Drosophila Yetişkinlerinin Davranışsal Çalışmaları için Ayarlanabilir Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Sistemi
Summary
Bu protokol, basit bir yetişkin Drosophila davranış gözlem odasının nasıl yapılır ve gözlem odasındaki farklı meyve sineklerinin morfolojisinin veya davranışının yüksek çözünürlüklü fotoğraflarının / videolarının nispeten basit ve uygun fiyatlı yöntemlerle nasıl çekılacağını açıklar.
Abstract
Drosophila melanogaster biyolojik araştırmalarda çok güçlü bir modeldir, ancak fotoğrafçılık veya videografi için kötü bir modeldir. Bu makalede, sineklerin davranışını veya morfolojisini gözlemlemek ve belgelemek için basit ama etkili bir yöntem açıklanmaktadır. Sinekler yarı saydam bir gözlem odasına yerleştirildi. Ø15 x 5mm (içinde yiyecek yok) veya Ø15 x 12 mm (içinde 8 mm yüksekliğinde bir yiyecek parçası ile). Yüksek ışık geçirgenliğine sahip ultraviyole (UV)/şeffaf filtre ile kaplandıktan sonra, oda 5-50x yakınlaştırma stereo mikroskobu altına yerleştirildi ve mikroskobun her iki tarafına mini ışık yayan diyot (LED) video ışıkları yerleştirilerek odanın düzgün, yumuşak, parlak ve neredeyse gölgesiz ışık elde etmesi için aydınlatıldı. Daha sonra, 1080 P yüksek çözünürlüklü veya daha yüksek çözünürlüklü video (≥30 fps kare hızında) kaydedebilen 3-5x optik yakınlaştırmaya sahip kompakt bir dijital kamera, mikroskopun göz merceğine bir braket aracılığıyla bağlandı ve göz merceğinden fotoğraflar veya videolar çekildi. Zoom stereo mikroskobun yakınlaştırma düğmesini ayarlayarak, sinekleri izlemek ve gerektiğinde panoramik veya ayrıntılı yakın çekim görüntüler çekmek çok kolaydı, kamera ise her şeyi mikroskop altında kaydetti. Sinekler odadaki herhangi bir konumda kalabildiğinden, her yönden gözlemlenebilir ve kaydedilebilir. Çekilen fotoğraflar veya videolar iyi görüntü kalitesindedir. Bu yöntem hem bilimsel araştırma hem de öğretim için kullanılabilir.
Introduction
Drosophila melanogaster biyolojik araştırmalarda olağanüstü bir modeldir; ancak, bir kamera veya video kamera için çok küçük ve bileşik mikroskop için çok büyük olduğu için fotoğraf veya videografi için kötü birmodeldir 1. Literatürde açıklanan mükemmel araştırmalara rağmen, çoğu çalışma, açıklanan sinek davranışını gösteren net ve keskin fotoğraflar yerine sadece bulanık, belirsiz görüntüler sağlamıştır. Ayrıca, sinek davranışları kapsamlı bir şekilde incelenmiş olsa da (örneğin, kur yapmak ve savaşmak), bu makalelerin çoğu araştırmalarını okuyuculara açıklamak için illüstrasyonlar kullanmıştır.
Bu makalede basit ve ekonomik bir yaklaşım açıklanmaktadır. Bu yöntem kullanılarak, sadece Drosophila’nın çeşitli davranışları gözlemlenebilir, aynı zamanda stereo zoom mikroskobu altında gözlemlenebilecek tüm detaylar net ve keskin bir şekilde kaydedilebilir. Tabii ki, bu yöntem sineklerin morfolojisini kaydetmek için de kullanılabilir, çünkü bir uyku veya yarı uyku durumuna girdiklerinde, sabit model kullanıcının daha uzun bir alan derinliği fotoğrafı elde etmek için farklı odak düzlemleriyle bir fotoğraf veya fotoğraf yığını çekmesini sağlar. Bu yöntemler karmaşık teknoloji ve pahalı ekipman ve hatta üstün manuel beceriler olmadan gerçekleştirilebilir.
Bu makalenin video bileşeni, sineklerin birkaç tipik davranışının videolarını gösterir. Bu videoları göstermenin amacı iki yönlüdür: biri, izleyicilerin nelerin yakalanabileceğini bilmesini sağlamak ve bu yöntemi kullanarak elde edilen görüntü kalitesini sunmaktır; diğeri, Drosophila ile ilgilenen, ancak şimdiye kadar sineklerin davranışlarını gözlemleme fırsatı bulamamış yeni öğrencilerin, illüstrasyonlar veya bulanık görüntüler yerine bu net videolar aracılığıyla sineklerin davranışını (kur yapmak, savaşmak gibi) anlama fırsatı bulamamıştır.
Ek Video: Meyve Sineği Davranışı: Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Protocol
Representative Results
Discussion
Işık, fotoğraf ve videografinin tam kalbinde yer almaktadır ve yüksek kaliteli görüntüler elde etmek için belirleyici faktördür16. Burada aydınlatıcı olarak ayarlanabilir parlaklık ve renk sıcaklığına sahip iki LED video ışığı kullanıldı ve FBOC’yi yapmak için yarı saydam bir malzeme seçildi. Her iki taraftaki LED ışık panelleri yeterli parlaklık sağladı ve yarı saydam malzeme yumuşadı ve dağınık ışık, sonunda FBOC’daki sinekleri aydınlatmak için düzg…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Profesör Li Xiangdong ve fotoğrafçı Bay Cheng Jing’e yararlı tartışmalar ve öneriler için teşekkür ederiz. Bu çalışma, Çin Tarım Üniversitesi Yaşam Bilimi Deneysel Öğretim Gösteri Merkezi’nin Keşif Projesi (20200101) tarafından desteklendi.
Materials
| compact camera, Nikon P310 | Nikon | 3-5x optical zoom, cam record 1080 P HD video | |
| ethylamine foam | 60 mm x 60 mm x 15 mm | ||
| Food Blue No 1 | CAS 3844-45-9 | ||
| mini LED lights and transformer | GODOX | LED-P120 | have 5000-5600 K color temperature |
| small container (e.g. bottle cap) | about Ø 15 mm x 20 mm | ||
| UV / Clear filter | high-quality UV/Clear filter with high transmittance, 30-40 mm | ||
| zoom stereo microscope | 5-50x zoom |
References
- Chyb, S., Gompel, N. . Atlas of Drosophila morphology: Wild-type and classical mutants. , (2013).
- Yang, D. Carnivory in the larvae of Drosophila melanogaster and other Drosophila species. Scientific Reports. 8, 15484 (2018).
- Piper, M. D., et al. A holidic medium for Drosophila melanogaster. Nature Methods. 11, 100-105 (2014).
- Shiraiwa, T., Carlson, J. R. Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila. Journal of visualized experiments : JoVE. (3), e193 (2007).
- Yang, C. -. H., Belawat, P., Hafen, E., Jan, L. Y., Jan, Y. -. N. Drosophila egg-laying site selection as a system to study simple decision-making processes. Science. 319 (5870), 1679-1683 (2008).
- Yang, D. Simple homemade tools to handle fruit flies-Drosophila melanogaster. Journal Of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59613 (2019).
- Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. Methods to assay Drosophila behavior. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), e3795 (2012).
- Barron, A. B. Anesthetizing Drosophila for behavioural studies. Journal of Insect Physiology. 46 (4), 439-442 (2000).
- . My not quite complete protective filter article Available from: https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market (2017)
- . UV and clear lens protection filters review Available from: https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx (2013)
- Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster. Science. 287 (5459), 1834-1837 (2000).
- Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. Quantification of Drosophila grooming behavior. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (125), e55231 (2017).
- Szebenyi, A. L. Cleaning behaviour in Drosophila melanogaster. Animal Behaviour. 17 (4), 641-651 (1969).
- . Plexiglas : optical and transmission characteristics Available from: https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf (2000)
- . Calculation of the light reflection and transmission Available from: https://www.glassproperties.com/reflection/ (2007)
- Hunter, F., Biver, S., Fuqua, P. . Light science & magic: an introduction to photographic Lighting. , (2015).
- Hendricks, J. C., et al. Rest in Drosophila is a sleep-like state. Neuron. 25 (1), 129-138 (2000).
- Rieger, D., et al. The fruit fly Drosophila melangaster favors dim light and times its activity peaks to early dawn and late dusk. Journal of Biological Rhythms. 22 (5), 387-399 (2007).
