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.
ショウジョウバエを用いて、交配実験は性的選択と行動の理解に大きく貢献してきた。実験は、多くの場合、裁判での個人間で区別するために、シンプル、簡単で安価な方法を必要とする。このための標準的な手法は、それぞれのフライをクリップするCO 2麻酔した後、ラベル付けまたは翼です。しかし、これは侵襲的であり、動作に影響を与えることが示されている。他の技術は、ハエを同定するために着色を使用している。この記事では、食品着色料を使用して、それらを個別の実験内で識別することを可能にする標識のショウジョウバエのためのシンプルかつ非侵襲的な方法を提示します。この方法は、2つの男性は女性と嵌合する競合試験で使用されている。染色は、迅速かつ容易に同定を可能にした。試験した3つの種を超え着色の強さのいくつかの違いが、しかし、ありました。データは、染料を示す提示されているショウジョウバエのメラノ中のCO 2よりも交尾行動に低い影響を与えているガスター。 CO 2麻酔の影響がDで、 ショウジョウバエの種に依存することが示されているpseudoobscuraとD. subobscura、D.のに対しては影響を示さないキイロ男性は交尾の成功を減少させた。提示色素法は、実験計画の広い範囲に適用可能である。
過去数十年にわたり進化1,2上の男性への影響との間にどのように性的選択と競争の中で関心が高まっている。配偶行動に関する実験性選択3,4の理論を開発およびテストに重要な役割を果たしてきた。特に、属ショウジョウバエの種を用いた研究は、性的選択と行動の理解に大きく貢献しています。しかし、一般的に使用される技術は、標準的な交配実験5,6の結果を人工的にバイアスをかける可能性があるかどうかを調べることが重要である。
麻酔は、多くの場合、実験7における取扱いと識別のために使用されている。例えば、ハエは、一般的に交配前に収集され、又は二酸化炭素(CO 2)麻酔を用いて遺伝子型または実験的治療に分類。二つ以上の個体を区別する必要の実験では、フルオロをanaesthetiseするのが一般的である新設翼オフのクリップ部分は、個々のまたは治療グループ5,8を識別する。しかし、CO 2治療は行動にどのような影響を与えるかを理解すること、が重要である。 CO 2に暴露され、男性れるキイロショウジョウバエで検討されているCO 2麻酔の効果がかみ合うようにかなり時間がかかったし、全体的な非麻酔し、男性または男性より低い交尾成功を持っていた冷5への露出を使用して麻酔。麻酔を、実験の日に適用したときのハエが回復する一日投与したとき、この効果は、両方の観察された。しかし、この研究は、独身男性は、各女性5に提示されただけ調べる試験で制限されていました。女性による麻酔の男性のフィットネスのより微妙な損失の検出を可能にするかもしれない男性、間の競争を可能にする複数の男性9,10に遭遇するのがより現実的なシナリオがある。 CO 2麻酔の使用もなけれいる大人D.の繁殖力と長寿を減少させることがわかっEN収集処女が11を飛ぶとき一般的であるように彼らは、間もなく羽化後に露出されているキイロ 。
2麻酔をCOへの代替は、彼らに染料4,6,10,12,13で着色食品を供給することによりハエをマークすることです。この色素は、ハエの腸に入り、腹部を通して見ることができる、着色されたハエは、ハエから無色、または異なる色で標識されたハエから区別することを可能にする。方法は、これを適用することができる方法が異なります:染め補足酵母ペースト6を介して、または新規染め食品基板13への曝露を経由して、食品12に直接添加されている。これらのマーキング技術は、嵌合性能4,6には影響を示さないように見える。しかし、紙に直接大人Dに同じ食品着色料の影響を調べるキイロは寿命14の強い削減を発見した。以前の研究はまた、ALM焦点を当ててきたD.に完全に韓国ドラマOST キイロ、両方のCO 2麻酔5,11及び食品着色料14メソッドの影響に関して。現在、CO 2麻酔または腸の着色の使用は他のショウジョウバエの交尾行動にどのように影響するかに関する情報はほとんどない。
以下の研究では、 ショウジョウバエの3種(キイロショウジョウバエ、D.のpseudoobscura、およびD.のsubobscura)の交尾行動上のCO 2麻酔の効果を評価する。 CO 2にハエを集める効果が単一の二雄型試験の両方で調べた。 CO 2の効果は、Dで変化することが見出されているCO 2への暴露との嵌合の間キイロ 5ので、異なる待ち時間期間を試験した。麻酔翼クリッピングマーキング方法の代替は:ハエを染色するための食用色素を使用することも評価される。
このデータは、CO 2麻酔の影響はほとんど影響を示す2 3の種で、種間で矛盾していることを示しています。我々の結果は食用色素で標識がDのCO 2麻酔よりも男性の交尾成功に低い影響を与えた示唆キイロ 。これらの実験は、食用色素、容易かつ安価に複数の男性を含む交配アッセイのためのハエを標識するために使用できることを示している。
3モデルショウジョウバエ種のみD.、検討キイロは競争力のある状況で、相手のパフォーマンスにCO 2麻酔の効果を示した。対照的に、種はいずれもDの前の結果に反して、嵌合待ち時間の観点から単一の交配試験においてガスで収集の効果を示さなかったキイロ 5。競争の影響は、そのためだけに検出可能であるCO 2麻酔のより微妙なフィットネス効果を、強調表示することができたオス – オスの競争があるような状況の下で。初期の収集と1日で暴露すると、裁判の前にDの男性の能力に悪影響を与える交配を得るためにキイロ 。二日前に裁判への暴露は、しかし、何の効果も示さなかった。 D.両pseudoobscuraとD. subobscuraは試験のいずれかのガスへの暴露の影響を示さなかった。一つの説明は、ということですD.男性は処女であることを確認するために- (旧6時間0)他の種よりも、以前の生活の中で収集する必要があるため、 キイロは、CO 2への早期の暴露に対して脆弱だった。したがって、男性のD.ハエのキューティクルがまだ硬化させる彼らのキューティクルのために長く持っていた他の種に比べて、硬化されるように、この時代のキイロはより敏感である。一般に、これはCO 2麻酔の効果が特定の種と適切に彼らの標的種で効果をテストする必要があり研究者であるという考えをサポートしています。 Currentlyは、CO 2麻酔の効果に関する研究の大部分は、 キイロショウジョウバエ 5,11,22に行われているので、他の関連種に適用することが適切でないかもしれない。
ハエを区別するために提示する代替の非侵襲的な方法は、食用色素である。結果は、この処理は全ての種を調査にわたってでは効果がなかった示唆する。しかし、その使用は、個体間で区別するために容易に安価な可視マーカーを提供することに成功したものの、それは染料Dに区別することが容易であったことに留意すべきであるpseudoobscuraとD. D.よりもsubobscuraキイロ。以前の著者は、4,6(赤、緑、青)複数の色を使用している。私たちは、特にD.、青い着色はすべての種で区別するのが最も簡単であることが判明pseudoobscuraとD. subobscura。潜在的に多くの個別にマークさflieとのより複雑な実験を可能にするいくつかの色を使用して、S。いくつかの食用色素を消費するとき、おそらく消化される、ハエを着色することができないようにしかし、異なる色素の予備試験は、必要不可欠である。他の色素)は、毒性作用を持つハエの生存を減少させ、14を避けるべきであることができる。より高価な汚れを使用する代替食品着色方法はまた、Dの腸の完全性を検査するために使用されているキイロ23。これらは、より高価な、染色方法23が、代替手段を提供することができる。
色素法は、ハエのようにクリッピングCO 2翼コレクションから染め食品上に格納することができる限り迅速である。食品の取り込みは(〜3時間)急速だったので、他の研究6で使用した色の食品上のストレージO / Nも、ハエをマークするのに十分であろう。 ( – 12日10)24翼クリッピング(永続的)または蛍光塵埃マーキングに比べ- (5時間〜4)が、着色の持続時間が比較的短い。 ショウジョウバエ種とし て異なる染料が多かれ少なかれ効果的な異なる種のためになる、外観が異なり、一部の株( 例えば 、ノックアウト突然変異体)は食生活の変化に弱いことができますように、染料のいずれかの使用は、特に長い場合は、その有効性の予備試験を必要とする色素に長期暴露は14毒性であり得る。カローらの研究とは対照的に。14、我々はDの色の食品上に複数日間保存後は有意な死亡は認められなかったキイロ (3日間)、D. pseudoobscura(5日間)、またはD.使用する染料の差によるおそらくsubobscura(7日間)。
染料技術の使用の成功のための重要なステップは、選択された染料が使用されている種と株にうまく動作することを検証し、ステップ1.5である。代替技術は、フィールド実験24で使用する前にハエの外側に着色されたほこりを適用することを含む。この方法は、フィールドによりトンで個人を追跡するために使用されているOマーキングの期間とマーキング質量の容易さは24飛ぶ。我々は、明示的に交配試験では、この方法をテストしていませんが、それは、ほこりが特にショウジョウバエ 25、26に、交配における重要な感覚で持つことができる。種では、腸の染色が可能ではないが、どこにどんな影響を調べることが重要であろうこれらの方法は適切である可能性がある。
結論として、我々は、試験した3種(D.のpseudoobscuraとのD. subobscura)の2つの中のCO 2麻酔またはオスの交尾能力に食品着色料のいずれかで見ても効果がなかったことがわかった。 DのCO 2麻酔の負の影響キイロ検出されたが、食品着色料は、この種の成功を交配に影響しなかった。全体として、色素法は、同等またはCO 2麻酔を必要とする方法よりも優れている個々のショウジョウバエを識別するための簡単で安価な非侵襲的方法を提供する。それこの方法は、種の範囲にわたって動作します可能性があります。
The authors have nothing to disclose.
私たちは、交配試験に彼らの助けのためにアレックスHitchenとメグブースに感謝したいと思います。この作品は、TPにH015604 / 1 / NERCグラントNEによってサポートされていました。
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 |