Un système d’imagerie haute définition réglable pour les études comportementales des adultes drosophiles
Summary
Ce protocole décrit comment créer une simple chambre d’observation du comportement de la drosophile adulte et comment prendre des photographies / vidéos haute définition de la morphologie ou du comportement de différents types de mouches des fruits dans la chambre d’observation grâce à des méthodes relativement simples et abordables.
Abstract
Drosophila melanogaster est un modèle très puissant dans la recherche biologique, mais un mauvais modèle pour la photographie ou la vidéographie. Cet article décrit une méthode simple mais efficace pour observer et documenter le comportement ou la morphologie des mouches. Les mouches ont été placées dans une chambre d’observation translucide c.a. Ø15 x 5 mm (pas de nourriture à l’intérieur) ou Ø15 x 12 mm (avec un morceau de nourriture de 8 mm de haut à l’intérieur). Après avoir recouvert d’un filtre ultraviolet (UV) / clair avec une transmission lumineuse élevée, la chambre a été placée sous un stéréomicroscope à zoom 5-50x, et des mini-diodes électroluminescentes (LED) ont été placées des deux côtés du microscope pour éclairer la chambre afin d’obtenir une lumière uniforme, douce, lumineuse et presque sans ombre. Ensuite, un appareil photo numérique compact avec zoom optique 3-5x, qui peut enregistrer une vidéo haute définition 1080 P ou haute résolution (à une fréquence d’images de ≥30 ips), a été connecté à l’oculaire du microscope via un support, et des photos ou des vidéos ont été prises à travers l’oculaire. En ajustant le bouton de zoom du stéréomicroscope zoom, il était très facile de suivre les mouches et de prendre des images panoramiques ou détaillées en gros plan selon les besoins, tandis que la caméra enregistrait tout au microscope. Parce que les mouches peuvent rester à n’importe quelle position dans la chambre, elles peuvent être observées et enregistrées de toutes les directions. Les photographies ou vidéos prises sont de bonne qualité d’image. Cette méthode peut être utilisée à la fois pour la recherche scientifique et l’enseignement.
Introduction
Drosophila melanogaster est un modèle exceptionnel en recherche biologique; cependant, c’est un mauvais modèle pour la photographie ou la vidéographie, car il est trop petit pour un appareil photo ou un caméscope et trop grand pour un microscope composé1. Malgré d’excellentes recherches décrites dans la littérature, la plupart des études n’ont fourni que des images floues et peu claires, plutôt que des photographies claires et nettes avec des détails clairs qui illustrent le comportement de la mouche décrit. De plus, bien que les comportements des mouches aient été largement étudiés (par exemple, la parade nuptiale et les combats), la plupart de ces articles ont utilisé des illustrations pour expliquer leurs recherches aux lecteurs.
Cet article décrit une approche simple et économique. En utilisant cette méthode, non seulement les différents comportements de la drosophile peuvent être observés, mais aussi tous les détails qui peuvent être observés sous un microscope stéréo zoom peuvent être enregistrés clairement et nettement. Bien sûr, cette méthode peut également être utilisée pour enregistrer la morphologie des mouches, car lorsqu’elles entrent dans un état de sommeil ou de semi-sommeil, le modèle stationnaire permet à l’utilisateur de prendre une photo ou une pile de photographies avec différents plans focaux pour obtenir une photo de profondeur de champ étendue. Ces méthodes peuvent être réalisées sans technologie compliquée et équipement coûteux ou même de superbes compétences manuelles.
La composante vidéo de cet article montre des vidéos de plusieurs comportements typiques des mouches. Le but de la diffusion de ces vidéos est double: l’un est de faire savoir au public ce qui peut être capturé et de présenter la qualité d’image obtenue en utilisant cette méthode; l’autre est de permettre aux nouveaux étudiants qui s’intéressent à la drosophile, mais qui n’ont pas encore eu l’occasion d’observer le comportement des mouches, de comprendre le comportement des mouches (comme la parade nuptiale, les combats) à travers ces vidéos claires plutôt que des illustrations ou des images floues.
Vidéo supplémentaire : Comportement de la mouche des fruits: Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Protocol
Representative Results
Discussion
La lumière est au cœur même de la photographie et de la vidéographie et est le facteur décisif pour obtenir des images de haute qualité16. Ici, deux lumières vidéo LED avec luminosité et température de couleur réglables ont été utilisées comme illuminateurs, et un matériau translucide a été sélectionné pour fabriquer le FBOC. Les panneaux lumineux LED des deux côtés fournissaient suffisamment de luminosité et le matériau translucide adoucissait et dispersait la lumière, pro…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions le professeur Li Xiangdong et le photographe M. Cheng Jing pour leurs discussions et suggestions utiles. Ce travail a été soutenu par le projet exploratoire (20200101) du Centre de démonstration de l’enseignement expérimental des sciences de la vie de l’Université agricole de Chine.
Materials
| compact camera, Nikon P310 | Nikon | 3-5x optical zoom, cam record 1080 P HD video | |
| ethylamine foam | 60 mm x 60 mm x 15 mm | ||
| Food Blue No 1 | CAS 3844-45-9 | ||
| mini LED lights and transformer | GODOX | LED-P120 | have 5000-5600 K color temperature |
| small container (e.g. bottle cap) | about Ø 15 mm x 20 mm | ||
| UV / Clear filter | high-quality UV/Clear filter with high transmittance, 30-40 mm | ||
| zoom stereo microscope | 5-50x zoom |
References
- Chyb, S., Gompel, N. . Atlas of Drosophila morphology: Wild-type and classical mutants. , (2013).
- Yang, D. Carnivory in the larvae of Drosophila melanogaster and other Drosophila species. Scientific Reports. 8, 15484 (2018).
- Piper, M. D., et al. A holidic medium for Drosophila melanogaster. Nature Methods. 11, 100-105 (2014).
- Shiraiwa, T., Carlson, J. R. Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila. Journal of visualized experiments : JoVE. (3), e193 (2007).
- Yang, C. -. H., Belawat, P., Hafen, E., Jan, L. Y., Jan, Y. -. N. Drosophila egg-laying site selection as a system to study simple decision-making processes. Science. 319 (5870), 1679-1683 (2008).
- Yang, D. Simple homemade tools to handle fruit flies-Drosophila melanogaster. Journal Of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59613 (2019).
- Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. Methods to assay Drosophila behavior. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), e3795 (2012).
- Barron, A. B. Anesthetizing Drosophila for behavioural studies. Journal of Insect Physiology. 46 (4), 439-442 (2000).
- . My not quite complete protective filter article Available from: https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market (2017)
- . UV and clear lens protection filters review Available from: https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx (2013)
- Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster. Science. 287 (5459), 1834-1837 (2000).
- Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. Quantification of Drosophila grooming behavior. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (125), e55231 (2017).
- Szebenyi, A. L. Cleaning behaviour in Drosophila melanogaster. Animal Behaviour. 17 (4), 641-651 (1969).
- . Plexiglas : optical and transmission characteristics Available from: https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf (2000)
- . Calculation of the light reflection and transmission Available from: https://www.glassproperties.com/reflection/ (2007)
- Hunter, F., Biver, S., Fuqua, P. . Light science & magic: an introduction to photographic Lighting. , (2015).
- Hendricks, J. C., et al. Rest in Drosophila is a sleep-like state. Neuron. 25 (1), 129-138 (2000).
- Rieger, D., et al. The fruit fly Drosophila melangaster favors dim light and times its activity peaks to early dawn and late dusk. Journal of Biological Rhythms. 22 (5), 387-399 (2007).
