Summary

Sensillum singole registrazioni per Locust Palp sensilli Basiconica

Published: June 23, 2018
doi:

Summary

Questo articolo descrive un protocollo dettagliato ed altamente efficace per le registrazioni di single sensillum dalla basiconica di sensilli sul palpi dell’apparato boccale degli insetti.

Abstract

I palpi dell’apparato boccale locusta sono considerati organi gustativi convenzionali che svolgono un ruolo importante nella selezione di cibo di una locusta, soprattutto per il rilevamento dei segnali chimici non volatile attraverso sensilli chaetica (precedentemente denominato terminal sensilli o crestati sensilli). C’è ora aumentando la prova che questi palpi hanno anche una funzione olfattiva. Un recettore odorizzante (LmigOR2) e un odorant-binding protein (LmigOBP1) sono state localizzate nei neuroni e nelle cellule accessorio, rispettivamente, la basiconica di sensilli dei palpi. Single sensillum (SSR) di registrazione utilizzato per registrare le risposte dei neuroni odorant, che è un metodo efficace per lo screening di ligandi attivi sui recettori specifici odoranti. SSR è utilizzata negli studi funzionali dei recettori odorant in sensilli palpo. La struttura del basiconica di sensilli situato sulla cupola dei palpi differisce da piuttosto dalla struttura di quelli sulla antenne. Di conseguenza, quando si esegue un SSR suscitato da odoranti, qualche consiglio specifico può essere utile per ottenere risultati ottimali. In questa carta, è stato introdotto un protocollo dettagliato e altamente efficace per un relè SSR da insetto palpo sensilli basiconica.

Introduction

Gli animali si sono evoluti una gamma di chemosensory organi che percepiscono segnali chimici esogeni. In insetti, organi chemosensory più importanti sono le antenne e i palpi. Su questi organi, diversi tipi di peli chemosensory, chiamati sensilli chemosensory, sono innervati dai neuroni chemosensory (CSNs) entro i peli. CSNs in sensilli chemosensory riconoscere specifici segnali chimici attraverso la trasduzione del segnale da stimoli chimici a potenziali elettrici che vengono successivamente trasferiti fino al sistema nervoso centrale1,2,3 .

CSNs esprimere vari ricevitori chemosensory [ad es., odorant recettori (ORs)], recettori ionotropici recettori (IRs) e recettori gustativi (GRs) sulle loro membrane, che codificano spunti chimici esogeni associati alle varie forme di chemosensation 4,5,6. La caratterizzazione di CSNs è la chiave per la delucidazione dei meccanismi cellulari e molecolari dell’insetto chemorecezione. Ora sensillum singola registrazione (SSR) è una tecnica ampiamente utilizzata per la caratterizzazione di insetto CSNs in sensilli antennali di molti insetti, tra cui mosche7, falene8, coleotteri9, afidi10, locuste11, e le formiche12. Tuttavia, pochi studi hanno applicato un SSR a insetto palpi13,14,15,16,17, perché le particolari strutture di loro sensilli fanno un registrazione elettrofisiologica difficile18.

Sciami di locuste (Orthoptera) è spesso causano di danni alle colture gravi e perdita economica19. I palpi sono creduti per svolgere un ruolo importante nella selezione cibo delle locuste20,21,22,23,24. Due tipi di sensilli chemosensory sono studiati da un microscopio elettronico a scansione (SEM). Di solito, 350 sensilli chaetica e 7-8 sensilli basiconica sono osservati su ogni cupola della locusta palpi18. Chaetica di sensilli sono sensilli gustativi che percepiscono segnali chimici non volatile, mentre sensilli basiconica avere una funzione olfattiva, rilevamento segnali chimici volatili.

Il palpi locusta, i diametri dei socket capelli i sensilli basiconica (ca. 12 µm), sono molto maggiori di quelli di sensilli chaetica (ca. 8 µm)18,25. La parete cuticolare del basiconica di sensilli sui palpi è molto più spessa di quella di sensilli antennali18. Inoltre, la cupola del palpo ha contenuto fluido all’interno di una cuticola altamente flessibile. Queste caratteristiche fanno sì che una penetrazione con un microelettrodo e un’acquisizione di segnali elettrofisiologici buoni è più difficile per sensilli antennali. In questa carta, un protocollo SSR dettagliato ed altamente efficace per locusta palpo sensilli basiconica è presentato con un video.

Protocol

1. preparazione degli strumenti e dell’insetto Preparazione delle soluzioni di elettrodi e stimoli tungsteno Difficoltà un nuovo filo di tungsteno (diametro di 0,125 mm, lunghezza 75 mm) in un micromanipolatore e affilarlo in una soluzione di nitrito (NaNO2) di sodio 10% (p/v) in una siringa a 10 V fornita da un alimentatore per circa 1 min sotto uno stereomicroscopio (ingrandimento 40x). Immergere il filo di tungsteno affilata ripetutamente nel NaNO2</sub…

Representative Results

Due sottotipi di sensilli (pb1 e pb2) sul palpo mascellare locuste vengono identificati in base a dinamiche di risposta diversa per chimica odoranti (isoottanolo 1 10% e 10% acido nonanoico). I neuroni in pb1 producono picchi significativamente più di 1-isoottanolo rispetto ad acido nonanoico mentre i neuroni in pb2 sono significativamente che meno attivata da 1 isoottanolo rispetto ad acido nonanoico (Figura 4). Esanale ed E-2-esenale può evocare un palpo …

Discussion

Gli insetti si basano su palpi per rilevare gli odori degli alimenti, e loro palpi sono creduti per svolgere un ruolo importante nella speciazione13,27. I palpi sono semplici organi olfattivi e stanno ricevendo crescente attenzione come un modello interessante per l’esplorazione della neuromolecular reti sottostanti chemosensation28.

Insetto labellar e palpo SSRs sono stati effettuati con successo su Drosoph…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è sostenuto da una sovvenzione dalla Fondazione Nazionale Scienze naturali della Cina (No.31472037). Qualsiasi menzione di marchi o prodotti commerciali in questo articolo è solo scopo di fornire informazioni specifiche e non implica una raccomandazione.

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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Citar este artículo
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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