Une méthode pour tester l'effet des cotes environnementales sur le comportement d'accouplement dans<em> Drosophila melanogaster</em

Les comportements reproductifs ont généralement des coûts énergétiques élevés, en particulier pour les femmes, qui produisent des gamètes plus grands que les mâles et doivent soigneusement choisir les conditions pour élever leur progéniture en développement. En raison du coût de l'énergie, il n'est pas surprenant que la reproduction soit liée aux conditions nutritionnelles. Cela est vrai dans la plupart des animaux, y compris les animaux, y compris les mammifères, dont la puberté peut être retardée par la malnutrition et dont le comportement sexuel peut être affecté négativement par la restriction alimentaire ¹ .

La reproduction de l'organisme modèle génétique Drosophila melanogaster est également affectée par des conditions nutritionnelles. Le tribunal masculin à un niveau supérieur en présence de substances volatiles alimentaires ² , et les femelles sont plus sexuellement réceptives en présence de levure, un nutriment majeur pour la production d'œufs et la survie de la progéniture ^{3 , 4 , 5} . CeLa réponse reproductive reproductive évolutive aux aliments offre la possibilité d'étudier des mécanismes qui relient la disponibilité alimentaire environnementale à la reproduction sexuelle dans un organisme génétiquement traitable et efficace dans le temps. En effet, le travail dans D. melanogaster a impliqué la voie de l'insuline comme un régulateur important de la connexion entre la nourriture et le comportement d'accouplement ⁶ . Il a également montré que l'acte d'accouplement change la préférence alimentaire des femelles ainsi que les neurones chimiosensibles associés ^{7 , 8 , 9} .

Il est clair que les indices alimentaires affectent les comportements reproductifs chez D. melanogaster . Ces effets semblent affecter principalement les femmes, en particulier celles qui ont déjà accouplé ⁵ . Cependant, pour tester ces effets aigus des conditions environnementales, le dosage classiquement utilisé pour le comportement d'accouplement féminin pourraitNe pas être très approprié en raison des longues interruptions entre les épisodes d'accouplement. Dans l'essai de remix classique, une femelle vierge s'accouple avec un homme et est immédiatement isolée et présente un nouveau mâle de 24 à 48 h plus tard. Cet essai classique a été utilisé avec beaucoup de succès pour identifier les composants de l'éjaculation masculin qui modifient le comportement féminin et la réponse féminine ^{12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18} . L'essai d'accouplement continu démontré ici, est donc un ajout aux essais d'accouplement classiques qui peuvent être utilisés pour étudier l'effet aigu des conditions environnementales sur les comportements reproductifs.

En utilisant l'analyse continue du comportement d'accouplement qui est expliqué ici, nous avons précédemment montré qu'une paire de mouches exposées à la levure remettait sChaque fois sur une période d'observation de 24 h ^{5 , 19 , 20 , 21} , alors que les mouches ne sont pas exposées à la nourriture ne seront remises qu'une fois ⁵ . Cette découverte peut être troublante à la lumière d'une grande partie de la littérature de D. melanogaster indiquant que les femelles ne se remèment pas pendant plusieurs jours après un accouplement initial (examiné dans les références ^{10 , 11} ). Cependant, cette divergence s'explique facilement par des conditions de dosage, où une femme est isolée pendant un à plusieurs jours avant qu'une nouvelle opportunité d'accouplement ne soit fournie. Si la paire ne s'accroche pas dans cette période d'observation d'une heure, la femelle est caractérisée comme non réceptive. En outre, la fréquence d'accouplement élevée ne devrait pas être surprenante étant donné que les données provenant de mouches sauvages montrent que les femelles contiennent des spermatozoïdes de 4 à 6 mâles dans leurs organes de stockage; Donc dansDisant que les femelles se remètent naturellement à plusieurs reprises ^{22 , 23} .

Ici, nous démontrons l'utilisation de cet essai d'accouplement continu pour décrire comment les mouches se rassemblent et combinent des informations sur les conditions environnementales pour moduler la fréquence d'accouplement. Ce test permet de tester un nombre relativement élevé de couples d'accouplement pour des études génétiques et de tester l'influence de signaux environnementaux volatiles et non volatiles. Le dosage fonctionne généralement pendant 24 h, mais peut être prolongé jusqu'à 48 h, ce qui permet de tester les signaux environnementaux cycliques tels que le cycle lumière-sombre (LD). Nous démontrons ce dosage en testant l'influence des indices volatiles d'une culture de levure dans un système d'air sous pression en combinaison avec la disponibilité de nutriments de levure non volatiles dans le substrat alimentaire.

Le système d'air sous pression pompe continuellement des signaux volatiles dans une arène d'accouplement qui contientUn substrat alimentaire et un couple de test (dont le comportement d'accouplement est surveillé). Pour déterminer davantage les spécificités par lesquelles la levure influence l'accouplement, nous testons un composé volatil majeur de levure, à savoir l'acide acétique ²⁴ , en combinaison avec une teneur en acides aminés qui correspond à celle de la levure dans le substrat alimentaire, sous forme de peptone (amino Acides dérivés de la digestion enzymatique des protéines animales). Ensemble, ces expériences démontrent comment l'effet des indices environnementaux sur le comportement d'accouplement de D. melanogaster peut être testé avec ce dosage.