Summary

Sensille unique Recordings pour Locust Palp sensilles basiconiques

Published: June 23, 2018
doi:

Summary

Cet article décrit un protocole détaillé et très efficace pour les enregistrements de sensille unique de la basiconica de sensilles sur les palpes des insectes pièces buccales.

Abstract

Les palpes de pièces buccales de Criquet pèlerin sont considérés comme des organes gustatifs classiques qui jouent un rôle important dans le choix des aliments d’un criquet, en particulier pour la détection des signaux chimiques non volatile par l’intermédiaire de sensilles chétiformes (précédemment nommé sensilles terminales (ou sensilles huppés). Il y a maintenant de plus en plus évident que ces palpes ont également une fonction olfactive. Un récepteur odorant (LmigOR2) et une protéine de liaison odorant (LmigOBP1) ont été localisés dans les neurones et les cellules accessoires, respectivement, dans le basiconica de sensilles des palpes. Sensille unique enregistrement (SSR) est utilisé pour enregistrer les réponses des neurones de récepteur odorant, qui est une méthode efficace de dépistage actifs ligands sur les récepteurs spécifiques odorant. SSR est utilisé dans les études fonctionnelles des récepteurs odorants dans des sensilles palpe. La structure de la basiconica de sensilles située sur le dôme des palpes diffère quelque peu de la structure de celles sur les antennes. Donc, lorsque vous effectuez une SSR provoquée par les substances odorantes, quelques conseils spécifiques peut être utile pour l’obtention de résultats optimaux. Dans cet article, un protocole détaillé et très efficace pour un SSR de palp insectes sensilles basiconiques est introduit.

Introduction

Animaux ont développé une gamme d’organes chemosensoriels qui détectent les signaux chimiques exogènes. Chez les insectes, les plus importants organes chemosensoriels sont les antennes et les palpes. Sur ces organes, plusieurs types de poils chemosensoriels, appelés chemosensoriels sensilles, sont innervés par les neurones chemosensoriels (SCSN) dans les poils. Notes de sensilles chemosensoriels reconnaissent les signaux chimiques spécifiques par le biais de transduction d’un signal de stimulus chimiques à des potentiels électriques qui sont ensuite transférées jusqu’au système nerveux central1,,2,3 .

SCSN exprimant divers récepteurs chemosensoriels [p. ex., récepteurs odorants (ORs)], ionotropiques récepteurs (IRs) et les récepteurs gustatifs (GRs) sur leurs membranes, qui codent des signaux chimiques exogènes liés à différents types de chémosensation 4,5,6. La caractérisation des notes de stratégie est essentielle pour l’élucidation des mécanismes moléculaires et cellulaires d’insecte chemoreception. Maintenant seule sensille enregistrement (SSR) est une technique largement utilisée pour la caractérisation d’insecte notes dans les sensilles de nombreux insectes, y compris les mouches7,8de papillons, coléoptères9, pucerons,10,11de criquets, et 12de fourmis. Cependant, peu d’études ont appliqué un SSR à insectes palpes13,14,15,16,17, parce que les structures particulières de leurs sensilles font une enregistrement électrophysiologique difficile18.

Des essaims de criquets pèlerins (Orthoptera) causent souvent des dommages aux cultures grave et une perte économique19. Les palpes sont censées jouer un rôle important dans le choix des aliments des criquets20,21,22,23,24. Deux types de sensilles chemosensoriels sont étudiés par un microscope électronique à balayage (SEM). En général, 350 sensilles chétiformes et 7-8 sensilles basiconiques sont observées sur chaque dôme du criquet pèlerin palpes18. Sensilles chétiformes sont des sensilles gustatives qui détectent les signaux chimiques non volatile, tandis que sensilles basiconiques ont une fonction olfactive, détection de signaux chimiques volatils.

Palpes de Criquet pèlerin, les diamètres des sockets cheveux des sensilles basiconiques (env. 12 µm), sont beaucoup plus élevées que celles des sensilles chétiformes (ca. 8 µm)18,25. La paroi cuticulaire de le basiconica de sensilles sur les palpes est beaucoup plus épaisse que celle des sensilles18. En outre, le dôme de la palpe a fluide contenu dans une cuticule très flexible. Ces caractéristiques font qu’une pénétration avec une microélectrode et une acquisition de bons signaux électrophysiologiques est plus difficile que pour les sensilles. Dans cet article, un protocole SSR détaillé et très efficace pour locust palp sensilles basiconiques est présente avec une vidéo.

Protocol

1. préparation des Instruments et des insectes Préparation de tungstène électrodes et des stimuli solutions Fixer un nouveau fil de tungstène (diamètre de 0,125 mm, longueur 75 mm) dans un micromanipulateur et aiguiser dans une solution de nitrite (NaNO2) sodium 10 % (p/v) dans une seringue à 10 V fourni par une source d’alimentation pendant environ 1 min avec un stéréomicroscope (grossissement de 40 X). Tremper le fil de tungstène affûté à plusie…

Representative Results

Deux sous-types de sensilles (pb1 et pb2) sur le palpe maxillaire de Criquet pèlerin sont identifiées basées sur la dynamique de réponse différente à des substances chimiques odorantes (10 % 1-nonanol et 10 % d’acide nonanoïque). Les neurones en pb1 produisent significativement plus de pics pour 1-nonanol qu’à l’acide nonanoïque tandis que les neurones en pb2 sont significativement que moins activés par 1-nonanol par rapport à l’acide nonanoïque (F…

Discussion

Insectes s’appuient sur les palpes pour détecter les odeurs de nourriture, et leurs palpes sont censées jouer un rôle important dans la spéciation13,27. Les palpes sont de simples organes olfactifs et suscitent un intérêt croissant comme un modèle attrayant pour l’exploration de le neuromoléculaire réseaux sous-jacents chémosensation28.

Insecte labellar et palpe SSRs ont été réalisées avec succ…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail est soutenu par une subvention de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (No.31472037). Toute mention de noms commerciaux ou des produits commerciaux dans cet article est uniquement dans le but de fournir des informations précises et n’implique pas une recommandation.

Materials

Tungsten wire ADVENT W559504 Used for making the electrode and fixing the palp
NaNO2 Sigma-aldrich 563218-25G Used for sharpening the tungsten wire
AC Power Supply Syntech A2-70 Providing the voltage in sharpening the tungsten wire
Stereoscope Motic SMZ-163 Used for observing the sharpening of tungsten wire
Microscope Olympus W-51 Used for observing the sensilla on locust maxillary palp
Intelligent Data Acquisition Controller Syntech IDAC-4 Real-time on screen display of all signals before and during recording
Stimulus controller Syntech CS-55 Used for controlling the stimulus application
Electronic micromanipulator C.M.D.T CFT-8301D Used for minor movement of the recording electrode
Micromanipulator Narishige MN-151 Used for minor movement of the reference electrode
Speaker EDIFIER R101T06 Connected with IDAC-4 and providing sound for the signal
Magnetic base PDOK PD-101 Used to hold the electrode, and stimulus delivery tube
Vibration Isolation Table TianHe HAP-100-1208 Used for isolating the vibration from the equipment
Glass slide CITOGLAS ZBP-407 Used for making the base for the MPH
Blu-tack Bostik Blu-tack-45g Fixing the tungsten wire
Pasteur tube YARE WITEG Placing the filter paper containing stimuli solutions

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Li, H., You, Y., Zhang, L. Single Sensillum Recordings for Locust Palp Sensilla Basiconica. J. Vis. Exp. (136), e57863, doi:10.3791/57863 (2018).

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