Foraging Протокол Путь длиной для<em> Дрозофилы</em> личинки
Summary
We provide a detailed protocol for a Drosophila melanogaster foraging path-length assay. We discuss the preparation and handling of test animals, how to perform the assay and analyze the data.
Abstract
MELANOGASTER личиночной путь длиной фенотип Drosophila является установленным мерой , используемой для изучения генетических и экологических вклад в поведенческие изменения. Личиночной анализ длины пути был разработан для измерения индивидуальных различий в поведении поиска пищи , которые впоследствии были связаны с нагула гена. Личинки путь длиной является забиваются легко черта, которая облегчает сбор больших размеров выборки, при минимальных затратах, для генетических экранов. Здесь мы приводим подробное описание текущего протокола для личиночной анализа длины пути, впервые примененный Соколовского. Протокол подробно описано, как воспроизводимое обработки тестовых животных, выполняют поведенческий анализ и анализ данных. Пример того, как анализ может быть использован для измерения поведенческой пластичностью в ответ на изменения окружающей среды, путем манипулирования подачей среды перед выполнением анализа, также предусмотрено. И, наконец, соответствующий дизайн испытаний, а также факторы окружающей среды, которые могут изменитьличиночной путь длины, такие как качество продуктов питания, возраста и развития дневных эффектов обсуждаются.
Introduction
С момента открытия белого гена в лаборатории Томаса Ханта Моргана в 1910 году плодовая мушка, дрозофилы (дрозофилы), был использован в качестве модели для изучения молекулярных и физиологических основ различных биологических процессов. Популярность D. MELANOGASTER во многом связано с большим количеством и разнообразием генетических инструментов. маленький размер дрозофилы, в относительной легкости в обращении и короткое время поколения делают ее идеальной моделью для генетических исследований. Не менее важным является потенциал дрозофилы, чтобы продемонстрировать многие из фенотипов , выраженных более сложных организмов , включая млекопитающих. Это включает в себя сложные фенотипы, такие как поведение, которые стоят на границе раздела между организмом и окружающей средой. Как таковые, поведенческие исследования дрозофилы внесли существенный вклад в наше понимание того, как гены и окружающая среда опосредуют поведение1.
Одним из первых исследований Д. MELANOGASTER личиночной поведение исследованы индивидуальные различия в личиночной стратегиях поиска пищи путем измерения длины путей личинок 2 во время кормления. Путь длины определялась как общее расстояние, пройденное одной личинкой на дрожжах, в течение пяти минут. Оба лабораторных штаммов и мух из природной популяции в Торонто варьировалась в их нагула поведения и был генетический компонент индивидуальных различий в пути длины. Два личиночные нагула морфы были описаны из распределений количественных путь длины, и они были названы ровер и няню. Роверы демонстрируют более длинные длины путей во время прохождения большей площади в то время как на подложке пищи, чем натурщиков. Используя этот путь длины анализа, де Бель и др. 3 сопоставляются нагула (для) ген , лежащий в основе этих индивидуальных различий в поведении в дискретном месте на chromosome- 2 (24A3-24C5). D. мelanogaster для гена позже была клонирована 4 и показал быть цГМФ зависимой протеинкиназы 5, модулятор физиологии и поведения у дрозофилы и других организмов 6.
Здесь мы приводим текущий протокол для личиночной анализа длины пути , изначально разработанной в Соколовского 2. Хотя некоторые аспекты анализа изменились за эти годы, концепция лежит в основе дизайна не имеет. Мы также предоставляем данные, иллюстрирующие потенциал Пробирной для оценки генетических и экологических вклад в индивидуальные различия в поведении нагула личинок дрозофилы. Личиночной анализ пути длины является простым, эффективным, и тем не менее надежный. Один человек может проверить до 500 личинок с легкостью через четыре часа и результаты могут быть получены с высоким уровнем воспроизводимости. Изначально разработанный для локализации для, его можно использовать в генетических экраны, количественного картирования локуса признаков, а также в исследованияхгена-по-среде (GXE) взаимодействий. Кроме того, его простота и воспроизводимости делают его отличным ресурсом для Вузовский.
Protocol
Representative Results
Discussion
Анализ пути длины изложены здесь предлагает надежную и простую меру нагула поведения личинок дрозофилы. Протокол следует общей методологии , описанной в Sokolowski 2, но в отношении эффективности и экспериментальных управления с тех пор была улучшена. Насколько нам известно, это?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors acknowledge continued funding the Natural Sciences and Engineering Council of Canada (NSERC) to MBS.
Materials
| 6 oz fly culture bottles | Fisher Scientific | AS355 | |
| Fly vial plugs | Droso-Plugs | 59-201 | |
| 35X10mm Petri dishes | Falcon | 351008 | |
| 100X15 mm Petri dishes | Fisher | 875712 | |
| 60x15mm Petri dishes | VWR | 25384-168 | |
| Dissecting probes | Almedic | 2325-58-5300 | |
| Yeast | Lab Scientific | FLY-8040-20F |
References
- Dubnau, J. . Behavioral Genetics of the Fly (Drosophila melanogaster). , 173 (2014).
- Sokolowski, M. B. Foraging strategies of Drosophila melanogaster: a chromosomal analysis. Behav Genet. 10, 291-302 (1980).
- de Belle, J. S., Hilliker, A. J., Sokolowski, M. B. Genetic localization of foraging (for): A major gene for larval behavior in Drosophila melanogaster. Genetics. 123, 157-164 (1989).
- Osborne, K. A., Robichon, A., Burgess, E., Butland, S., Shaw, R. A., Coulthard, A., Pereira, H. S., Greenspan, R. J., Sokolowski, M. B. Natural behavior polymorphism due to a cGMP-dependent protein kinase of Drosophila. Science. 277, 834-836 (1997).
- Kalderon, D., Rubin, G. cGMP-dependent protein kinase genes in Drosophila. J Biol Chem. 264 (18), 10739-10748 (1989).
- Reaume, C. J., Sokolowski, M. B. cGMP-dependent protein kinase as a modifier of behavior. Handb Exp Pharmacol. 191, 423-443 (2009).
- Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 9, 671-675 (2012).
- Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).
- Pereira, H. S., MacDonald, D. E., Hilliker, A. J., Sokolowski, M. B. Chaser (Csr), a new gene affecting larval foraging behavior in Drosophila melanogaster. Genetics. 140, 263-270 (1995).
- Shaver, S. A., Riedl, C. A. L., Parkes, T. L., Sokolowski, M. B., Hilliker, A. J. Isolation of larval behavioral mutants in Drosophila melanogaster. J Neurogenet. 14, 193-205 (2000).
- Graf, S. A., Sokolowski, M. B. The rover/sitter Drosophila foraging polymorphism as a function of larval development, food patch quality and starvation. J Insect Behav. 2, 301-313 (1989).
- Gonzalez-Candelas, F., Mensua, J. L., Moya, A. Larval competition in Drosophila melanogaster: effects on development time. Genetics. 82, 33-44 (1990).
- Durisko, Z., Kemp, R., Mubasher, R., Dukas, R. Dynamics of social behavior in fruit fly larvae. PLoS One. 9 (4), e95495 (2014).
- Sawin, E. P., Harris, L. R., Campos, A. R., Sokolowski, M. B. Sensorimotor transformation from light reception to phototactic behavior in Drosophila larvae (Diptera: Drosophilidae). J Insect Behav. 7, 553-567 (1994).
- de Belle, J. S., Sokolowski, M. B. Heredity of rover/sitter: alternative foraging strategies of Drosophila melanogaster. Heredity. 59, 73-83 (1987).
- de Belle, J. S., Sokolowski, M. B., Hilliker, A. J. Genetic analysis of the foraging microregion of Drosophila melanogaster. Genome. 36, 94-101 (1993).
- Sokolowski, M. B., Pereira, H. S., Hughes, K. Evolution of foraging behavior in Drosophila by density dependent selection. PNAS. 94, 7373-7377 (1997).
