Morfolojik Ölçekleme İlişkiler tahmin Vücut ölçüleri Deneysel Manipülasyon Drosophila

Aşağıdaki deneyin genel amacı, morfolojik özellikler arasındaki ölçeklendirme ilişkisini tahmin etmek için kullanılabilecek geniş bir vücut boyutu yelpazesi oluşturmak amacıyla, gıda mevcudiyetinin gelişimsel olarak zamanlanmış bir manipülasyonunu kullanmaktır. İlk olarak, üç gün boyunca aynı sinek popülasyonundan yumurtalar toplanarak üç yaş kohortu oluşturulur. Larvaların en yaşlı kohortu pupasyona başladığında, tüm kohortlardaki larvalar gıdadan uzaklaştırılır.

Bu diyet modifikasyonunun sonucu, pupaların boyut varyasyon aralığının genişlemesidir. Ardından, vücut ve kanat boyutu arasındaki morfolojik ölçekleme ilişkisinin tahmin edilmesini sağlamak için tüm bireylerin pupa ve yetişkin kanat görüntüleri alınır. Son olarak, verilere tip iki doğrusal regresyon uygulanarak, kanat boyutunun olası tüm vücut boyutları aralığıyla nasıl ölçeklendiğini gösteren sonuçlar elde edilir.

Bu çalışmada, yetişkin sinekler arasındaki vücut büyüklüğü varyasyonunu deneysel olarak artırmak için besin erişimine yönelik gelişimsel zamanlı bir manipülasyon kullanıyoruz. Bu yaklaşım, vücut büyüklüklerinin tüm aralığında morfolojik ölçeklendirme ilişkilerini tahmin etmemize olanak tanır. Bu yöntem, biyolojik gruplar arasındaki ölçeklendirme ilişkisi parametrelerindeki varyasyonun yakın nedenlerinin belirlenmesi gibi, morfolojik ölçeklendirmenin ekspresyonu ve evrimi ile ilgili temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.

Bir sinek popülasyonunu çiftleşme odasına aktarın ve ardından üç gün boyunca her 24 saatte bir yumurta toplayın. Son aşamada, bir diseksiyon mikroskobu yardımıyla üç farklı yaş kohortu oluşturun. Her kohorttan 50'şer yumurtalık grupları, 10 mililitre standart sinek besin içeren flakonlara aktarın.

Flakonları, larva gelişimi için istenen sıcaklıkta inkübe edin. En yaşlı kohort gezgin evreye ulaştığında, larvaları besinden uzaklaştırarak diyet manipülasyonunu uygulama zamanı gelmiştir. Bu noktada, en yaşlı kohorttaki larvalar, oklüzyon için gereken minimum canlı ağırlığın oldukça üzerindedir ve doğal maksimum vücut boyutuna yakın olacaktır.

Orta kohorttaki larvalar minimum canlılık ağırlığını aşmıştır, ancak en yaşlı kohorttaki larvalardan daha küçük yetişkinler üreteceklerdir. Larvalar ve en genç kohort minimum canlılık ağırlığına çok yakındır ve bu nedenle çok küçük yetişkinler üreteceklerdir. Larvaları besinden uzaklaştırmak için.

Şişelere yaklaşık beş mililitre %40'lik sükroz çözeltisi ekleyin ve ardından orta ayardaki bir çalkalayıcıda 15 ila 20 dakika boyunca ajite edin. Ajitasyonun ardından, sükroz çözeltisinin üzerinde yüzen larvaları ince bir resim fırçasıyla alın ve kohortlar halinde, nem sağlamak amacıyla ıslak pamuk tıpa içeren şişelere yerleştirin. Pupasyon gerçekleşene kadar istenen sıcaklıkta inkübe edin.

Pupaları, karın bölgeleri yukarı bakacak şekilde bir mikroskop lamı üzerine yerleştirin. Pupalar yerleştirildikten sonra, mikroskoba bağlı bir dijital kamera kullanarak görüntüleri yakalayın. Her bir pupanın beyaz bir arka plan üzerinde koyu bir silüet olarak göründüğünden emin olmak için ayarları yapılandırın.

Görüntüleme işleminden sonra, her pupayı bir mililitre sinek besini içeren iki mililitrelik ayrı bir epit tüpe aktarın. Pupa boyutunu, pupa silüetinin piksel sayısı olarak tahmin edin. Diseksiyon mikroskobu altında uzunluk veya genişlik gibi diğer boyut metrikleri de kullanılabilir.

Sineği karbondioksit kullanarak hafifçe anesteziye alın ve kanadı iki cam parçası arasında çekip sinek vücuduna dik tutan bir vakumlama cihazı olan kanat yakalayıcı ile konumlandırın. Görüntüleme için, bu çalışmada canlı sineklerin kanatlarını görüntülemek amacıyla bir kanat yakalayıcı kullanılmış olsa da, kanatlar ve diğer özellikler normal araçlarla diseke edilip görüntülenebilir. Bilgisayara bağlı mikroskop kamerasını kullanarak kanadın görüntüsünü alın ve sineğin cinsini not edin. Kanat görüntülendikten ve kaydedildikten sonra, kanat boyutunu ya marjinal sabit işaretçileri çevreleyen minimum konveks poligonu doğrusal ölçümler olarak kullanarak ya da kanat silüetinin piksel sayımını yaparak tahmin edin. Burada görüntülenen pupalar, diyet manipülasyonu nedeniyle boyut dağılımının uç noktalarını göstermiştir.

Pupa, tıkanma için gerekli olan minimum canlı ağırlığa ulaştıktan sonra. Ayrıca pupila boyutunun ölçümü için ilgili silüetler de gösterilmektedir. Boyut dağılımının uç noktalarındaki aynı bireylere ait ilgili kanat görüntüleri, burada silüetin yanında gösterilmiştir.

Kanat boyutu çıkarımının ölçekleme ilişkisini tahmin etmek için kullanılmıştır. Kanat boyutunun vücut boyutuyla nasıl ölçeklendiğini tanımlayan parametreler, genel şeklin gruplar arasında boyutla nasıl birlikte değiştiğinin karşılaştırılmasına olanak tanır. Burada, larva döneminde tam beslenmiş, bir gün veya iki gün aç bırakılmış her iki cinsiyete ait bireylerin verileri gösterilmiştir.

Bu prosedürün münferit bileşenleri hızlı olsa da, genel olarak zahmetli olabilir. Genellikle, yaklaşık 3.500 sineğin yumurtadan yetişkinliğe kadar işlenmesi yaklaşık 350 adam-saat sürer. Pratikle, bireyler sinekleri yönetme sürelerini büyük ölçüde iyileştirebilirler ve bu prosedür, ek morfolojik ölçeklendirme ilişkilerinin tahmin edilmesine olanak tanıyan diğer morfolojik özelliklerin ölçümü için de kullanılabilir.