Verwenden von Einzel Sensillum Aufnahme auf Riech Neuron Antworten von Bed Bugs zu Semiochemicals Detect

Neuroscience

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Liu, F., Liu, N. Using Single Sensillum Recording to Detect Olfactory Neuron Responses of Bed Bugs to Semiochemicals. J. Vis. Exp. (107), e53337, doi:10.3791/53337 (2016).

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Abstract

Das Insekt olfaktorische System spielt eine wichtige Rolle bei der Erkennung Semiochemicals in der Umwelt. Insbesondere die anten Sensillen, die einzelne oder mehrere Neuronen im Inneren zu beherbergen, werden als die großen Beitrag bei der Reaktion auf die chemische Reize machen. Durch die direkte Aufnahme Aktionspotential in der Riech Sensillum nach der Exposition auf Reize, bietet Einzel Sensillum Aufnahme (SSR) Technik einen leistungsfähigen Ansatz zur Untersuchung der neuronalen Antworten von Insekten auf chemische Reize. Für das Bett Bug, der ein notorischer menschliche Parasit ist, haben mehrere Arten von Geruchs Sensillum charakterisiert. In dieser Studie haben wir gezeigt, neuronale Reaktionen der Bettwanze olfaktorischen Sensillen auf zwei chemische Reize und die Dosis-abhängige Reaktion auf einen von ihnen mit dem SSR-Methode. Dieser Ansatz ermöglicht es Forschern, Früherkennung für einzelne chemische Reize auf der Bettwanze olfaktorischen Sensillen, die wertvolle Informationen für die Entwick bieten würde durchführenwicklung neuer Bettwanze Lockmittel oder Repellents und Nutzen die Bettwanze Kontrolle Anstrengungen.

Introduction

Der gemeinsame Bettwanze Cimex lectularius L (Hemiptera: Cimicidae), als eine vorübergehende Ektoparasiten, ist eine verpflichtet blutsaugende Insekten, was bedeutet, ihr Überleben, Entwicklung und Reproduktion erfordern Blutquellen von Hosts, einschließlich Menschen und Tiere 1,2. Obwohl Virusübertragung selten aufgrund von C. gemeldet lectularius, ernsthaft beeinträchtigt die beißende Belästigung durch einen Befall generierte Hosts physisch und psychisch 3. Die Einführung und weit verbreiteten Einsatz von chemischen Insektiziden, insbesondere DDT, verringert das Risiko eines Befalls und bis zum Ende der 1950er Jahre Befall waren auf einem so niedrigen Niveau, das sie nicht mehr eine ernste Besorgnis der Öffentlichkeit. Eine Reihe von Faktoren haben dazu geführt, weltweit im Bett Bug Bevölkerung Wiederaufleben, wie die reduzierte Verwendung von Insektiziden, ein Rückgang des öffentlichen Bewusstseins, erhöhte Fahrtätigkeit und der Entwicklung einer Resistenz gegen Insektizide 9.4. </ p>

Chemische Signale in der Umwelt werden erkannt und durch Insekten durch Geruchsorgane wie Antennen und Kiefer Palpen anerkannt. Die olfaktorischen Sensillen auf den Insektenfühler spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufdeckung dieser chemischen Signale. Die chemische Moleküle geben Sie die Antennen Kutikula durch Poren an der Nagelhaut Oberfläche. Geruchsstoff bindenden Proteinen im Antennallobus Lymphe binden an diesen chemischen Molekülen und transportieren sie auf die Geruchsrezeptoren 10. Die Geruchsrezeptoren und ihre Co-Rezeptor aus der nicht-selektiven Kationenkanal auf der neuronalen Membran, die einst diesen chemischen Molekülen depolarisiert werden, sind durch die Geruchsrezeptoren 11 erfasst.

Einzel Sensillum Aufzeichnungs (SSR) wurde entwickelt, um die extrazelluläre Änderung des Aktionspotentials durch die Anwendung entweder durch chemische oder nicht-chemische Reize verursacht werden. Durch Einfügen eines Aufzeichnungselektrode in Sensillum Lymphe und einer Referenzelektrode,in einem anderen Teil des Insektenkörpers (in der Regel entweder die Verbindung Augen oder der Bauch) kann die Feuerrate der Neuronen in Abhängigkeit von Stimulus aufgezeichnet 12. Veränderungen in der Anzahl von Spitzen darstellen, die Empfindlichkeit des Insekts auf bestimmte Reize. Chemische Reize verschiedener Identität und Konzentration werden verschiedene neuronale Antworten hervorrufen, mit verschiedenen Feuerungsraten und zeitlichen Strukturen, und können so verwendet werden, um die Codierung des Insekts, um bestimmte Chemikalien zu untersuchen.

Für die gemeinsame Bettwanze, teilen beide Geschlechtsformen das gleiche Muster von olfaktorischen Sensillen auf den Antennen: neun genuteten Zapfen C Sensillen, 29 Haar-ähnliche E (E1 und E2) Sensillen, und jeder von D & alpha;, D & beta;, d & ggr; glatte Zapfen ein Paar Sensillen 13,14. Als mehrere Neuronen in jeder Art von Sensillum identifiziert wurde, ist es nicht leicht, die Aktionspotentiale aus verschiedenen Neuronen der gleichen Sensillum gebracht zu unterscheiden, so dass für dieses Experiment die total Zahlen von Aktionspotentialen wurden off-line für einen 500 ms Zeit vor und nach der Stimulation gezählt. Die Anzahl der Aktionspotentiale nach Stimulation wurde dann aus der Anzahl von Aktionspotentialen vor der Stimulation subtrahiert und mit zwei multipliziert, um die Änderungen in der Befeuerungsrate in jedem einzelnen Sensillum in Spikes pro Sekunde 15 zu quantifizieren.

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Protocol

1. Herstellung des Instruments, Stimuli Solutions, und Bed Bugs

  1. Vorbereitung einer 50% KNO 2 -Lösung (w / v) in einer 20 ml Flasche.
  2. Schärfen zwei Wolfram-Mikroelektroden in KNO 2 -Lösung bei 5 V durch wiederholtes Eintauchen der Wolframelektroden in und aus der Lösung.
    1. Etwa Schärfen der Wolframdraht durch Eintauchen von etwa 10 mm des Wolframdrahts in die und aus der KNO & sub2; -Lösung mit einer Geschwindigkeit von 2 Dips / s für etwa 5 min, die das vordere Ende des Wolframdrahtes erheblich verbrauchen kann.
    2. Die Elektrode vorsichtig schärfen durch Eintauchen von etwa 1 mm von der Drahtspitze in die und aus der Lösung mit einer Geschwindigkeit von 2 Dips / sec für mindestens 1 min, um eine feine und scharfe Spitze der Elektrode bilden. Überprüfen Sie die Elektrodenspitze Durchmesser unter dem Mikroskop häufig, bis sie von 0,2 bis 0,5 & mgr; m, die fein genug, um die Nagelhaut von Bettwanzen olfaktorischen Sensillum Punktion sollte erreicht.
      Hinweis: Während manuell scharfkung der Elektrode, die Eintauchgeschwindigkeit des Wolframdrahtes in die KNO 2 -Lösung ist nicht konstant, die ganze Zeit. Mit der Praxis ist es viel einfacher, eine relativ konstante Drehzahl für die Präzisierung der Elektrode zu halten. Das Schärfen Es ist auch unsicher, je nachdem, wie fein die Elektrode sollte. Hier ist ausreichend genug, um durch das olfaktorische Sensillum stechen eine Elektrodenspitze mit einem Durchmesser von ~ 0,2 um.
  3. Verdünnen jedes der chemischen Stimuli in Dimethylsulfoxid (DMSO) von der reine Verbindung zu einer Anfangskonzentration von 1:10 v / v als eine Stammlösung. Eine Serie von kleinen decadic Verdünnungen je nachdem, wie viele Dosen in dem Experiment mit DMSO Bedarf wieder von jeder der Vorratslösungen für jede Chemikalie. Hierbei kann die Verwendung von 10% (+) - β-Pinen und Eucalyptol.
  4. Legen Sie die ungefüttert oder sieben Tage nach der Fütterung erwachsenen Wanzen (entweder männlich oder weiblich) vom Ft. Dix-Kolonie (ein Geschenk von Dr. Haynes in University of Kentucky) in t verwendet werdener in einer Petrischale zu experimentieren.
    Hinweis: Es gibt keine genaue Zahl für Bettwanzen in der Petrischale gelegt. Es kann ein paar oder eine Menge sein.

2. Bed Bug Antennen Vorbereitung

  1. Betäuben die Bettwanzen auf Eis (2-3 min).
  2. Fix sowohl die Antennen und Insektenkörpers auf einem Mikroskop Deckglas mit doppelseitigen Klebeband und entfernen Sie die Beine mit einer feinen Schere.
  3. Verwenden Sie einen kleinen Stift, um sanft berühren Sie die Antenne, um sie auf dem Band stetig bleiben.
  4. Ruhen die Deck gegen eine kleine Kugel (~ 1 cm Durchmesser) von Dentalwachs, um eine Manipulation zu erleichtern, und stellen sie einem geeigneten Winkel (~ 90 °) für die Aufzeichnungselektrode (Abbildung 1).
  5. Einmal befestigt, legen Sie das Bett Bug unter einem Stereomikroskop, schalten Sie die Kaltlichtquelle und stellen Sie die Intensität der Beleuchtung, bis die Antenne übersichtlich dargestellt wird, und sich das Mikroskop auf die zweite Geißel der Bettwanze Antenne bei hoher Vergrößerung (720X) .
    Notiz: Die Intensität der Beleuchtung in dem Experiment verwendet wird nicht quantifiziert, das hängt wirklich davon ab, wie die Augen des Experimentators spüren Sie die Intensität der Beleuchtung.

3. Einzel Sensillum Recording

  1. Verbinden den Vorverstärker (10X) mit der Signalerfassungssteuereinrichtung, die mit dem Computer für die Signalaufzeichnung und Visualisierung verbunden ist. Schalten Sie den Computer und starten Sie die Software, zB AutoSpike32 und klicken Sie auf "Record" -Modus aus der Menüleiste. Dann wählen Sie die "Welle", um die Aufzeichnung der Wellensignale zu starten.
    Hinweis: Eine flache Linie, die von links nach rechts des Monitors immer wieder sollte jetzt sichtbar sein. Hier dauert die Aufnahmefenster 40 sec. Max wave Aufnahme ist 10 Sek. Ausgewählte Abtastrate 96000 und digitale Abtastrate ist 240. Es gibt 0% Offset und keine Filterung, keine Berichtigung für die Aufnahmesignale. Nach Bedarf können alle diese Parameter in der Software geändert werden.
  2. <li> Einschalten des Lautsprechers an den Vorverstärker, der verwendet wird, um den Modus für die straffende neuronale Antworten von antennal Sensillum präsentieren verbunden.
  3. Legen Sie die Referenzelektrode in die Bauchhöhle des stabilisierten Bett Bug.
    Anmerkung: Die Referenzelektrode wurde durch einen Metallständer gehalten, die magnetisch mit dem Lufttisch befestigt.
  4. Nachdem die Referenzelektrode wurde auf der Bettwanze Leib verbunden wurde, bewegen Sie den Aufnahme-Elektrode, die mit dem Vorverstärker von einem Mikromanipulator zum hinteren Ende der Antenne des Bettwanze verbunden ist und manipuliert.
  5. Wenn der Aufzeichnungselektrode in Kontakt mit der rechten Spitze der Antenne, schalten Sie das Mikroskop und suchen Sie die Elektrode bei geringer Vergrößerung.
  6. Kann die Aufnahmeelektrode, während die schrittweise Erhöhung der Vergrßerung, bis sowohl die Elektrode und der Fühler Sensillum sind in der gleichen Ebene und unter dem Mikroskop sichtbar.
    Anmerkung: Zu diesem Zeitpunkt ist das Mikroskop üblichenly bei maximaler Vergrößerung.
  7. Einfügen der Aufzeichnungselektrode in den Schaft des Sensillum mit dem Mikromanipulator und gehen ein wenig tiefer, wenn das Hintergrundrauschen hoch ist im Vergleich zu dem Aktionspotential.
  8. Sobald klar Aktionspotentiale aus dem aufgezeichneten Sensillum beobachtet, füllen einer Mikropipette mit 10% (+) - β-Pinen. Verwenden Sie die Mikropipette auf 10 ul-Aliquot von 10% (+) zu hinterlegen - β-Pinen auf eine Filterpapierstreifen (~ 3 x 15 mm) in einer Glaspasteurpipette gesetzt.
    1. Verbinden den geladenen Pipetten zum Auslass des Impulsdurchflussrohr des Stimulus-Controller und Ort der Spitze der Pipette in die kleine Öffnung in der Röhre in Richtung der Antenne ausgerichtet sind.
  9. Wenn alle diese Verbindungen stabilisiert drücken Fußschalters der Stimulus-Controller, um eine 0,5 sec Stoß Stimulus (0,5 l / min) in die kontinuierlich befeuchtete Luftstrom zu liefern. Die Aufnahme von Aktionspotentialen gleichzeitig ausgelöst werden, wenn der footswitch gedrückt. Der Aufnahmeprozess wird für 10 Sekunden ab 1 Sekunde vor der Stimulation letzte sein.
  10. Zählen Sie die Aktionspotentiale off-line für zwei 500 ms Perioden, eine vor und eine nach der Stimulation. Subtrahieren jeder Änderung des Spike-Rate während der 500 ms nach der Stimulation der Spontanaktivität in den vorangegangenen 500 ms aufgenommen und konvertieren die Zählungen in den herkömmlichen Skala von Spitzen / s durch Multiplikation mit 2.

4. Stimulus Ersatz in der SSR

  1. Sobald der Fußschalter ausgelöst wurde, liefern die 10% (+) - β-Pinen in der Pipette auf die Bettwanze Antennen und notieren Sie die Antwort auf diese spezifischen Duftstoff für 10 Sekunden, nach der die Pipette wird entfernt.
  2. Etiketts über neue Pipette mit der 0,001% Eucalyptol getestet werden. Stellen ein kleines Stück Filterpapier, auf welche 10 ul des Stimulus angewendet wurde, in die neue Pipette.
  3. Warten Sie 2-5 Minuten, bis der Stimulus ist völlig vaporiin der Glaspipette zed. Befestigen Sie die Pipette auf den Auslass des Impulsdurchflussrohr.
  4. Setzen Sie die Pipettenspitze in die kleine Öffnung des Rohres in Richtung der Antenne ausgerichtet ist. Drücken Sie den Fußschalter und starten Sie die 10 Sek Aufnahme.
  5. Trennen Sie die Pipette und bereiten eine andere Pipette mit 0,01% Eucalyptol.
  6. Testen Sie den ganzen Rest der Dosen von Eukalyptol (von 0,001% bis 10%) an der Antennen Sensillen, die dosisabhängige Reaktionen zu beobachten. Testen aus dem die meisten zu verdünnen, um den am wenigsten verdünnten Dosen.

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Representative Results

Einzel Sensillum Aufnahme ist eine leistungsfähige Untersuchungsverfahren in Studien von Insekten chemische Ökologie und neuronalen Physiologie verwendet. Die Untersuchung der neuronalen Antworten von Insekten, verschiedene flüchtige Verbindungen, insbesondere diejenigen gedacht, ökologisch Zusammenhang mit dem Überleben und die Entwicklung der Insekten zu sein, gibt uns nicht nur wertvolle Einblicke in die Insekten olfaction Prozess, sondern eröffnet auch vielversprechende neue Wege, die möglicherweise führen könnten, für die Entwicklung von nützlichen neuen Reagenzien zur Schädlingsbekämpfung.

Der gemeinsame Bettwanze, als notorischer Schädlingsbekämpfung, hat sicherlich die Aufmerksamkeit vieler Forscher angezogen. Unter den verschiedenen Untersuchungsgebieten auf Bettwanzen bezieht, ist der für die chemische Ökologie von Bettwanzen größter Bedeutung ihren Geruchssinn Mechanismus. Frühere Studien haben explizit beschrieben, die Menge und die Verteilung der verschiedenen Arten von Geruchs Sensillum auf dem BettBug-Antennen. Wie in 2A gezeigt, Bettwanze Antennen besitzen vier Segmente (SC, PE, F1 und F2). Der Großteil der Geruchs sensilla sind am hinteren Ende des 2. Flagellum (F2) präsentiert, aber ihre Verteilung deutlich verschieden für jede Art ist: D sensilla, nämlich D & alpha;, D & beta; und d & ggr;, nur entlang der Innenseite der sich Antennen (2C), während die C und E (E1 und E2) sensilla sind auf beiden Seiten der Antenne (2B) gefunden. Daher wird, um sicherzustellen, dass wir erfassen die Nervenreaktion des D sensilla ist eine sorgfältige Positionierung der Antenne wesentlich.

Da sowohl der sexuellen Formen der Bettwanzen teilen die gleiche Muster von Sensillen Typen und die Innenseite der ihre Antennen enthält alle Arten von Sensillen, Targeting diesem Bereich macht es viel einfacher, um die chemischen Reaktionen von all den verschiedenen Arten von Sensillen separat auf der Antenne aufnehmene (3A). In Einzel Sensillum Aufnahme, Sensillen verschiedene Riechnervensignale mit unterscheidend andere Aktionspotential Typen und Amplituden (3B) aufweisen. So werden beispielsweise E Sensillen bekannt, dass ein oder zwei Neuronen im Inneren haben, während D-Sensillen Haus mehr Neuronen als E oder C Sensillen, die Herstellung komplizierter Aktionspotentialen als die anderen, als Folge. Die Amplituden der neuronalen Antworten von C sensilla sind viel kleiner als jene der anderen Sensillum Typen.

Sobald die Elektrodenanschlüsse eingerichtet wurden, können die neuronalen Antworten von jeder Art von Sensillum auf jeden Stimulus auf der Grundlage ihrer Identität und Intensität aufgezeichnet werden. Für einige Reize, auf die Bettwanzen sind extrem empfindlich, kann das neuronale Reaktion sehr stark und zuletzt einige Sekunden über die Beendigung der Stimulation können. Zum Beispiel in Antwort auf 10% (+) - β-Pinen, zeigten Wanzeneine starke Reaktion mit einer großen Brennrate (≥200 Spikes / sec) und Superanhalt zeitliche Dynamik im Vergleich zur Kontrolle mit Lösungsmittel allein als Stimulus (4A und B). Unterschiedliche Stimuli können völlig verschiedene neuronale Antworten vom gleichen Sensillum und verschiedene Konzentrationen der gleichen Reiz hervorrufen dürften ganz unterschiedlichen Abfeuerungsfrequenzen generieren. Wie in Figur 5 gezeigt, wodurch die Konzentration von Eucalyptol erhöht die Brennfrequenzen von 30 Spitzen / s bei 0,001% bis 240 Spitzen / sec bei 10% in einer Dosis-abhängigen Weise.

Abbildung 1
Abbildung 1 eine schematische Darstellung der Fixierung Verfahren für Wanzen. Die Bettwanze ist auf dem Deckglas mit der auf dem Band befestigt Antennen stabilisiert. Die montierte Probe wird dann auf einem Magnettisch gelegt. Die Ausrichtung und die Höhe der Probe cein auf einen geeigneten Winkel zwischen der Bettwanze Antennen und der Aufzeichnungselektrode eingestellt werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 2
Abbildung 2. Verteilung der olfaktorischen Sensillen auf der Bettwanze Antennen. (A) eine Abtastelektrode (SEM) Bild von einem Bett Bug-Antenne. Die Antenne besteht aus vier Segmenten, die Sculpus (SC), Pedecel (PE), die erste Flagellum (F1) und der zweite Flagellum (F2). Die meisten der Geruchs sensilla werden auf F2 liegt, obwohl einige Geruchs sensilla auch auf F1, von der angenommen wird, um ihre Funktion der Aggregationspheromon Erkennung für den Bettwanze 16 bezogen werden gefunden. (B) eine REM-Aufnahme der äußeren Seite von F2, die C- und E olfac beherbergttory Sensillen. (C) Eine REM-Aufnahme der Innenseite F2, der gefunden wurde, all die verschiedenen Arten von olfaktorischen Sensillen Haus: D (D & alpha;, D & beta;, d & ggr;), C und E. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen .

Figur 3
Abbildung 3. Typische neuronale Signale von verschiedenen Arten von olfaktorischen Sensillen auf Bettwanzen Antennen. (A) Hochauflösende SEM-Bilder der einzelnen Arten von Geruchs Sensillum auf der Bettwanze Antennen. (B) Charakter neuronalen Signale der verschiedenen Geruchs sensilla vor der Belichtung auf einen Reiz. D & agr;, D & beta;, d & ggr; und C Sensillen, die mehrere Riechzellen unterzubringen (OSN), Ausstellungs komplizierter Aktionspotentialen als E1 und E2 Sensillen, die ZusammenarbeitNtain nur ein oder zwei OSN. Die Amplituden der Aktionspotentiale aus C Sensillen sind viel kleiner als die in anderen Sensillum Typen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 4
Abbildung 4. Repräsentative neuronale Reaktion auf Reize, die Bettwanzen sind empfindlich gegenüber. (A) Signalspur, die die typische neuronale Antwort eines olfaktorischen Sensillum (d & ggr;) zu dem Lösungsmittel, die als Kontrolle in der Einzel Sensillum Aufzeichnung verwendet wird. Die Signalleiterbahnen sind so eingestellt, 1 sec zu starten, bevor die 0,5 s puff von Reiz. Die Signalspuren weiterhin die Aufnahme 10 Sekunden nach Beginn der Stimulus Blätterteig. (B) Signal zu verfolgen, die die extrem starke neuronale Antwort eines olfaktorischenSensillum (d & ggr;) zu einem botanischen Reiz, 10% (+) - β-Pinen. Nach dem Zug von (+) - β-Pinen ist mit dem d & ggr; Sensillum geliefert, OSNs in diesem Sensillum untergebracht mit hoher Frequenz und eine lang anhaltende zeitliche Dynamik gefeuert. Der weiße Balken über dem Signalverlauf zeigt die 1 Sek Intervall vor Reizexposition, der rote Balken über der Spur entspricht der Lieferung des Reizes Blätterteig auf die olfaktorische Sensillum, und der schwarze Balken über der Spur gibt die nach der Beendigung der aufgezeichneten Signal Reiz puff. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 5
Abbildung 5. Vertreter dosisabhängige Reaktionen der OSN auf die Reize. Die Verwendung eines anderen botanischen Reiz, Eukalyptol als example zeigte die d & ggr sensilla eine dosisabhängige Reaktion auf verschiedene Konzentrationen von Eukalyptol. Da die Konzentrationen stieg von 0,001% bis 10%, erhöhte sich die Schlagfrequenzen von 30 Spikes / s bis 240 Spitzen / sec. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Discussion

Die Einzel Sensillum Aufnahmetechnik wurde umfassend in die Prüfung der neuronalen Antworten der Insekten wie Fruchtfliegen, Mücken und Wanzen auf verschiedene chemische Reize in der Umgebung verwendet werden. Diese chemische Reize sind oft gelöst und in einem gemeinsamen Lösungsmittel, um unterschiedliche Dosen von Behandlungen vorzubereiten verdünnt. Allerdings können verschiedene Lösungsmittel ganz andere Freisetzungsraten für die Reize zu erzeugen. Frühere Studien bei einigen umfangreich untersucht Insekten wie Drosophila melanogaster, Anopheles gambiae, Culex quinquefasciatus und Aedes aegypti haben gewöhnlich als Lösungsmittel verwendet Paraffinöl auf die Reize zu lösen, da diese Insekten sind relativ unempfindlich gegenüber Öl 17-20 Paraffin. Paraffinöl ist auch in früheren Einzel Sensillum Aufzeichnungs Studien der Wanzen verwendet wurde, aus dem gleichen Grund 14. Jedoch können die am häufigsten verwendeten Lösungsmittel nicht das beste für jede Insektenarten sein. Im case Wanzen sowohl Paraffinöl und DMSO, um die Wanzen weisen auch Unempfindlichkeit, wurden verwendet, um die Stimuli in verschiedenen Studien 14,15 auflösen, aber die gleichen Dosen von Reizen in DMSO verdünnt scheinen viel stärker neuronalen Antworten auf entlocken die Sensillen Bettwanzen. Zum Beispiel, DMSO-gelösten R - (+) - Limonen und S - (-) - Limonen erzeugten neuronalen Reaktionen ≥70 Spikes / s von d & ggr; Sensillen auf Bettwanzen Antennen, während der Paraffinöl-gelösten Limonen ausgelöst neuronalen Reaktionen von nur ≤25 Spikes / s von d & ggr; Sensillen. Diese Abnahme der neuronalen Antworten ist durchaus üblich in Reize, mit Paraffinöl verdünnt wurden, wahrscheinlich aufgrund der langsameren Freisetzungsrate von Paraffinöl im Vergleich mit DMSO. Diese langsamere Freisetzungsrate verringert die Menge des Stimulus auf die Oberfläche des Sensillum geliefert und kann in einer irreführenden Aussage über die Empfindlichkeit von Insekten, bestimmte Botenstoffe führen.

Zwei kritische steps für die Durchführung der einzelnen Sensillum Aufnahme sind: 1) Probenvorbereitung und 2) Signalaufzeichnung. Für die Probenvorbereitung, da die Bettwanzen haben sehr starke Beine und sich aktiv bewegenden Antennen, ist es sehr wichtig, alle Beine zu entfernen, und kleben Sie die Antenne fest auf dem doppelseitigen Klebeband. In der Signalaufzeichnungsverfahren, manchmal ist es lage unmöglich die Elektrode in Sensillum Welle zeigen. Wenn dies der Fall ist, kann die Elektrode das hintere Ende des Sensillum, die immer ergibt eine sehr saubere und klare Signal mit sehr geringem Hintergrundrauschen durchstechen.

Da es mehrere Neuronen in der D und C-Typ sensilla untergebracht, ist es oft schwer, zwischen einzelnen Neuronen auf der Basis der Amplituden und Formen der im SSR Aktionspotentiale zu unterscheiden. Allerdings ist es immer noch möglich, Unterschiede in den Antworten des Bettwanzen auf verschiedene Reize bezogen auf das kombinierte Feuerfrequenz aller Neuronen in der gleichen s zu sehenensillum. Theoretisch Bettwanzen sind empfindlich auf bestimmte Reize mit starken Stimulation während unempfindlich gegen andere Reize mit schwachen Stimulation bei der gleichen Dosis. Weitere Studien zu integrieren Verhaltenstests und Informationen ihrer neuronalen Reaktion auf diese Reize wäre daher aussagekräftige Informationen über ökologisch relevante Semiochemicals für Bettwanzen.

In dieser Studie verwendeten wir auch die SSR-Technik, die neuronalen Antworten olfaktorischer sensilla andere Dosen von Stimuli zu testen. Wir beobachteten eine dosisabhängige Muster in neuronalen Antworten des Bettwanzen auf verschiedene Chemikalien. Betrachtet man jedoch die komplexen Umfeld Bettwanzen leben in die tatsächliche Dosis der flüchtigen Bestandteile durch Bettwanzen in ihrer normalen Umgebung angetroffen wird sehr niedrig sein. Als Ergebnis werden die Signalstoffe, die starke Nervenreaktion bei niedrigen Dosen nach unten bis 1:10 5 v / v und 1:10 4 v / v sind eher für Bettwanzen als andere Chemikalien t biologisch sinnvoll zu sein hervorrufenHut funktionieren nur bei hohen Dosen. Daher sind diese Botenstoffe, die bei niedrigen Dosen wirken spielen vermutlich eine wichtige Rolle bei der Chemorezeption von Bettwanzen und hilft ihnen, um einen Host zu lokalisieren oder zu vermeiden, ungünstige Faktoren, und somit eine wertvolle Orientierungshilfe beim Screening auf vielversprechende Bettwanze Lockmittel oder Abschreckungsmittel für den Einsatz in sowohl Labor- und Feldtests.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tungsten wire A-M SYSTEMS #716500 Used for preparing the electrode
KNO2 Sigma #310484 Used for sharpening the tungsten wire
AC Power Supply BK Precision 1653A Providing the voltage in sharpening the tungsten wire
Leica Z6 APO Microscope Leica 10447424 Used for observing the sensilla on antennae
Simulus controller Syntech CS-55 Used for controlling the stimulus application
4-Channel USB Acquisition Controller Syntech IDAC-4 Real-time on screen display of all signals before and during recording
Light Source SCHOTT A20500 Providing light sources for observation
Micromanupulator Leica 115378 Used for minor movement of electrode
Speaker Juster 95a Connected with Acquisition Controller IDAC-4 and providing sound for the signal
Magnetic stand Narishige GJ-1 Used to hold the reference electrode, stablized bed bug and stimulus delivery tube
TMC Vibration Isolation Table TMC 63-500 Used for isolating the vibration from the equipments
Coverslip Tedpella 2225-1 Used for holding the bed bug
Double-sided Tape 3M XT6110 Used for stablizing the bed bug on the coverclip
Dental Wax Dentakit DK-R012 Used for supporting the coverclip where bed bug is stablized 

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References

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