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.
Спаривание эксперименты с использованием дрозофилы внесли большой вклад в понимание полового отбора и поведения. Эксперименты часто требуют простые, удобные и дешевые методы различие между лицами в суде. Стандартный метод это CO 2 анестезия, а затем маркировки или крыло отсечения каждый муху. Тем не менее, это инвазивные и было показано, что влияет на поведение. Другие методы использовали окраску определить мух. Данная статья представляет собой простой и неинвазивный метод маркирования дрозофилы, что позволяет им быть индивидуально определены в экспериментах, используя пищевые красители. Этот метод используется в исследованиях, где двое мужчин соревнуются спариваться с самкой. Крашение возможность быстрой и простой идентификации. Был, однако, некоторое различие в прочности окраски всех трех тестируемых видов. Данные, показывающие, краситель имеет меньшее влияние на поведение спаривания, чем CO 2 в Drosophila меланоGaster. Влияние CO 2 анестезии показано зависит от вида дрозофилы, с D. pseudoobscura и D. subobscura не показывая никакого влияния, в то время как D. MELANOGASTER мужчины сократили спаривания успех. Способ краситель представлены применим к широкому кругу опытных образцов.
За последние несколько десятилетий растет интерес в том, как половой отбор и конкуренция между самцами воздействия на эволюцию 1,2. Эксперименты по брачного поведения сыграли важную роль в разработке и тестировании теории полового отбора 3,4. В частности, исследования с использованием видов рода Drosophila, в значительной степени способствовало пониманию полового отбора и поведения. Тем не менее, важно, чтобы исследовать ли, обычно используемые методы могут искусственно исказить результаты стандартных экспериментов сопрягаемых 5,6.
Обезболивание часто используется для обработки и идентификации в экспериментах 7. Например, мухи обычно собирают до спаривания, или сортируются в генотипов или экспериментальных процедур с использованием диоксида углерода (CO 2) анестетик. В экспериментах, где два или более лиц следует отличать, это обычная практика обезболить ФЗх годов и клип часть крыла выключения для идентификации каждого индивидуального или группе лечения 5,8. Очень важно, однако, чтобы понять, как CO 2 это лечение повлияет на поведение. Эффект CO 2 наркозом был рассмотрен в дрозофилы, в котором мужчины подвержены CO 2 значительно дольше, чтобы спариваться и в целом имели более низкий успех спаривания, чем не-наркоз мужчин и мужчин анестезии с помощью воздействия холода 5. Этот эффект наблюдался как при анестезии был применен в день эксперимента, и, когда мухи были даны один день для восстановления. Тем не менее, это исследование было ограничено лишь изучающих РКИ, Мужчина один был представлен каждой самки 5. Более реалистичный сценарий для женщины сталкиваются с несколько самцов 9,10, что позволяет конкуренцию между мужчинами, которые могли бы позволить обнаружение более тонких потерь мужского фитнеса из-за анестезии. Использование CO 2 анестезии такжеEN приводит к снижению плодовитости и продолжительности жизни взрослого D. MELANOGASTER, когда они подвергаются вскоре после вылупления, как это часто бывает при сборе девственницей летит 11.
Альтернативой CO 2 анестезии, чтобы отметить мух, подавая им еду, окрашенную краской 4,6,10,12,13. Этот краситель проникает в кишечник лету и виден через брюшную полость, позволяя цветные мухи следует отличать от бесцветных мух, или от мух, меченных другого цвета. Методы отличаются тем, как это может быть применено: добавляется непосредственно в пищу 12, с помощью окрашенных дополнительного дрожжей пасты 6 или с помощью воздействия к новому окрашенные пищевой подложки 13. Эти маркировки методов, кажется, не оказывают никакого влияния на производительность спаривания 4,6. Тем не менее, документ непосредственно для изучения влияния одного и того же пищевого красителя на взрослых D. MELANOGASTER нашли сильное снижение средней продолжительности жизни 14. Предыдущая работа также была сосредоточена ALMOST полностью на D. MELANOGASTER, как с точки зрения воздействия СО 2 анестезии 5,11 и пищевой краситель 14 методов. В настоящее время существует очень мало информации о том, как CO 2 анестезия или использование кишечной окраски влияет на брачное поведение другого дрозофилы.
Следующее исследование оценивает эффект CO 2 анестезией на брачное поведение трех видов дрозофил (дрозофилы, Д. pseudoobscura и D. subobscura). Эффект сбора мух на CO 2 был рассмотрен в одно- и двух мужчин испытаний спаривания. Эффект CO 2 Также было обнаружено, варьировать в D. MELANOGASTER 5 и так разные периоды времени ожидания между воздействием CO 2 и спаривания были протестированы. Альтернативный способ анестезии и крыла отсечения маркировка: использование пищевых красителей для окрашивания мух также оценивается.
Эти данные показывают, что воздействие CO 2 анестезии, не совместимых между видами, с двумя из трех видов, показывающих небольшое влияние. Наши результаты показывают, маркировка с пищевым красителем, имели более низкий влияние на мужскую успеха спаривания, чем CO 2 анестезия для D. MELANOGASTER. Эти эксперименты показывают, что пищевые красители могут быть легко и дешево использовать для мух этикеток для вязки анализах с участием нескольких мужчин.
Из трех модельных видов дрозофилы исследованы, только D. MELANOGASTER показали эффект CO 2 анестезией на производительность спаривания в конкурентной ситуации. В отличие от этого, ни один из видов не показали эффект набора на газ в одиночных испытаний спаривания с точки зрения задержки спаривания, в отличие от предыдущих результатов для D. MELANOGASTER 5. Эффект конкуренции может поэтому быть выделив более тонкие фитнес эффекты CO 2 наркозом, которые можно обнаружить толькопод ситуациях, когда существует между мужчинами конкуренции. Воздействие на ранней коллекции и один день до судебного разбирательства оказать негативное влияние на способность самцов D. MELANOGASTER, чтобы получить спаривания. Окна выходят на два дня до судебного разбирательства, однако, не показывают никакого эффекта. Оба D. pseudoobscura и D. subobscura не показывают никакого эффекта воздействия на газ в одном из испытаний. Одно из объяснений является то, что Д. MELANOGASTER был уязвим для раннего воздействия СО 2, потому что это должны быть собраны в более раннем возрасте (0 – 6 ч старого) по сравнению с другими видами для обеспечения самцы девственница. Поэтому мужчина D. MELANOGASTER этого возраста могут быть более чувствительны, как кутикула лету еще закалки, по сравнению с другими видами, которые имели больше времени для их кутикулы, чтобы укрепиться. В общем, это поддерживает идею, что эффекты CO 2 анестезии на конкретные виды и следователи должны надлежащим образом проверить влияние в своих целевых видов. Currentlу, большая часть работы по влиянию CO 2 наркозом была проведена на дрозофилы 5,11,22 и, следовательно, не может быть целесообразно применять на других родственных видов.
Альтернативой неинвазивный метод, представленный дифференцировать мух пищевой краситель. Результаты предполагают, что это лечение не имело никакого эффекта в во всех изученных видов. Тем не менее, в то время как его использование было успешным в обеспечении недорогой и легко видимый маркер для различения лиц следует отметить, что краситель было легче различать в D. pseudoobscura и D. subobscura чем в D. MELANOGASTER. Предыдущая авторы использовали несколько цветов (красный, зеленый и синий) 4,6. Мы нашли синее окрашивание быть простой, чтобы отличить у всех видов, особенно D. pseudoobscura и D. subobscura. Использование нескольких цветов потенциально позволяют более сложных экспериментов со многими индивидуальную маркировку flieс. Тем не менее, предварительные испытания различных красителей существенным, так как некоторые пищевые красители не окрашивают мух, возможно переваривается, когда потребляется. Другие красители могут оказывать токсическое действие и уменьшить выживание мух, и его следует избегать 14). Альтернативные методы пищевые красители, использующие более дорогие пятна были также использованы для исследования кишечника целостности для D. MELANOGASTER 23. Они могут предоставить альтернативу, хотя и более дорогим, метод крашения 23.
Метод краситель так быстро, как CO 2 крыла отсечения, как мухи могут быть сохранены на окрашенных продуктов из коллекции. Поглощение пищи было быстрым (~ 3 ч), так что хранение O / N на цветной пищи также будет достаточно, чтобы отметить мух, как он использован в других исследованиях 6. Тем не менее, продолжительность окрашивания является относительно коротким (~ 4 – 5 ч) по сравнению с крылом отсечения (постоянное) или флуоресцентным пыли маркировки (10 – 12 дней) 24. Как Drosophila видовразличаются по внешнему виду, различные красители будет более или менее эффективным для разных видов, а также некоторых штаммов (например, нокаут-мутанты) может быть чувствительными к изменениям в диете, любое использование красителей требуется предварительное испытание его эффективности в особенности, если больше Срок экспозиции на красители могут быть токсичными 14. В отличие от исследования Kalaw и др. 14, мы не нашли никакого существенного смертности после хранения в течение нескольких дней на цветных продуктов для D. MELANOGASTER (3 дня), Д. pseudoobscura (5 дней), или D. subobscura (7 дней), вероятно, из-за разницы в красителя используется.
Важным шагом для успешного использования метода красителя шаг 1,5, проверки того, что выбран краситель хорошо работает с виды и штамм используется. Альтернативный метод включает применение цветной пыли на внешней стороне лету перед использованием в полевых экспериментов 24. Этот метод был использован для отслеживания лиц в данной области, вследствие тO продолжительность маркировки и легкость массы маркировки летит 24. Хотя мы явно не тестировал этот метод в брачных испытаниях, было бы важно изучить любые последствия, что пыль может оказать на смыслах важных в спаривании, в частности, у дрозофилы 25, 26. У видов, однако, где кишечная крашение невозможно, Эти методы могут быть пригодны.
В заключение мы обнаружили, что в двух из трех испытанных видов (D. pseudoobscura и D. subobscura) не было никакого эффекта обнаружено либо из CO 2 анестезией или пищевого красителя на брачный способности мужчин. Для D. MELANOGASTER негативное влияние CO 2 анестезией была обнаружена, но пищевой краситель не влияет спаривания успех у этого вида. В целом, способ краситель обеспечивает простой и дешевый неинвазивный способ идентификации индивидуального Drosophila, что эквивалентно или лучше, чем методы, которые требуют CO 2 анестезии. Это, скорее всего, этот метод будет работать в целом ряде видов.
The authors have nothing to disclose.
Мы хотели бы поблагодарить Алекса Hitchen и Мэг Бут за помощь с сопряженным испытаний. Эта работа была поддержана НКРЭ гранта NE / H015604 / 1 к ТР.
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 |