This protocol describes a simple, cost effective way to individually identify Drosophila or other insects. Demonstration data investigating mating success across three species of Drosophila show that this method is comparable or better than the use of CO2 anaesthesia.
利用果蝇交配实验,极大地促进了性选择和行为的理解。实验往往需要操作简单,方便,廉价的方法试验个体进行区分。一个标准的技术,这是二氧化碳麻醉,然后标注或机翼裁剪每个飞行。然而,这是侵入性的,并已被证明影响行为。其它技术已经使用着色识别苍蝇。本文提出了一种标签果蝇一个简单的和非侵入性的方法,使他们能够在实验中单独确定,使用食用色素。这种方法是用在临床试验,其中两个雄性竞争交配雌性。印染允许快速和容易识别。有,但是,在整个测试的3种颜色的强度差一些。数据呈现表示染料具有在果蝇黑色素上交配行为的低级影响比CO 2的法莫替丁。 二氧化碳麻醉的影响表现取决于果蝇物种,与D. pseudoobscura和D. subobscura显示没有影响,而D.果蝇雄性减少了交配成功。提出的染料方法适用于广泛的实验设计。
在过去的几十年中有越来越多的兴趣在男性的选择和竞争性如何影响之间的进化1,2。在交配行为的实验已经起到了开发和测试性选择3,4理论具有重要作用。特别是,使用研究属果蝇的物种,一直对性选择和行为的理解作出了贡献。然而,调查是否常用的技术可能会人为偏差标准的交配实验5,6的结果是很重要的。
麻醉通常用于处理和鉴定在实验7。例如,苍蝇通常收集交配前,或分类成使用二氧化碳(CO 2)的麻醉剂的基因型或实验性治疗。在实验中,其中两个或两个以上的个体需要加以区分,通常的做法是,以anaesthetise的FLIES和翼关闭的夹子部分,以确定每个单独的或治疗组5,8。它是非常重要的,但是,要理解的CO 2处理将如何影响行为。 二氧化碳麻醉的效果已经研究了果蝇中男性接触CO 2显著需要较长的时间进行交配和总体拥有较低的交配成功率比非麻醉男性或男性用挨冻5麻醉。观察到这种效果既当麻醉施用在实验当天以及当苍蝇给予一天恢复。然而,这项研究在一个单一的男性被提交给每个女5只检查试验是有限的。更现实的情况是女性遇到多个雄性9,10,让男性,这可能让男性健身因麻醉更微妙的损失检测之间的竞争。使用二氧化碳麻醉,也可以恩发现,以减少成虫产卵量D.与长寿果蝇当它们不久羽化后露出,如当收集的处女蝇11是常见的。
另一种为CO 2麻醉喂养它们的食物有色染料4,6,10,12,13标记苍蝇。该染料进入飞的肠和可见通过腹部,使有色苍蝇加以区别从无色蝇,或从苍蝇标有不同的颜色。方法的不同之处是如何可以适用:被直接添加到食物12中,通过染色的补充酵母膏6,或经由暴露于一种新型染食品衬底13。这些标记技术出现,以显示对交配性能4,6没有影响。然而,一纸直接检查一样食用色素的成人D.影响果蝇发现了一个强烈的减少寿命14。以前的工作也集中ALMOST完全D.果蝇,既涉及到的CO 2麻醉5,11和食用色素14的方法的效果。目前,很少有关于二氧化碳麻醉或使用肠道着色是如何影响其他果蝇的交配行为。
下面的研究评估二氧化碳麻醉对3种果蝇(黑腹果蝇,D. pseudoobscura和D. subobscura)的交配行为的影响。收集苍蝇对CO 2的效果进行了检查在单和两名男交配试验。 的 CO 2的效果也已发现,以改变在D.果蝇 5和暴露于CO 2和交配之间,以便不同的延迟时间进行了试验。另一种标记方法麻醉和机翼剪裁:使用食品染料染色的苍蝇也评估。
这些数据表明,CO 2麻醉的影响是物种之间不一致,用两个3种示出的影响不大。我们的研究结果表明食物染料标记有比二氧化碳对雄性交配成功率较低的影响,2麻醉D.果蝇 。这些实验表明,食用染料能够容易且便宜地被用于标签苍蝇涉及多个雄性交配测定。
这三个模型果蝇的研究中,只有D.果蝇表现出的CO 2麻醉对交配的表现在竞争激烈的情况下的效果。相比之下,没有一个品种表现出交配潜伏期,违背了先前的结果D.方面收集的气体在单交配试验效果果蝇 5。竞争的效果,因此可突出二氧化碳麻醉更微妙的健身效果,这是唯一的检测在情况下,有男男性竞争。曝光在早期收集和前一天的试对D的男性的能力产生不利影响果蝇获得配合。暴露试验前两天但是没有显示出任何效果。 D.两者pseudoobscura和D. subobscura没有表现出暴露于气体中的任何一种试验中没有任何影响。一种解释是D.果蝇易受早期接触的CO 2,因为它必须被前面的寿命收集(0 – 6小时龄)比其他物种,以确保男性是处女。因此,男性D.这个年龄段的果蝇可能更敏感的苍蝇的角质层仍然硬化,相比已不再有他们的角质层硬化的其他物种。在一般情况下,这支持了的CO 2麻醉的效果是特定物种和调查人员应适当地测试在他们的目标物种的效果。 Currently,则多数工作的对CO 2麻醉的效果已经进行了对果蝇 5,11,22,因此可能不适合应用到其他相关的物种。
呈现给区分苍蝇的可选择的非侵入性方法是食品染料。结果表明这种治疗方法已经在所有物种检查没有影响。然而,虽然它的用途是成功的在个人之间进行区分,提供一种便宜和容易看见标记应当注意的是,该染料是更容易辨别在D. pseudoobscura和D. subobscura比D.果蝇。以前的作者已经使用了多种颜色(红,绿和蓝)4,6。我们发现蓝色着色是最容易区分所有物种,特别是D. pseudoobscura和D. subobscura。用几种颜色将有可能让更多的复杂的实验,有许多单独标记flie秒。然而,不同的染料的初步测试是必不可少的,因为有些食物染料未能颜色苍蝇,食用时有可能被消化。其它染料可具有毒性作用,降低了苍蝇生存,并且应避免14)。使用更昂贵的污渍的替代食品着色方法也被用于为D.检查肠道完整性23 果蝇,这些可以提供另一种选择,虽然价格较贵,染色法23。
染料的方法是一样快的CO 2翼剪取苍蝇可存储在染色食品从收集。食物的摄取是快速(〜3小时),所以存储O / N上的各色美食也足以标记苍蝇,在其他研究中使用6。然而,着色的持续时间相对较短(〜4 – 5小时)相比,翼削波(永久)或荧光标记的灰尘(10 – 19天)24。由于果蝇而变化的外观,不同的染料会或多或少有效针对不同的物种,并作为一些菌株( 例如 ,敲除突变体)可以是易受改变饮食,任何使用的染料要求其有效性尤其是当较长的初步试验长期接触染料可能是有毒的14。与此相反的研究卡劳等人 14,我们发现存储多天之后没有显著死亡率有色食品D.果蝇 (3天),D。 pseudoobscura(5天)或D. subobscura(7天),可能是由于在染料的差使用。
为成功地使用的染料技术的关键步骤是步骤1.5,验证所选择的染料可以很好地被使用的物种和菌株。另一种技术涉及将彩色尘埃向在田间试验24在使用前即时的外侧。这种方法已被用于在该领域,由于吨追踪个体Ø标记的持续时间和质量的易用性标志苍蝇24。虽然我们还没有明确地测试此方法在交配试验中,它以检查任何影响的灰尘有可能对在交配重要,特别是在果蝇 25,26感官将是重要的,在物种,但是,其中肠染色是不可能的,这些方法可能是合适的。
总之,我们发现,在2所测试的3种(D. pseudoobscura和D subobscura)的没有发现任何的CO 2麻醉或雄性的交配能力食用色素的效果。对于D.果蝇的二氧化碳麻醉的负面影响被检测到,但食用色素并没有影响交配成功在这一物种。总体而言,该染料的方法提供了一种鉴定个体果蝇 ,它等效或比需要的CO 2麻醉方法更好的简单和廉价的非侵入性的方法。它很可能是这种方法会在一系列物种的工作。
The authors have nothing to disclose.
我们要感谢亚历克斯Hitchen梅格展位提供的帮助与配合试验。这项工作是由NERC资助NE /支持H015604 / 1 TP。
Plastic tubing | Fisher Scientific | TWT-200-061G | Other tubing may be suitable however it must fit within a 1ml pipette tip. |
Fine mesh | Any haberdashery | – | Fine curtain mesh is suitable |
1ml pipette tips | VWR | 83007-376 | Various brands of pipette tips would be suitable |
Plastic Vials | Sarstedt | 58.49 | Larger vials or bottles could also be used. |
Cotton Balls | Lewis Medical Solutions | 28170 | The size of cotton will vary depending on the size of vials used |
Blue Food colouring | Thesugarcraftcompany | – | Other dye colours and brands can have variable results. |
CO2 Tank | BOC | BOC 40VK | |
Sharpie Markers | Steadtler | Lumocolor 313 S | Various colours can be used, but Lumocolor S give an excellent combination of durability and fineness |
Stopwatch | Salter | SL3920 | Any stopwatch with a good digital display would be fine |