La manipulación experimental del tamaño del cuerpo para la estimación de las relaciones morfológicas de escala en Drosophila</em

1. Crianza y manipulación de la dieta para producir una variación en el tamaño corporal y el tamaño del ala Racional y general. La expresión de las relaciones de escala en última instancia depende de los procesos de desarrollo normativo que producen variación en el órgano final y el tamaño del cuerpo. Estos procesos se describen mejor en el trabajo de insectos totalmente metamórficas (es decir, holometábolos), como D. melanogaster, donde los órganos crecer como indiferenciada "discos imaginales" en el grub-como larva 11,15-17. En Drosophila, el órgano final y el tamaño del cuerpo son regulados por el crecimiento durante la fase larvaria, las larvas crecen a través del estadio larval primera y la segunda hasta que alcancen un peso mínimo viable para la eclosión (MVW E) hacia el comienzo del tercer estadio larval de 18 años. Hambre antes de alcanzar MVW E impide la eclosión de adultos. Sin embargo, las larvas que están muertos de hambre en MVW E generar adultos viable, aunque a un tamaño muy pequeño. Esto se debe a reducción de la nutrición durante el desarrollo del cuerpo reduce el final y el tamaño del órgano, no sólo en las moscas, pero en casi todos los animales 19-21. Mediante la manipulación de la disponibilidad de alimentos después de MVW E se alcanza, pero antes de la pupación ocurre, es posible inducir la extrema plasticidad fenotípica en el tamaño corporal que es mucho más importante otras fuentes de variación (por ejemplo, la variación genética individual). Los huevos son recogidos de la población a ser fenotipo, dividido en lotes de 50 y se colocan en frascos que contienen 10 ml de alimentos marcha estándar. Debido a la oviposición ocurre continuamente, los huevos se recogen cada 24 horas durante tres días, la producción de tres grupos de edad. Cuando la cohorte de más edad llega a la etapa errante o acaba de empezar para pupar, la manipulación de la dieta se aplica. En este punto, la cohorte de más edad es mucho más allá de la E MVW, la cohorte más joven está muy cerca de la E MVW y la cohorte restante está en algún lugar entre estos extremos. Por lo tanto, la eliminación de alimentos en este momento se producen los adultos de gran tamaño de la cohorte de más edad, los adultos muy pequeños de la cohorte más joven y los adultos de tamaño intermedio de la cohorte restante. Para eliminar las larvas de los viales, de aproximadamente 5 ml de solución de sacarosa al 40% se agrega a todos los viales. Para liberar a las larvas, los alimentos se agita durante 15-20 minutos sobre una mesa vibradora conjunto a una velocidad intermedia. Las larvas flotantes se eliminan de la solución de sacarosa con una multa (00) pincel, se colocan en frascos que contienen un tapón de algodón mojado y se permite que se convierten en crisálidas. Por otra parte, las larvas pueden ser colocados sobre un aditivo alimentario no digerible como metilcelulosa 22. 2. Estimación del tamaño corporal Racional y general. Estudios previos indican que la longitud del tórax es una representación menor que el tamaño ideal para el total del cuerpo 22. En su lugar, utilizar el tamaño de pupa como una medida del tamaño del cuerpo. Tamaño corporal máximo se fija en el cese de la alimentación que precede a la fase de pupa. Como resultado, existe una estrecha correlación entre el tamaño de las pupas y el tamaño corporal adulto de 23. Las pupas están dispuestas lado ventral hacia arriba en el portaobjetos de vidrio y fotografiado con una cámara digital conectada a un microscopio de disección. Cada imagen es capturada, le asigna un código de identificación único y transferir al ordenador a través de una transmisión en vivo de conectar la cámara digital a la computadora. Imágenes pupas se mueven al individuo 2 ml que contiene 1 ml epitubes de alimentos volar, etiquetados con el código único para ese individuo, y se punza con respiraderos para permitir el intercambio de gases. Tamaño de las pupas se estima como el número de píxeles de la silueta de pupa. Otros indicadores de tamaño también puede ser utilizado. 3. Rasgo (ala) estimación del tamaño Racional y general. A las alas de la imagen, se utiliza un ala de grabber "24, que atrae y mantiene el ala de un perpendicular vivir, volar anestesiado a su cuerpo. Presionado entre dos piezas de vidrio, esto permite que el ala para ser captado como un objeto de dos dimensiones. Las moscas son anestesiados con un poco de CO 2 y se coloca en la posición de la pinza de mariposa en un microscopio de disección provisto de una cámara digital que se conecta a un ordenador. El ala se crea una imagen y se guarda bajo el código único para cada individuo. Tamaño de las alas se puede calcular utilizando el polígono convexo mínimo que circunscribe marginal referencias fijas o como el número de píxeles de la silueta de las alas. 4. Escala de estimación relación Los datos se agrupan en las cohortes, pero separados por sexo y transformación logarítmica. Relaciones de escala se ajuste a los datos de tamaño con el Tipo II (es decir, el eje mayor reducido) de regresión (ver revisión en 12) y los parámetros estimados para cada grupo. 5. Los resultados representativos: tienda de campaña "> Nuestros manipulación de la dieta se produce una amplia gama de tamaños de cuerpo (figura 1) y los tamaños de característica (Figura 2). Representación de los rasgos de registro se transformó uno contra el otro revela su patrón de covariación dentro de un determinado grupo biológico y permite colocar la relación de escala al grupo (Figura 3). Extracción de los parámetros de escala relación que describen cómo las escalas de forma con el tamaño corporal permite la comparación de la forma cómo covaría con el tamaño de los grupos. Figura 1. Pupa de los extremos de la distribución del tamaño producido a través de la manipulación de la dieta después de los individuos a alcanzar la E MVW. Real de las imágenes de pupa se muestra a la izquierda con su silueta correspondiente a la medición del tamaño de pupa a la derecha. Barra de escala es de 1 mm. Alas de la figura 2. Tomada de los extremos de la distribución del tamaño corporal producido por la manipulación de la dieta después de los individuos a alcanzar la E MVW. Las imágenes reales del ala se muestran a la izquierda con su silueta correspondiente a la medición del tamaño de las alas de la derecha. Barra de escala es de 1 mm. Figura 3. Wing-cuerpo escala de tamaño de Drosophila melanogaster por sexo. Los datos log-transformados para los individuos de cada sexo que fueron totalmente alimentado (ojeras), un muerto de hambre (círculos grises) o dos días (círculos abiertos) en forma de larvas. Tipo de línea de regresión II se muestra para cada sexo. Entre cada grupo de edad, la disminución de superficie alar promedio de ~ 0,1 mm (~ 7%) y ~ 0,2 mm (~ 8%) se produce, el aumento de la gama total de fenotipos observados. Las regresiones muestran que las hembras son ligeramente hypoallometric para esta relación de escala (pendiente de 0,96) mientras que los machos son ligeramente hyperallometric (pendiente 1,06).