Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Свет пятно основе анализа для анализа Drosophila Larval Фототаксис

Published: September 27, 2019 doi: 10.3791/60235

Summary

Этот протокол вводит световое пятно анализа для расследования Drosophila личинки фототаксического поведения. В этом анализе, световое пятно генерируется как свет стимуляции, и процесс избегания личинок света регистрируется инфракрасной световой системы визуализации.

Abstract

Личинки Drosophila melanogaster показывают очевидное светоизбегающее поведение во время стадии кормления. Дрозофилы личинки фототаксис может быть использован в качестве модели для изучения поведения животных избегания. Этот протокол вводит свет-пятно анализа для расследования личинки фототаксиповедения. Экспериментальная настройка включает в себя две основные части: систему визуальной стимуляции, которая генерирует световое пятно, и инфракрасную световую систему визуализации, которая фиксирует процесс избегания личинок света. Этот асссепозволяет отслеживать поведение личинок перед входом, во время встречи и после выхода из светлого пятна. Детали движения личинок, включая замедление, паузу, отливку головы и поворот, можно уфиксировать и проанализировать с помощью этого метода.

Introduction

Личинки Drosophila melanogaster показывают очевидное светоизбегающее поведение во время стадии кормления. Drosophila личинки фототаксис был под следствием, особенно в последние 50 лет1,2,3,4,5,6,7 ,8. В последние годы, несмотря на то, что 1) многие нейроны посредничества личинок света избегания были определены4,5,9,10,11,12 и 2) полный коннектом личиночной зрительной системы в разрешении синапсов был установлен13, нейронные механизмы, лежащие в основе личиночной фототаксиса остаются в значительной степени неясными.

Ряд поведенческих анализов были использованы в изучении личиночной фототаксиса. Они могут быть в значительной степени разделены на два класса: один с участием градиентов пространственного света, а другой с участием временных градиентов света. Для пространственных анализов градиента света арена делится на равное количество секций в светлом и темном. Арена может быть разделена на светлые и темные половинки2,4 или светлые и темные квадранты14,15,или даже могут быть разделены на альтернативные светлые и темные квадраты, как на шашной доске7. Как правило, агар пластины используются для пространственного света градиента асссеев, но трубки, которые делятся на альтернативные светлые и темные разделы также могут быть использованы10,14.

В более старой версии анализов, световое освещение обычно происходит из-под личинок. Однако, освещение в более новых версиях больш возникает от выше, в виду того что larval глаза (например, органы Bolwig которые чувствительны к низкой или средней интенсивности света16)содержатся в непрозрачном цефалофоренгеальном скелете с отверстиями к верхний фронт. Это делает личинки более чувствительными к свету с верхних передних направлений, чем снизу позади направлений7. Для анализов временного градиента света интенсивность света на арене пространственно однородна, но интенсивность меняется с течением времени. В дополнение к височной квадратной волны света (т.е., мигает/выключается или сильный / слабый свет3,7),временно меняющийся свет, который соответствует линейной рампы по интенсивности также используетсядля измерения чувствительности личинок к временно едкая световая стимул.

Третий тип фототаксис асссы является направленный свет пейзаж навигации, которая включает в себя освещение сверху под углом 45"7. До работы Kane et al.7, только грубые параметры, такие как количество личинок в светлых и темных областях, частота поворота, и длина тропы были рассчитаны в личинок фототакси анализов. Так как работа этой же группы, с анализом высокого временного разрешения видеозаписи для личиночных фототаксисов, детальной динамики движения личинок во время фототаксиса (т.е. мгновенные скорости различных частей личиночного тела, направление движения, угол поворота и соответствующая угловая скорость) были проанализированы7. Таким образом, более подробную информацию о поведении личинки фототаксиса удалось обнаружить. В этих анализах личинки тестируются в группах, так что групповые эффекты не исключаются.

Этот протокол вводит световое пятно анализа для исследования личинок поведенческих реакций на индивидуальную стимуляцию света. Основная экспериментальная установка состоит из системы визуальной стимуляции и инфракрасной световой системы визуализации. В системе визуальной стимуляции светодиодный источник света генерирует круглое световое пятно диаметром 2 см на агаровой пластине, где проверяется личинка. Интенсивность света может быть скорректирована с помощью светодиодного драйвера. Система визуализации включает в себя инфракрасную камеру, которая фиксирует поведение личинки в дополнение к трем 850 нм инфракрасные светодиоды, которые обеспечивают освещение для камеры. Объектив камеры покрыт фильтром диапазона 850 нм, чтобы блокировать свет от системы визуальной стимуляции от входа в камеру, в то время как инфракрасный свет может войти в камеру. Таким образом, предотвращается вмешательство зрительной стимуляции на визуализацию. В этом анализе, поведенческие детали быстрых реакций отдельных личинок в течение периода, включая до, во время и после входа света регистрируются и анализируются.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Подготовка личинок дрозофилы

  1. Приготовить стандартную среду, состоящую из вареной кукурузной муки (73 г), агара (5,6 г), соевой муки (10 г), дрожжей (17,3 г), сиропа (76 мл) и воды (1000 мл).
  2. Поднимите все мухи при 25 градусах По Цельсию на стандартной среде в комнате с 12 ч/12 ч свет/темный цикл.

2. Подготовка агарных тарелок

  1. Приготовьте 1,0% агар-раствор. Взвесьте 3 г агара в стакане 500 мл с балансом, затем добавьте 300 мл дистиллированной воды. Поместите фольгированную бумагу на выключатель, чтобы предотвратить испарение воды. Нагрейте стакан в микроволновой печи до кипения.
  2. Вынять стакан и хорошо перемешать со стеклянным стержнем, затем нагреть в микроволновой печи до кипения. Повторяйте до тех пор, пока жидкость не будет полностью прозрачной и жидкой.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Окончательное горячее решение агара должно быть свободным от пузырьков воздуха; в противном случае, заливка агара в пластину приведет к неравномерной и помятой поверхности агар пластины, которая повлияет на последующее тестирование поведения личинок. Концентрация агар-раствора не должна быть слишком высокой или низкой. Если концентрация слишком высока, световое рассеянное отражение на агаровой пластине будет сильным и размазать свет/темную границу. Если концентрация слишком низкая, личинки оставят следы на пластине. Обе эти ошибки будут препятствовать обработке видео позже в протколе.
  3. Медленно налейте горячий раствор агара в чашку Петри (диаметр 15 см) до тех пор, пока дно не будет равномерно покрыто слоем агара (толщина 4 мм) и охладите при комнатной температуре (RT) до тех пор, пока раствор агара не затвердеет.
  4. Агар пластины следует использовать, когда он свежеприготовленный. Если это не так, налейте слой воды на поверхность и хранить его в холодильнике при 4 градусах ПоЦельси для последующего использования.

3. Настройка системы визуальной стимуляции

  1. Выберите светодиодный источник света: коллимированный светодиодный синий свет на 470 нм или теплый белый свет.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Источник света может быть заменен светодиодным светом любой другой длины волны. В этом эксперименте, синий свет светодиод используется в качестве примера.
  2. Roll толстый кусок алюминиевой фольги или черного картона (обеспечить непрозрачность), чтобы сформировать открытый цилиндр 12 см в длину с диаметром, похожим на синий свет светодиод с диаметром 3 см. Пусть верхний конец цилиндра крышка переднего конца синего света светодиода. Обложка нижней части с черным картоном с небольшим круглым отверстием (0,5 см в диаметре) в центре. Это представляет собой настройку системы источников света.
  3. Закрепите готовый источник света на железной раме с помощью клипа, убедившись, что светодиодный свет проецируется вниз к рабочему столу. Слегка наклоните цилиндр. Угол между плоскостью цилиндра и вертикальной плоскости составляет около 10 "(см. Рисунок 1). Подключите 470 нм синий светодиодный свет на "LED1" штепсельная вилка мощный светодиодный драйвер. Включите драйвер, поверните ручку в правом верхнем углу водителя, чтобы выбрать канал 470 нм,затем нажмите светодиод. Затем, когда на экране отображается "Я", на рабочем столе появится синее светлое пятно.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Если цилиндр протекает свет в дополнение к небольшому круглому отверстию, рекомендуется использовать черную ленту на протекающих частях, чтобы убедиться, что только отверстие может пропустить свет через.
  4. Нажмите OK и поверните ручку, чтобы настроить интенсивность света. Поверните ручку на более высокую интенсивность света 50 мА. Измерьте и запишите спектр света с помощью спектрометра.
  5. Переместите положение источника света вверх и вниз, чтобы отрегулировать диаметр светлого пятна до 2 см. Рабочий стол должен быть черным для лучшего контрастного эффекта.
  6. Поверните ручку, чтобы выбрать интенсивность света в соответствии с экспериментальными потребностями. Используйте компактную консоль с датчиком энергии фотодиодов для измерения максимальной и минимальной мощности света на месте, записывайте ее, измеряйте три раза и возьмите среднее значение.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Рекомендуется использовать датчик энергии фотодиодов для измерения интенсивности света для освещения определенной длины волны и использовать датчик тепловой энергии для измерения интенсивности света для белого света.
  7. Рассчитайте интенсивность света в светлом месте, разделив измеренную световую силу по области датчика.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Например, если измеренная световая мощность в шаге 2.6 составляет 20 pW и область датчика 0.81 мм2, интенсивность света составляет 24.69 pW/mm2 (разделяя 20 pW на 0.81 мм2).

4. Настройка системы визуализации

  1. Зажим веб-камеры высокого разрешения с железным клипом, примерно на 10 см над светлым пятном на рабочем столе(рисунок 1).
  2. Отрегулируйте ориентацию объектива камеры к рабочему столу. Подключение камеры к компьютеру через интерфейс USB.
  3. Поместите агар пластины на рабочем столе прямо под камерой.
  4. Откройте программное обеспечение "Amcap9.22" на компьютере с Windows 7, и световое пятно будет автоматически отображаться в окне AMcap. Переместите камеру немного влево или вправо, чтобы убедиться, что световое пятно находится рядом с центром окна. Убедитесь, что камера не блокирует световой путь. Светлое пятно должно быть полным и круглым.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Программное обеспечение можно найти в http://amcap.en.softonic.com/.
  5. Исправьте фильтр диапазона 850 нм и 3 нм с зажимом на 5-7 мм прямо под камерой.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Диаметр фильтра составляет около 2,5 см, а объектив камеры менее 1 см в диаметре, поэтому фильтр может покрыть поле зрения камеры. С фильтром под камерой, световое пятно не должно быть видно в окне AMcap.
  6. Поместите три инфракрасных света генерирующих светодиодов (центральная длина волны 850 нм) равномерно вокруг агар пластины. Каждый светодиод должен быть около 5 см от края агар пластины, и лицо объектива светодиод должен быть на 70 "вниз угол к агар пластины. Подключите светодиоды к электропитания через конвертер ПЕРЕМЕНН к DC.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Лучше зафиксировать положения и углы инфракрасного света светодиодов, чтобы обеспечить последовательность яркости поля в различных экспериментальных испытаниях и облегчить более позднюю обработку видео.
  7. Поместите черную доску между компьютером и устройством. Установите яркость экрана компьютера, чтобы экран не повлиял на эксперимент.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Держите окружающую среду темной при измерении длины волны или интенсивности света.

5. Установка параметров визуализации

  1. В меню программного обеспечения AMcap выберите Параметры Видеоустройство Захват формата, и установить размер пикселей захваченного видео 800 х 600 и частота кадров до 60 кадров.
  2. Снимите фильтр из-под камеры, положите линейку под камеру и отрегулируйте фокус камеры, чтобы шкала была четкой и параллельной ширине видеополя зрения.
  3. Нажмите Захват (ru) Настройка Захват видео для выбора пути сохранения, нажмите Запись Start,запишите фактическое расстояние, соответствующее 600 пикселям, и вычислите отношение каждого пикселя к фактическому расстоянию.

6. Видеозапись поведения избегания света

  1. Поддерживайте температуру 25.5 градусов по Цельсию через все эксперименты. При необходимости контролируйте температуру в помещении с помощью кондиционера. Держите влажность постоянно на 60% с увлажнителем.
  2. Возьмите короткое видео положения светового пятна под названием "lightarea1". Затем переместите фильтр 850 нм и 3 нм назад, чтобы покрыть объектив камеры.
    ПРИМЕЧАНИЕ: При записи личиночного поведения, объектив камеры покрывается фильтром 850 нм и 3 нм, чтобы световое пятно не было показано на видео. Световое пятно можно реконструировать в видео с личинками позже с Matlab. Не изменяйте положение камеры и избегайте изменения соотношения каждого пикселя к реальному расстоянию, измеренного в шаге 4.3.
  3. Включите свет (т.е. комнатный свет) далеко от экспериментального устройства. Выключите свет как можно ниже, до тех пор, как личинки могут быть четко видны глазами. Возьмите личинки из культуры среды с ложкой, осторожно выбрать третью личинку, и мыть его чистой с дистиллированной водой. Будьте осторожны, чтобы мыть личинки по одному, чтобы избежать вмешательства от голода. Один эксперимент требует не менее 20 личинок.
  4. Перенесите личинку в центр агаровой пластины, помещенной под камерой во время шага 3.3. Аккуратно удалите лишнюю воду из личинки с помощью кисти или используйте промотирующие бумагу, чтобы удалить воду из личинки, чтобы предотвратить отражение света под объективом. Выключите свет комнаты и дайте личинке акклиматизироваться в течение 2 минут в темной среде.
  5. Включите светодиодный свет для генерации инфракрасного света и аккуратно почистите личинку к центру пластины. Когда личинка начинает ползать прямо, поверните пластину, чтобы личика голову к светлому пятне. Убедитесь, что он ползет прямо с самого начала, иначе он не может получить доступ к световому пятну.
  6. Нажмите Захват (ru) Настройка Захват видео, чтобы выбрать путь сохранения, затем нажмите Кнопка Запись Start для записи. Разрешить личинки ползти к светлому пятне, войти в световое пятно, а затем оставить световое пятно, пока он почти из поля зрения. Нажмите Остановить запись. Если личинка отворачивается от светового пятна, прежде чем приблизиться, прямо нажмите Stop recording.
  7. Отместите фильтр от камеры. Возьмите короткое видео положения светового пятна под названием "lightarea2" и сравните его с "lightarea1", чтобы убедиться, что положение светлого пятна не изменилось. При очевидном изменении позиции отбросьте данные.

7. Анализ данных

  1. Используйте SOS17 для извлечения контура тела животных и параметров движения из видео с использованием методов обработки изображений, как описано ранее17.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Параметры, включая headSpeed (скорость личинки головы), tailSpeed (скорость личиночного хвоста), midSpeed (скорость личиночной середины линии скелета), и cmSpeed (скорость личиночного центроида) были использованы для измерения скорости движения личинок. Параметры, включая headTheta (угол между линиями головы и средней точки хвоста) и headOmega (изменение скорости headTheta) были использованы для измерения личиночного изгиба тела и угловой скорости изгиба.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Согласно протоколу, исследование светового пятна было использовано для исследования поведения избегания света третьей личинки instar, которые были подняты при 25 градусах По Цельсию на стандартной среде в комнате с 12 ч/12 ч свет/темный цикл. Одна личинка w1118 была протестирована с помощью проверки светового пятна при 25,5 градусах По Цельсию. Средняя интенсивность света светового пятна, генерируемого светодиодом 460 нм, составила 0,59 мВт/см2. Весь процесс ввода и выхода из светового пятна был записан и проанализирован с помощью программного обеспечения SOS и пользовательских письменных скриптов12,17. Временные кривые скорости хвоста, угол наклона кузова и угловая скорость изгиба тела представительной личинки показаны на рисунке 2 и фильме 1.

Для исследования влияния октомоинергических нейронов на избегание личинок света, третий черпать личинок с осьминогамингерскими нейронами ингибируется путем выражения столбняка токсина(UAS-TNTG) с Tdc2-Gal4 водитель были протестированы с световой пятно самосказать. Как показано на рисунке 3, размер личинки головы литые (максимальный угол изгиба тела) был значительно сокращен по сравнению с родительским контролем, указывая, что Tdc2-Gal4 нейроны необходимы для нормальной реакции личинки света.

Figure 1
Рисунок 1: Экспериментальная настройка. (A) Схематическое представление настройки для световых пятен на основе личинки быстро фототаксис асссе. Синие линии представляют пути видимого света, используемого в качестве визуальной стимуляции, а красные линии представляют пути инфракрасного света. Стрелки указывают направление света. Фильтр диапазона 850 нм позволяет пропустить инфракрасный свет, но блокирует видимый свет. (B) Изображение настройки для видео-пятна асссе. Следует отметить, что изображение было принято в условиях освещения для лучшей визуализации. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Количественное описание реакции личинки при входе в светлое пятно. (A) Диаграмма, показывающая параметры, используемые в измерении движения личинки тела. Контур личинки показан тонкой линией. Толстая линия показывает скелет истонченного контура тела личинки. Два конца и средняя точка линии скелета отсваиваются в виде положения личиночной головы, средней точки и хвоста. Угол между линией от головы до середины и линии от средней точки до хвоста является угол наклона тела. Скорость изменения угла изгиба тела с течением времени определяется как угловая скорость литого головы. Представлены здесь хвостовая скорость(B, tailspeed), голова бросила угловую скорость(C,headomega), и угол наклона тела(D,headtheta) личинки w1118, которая входит и оставляет светлое пятно. Зеленые линии отмечают точку времени, в которую вошла голова личинки и покинула светлое пятно. Временное окно сильного периода замедления находится в желтом цвете. Стрелка головы указывают на периоды замедления и связанных пиков в голове литые угловой скорости и тела изгиб угол. Поведенческий процесс показан в фильме 1. Эта цифра была изменена с Гонг и др.12. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Ингибирование Tdc2-Gal4 помечены нейронов с использованием столбняка токсина TNTG уменьшает размер личинки головы литые в ответ на свет месте входа. П., П.Л.; 0,01, No 81, 52, 92; Kruskal-Wallis тест, а затем после hoc Данн несколько сравнительный тест был использован. Эта цифра была изменена с Гонг и др.12. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.


Фильм 1: личинка w1118 входит и оставляет светлое пятно в обзоре светлого пятна. Светлое пятно с сглаженым краем белого цвета. Показана дорожка личинки головы. Соответствующие кривые личиночной хвостовой части, headtheta, и headomega играют одновременно. Этот фильм был изменен из Гонг и др.12. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть это видео. (Право нажмите, чтобы скачать.)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Этот протокол представляет световое пятно анализа, чтобы проверить способность личинок Дрозофилы, чтобы вырваться из света. Этот асссепозволяет отслеживать поведение личинок перед входом, во время встречи и после выхода из светлого пятна. Детали движения личинок могут быть захвачены и проанализированы. Световое пятно анализ очень прост и обладает сильной практикой. Стоимость всего устройства не высока. В эксперименте светодиодный свет используется в качестве источника света. При необходимости его можно заменить источниками света различной длины волны. Интенсивность света также может быть скорректирована светодиодным приводом. Самая низкая интенсивность света в месте может достигать 1.80 pW/mm2 (холодный белый свет). Даже при такой низкой интенсивности света, личинки все еще могут чувствовать свет и показывать свет-избегая поведения11.

Следует отметить, что концентрация агарпластинки контролируется между 0,8% и 1,0%. Если концентрация слишком высока, рассеяние света на агаровой пластине может быть серьезным, а размер светового пятна, распознаемых на видео, преувеличен. Поэтому яркость пятна не должна быть слишком высокой. Так как личинки в светлом месте едва заметны, если видимый свет используется для освещения, необходимо использовать инфракрасный свет для освещения личинки и добавить 850 нм диапазон-проходной фильтр на камеру, чтобы предотвратить сигналы светового пятна от входа в камеру. Видео личиночной реакции на световые пятна можно синтезировать позже на основе личинок только и свет-пятно только видео.

Анализ светового пятна обладает тремя основными достоинствами: 1) процесс избегания личинок света может быть тщательно проверен и проанализирован в деталях; 2) личинок света ответ проверяется только один раз, так что возможное участие свет адаптации могут быть исключены; и 3) возможное воздействие на световую реакцию других личинок может быть исключено. Одним из очевидных недостатков этого проверки является то, что это низкая пропускная стоимость, так как только одна личинка проверяется за один раз. Хотя этот ассс используется здесь в основном при низкой интенсивности света11,12, он также может применяться к избеганию личинок в сильном свете, который может возбудить класс IV DA нейронов, которые плитка поверхности стен тела16.

Наше экспериментальное устройство также может быть использовано для оптогенетики. 850 нм диапазон-проходфильтр может блокировать возбуждающее свет, как это делает для сигнала световой пятно, так что камера может записывать личиночного поведения до, во время и после красного света стимуляции ясно. В частности, когда 620 нм красный свет используется в сочетании с Chrimson для оптогенетической стимуляции, низкие половинки инфракрасного света светодиоды должны быть замаскированы, и направление красного света должны быть хорошо контролируется для изображения личинок ясно. Между тем, умеренные уровни шумных сигналов, происходящих из красного света на изображении, могут быть использованы для оценки времени вне/выключения стимуляции. Короче говоря, анализ светового пятна обеспечивает дополнительный метод для мониторинга и анализа подробных пространственных и временных свойств быстрого поведения избегания личинок света.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа поддерживается фондом естественных наук Китая (31671074) и фондами фундаментальных исследований для провинциальных университетов Чжэцзяна (2019X-X003-12).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
850 nm ± 3 nm infrared-light-generating LED Thorlabs, USA PM100A Compatible Sensors: Photodiode and Thermal
Optical Power Rangea: 100 pW to 200 W
Available Sensor Wavelength Rangea: 185 nm-25 μm Display Refresh Rate: 20 Hz
Bandwidtha: DC-100 kHz
Photodiode Sensor Rangeb: 50 nA-5 mA
Thermopile Sensor Rangeb: 1 mV-1 V
AC to DC converter Thorlabs, USA S120VC Aperture Size: Ø9.5 mm
Wavelength Range: 200-1100 nm
Power Range: 50 nW-50 mW
Detector Type: Si Photodiode (UV Extended)
Linearity: ±0.5%
Measurement Uncertaintyc: ±3% (440-980 nm), ±5% (280-439 nm), ±7% (200-279 nm, 981-1100 nm)
band-pass filter Thorlabs, USA DC2100 LED Current Range: 0-2 A
LED Current Resolution: 1 mA
LED Current Accuracy: ±20 mA
LED Forward Voltage: 24 V
Modulation Frequency Range: 0-100 kHz Sine Wave
Modulation: Arbitrary
Collimated LED blue light  ELP, China USBFHD01M Max. Resolution: 1920X1080
F6.0 mm
Sensor: 1/2.7" CMOS OV2710
Compact power meter console  Ocean Optics, USA USB2000+(RAD) Dimensions: 89.1 mm x 63.3 mm x 34.4 mm
Weight: 190 g
Detector: Sony ILX511B (2048-element linear silicon CCD array)
Wavelength range: 200-850 nm
Integration time: 1 ms – 65 seconds (20 seconds typical)
Dynamic range: 8.5 x 10^7 (system); 1300:1 for a single acquisition
Signal-to-noise ratio: 250:1 (full signal)
Dark noise: 50 RMS counts
Grating: 2 (250 – 800 nm)
Slit: SLIT-50
Detector collection lens: L2
Order-sorting: OFLV-200-850
Optical resolution: ~2.0 nm FWHM
Stray light: <0.05% at 600 nm; <0.10% at 435 nm
Fiber optic connector: SMA 905 to 0.22 numerical aperture single-strand fiber
High-Power LED Driver Minhongshi, China MHS-48XY Working voltage: DC12V
Central wavelength: 850nm
high-resolution web camera Thorlabs, USA MWWHL4 Color: Warm White
Correlated Color Temperature: 3000 K
Test Current for Typical LED Power: 1000 mA
Maximum Current (CW): 1000 mA
Bandwidth (FWHM): N/A
Electrical Power: 3000 mW
Viewing Angle (Full Angle): 120?
Emitter Size: 1 mm x 1 mm
Typical Lifetime: >50 000 h
Operating Temperature (Non-Condensing): 0 to 40 °C
Storage Temperature: -40 to 70 °C
Risk Groupa: RG1 – Low Risk Group
LED Warm White Mega-9, China BP850/22K Ø25.4(+0~-0.1) mm
Bandwidth: 22±3nm
Peak transmittance:80%
Central wavelength: 850nm±3nm 
Spectrometer  Noel Danjou Amcap9.22 AMCap is a still and video capture application with advanced preview and recording features. It is a Desktop application designed for computers running Windows 7 SP1 or later. Most Video-for-Windowsand DirectShow-compatible devices are supported whether they are cheap webcams or advanced video capture cards.
Standard photodiode power sensor  Super Dragon, China YGY-122000 Input: AC 100-240V~50/60Hz 0.8A
Output: DC 12V 2A
Thermal power sensor  Thorlabs, USA M470L3-C1 Color: Blue
Nominal Wavelengtha: 470 nm
Bandwidth (FWHM): 25 nm
Maximum Current (CW): 1000 mA
Forward Voltage: 3.2 V
Electrical Power (Max): 3200 mW
Emitter Size: 1 mm x 1 mm
Typical Lifetime: 100 000 h
Operating Temperature (Non-Condensing): 0 to 40 °C
Storage Temperature: -40 to 70 °C
Risk Groupb: RG2 – Moderate Risk Group
Thermal power sensor  Thorlabs, USA S401C Wavelength range: 190 nm-20 μm
Optical power range:10 μW-1 W(3 Wb)
Input aperture size: Ø10 mm
Active detector area: 10 mm x 10 mm
Max optical power density: 500 W/cm2 (Avg.)
Linearity: ±0.5%

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Grossfield, J. Geographic distribution and light-dependent behavior in Drosophila. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 68, 2669 (1971).
  2. Godoy-Herrera, R. C. L. D. The behaviour of Drosophila melanogaster larvae during pupation. Animal Behaviour. 37, (1989).
  3. Busto, M., Iyengar, B., Campos, A. R. Genetic dissection of behavior: modulation of locomotion by light in the Drosophila melanogaster larva requires genetically distinct visual system functions. Journal of Neuroscience. 19, 3337 (1999).
  4. Mazzoni, E. O., Desplan, C., Blau, J. Circadian pacemaker neurons transmit and modulate visual information to control a rapid behavioral response. Neuron. 45, 293 (2005).
  5. Keene, A. C., et al. Distinct visual pathways mediate Drosophila larval light avoidance and circadian clock entrainment. Journal of Neuroscience. 31, 6527 (2011).
  6. Keene, A. C., Sprecher, S. G. Seeing the light: photobehavior in fruit fly larvae. Trends in Neurosciences. 35, (2012).
  7. Kane, E. A., et al. Sensorimotor structure of Drosophila larva phototaxis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110, E3868 (2013).
  8. Humberg, T. H., et al. Dedicated photoreceptor pathways in Drosophila larvae mediate navigation by processing either spatial or temporal cues. Nature Communications. 9. 1260, (2018).
  9. Gong, Z., et al. Two pairs of neurons in the central brain control Drosophila innate light preference. Science. 330, (2010).
  10. Yamanaka, N., et al. Neuroendocrine Control of Drosophila Larval Light Preference. Science. 341, 1113 (2013).
  11. Zhao, W., et al. A disinhibitory mechanism biases Drosophila innate light preference. Nature Communications. 10, (2019).
  12. Gong, C., et al. A Neuronal Pathway that Commands Deceleration in Drosophila Larval Light-Avoidance. Neuroscience Bulletin. Feb. 27, (2019).
  13. Larderet, I., et al. Organization of the Drosophila larval visual circuit. eLife. 6, (2017).
  14. Sawin-McCormack, E. P., Sokolowski, M. B., Campos, A. R. Characterization and genetic analysis of Drosophila melanogaster photobehavior during larval development. Journal of Neurogenetics. 10, (1995).
  15. Farca, L. A., von Essen, A. M., Widmer, Y. F., Sprecher, S. G. Light preference assay to study innate and circadian regulated photobehavior in Drosophila larvae. Journal of Visualized Experiments. 74 (74), e50237 (2013).
  16. Xiang, Y., et al. Light-avoidance-mediating photoreceptors tile the Drosophila larval body wall. Nature. 468, 921 (2010).
  17. Gomez-Marin, A., Partoune, N., Stephens, G. J., Louis, M. Automated tracking of animal posture and movement during exploration and sensory orientation behaviors. PLoS ONE. 7, e41642 (2012).

Tags

Биология Выпуск 151 Дрозофила личинки фототаксис световое пятно видеозапись зрительная система
Свет пятно основе анализа для анализа <em>Drosophila</em> Larval Фототаксис
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sun, Y., Zhou, P., Zhao, Q., Gong,More

Sun, Y., Zhou, P., Zhao, Q., Gong, Z. Light Spot-Based Assay for Analysis of Drosophila Larval Phototaxis. J. Vis. Exp. (151), e60235, doi:10.3791/60235 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter