede
Özet
Özet
Devetüyü kuyruklu bombus arısı, Bombus terrestris gibi Genelci polinatörler, çiçekli bitkilerin topladığımız çiçek nektar hem besin ve toksinlerin karşılaşıyoruz. Sadece birkaç çalışma gıda toksinlerin doğru arıların tat yanıtları açıklanan var ve bu deneyler özellikle ölçülü bal arıları üzerinde hortum uzatma yanıtı kullandık. Burada, yeni bir davranış tahlil besin ve toksinlerin özgürce hareket eden beslenme yanıtları, bireysel işçi bombus arıları ölçmek için sunulmuştur. Bu testte, her bombus arısı tarafından yutulur çözüm miktarını ölçer ve gıda tat yoğunluğu arttırıcı beslenme davranışının mikro nasıl etkilediğini tanımlar.
çözeltiler, daha önce 2-4 saat boyunca aç olan tek tek arılarının bir mikrokılcal bir tüp içinde sunulmaktadır. davranış dijital video üzerinde yakalanır. beslenme davranışı ince yapısı sürekli Probo konumunu puanlama analiz edilirSCIS olay günlüğü yazılımı kullanarak video kayıtları (ağız). hortum konumu üç farklı davranış kategoriye ile tanımlanır: (1) hortum genişletilir ve çözelti ile temas halinde, (2) hortum genişletilir, ancak çözeltisi ve (3) hortum ile temas halinde başlık altında muhafaza edilir değildir. Ayrıca çözümün uzak geri çekilmeden burnumun hızı da tahmin edilmektedir.
çözeltinin hacmi tüketilen Bu deneyde, besleme nöbetleri sayısı besleme nöbetleri süresi ve birinci temas ettikten sonra hortum geri çekme hızı phagostimulatory veya test edilen bileşiklerin caydırıcı etkinliğini değerlendirmek için kullanılır.
Bu yeni tat tahlil araştırmacılar nektar bulunan bileşikler arıların beslenme davranışını etkileyen ve aynı zamanda bombus arı tat sistemini inceleyerek tozlaşma biyologlar, toksikoloji ve neuroethologists yararlı olacaktır nasıl ölçmek için izin verecektir.
Giriş
Bitki pollinator etkileşimleri karmaşıktır. Tozlayıcıları gıda olarak nektar ve polen elde etmek için çiçekleri ziyaret; sırayla, polinatörler bitkilerde cinsel üreme kolaylaştırır. Bu ilişki çoğunlukla Mutualistik iken, çiçek nektar ve polen bazen toksinlerin içerebilir veya diğer bitki 1-5 bileşikleri hangi tozlayıcı zarar verebilir. nektar ve polen gibi bileşiklerin varlığı için ekolojik gerekçesi her ortamda açık değildir. Bu alanda göze çarpan soru gibi arılar olarak polinatörler algılamak ve nektar içeren toksinler ile çiçek önleyebilirsiniz nasıl olduğunu.
Bombus arı türleri, Bombus terrestris (Linnaeus, 1758), toksinler 6 ihtiva edenler üreten nektarı gibi birçok bitki türünün çiçekleri ziyaret eden kültürlü pollinator olduğunu. Yaban arılar 24 saat, iki seçim tahlilinde 7 toksin yüksek konsantrasyonlarını ihtiva eden alıcı çözüm önlemek için gösterilmiştir. Bu deney,Tiedeken ve ark., 7 tarafından açıklanan gıda tüketiminin arılar çözümleri acı bileşikleri tespit edebilir ortaya koydu. Ancak, bu deney gibi de 8-10 aralık bu zamanla beslenme davranışını etkileyen halsizlik gibi post-içmeğe süreçlerden tadı ayırt edemedi.
Arılar bileşikleri 11-13 algılamak için kendi anten, ağız parçaları ve tarside üzerinde tat Sensilla sahiptirler. Hortum uzatma refleksi (PER) deneyler koşum bireysel arılar kısıtlama ve daha sonra besleme 14-17 refleks üretmek için arı antennal Sensilla uyarıcı barındırır. Arılar bağımsız koşum ölçülü ve daha sonra bileşiklerin 18,19 tat kabiliyetleri bir tahlil olarak besleme refleksini üretilmesi için teşvik edilebilir. Diğerleri toksinler 9,20 için anten veya ağızlarının duyarlılığını incelemek için PER tahlil değiştirdiniz. Ancak, arılar sokmak sırasında strese maruz kalırlar. Bu nasıl etkileyebilironlar 21 bileşikler cevap.
Burada yeni bir tahlil 9 ve bal arıları (Apis mellifera) ve bombus arıları için zehirli 10 (Bombus sakaroz ve kinin, daha önce caydırıcı olduğu rapor edilmiştir bir alkaloid bombus arıları serbestçe hareket eden davranışsal tat yanıtını değerlendirmek için tarif edilmiştir terrestris) 7, 22. Kinin bitki nektarı bulunamadı edilmemiş olmasına rağmen, bu alkaloid genellikle arıların 7,9,12,13,22 davranışsal ve fizyolojik çalışmalarda caydırıcı bir uyarıcı olarak kullanılır. yöntem test çözeltileri ile ilk hortum temas sırasında büyük bir çözünürlükte bombus arıların ağız video kayıt içerir. Özel olarak, beslenme yanıtının ince yapı sürekli bir şekilde 2 dakika ara üzerinde davranış puanlama ile incelenmiştir. tüketilen çözeltisinin hacmi besleme döneminde ölçülür ve bu yemek yenen miktarı mikro ile korele edilebilirbeslenme davranışı. Ayrıca hortum retraksiyonu hızı aktif kaçınma bir göstergesi olarak, ölçülür ve bu nedenle ön içmeğe algılama.
Protokol
1. Koloni ve Açlık Dönemine Bees yakalama
Not: Burada anlatılan deneyler Bombus terrestris Audax Newcastle Üniversitesi, İngiltere gerçekleştirildi. Çoklu (2-3) ticari olarak satın alınan koloniler tedavi için kullanılmıştır. Koloniler laboratuvar koşullarında sürekli karanlıkta (25 ± 2 ° C ve 28 ±% 2 RH) bir bankta muhafaza edilmiş ve bal arısı toplanan polen ve şeker çözeltileri ad libitum beslendi.
- Çıkmak için ve tuzak olabilir bir arı için sadece yeterince uzun koloni kapısı açıldı sonra, bir delikli plastik tıpa ile bir plastik şişe (7 cm uzunluğunda, 2.8 cm iç çapı) kullanarak bireysel işçi bombus arıları toplamak.
- Deneyden önce, tek tek plastik şişeler 2-4 saat seyahati Yaban arılar aç ve tam bir karanlıkta oda sıcaklığında tutulması.
2. Holding, Tüpler ve H içine arı aktarmaabituation Faz
- açlık döneminden sonra, bir tutma tüp içine plastik bir şişeye doğrudan bir bombus arı aktarın. eriterek içine sabit;: ucunda delinmiş bir 4 mm delikle ve çelik hasır (yükseklik 30 mm 8 mm baz) bir parça;: tutan tüp modifiye 15 ml santrifüj tüpü (çap 17 mm 119 mm uzunluk) 'dir ısıtılmış diseksiyon çelik iğne ile tüp plastik.
- Diş balmumu ile bir polistiren tutucu üzerine bombus arı içeren tutma tüp sabitleyin. borusunun her iki yanı üzerinde kartonun iki adet düzeltin. Bu deney etkileyebilir görsel uyaranlara arı korumak için olduğunu.
- 5 cm tutma tüpünün ucu üzerinde bir dijital mikroskobik kamera yerleştirin ve uyumlu bir dizüstü bilgisayara kamera bağlamak.
- en az kavrama borusunun ucunun ilk 18 mm, video çerçevesi içinde olacak şekilde kavrama borusunun ayarlayın. Deneyden önce, 3 dakika alışma süresinden başlar.
3..Ön-test Faz: Sakarozun Bir Damla sunulması
- sukroz çözeltisi bir damlacık ihtiva eden bir dişi adaptör bir şırınga geç (~ 3.5 mL, 500 mM sukroz, deiyonize su içinde çözüldü). burnumun uzantısı motive etmek tutma tüpü ucu içinde sakaroz sunun.
- sakaroz damlacık tüketmek için 5 dakika kadar bombus arı verin. damlacık tüketilen değilse, deneyden bombus arı çıkarın.
- alışma döneminden sonra video kaydı başlar. Bu çalışmada, hortum aktivite 26.7 kare / sn -1 25X büyütme oranıyla kaydedildi.
4. Test Faz: Test Çözüm Sunan
- Test solüsyonu ile 100 ul microcapillary tüp doldurun. silikon tüp (6 cm uzunluğunda, iç çapı 1 mm) bir parça bağlayın ve bir mikro manipülatör bunu düzeltmek.
- Başka bir silikon tüp için bir erkek adaptör aracılığıyla boru geç (6 cm uzunluğunda, iç çapı 4 mm), WHICH pipet çubuğu olarak görev yapar.
- uzak tutma tüp ucundan microcapillary tüp 5-10 mm yerleştirin. Yavaşça microcapillary tüpün ucunda besleme çözümü korumak için boru sıkmak.
- bombus arı sakaroz damlacık tüketir sonra, hemen 500 mM sükroz çözeltisi içeren şırınga çıkarın.
- 2 dk test aşaması başladığınızda bombus arı hortum kişileri microcapillary tüpün içindeki çözüm.
- Mümkün buharlaşma için kontrol sükroz veya su ile iki ek microcapillary tüpleri doldurmak ve test aşamasında tam olarak manipüle.
- Her deneme öncesi ve sonrası gıda tüketilen (Şekil 4A) miktarını ölçmek için 600 dpi bir tarayıcı kullanarak microcapillary tüp içinde sıvı seviyeleri tarayın.
5. Görüntü Analizleri
- ImageJ kullanarak çözüm tüketim miktarını (sürüm 1.48), bir görüntü procyazılım Essing.
- resim dosyası yükleyin ve görüntü (~% 400) yakınlaştırmak. Referans ölçeğini ayarlamak için, düz bir çizgi aracını seçin ve microcapillary borusunun iki ucu arasında bir çizgi çizin. ardından 'Set Ölçeği' Analiz 'seçin. Girdi 'Bilinen bir mesafe' ve 'uzunluğu Birimi' altında ilgili birimin altında tüpün toplam uzunluğu.
- Yine düz çizgi aracını seçin ve sıvı seviyesinin iki ucu arasında bir çizgi çizin. Daha sonra 'Tedbir' 'Analiz' seçin. sonuç penceresinde sıvının uzunluğu 'Uzunluk' sütununda verilmiştir.
- formülü ile çözüm tüketim hacmini hesaplayın:
nerede
bir Mikro kapiller tüpün uzunluğu 
ve 
microcapillary tüp içinde sıvı ölçülen uzunlukları önce ve test aşamasından sonra, sırasıyla.
6. Video Analizleri
- Bir olay günlüğü yazılımı kullanarak her videonun 2 dk test aşamasında beslenme davranışlarını Puan (Malzeme Tablosu bakınız).
- İlk başta, beslenme davranışları (yani. Unsurları) kayıt yazılımı davranış sınıfları menüsünde tanımlar. beslenme davranışları olarak takip edilmektedir: (1) / teması dışarı hortum: hortum uzanır ve microcapillary tüp içinde çözelti (2) / iletişim dışarı hortumlarının ile temas halindedir: hortum uzanır ve microcapillary tüp içinde çözelti ile temas halinde değildir, (3) hortum istiflenmiş: hortum genişletilmiş değil ama onun yerine baş ve (4) önünden altında istiflenmesi: bombus arısı video karesinin çıktı.
- Her davranışı ayarlayınBir 'devlet' ve özellikleri menüsünde 'birbirini dışlayan' ve 2 dk aralığında sürekli kayıt yapmak gibi. Daha fazla hassasiyet için yavaş hareket modunda video (yavaş 2 kez) Replay.
- Bir hareket izleme video yazılımı kullanarak (Burada gösterilen görüntü kayıtlarında 37.5 msn ile ayrılmış) iki ardışık çerçeveler arasında ilk temas sonrası test çözeltisinden hortum retraksiyon hızını ölçmek (Malzeme Tablo bakınız).
- video dosyasını yükleyin ve nerede hortum ilk temas çözüm çerçevesine geçin.
- Referans ölçeğini ayarlamak için, çizgi aracını seçin ve görüntü karesine microcapillary tüpünün eni bir çizgi çizin. Sağ on line tıklayın ve 'tedbir kalibre' seçeneğini seçin. Girdi kılcal tüpün genişliği ve ilgili birim.
- 'Görüntü' ardından 'sistemi kökenli Koordinat' seçin. Yeni pencerede burnumun ucunda tıklayın ve seçin9; 'uygulayın.
- El hareket aracını seçin, sağ video çerçeve üzerinde burnumun ucunda tıklayın ve 'Parça Yolu' seçeneğini seçin. sonraki kareye geçmek ve burnumun ucuna kadar izleme noktasını yeniden ayarlayın.
- Sağ izleme noktasında tıklayın ve 'Configuration' seçeneğini seçin. 'Tam Yolu seçin ve ölçüm altında' Speed 'seçeneğini seçin. Seç 'Uygula'. hız görüntülenir.
Sonuçlar
yeni deney 1 M sukroz, 1 M sükroz çözeltisi artı 1 mM kinin ve sadece deiyonize su besleme tepkileri test etmek için kullanılır. Her bir tedavi için acil besleme tepkileri test çözeltisi, besleme nöbetleri sıklığı ve 2 dakika test aşamasında, ilk temastan sonra uzak Test çözeltisinden geri çekilmeden hortum hızı ile hortum temas süresini miktarının belirlenir. tüketilen çözeltinin hacmi, test aşaması sonra ölçülür. Bu çalışmada, biz caydırıcı karşılık Drosophila tarafından hortum geri çekme davranışı karakterize etmek için 5 saniye eşiğini kullanılan et al Fransız. 25 önceki çalışmalarına dayanarak (Company Dosya bakınız Şekil 1) 5 sn butik kriter aralığı seçmiş bileşikler 25. Böylece, genişletilmiş hortum ve çözüm arasında bir kişi olarak bir beslenme butik tanımlanmışt 5 saniye ya da daha fazla rehber olmaması ile kesildi.
Sakaroz ve yalnız deiyonize su, sakaroz çözüm kinin eklenmesi kıyasla besbelli onlar caydırıcı bir madde (Video Şekil 1) tespit edersek hızla uzaklaşmaya gibi bombus arıları tarafından beslenmesini engeller.
Bu deneyde, tedaviler test aşamasında hortum kişileri kümülatif süresi üzerinde önemli bir etkiye sahip (log-dönüştürülmüş verileri ANOVA, F 2,31 = 41, p <0.001). Sakaroz içeren kinin ile temas süresi toplam süresi önemli ölçüde sadece (p <0.001), ancak deiyonize su başına (p = 0.219) (Şekil 2) sakaroz ile karşılaştırıldığında azalır. Benzer şekilde, tedavi Log-dönüşümlü veriler, F ANOVA (besleme nöbetleri toplam süresi üzerinde önemli bir etkiye sahip 2,31 = 27.95, p <0.001, Şekil 3A). sakaroz içeren kinin ile nöbetleri besleme toplam süresi önemli ölçüde (p <0.001), ancak sadece deiyonize su (p = 0.41) ile karşılaştırıldığında, tek başına sakaroz ile karşılaştırıldığında azalır. Tedaviler de beslenme nöbetleri sıklığı üzerinde önemli bir etkiye sahip (bir günlük bağlantı fonksiyonu ile Poisson GLM, sapkınlık değişim c 2 dağıtımına göre: p <0.050) sakaroz kinin içeren nöbetleri sayısı anlamlı olarak daha yüksek sayede, sakaroz karşılaştırma (p <0.01), ancak (nedeniyle bir yaban arısı su yedi besleme nöbetleri, Şekil 3B görüntülemeye, p = 0.055) deiyonize su arıtma marjinal önemli ölçüde farklı. Aynı şekilde, hortum retraksiyonu hızı tedaviler arasında anlamlı farklılık (ANOVA log-dönüştürülmüş verileri, F 2,31 = 5.12, p <0.050). Bombus arıları pr geriuzak sakaroz sükroz veya tek başına deiyonize su (p <0.050, Şekil 3C) ile daha kinin içeren ilk temastan sonra önemli ölçüde daha hızlı deney çözeltisinden oboscis. Bu sonuçlar kinin bombus arılarının aktif kaçınma davranışı tetikler düşündürmektedir. Tedaviler de kinin içeren sükroz tüketimi sakaroz ile karşılaştırıldığında azalır, böylece tüketilen çözeltisinin toplam hacmi (Log-dönüşümlü veriler ANOVA, K 2,32 = 62.5, p <0.001), (s üzerinde önemli bir etkiye sahip <0.001), ancak, deiyonize su (p = 0.457) (Şekil 4B). Test süresi boyunca kılcal buharlaşan çözeltinin hacmi göz ardı edilebilir. laboratuar koşullarında (25 ± 2 ° C ve 28 ±% 2 bağıl nem), buharlaşma 0.276 ul, sırasıyla deiyonize su için 0.171 ul, 1 M sukroz ortalama 0.033 0.883 ul arasında değişir.
önlenemez. Bununla birlikte, test aşamasında beslenme çözümü tatmak için -antenler kullanarak bombus arılarının yüzde (sakaroz:% 46.1, sukroz artı kinin: 60.0% ve deiyonize su:% 33.3) tedaviler arasında anlamlı fark olmadığı (binom GLM, değişim sapma c 2 dağıtımına göre: p = 0.450). tedavilerin etkisi yok ilk antennal rehber ve test çözeltisi ve hortum (medyan ilk kontaklar arasında gecikme bulunur: sukroz için 2.67 saniye; sukroz artı kinin için 1.10 saniye; deiyonize su için 0.80 sn, ANOVA üzerinde veri log-dönüştürülmüş, F 2,13 = 0.620, p = 0.550). sakaroz artı kinin;% 66,7: Buna ek olarak, test çözümü tadı burnumun uzanan bombus arılarının yüzde tedavileri (sakaroz boyunca sabit kalır 50.0%; deiyonize su:% 52.2; binom GLM, c 2 dağıtımına göre sapma değişim: p = 0.840). Birlikte bu sonuçlar antenler bu deneyde toksinlerin saptanmasında küçük bir rol oynadığını düşündürmektedir.
Ayrı bir deneyde, daha uzun, 2 dakika daha uzun bir süre için arılar test etmek için gerekli olup olmadığını inceler. 2 dakika test süresi ve 10 dakika test süresi: arılar tarafından tüketilen gıda miktarı 1 M sükroz veya iki koşullarda 1 M sükroz çözümlerinde 1 mM kinin ile test edilir. Her iki tedavi için, toplam gıda tüketimi testi dönemler için farklı değildir ve anlamlı etkileşimler (test süresi ve tedavi arasında oluşan N = 6-13, ANOVA günlük dönüştürülmüş verileri; tedavilerin etkisi: F 1,31 = 54.8, p <0.001; test dönemi etkisi: F 1,31 = 0, p = 0.979; etkileşim etkisi: F = 0.1, p = 0.457). Özetle,2 dakika test süresi yaban arıları ve bu tahlilde, toksik ya da kovucu maddelerin caydırıcı etkisi ile tüketilen gıda toplam miktarına çözeltinin etkisini değerlendirmek için yeterlidir. Bu nedenle, gıda tüketiminin ölçülmesi ve beslenme davranışını analiz etmek sureti ile, tahlil sırasında besleme ince yapıya toplam gıda tüketimini ilişkili mümkündür.
Şekil 1: Besleme Testi İlk 2 Min sırasında Hortum Kişiler arasındaki Gecikme Periyodu 1 M sükroz çözeltisi ile her probosis temas ayıran zaman gecikme sürelerinin Yoğunluk araziler, 1 M sükroz + 1 mM kinin çözeltisi ve su.. 13, 10 ve 11 arı kümülatif veriler sırasıyla temsil edilmektedir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 2: Hortum İletişim Sürelerinin Besleme Testi İlk 2 Min sırasında 1 M sukroz, 1 M sükroz + 1 mM kinin veya su beslenen yaban arıları tarafından hortum temas sürelerinin Yoğunluk araziler.. Örnek büyüklüğü Şekil 1'de olduğu gibi bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 3: 1 M sukroz, 1 M Sukroz + 1 mM Kinin veya su üzerinde Besleme Bumblebees ve Hortum Etkinlik (A) test aşamasında (B) nöbetleri beslenme sıklığı ve (C) hız sırasında besleme nöbetleri toplam süresi. hortum yenidenİlk temastan sonra çekiş. Yazı anlamlı bir farkı belirtir: Farklı harflerle tedavi P <0.05 göstermektedir. Kutu grafiği medyan (siyah çubuklar), çeyrekler arası aralık 1.5 içinde hala düşük ve en yüksek veri noktaları (bıyıkları) ve aykırı (daireler) temsil etmektedir. Örnek büyüklüğü Şekil 1'de olduğu gibi bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 4:. Cihazında deneme aşamasından sonra, 1 M sükroz seviyesi ya da (siyah çizgi ile gösterilen), 1 M sukroz ve 1 mM kinin çözeltisi gösteren Mikro kapiller tüpler arılarının beslemeli kinin örter (A) Taranan görüntüler sırasıyla. (B) 1 M sukroz tüketimi, 1 M sükroz artı 1 mM kinin veya deiyonize su Test aşamasından sonra bombus arıları tarafından yalnız. Yazı anlamlı bir fark gösterir: Farklı harfler ile tedavi P <0.001 göstermektedir. Kutu grafiği medyan (siyah çubuklar), çeyrekler arası aralık 1.5 içinde hala düşük ve en yüksek veri noktaları (bıyıkları) ve aykırı (daireler) temsil etmektedir. Örnek büyüklüğü Şekil 1'de olduğu gibi bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Video Şekil 1: (A) doğru Hortum Etkinliği video kayıtları , 1 M sukroz , (B) 1 M Sukroz artı 1 mM Kinin ve (C)Deney Aşamasında d / 54233 / Video_figure_1C_Water.m4v "target =" _ blank "> Deionizesu.
Tartışma
Bu yeni davranış testi ile, kinin tutkunu kuyruklu bombus arısı beslenmesini caydırmak için gösterilmiştir. su veya kinin bezenmiş sukroz çözeltisi ile azaltılmış hortum temas süresi ve besleme butik frekansı daha besleyici olmayan veya potansiyel toksik çözümleri besleme başlatmak için bir ret olarak burada yorumlanır. kinin, 1 M sukroz çözeltisine eklendiğinde, Yaban arılar, sadece bu şekilde ağız kısımlarına ve bir toksini içeren solüsyon arasındaki temas süresini azaltmak, aynı zamanda daha hızlı proboscis geri, tükettikleri çözelti hacmini azaltmaz. Birlikte, bu sonuçlar daha önceden bal arısı 9 tanımlandığı gibi kinin, bombus arısı, ağız parçaları üzerinde tat reseptör hücreleri tarafından algılanan olduğunu düşündürmektedir. Kinin sıtma sivrisineği (Anopheles gambiae) 23 bal arısı 10 ve demonte olarak halsizlik gibi davranışları uyarır böcekler için bir zehirdir. Bu deney de identificat yol açabilirbombus arılar, ağız parçaları üzerinde tat reseptör hücreleri tarafından algılanan bazı caydırıcı ve potansiyel toksik bileşiklerin iyon.
Mikro kapiller tüp testi fazı boyunca son test çözeltisi yeterli bir hacmi ile doldurulması için, önemlidir. Mikrokılcal bir tüp (örneğin 70-80 ul), en az yaklaşık dörtte üçü doldurulur önerilir. Ancak, bakım tam tarama işlemi sırasında dökülme riskini azaltmak için Mikro kapiller tüp doldurmak alınmış ve deney cihazına Mikro kapiller tüp takılarak olmalıdır. deneyci tutma tüpüne damlacığı sızıntı önler, böylece bombus arısı 500 mM sükroz damlacık sunarken bakımı da alınmalıdır.
tutma tüpün ucunda 4 mm delik doğal test solüsyonu doğru olan burnumun genişletmek için bir yetişkin işçi bombus arısı için yeterince büyüktür. Bununla birlikte, mümkün olduğubombus arıları kendi hortumları genişletmeden önce kendi antenleri ile çözüm tadabilirsiniz. PER şeker çözeltisi 15 ile -antenler uyararak bombus arılarının ortaya çıkardı olabilir bu hortum uzatma olasılığını etkileyebilir. Aslında parazitoit wasp (Trissolcus brochymenae) 24 veya bal arısı 13 gibi Hymenoptera antenleri onları kinin gibi şekerler ve toksinleri tadı sağlayan, tat Sensilla ile donatılmıştır. Sonuç olarak, kinin gibi son derece caydırıcı bileşikleri içeren çözümleri ile ilk antennal temas aynı zamanda burnumun genişletmek ve bu nedenle deneysel başarı oranını etkileyen bir bombus arısı motivasyonunu düşürebilir. Test solüsyonu ile antennal temas kontrol edilemez olsa da, bu çalışmada biz test çözeltisinden doğru hortum uzantısı antennal temas anlamlı bir etkisi olmadı. Bu tahlilde hemen ön test faz daha sonra Mikro kapiller tüp ayarlamabombus arıları kendi antenleri test çözümü tadı için bombus arıların antenleri tutma tüp içinde hala tavuk fırsatı azaltabilir.
Hareket izleme video yazılımı kullanan ilk hortum temasından sonra test çözeltisi uzak hortum geri çekilmesini izlerken bu testin ana sınırlama ortaya çıkar. video görüntüleri sadece burnumun 2B hareketini gösterir, bu yüzden hız ölçümü verilen çıkış altında veya tahmini üzerinde olabilir. Ancak bazı değişikliklerle, testin bu yönü gelişmiş olabilir.
Bu deney, doğal olarak oluşan bitkisel metabolizma da dahil olmak üzere, farklı bileşikleri ihtiva eden çözeltiler doğru doğal beslenme tepkileri gözlemlemek için kullanılabilir. Bu testi ile hemen besleme yanıtları gözlemleyerek bombus arılarının bu bileşikleri tespit nasıl hakkında ayrıntılı bilgi verir. Bu mevcut avantajlıdır 'go-no go' PER 18,19 gibi yöntemleri Ve bu yöntem ayrı bir besleme maçın sırasında gıda tüketimi dahil olmak üzere birçok davranışsal tepki önlemleri üretir çünkü 7 iki seçenekli tahliller bitti.
çeşitli parametreler Ölçme aynı anda bir bileşiğin lezzeti daha iyi değerlendirilmesini sağlar. Bizim tahlilde Örneğin bombus arılarının su veya kinin bezenmiş sakaroz çözüm tüketen kaçının. Burnumun Geri çekme şeker reseptör hücrelerinin 12,13 cevapları bir değişiklik neden olabilir. Bizim tahlil bombus arıları tek başına sudan daha sakaroz artı kinin çözümü başvurarak sonra hortum hızlı geri olduğunu göstermektedir; Bu o kinin şeker algılama nöronlar 9,12,13,25 inhibe ek olarak nöronların ayrı bir dizi etkiler hatırlatıyoruz.
Bizim tahlil beslenme sırasında davranışsal tepkilerin zamansal desen analiz edilmesini sağlar. tüketim zamanı ve nöbetleri sayısı ölçülür benzer bir protokol al sahiptirhazır besleyici ve besleyici-olmayan şekerler 26 Drosophila besleme yanıtı değerlendirmek için uygulanan. Biz arıların tutma tüp 21 serbestçe hareket çünkü arılar gibi PER gibi diğer yöntemlere göre daha bizim deneyde uyarıcı beslenmesi için daha güvenilir bir tepki gösterirler olacağını tahmin ediyor. besinler ve toksinler bombus arıları ve potansiyel diğer arı türlerinin beslenme mekanizmaları aydınlatmak için bu tekniğin tat eşiklerinin kapsamlı bir analizini izin verecektir.
Açıklamalar
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan ederim.
Teşekkürler
Bu çalışma Leverhulme Güven hibe (RPG-2012-708) ve BBSRC hibe GAW için (BB / M00709X / 1) tarafından finanse edildi.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Bombus arısı kolonileri | Koppert Biyolojik Sistemler | NATUPOL Arı Kovanı | |
| Dijital mikroskobik kamera | Dino-lite Avrupa | AM4815ZT | Dino-Lite Kenar |
| 100 ve mu; l mikrokılcal tüp | Blaubrand IntraEND | 709144 | |
| 15 ml polipropilen santrifüj tüpü | Fisher Scientific | 11849650 | |
| 300013 | 1 ml tek kullanımlık plastik luer kayma şırınga | ||
| Dell | Video yazılımıyla uyumluluğu kontrol edin | ||
| Canon CanoScan LiDE 120 | Canon | Bilgisayar/dizüstü bilgisayar ile uyumluluğu kontrol edin | |
| Observer yazılımı sürüm 5.0.25 | Noldus | ||
| Kinovea yazılım sürümü 0.8.15 | Kinovea | ||
| silikon boru | 6 cm uzunluk, 1 mm iç & oslash; & 6 cm uzunluk, 4 mm iç & oslash; | ||
| Erkek luer x1/16" standart hortum dikenli polipropilen adaptör | Cole-Parmer | TW-45518-22 | |
| Dişi luer x 1/16" standart hortum dikenli polipropilen adaptör | Cole-Palmer | TW-45508-12 | |
| Çelik hasır | 0,5 mm ağ boyutu | ||
| Sükroz (derece II) | Sigma-Aldrich | S5391 | |
| Kinin hidroklorür dihidrat | Sigma-Aldrich | Q1125 | |
| ImageJ yazılım sürümü 1.48 | ImageJ |
Kaynaklar
- Adler, L. S. The ecological significance of toxic nectar. Oikos. 91, 409-420 (2000).
- Hagler, J. R., Buchmann, S. L. Honey bee (Hymenoptera, Apidae) foraging responses to phenolic-rich nectars. J Kansas Entomol Soc. 66, 223-230 (1993).
- Irwin, R. E., Cook, D., Richardson, L. L., Manson, J. S., Gardner, D. R. Secondary compounds in floral rewards of toxic rangeland plants: Impacts on pollinators. J Agr Food Chem. 62, 7335-7344 (2014).
- Praz, C. J., Mueller, A., Dorn, S. Specialized bees fail to develop on non-host pollen: Do plants chemically protect their pollen. Ecology. 89, 795-804 (2008).
- Baker, H. G., Baker, I. Studies of nectar-constitution and pollinator-plant coevolution. Coevolution of animals and plants. Gilbert, L. E., Raven, P. H. , University of Texas Press. 100-140 (1975).
- Stout, J. C., Parnell, J. A. N., Arroyo, J., Crowe, T. P. Pollination ecology and seed production of Rhododendron ponticum in native and exotic habitats. Biodivers Conserv. 15, 755-777 (2006).
- Tiedeken, E. J., Stout, J. C., Stevenson, P. C., Wright, G. A. Bumblebees are not deterred by ecologically relevant concentrations of nectar toxins. J Exp Biol. 217, 1620-1625 (2014).
- Ayestaran, A., Giurfa, M., de Brito Sanchez, M. G. Toxic but drank: Gustatory aversive compounds induce post-ingestional malaise in harnessed honeybees. Plos One. 5, (2010).
- Wright, G. A., et al. Parallel reinforcement pathways for conditioned food aversions in the honeybee. Curr Biol. 20, 2234-2240 (2010).
- Hurst, V., Stevenson, P. C., Wright, G. A. Toxins induce 'malaise' behaviour in the honeybee (Apis mellifera). J Comp Physiol A. 200, 881-890 (2014).
- Whitehead, A. T., Larsen, J. R. Electrophysiological responses of galeal contact chemoreceptors of Apis mellifera to selected sugars and electrolytes. J Insect Physiol. 22, 1609-1616 (1976).
- de Brito Sanchez, M. G., et al. The tarsal taste of honey bees: behavioral and electrophysiological analyses. Front Behav Neurosci. 8, 25(2014).
- de Brito Sanchez, M. G., Giurfa, M., Mota, T. R. D., Gauthier, M. Electrophysiological and behavioural characterization of gustatory responses to antennal 'bitter' taste in honeybees. European Journal of Neuroscience. 22, 3161-3170 (2005).
- Bitterman, M. E., Menzel, R., Fietz, A., Schafer, S. Classical conditioning of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera). J Comp Psychol. 97, 107-119 (1983).
- Laloi, D., et al. Olfactory conditioning of the proboscis extension in bumble bees. Entomol Exp Appl. 90, 123-129 (1999).
- Smith, B. H., Burden, C. M. A proboscis extension response protocol for investigating behavioral plasticity in insects: Application to basic, biomedical, and agricultural Research. J Vis Exp. , (2014).
- Felsenberg, J., Gehring, K. B., Antemann, V., Eisenhardt, D. Behavioural Pharmacology in classical conditioning of the proboscis extension response in honeybees (Apis mellifera). J Vis Exp. , (2011).
- Pankiw, T., Page, R. E. Effect of pheromones, hormones, and handling on sucrose response thresholds of honey bees (Apis mellifera L.). Journal of comparative physiology. A, Neuroethology, sensory, neural, and behavioral physiology. 189, 675-684 (2003).
- Scheiner, R., Page, R. E., Erber, J. Sucrose responsiveness and behavioral plasticity in honey bees (Apis mellifera). Apidologie. 35, 133-142 (2004).
- Kessler, S. C., et al. Bees prefer foods containing neonicotinoid pesticides. Nature. 521, 74-76 (2015).
- Mommaerts, V., Wackers, F., Smagghe, G. Assessment of gustatory responses to different sugars in harnessed and free-moving bumblebee workers (Bombus terrestris). Chem Senses. 38, 399-407 (2013).
- Chittka, L., Dyer, A. G., Bock, F., Dornhaus, A. Psychophysics: Bees trade off foraging speed for accuracy. Nature. 424, 388(2003).
- Kessler, S., González, J., Vlimant, M., Glauser, G., Guerin, P. M. Quinine and artesunate inhibit feeding in the African malaria mosquito Anopheles gambiae: the role of gustatory organs within the mouthparts. Physiol Entomol. 39, 172-182 (2014).
- Iacovone, A., Salerno, G., French, A. S., Conti, E., Marion-Poll, F. Antennal gustatory perception and behavioural responses in Trissolcus brochymenae females. J Insect Physiol. 78, 15-25 (2015).
- French, A. S., et al. Dual mechanism for bitter avoidance in Drosophila. J. Neurosci. 35, 3990-4004 (2015).
- LeDue, E., Chen, Y. -C., Jung, A. Y., Dahanukar, A., Gordon, M. D. Pharyngeal sense organs drive robust sugar consumption in Drosophila. Nat. Commun. 6, 6667(2015).
Yeniden basım ve izinler
