Labor-Gehäuse von Türkis, die Killifische unterzubringen und effizient erhöhen Tausende von einzelnen Fische in eine zentralisierte Wasserfilter-System, mit der gleichen Infrastruktur für standard Zebrafisch genutzt skaliert werden kann. Hier zeigen wir eine Liste von standardisierten Verfahren, die effiziente Killifische Wartung ermöglichen.
Die Entwicklung von Tierhaltungspraktiken in Labor-Modell Fisch für experimentelle Zwecke hat profitiert von der Gründung des Referenz-Fisch Modellsysteme wie Zebrafisch und Medaka. In den letzten Jahren hat eine wachsende Zahl von Forschungsgruppen in den Bereichen der Biologie des Alterns und Ökologie einer aufstrebenden Fisch – die türkisfarbenen Killifische (Nothobranchius Furzeri) – angenommen. Mit einer Gefangenschaft Lebensdauer von 4 bis 8 Monate diese Art ist die kurzlebigsten Wirbeltier in Gefangenschaft angehoben und ermöglicht die wissenschaftliche Gemeinschaft Test – in kurzer Zeit – experimentelle Interventionen, die zu Veränderungen des Alterns Rate und Lebenserwartung führen können. Angesichts die einzigartigen Biologie dieser Art, gekennzeichnet durch embryonale Diapause markiert explosive sexuelle Reifung, morphologische und Verhaltensstörungen Geschlechtsdimorphismus- und ihrer relativ kurzen Erwachsenen Lebensdauer – ad-hoc- Tierhaltung sind Praktiken in dringenden Nachfrage. Dieses Protokoll berichtet eine Reihe von wichtigen Tierhaltung Maßnahmen, mit denen optimale Türkis Killifische Labor Pflege, Aktivierung der wissenschaftlichen Gemeinschaft, diese Spezies als ein leistungsfähiges Labor Tiermodell anzunehmen.
Aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer und schnelle Lebenszyklus, sind türkis Killifische als vielversprechende neue Modellorganismus in der Biologie1,2,3rasant. Diese Art zeichnet sich durch einen einzigartigen Lebenszyklus für eine teleost, bestehend aus embryonalen Diapause, schnelle sexuelle Reifung und eine verlängerte post-reproductive Lebensdauer Stufe4,5. Den letzten Arbeit hat dazu beigetragen, Aufklärung die Biologie dieser Arten in Gefangenschaft und im wilden6,7. Türkis Killifische Leben in saisonalen frischen Gewässer dieser Form während der Regenzeit in der afrikanischen Savanne in Simbabwe und Mosambik. Während der Trockenzeit überleben Embryonen im trockenen Schlamm in Abwesenheit von Wasser durch eine Stress-resistente Lebensstadium Diapause genannt.
Genetische Karten für diese Spezies wurden generierten8,9, und vor kurzem wurde ihr Genom sequenziert und montierten10,11. Mehreren Inzucht laborbelastungen Fisch entwickelt worden und Transgenese und Genom Bearbeitung via CRISPR/Cas9 sind verfügbar in dieser Spezies, de-facto- Förderung Türkis Killifische als wettbewerbsfähige Labor vertebrate Modellorganismus geworden 12,13,14.
Obwohl ein Laborprotokoll für diese Arten15bereits veröffentlicht worden, in diesem Protokoll entwickeln wir eine umfassende Liste von experimentellen Labor-Richtlinien, die speziell auf Studien, die untersuchen, Alterung und überleben. Dieses Protokoll ermöglicht Forschern bereits vertraut mit Zebrafisch und Medaka Tierhaltung in Türkis Killifische Zucht bewandert werden durch die Annahme einer Mindestanzahl von wesentliche Anpassungen. Zur gleichen Zeit bietet dieses Protokoll Forschern ohne Vorkenntnisse in Fisch Zucht mit wichtigen Tools um eine blühende Kolonie Türkis Killifische zu erhöhen.
Wir beschreiben ein Protokoll für das Labor züchten von Türkis Killifische, einschließlich Embryo Sammlung sowie Inkubation und ausgewachsenen Fischen Gehäuse, Zucht und Fütterung. Unser Protokoll richtet sich speziell an Labore, die forschen konzentrierten sich auf Erwachsene Fische, insbesondere für experimentelle Studien über das Altern und Lebensdauer. Türkis Killifische kann auf standard Zebrafisch-Anlage angehoben werden; wichtige Aspekte der Tierhaltung Killifische unterscheiden sich jedoch von standard Zebrafisch Pflege16. Diese Anpassungen umfassen frühen Übergang von Artemia nur Diät zu einer Ernährung mit Protein-reiche Blut Wurm als auch spezifische Schritte im Embryo Inkubation, bestehend aus einer flüssigen und trockenen Inkubation Bühne ergänzt.
Wichtige Schritte im Rahmen des Protokolls beinhalten Versand Embryonen im 8-30 ° C Temperaturbereich. Fruchtbarkeit hängt bei Zucht, Fütterung, Frequenz und Qualität des Essens; Wir empfehlen daher, mindestens zwei Fütterungen pro Tag pro Zucht Tank um Embryonen Ertrag (siehe Abschnitt 5.6) zu erhöhen. Während der Embryo zu bleichen, verlängern Sie Embryo Inkubation im Bleichbad nicht. Dies kann Schäden am Ei Chorion und erhöhte Embryo Sterblichkeit führen. Wenn Embryonen mit Methylenblau Inkubation, nicht verlängern Sie, Inkubation von bereit-zu-Luke Embryonen länger als 2 Wochen, da ihre Überlebensfähigkeit drastisch verringert wird. Für Schraffur Türkis Killifische, niedriger Temperatur von Huminsäure saure Lösung verbessert die Schraffur und vollständiges Eintauchen des Embryos in der Lösung ermöglicht synchronisierten Schlupf. Nicht ausreichende Belüftung während der Inkubation resultiert hohe Raten von Fry nicht in der Lage, die Gas-Blase zu füllen (“Bauch-Schieber” Phänotyp, siehe Hinweise in Abschnitt 5.1).
Einschränkung des Protokolls für die Zucht umfasst den Einsatz von Sand Substrat welche Herausforderungen auf zentrale Filteranlagen und sollte in Zukunft durch alternative Methoden ersetzt werden. Mögliche Alternativen könnte die Verwendung von Zebrafisch Zucht Panzer. Embryo bleichen könnte wichtige physikalisch-chemische Veränderungen in der Ei-Chorion, die veränderten Chorion Physiologie und Schraffur Erfolg führen könnte. Ständiger Exposition von Embryonen zu Methylenblau kann langfristige Veränderungen der Erwachsenen Fische Physiologie induzieren. Erhöhung der Erwachsenen Fische in einzelnen Tanks für Überleben Kohortenstudien könnten Fisch Verhalten und Gesundheit beeinträchtigen. Gruppenhaltung für Überleben Kohortenstudien fügt jedoch erhebliche Störfaktoren durch die Etablierung der sozialen Dominanz und männlicher Gebiete führt zu strengen sozialen Hierarchien. Daher beurteilen wir, dass Isolation von männlichen Fischen für Überleben Studien ein vernünftiger Kompromiss ist. Fütterung Labor Killifische Kolonien mit Lebendfutter aus UN-kontrollierten Quellen fügen Sie ein Risiko für externe Verunreinigungen von Parasiten und potenziell pathogenen mikrobieller Gemeinschaften. In Zukunft sollte eine ad-hoc-sterile Fischfutter entwickelt werden.
Zukünftige Verbesserungen dieses Protokolls konzentriert sich auf eine kontrollierte, nicht-live Diät führt nach wie vor Abschluss der Geschlechtsreife innerhalb von 3-4 Wochen. Zusammenfassend bietet unser Protokoll Zugänglichkeit zum türkisblauen Killifische Labor Kultivierung einer breiten Fachöffentlichkeit.
The authors have nothing to disclose.
Wir danken Alessandro Cellerino, Tyrone Genade, Anne Brunet, Sabrina Sharp, Mickie Powell, Simone Keil, Yumi Kim, Patrick Smith, Kai Mathar und allen Mitgliedern des Valenzano Labor am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns für Ihren Beitrag zu verschiedenen Aspekten des derzeitigen Killifische Tierhaltung Protokolls im Laufe der Jahre.
Probe calibration buffer solution pH=7.0 | Roth | A518.1 | 1L buffer solution pH=7.0 to calibrate water system pH-electrode |
Probe calibration buffer solution pH=4.0 | Roth | P712.1 | 1L buffer solution pH=4.0 to calibrate water system pH-electrode |
Conductivity standard | VWR | 83607.260 | 500 mL Conductivity standard 1,413 uS/cm to calibrate water system conductivity-electrode |
Easy Strips Test 6in1 | JBL | 2533900 | Test strips for determination chlorine values of system water |
Ammonia Test | JBL | 2536500 | Test to determine ammonia content of system water |
Red Sea Salt | Red Sea | 22 kg bucket | |
Sodium hydrogen carbonate | VWR | 27780.360 | |
Humic acid | Sigma- Aldrich | 53680-50G | |
New HUFA Artemia enrichment | ZM Systems UK | 75g bottle | |
Methylene blue | Roth | AE64.1 | |
Hydrogen peroxide solution | Sigma- Aldrich | 31642-1L | 30% (w/w) |
Cononut fiber | Dragon | ZCS010 | |
Whatman paper | GE healthcare | 3030-690 | |
Ethanol pure | VWR | 20821.467 | 100% |
Silica sand | local pet shop | ||
Artemia Eggs Premium Grade | Sanders | ||
Bloodworm | local distributor | Poseidon Aquakultur Germany | |
dNTPs solution mix | Biolabs | N04472 | 10mM |
Taq DNA polymerase | Invitrogen | 18038-042 | 5U/uL |
PCR 10x Buffer | Invitrogen | 18038-042 | |
MgCl2 | Invitrogen | 18038-042 | 50mM |
NaOH | Sigma- Aldrich | S8045-500g | 50mM |
Tris-HCl, pH=8.0 solution | Sigma- Aldrich | T2694-1L | 1M |
HCl 37% | Sigma- Aldrich | H1758-500mL | |
Aquatic housing system | Aquaneering | Central filtration equipped aquatic system | |
Fish tanks | Aquaneering | volume: 0.8L, 2.8L, 9.5L; equipped with baffles, fry mesh and lids | |
Orbital shaker | VWR | 89032-100 | model 5000 |
Microbiological incubator | Thermo Scientific, Heratherm | 50125882 | model IMC18; for storage embryos in the liquid phase, set to t=27-28°C |
Cooling Incubator | Binder | 9020-0209 | model KT115; for storage embryos in the solid phase, set to t=27-28°C |
Hatching incubator | Thermo Scientific, Heratherm | 51028114 | model OGS180; for embryos hatching, set to t=27-28°C |
Stereomicroscope | Leica | model M80 | |
Breeding sand/hatching boxes | Roth | 1598.1 | 1000mL |
Petri dish | Sarstedt | 82.1473 | 92x16mm |
50mL Conical tube | Sarstedt | 62.547.254 | |
15mL Conical tube | Sarstedt | 62.554.002 | |
Disposable Plastic Pasteur pipette | Roth | EA71.1 | 2mL; For fish feeding with bloodworms, or embryos selection cut off the tip to open 3-4mm diameter |
Serological pipette | Sarstedt | 86.1689.001 | 50mL |
Syringe | Henke Sass Wolf | 4100-000V0 | 10mL |
Metal strainer | fineness <1mm; for embryos collection | ||
Tweezers | Dumont | 0508-5/45-PO | type5/45; for embryos transfer |
25L Brine shrimps hatcher | Aquaneering | ZHBS25 | main hatcher |
500mL Brine shrimps hatcher | JBL | 6106100 | model Artemio 1; backuo hatcher |
Narrow-mesh fish nets | JBL | ||
Sand beaker | VWR | BURK7102-5000 | 5000mL |
Brine shrimps separation beaker | VWR | BURK7102-2000 | 2000mL |
Plastic zipper bag | Roth | P279.2 | for dead fish storage |
Pipetboy | Integra | 155000 | model Pipetboy acu2 |
Parafilm | P-Lab | P701605 | |
Air tubing | www.zajac.de | AQ380 | 4-6 mm diameter |
1L Glass bottle | VWR | 215-1595 | |
2L Glass bottle | VWR | 215-1596 | |
500mL Squeeze bottle | Roth | K665.1 | for fish feeding with brine shrimps |
120 micron brine shrimps strainer | Florida Aqua Farms | BB-PC2 | for brine shrimps/bloodworm collection |
Finish filter socks | Aquaneering | MFVB025C | 25 micron |
Central filtration fish housing system | Aquaneering, Techniplast, Aquatic Habitats, Aqua Schwarz |