מדידת Hypopharyngeal בלוטת Acinus בגודל דבורת הדבש (בומבוס) עובדים
Summary
Hypopharyngeal בלוטת acinus גודל הוא מדד חזקים של אחות דבש דבורים תזונה. כאן, אנו מספקים פרוטוקול מפורט לנתח, מכתים, הדמיה של מדידת האחות דבורה hypopharyngeal בלוטת acini.
Abstract
בלוטות hypopharyngeal האחות לייצר את השבר חלבון של העובד ושל מלכות זה מוזן לפיתוח הזחלים ומלכות. בלוטות אלה לזווג ממוקמים בראש של הדבורה רגישים מאוד הכמות, האיכות של אבקה ואבקה תחליפי הדבורה האחות צורכת. הבלוטות נעשים קטנים יותר, כאשר אחיות ניזונים תזונה לקויה של גדולים, כאשר הם ניזונים דיאטות מלאה. בגלל גודל בלוטת hypopharyngeal האחות הוא מחוון חזקים של האחות תזונה, זה חיוני כי הלומדים דבש דבורים תזונה יודעים איך למדוד בלוטות אלו. כאן, אנו מספקים שיטות מפורט לנתח, מכתים, הדמיה של מדידת האחות דבורה hypopharyngeal בלוטות. אנו מציגים השוואות של רקמות וללא רבב, מיטה והנתונים ששימשו לחקור את ההשפעה של אבקה על גודל בלוטת. בשיטה זו נעשה שימוש כדי לבחון כיצד משפיעה על גודל בלוטת hypopharyngeal דיאטה, אך יש שימוש נוסף להבנת התפקיד של בלוטות אלה בבריאות הכוורת.
Introduction
דבש דבורים חיוניים לחקלאות כי הם להאביק מגוון רחב של גידולים אשר שנצרכים על ידי בני האדם ובעלי החיים. תשומת לב רבה הוקדשה הירידה של אוכלוסיות דבורים דבש כמו המושבה הפסדים לרחף סביב 30-40% בכל שנה ארצות הברית1 ו- 10 – 15% אירופה2,3. גורמים רבים, כולל גישה מופחתת באיכות גבוהה מספוא, מעשה סביר יחד כדי להיות השפעה שלילית על בריאות דבש דבורים. מונוקולטורה, הבצורת, פרקטיקות קיימא לכוורות וגורמים אחרים להקטין את המגוון והכמות של טבעי pollens לרשות המושבות4,5. כי דבש דבורים נובעת כמעט את כל שלהם תזונתיים חלבונים ושומנים אבקה, גישה מופחתת אבקה יכול להגביל קשות בריאות הפרט והמושבה.
בלוטות hypopharyngeal הם מבנים הפרשה ממוקם בראש של הדבורה בין העיניים המוח6. בנסיבות רגילות, מסלול התפתחותי ופונקציונליים של הבלוטות מראה של הדבורה הם ממוקמים. כ 5-10 ימים של גיל, הדבורה ביצוע התנהגויות סיעוד הכוורת. בזמן הזה, בלוטות hypopharyngeal להגיע שלהם גודל השיא של קיבולת הפרשה, בהפקת השבר החלבון העיקרי של מזון שבוחרים או ג’לי למאכל פיתוח הזחלים ומבוגרים אחרים, כגון המלכה. בגודל הזה לשיא הבלוטות דומים אשכול ענבים איפה ענבים כל מבנה האונה דיסקרטית המכונה של acinus (ברבים: acini). הדבורה הגילאים, לוקח על משימות שונות בכוורת, בלוטות hypopharyngeal לכווץ ולקחת על פונקציות שונות, כמו פירוק סוכרים צוף7,8. בלוטות hypopharyngeal ולכן הם בקורלציה עם הגיל של הדבורה, משימתם הקשורים לגיל.
גודל בלוטת hypopharyngeal האחות הוא רגיש ובאיכות של חלבון שלהם דיאטה9,10,11. כאשר אחות דבורים ניזונים היטב, בלוטות שלהם הם גדולים. בעוד הבלוטות קטנות כאשר הדבורה הוא משולל אבקה, במיוחד בשבוע הראשון של התפתחות למבוגרים. על מנת לקבוע את המצב התזונתי של דבורה האחות, חוקרים למדוד בדרך כלל בלוטות hypopharyngeal, או על ידי מדידה ישירות בלוטת acinus בגודל11,12,13,14 או חלבון תוכן15,16 או על ידי מדידת החלבון תוכן11 או טרי במשקל17 של הראש כולו במקום בו הם נמצאות. לכל שיטה יש יתרונות וחסרונות משלה. אנו מעדיפים את הרזולוציה המתקבל מדידה של בלוטת acini, אך שיטה זו יכולה להיות מאתגרת בשתי דרכים עיקריות. האתגר הראשון הוא לזהות כראוי ומנתחים את בלוטת. השני הוא קבלת מדד מדויק של כל acinus. תחת מיקרוסקופ אור ויבתר, הבלוטות מופיעים לבן נקי או חלבי, גבולות acini יכול להיות שקשה להגדיר. כלים כדי להגדיר טוב יותר על קצה acini, וכדי להגביר את הסבירות של קבלת מדידות מדויקות בלוטת הוא מועיל לאף אחד לומד תזונת הדבורים דבש.
כאן, אנו מראים גם חוקרים כיצד לנתח, כתם, תמונה, וכיצד למדוד בלוטות hypopharyngeal כך יכולה להיות מושגת מדידות מדויקות של גודל acinus. השיטה שנתאר מציע חוקרים שיטה קלה, מדויק ו לטבלה הניתנת לשכפול להשגת מספר מדידות בלוטת תוך תקופה קצרה יחסית של זמן ברגע הנסיין מספיק מתורגל. אחד בביטחון יכול למדוד הבלוטות של כמעט 10 אנשים קצת יותר משעה. אנו מציעים פרטים על השיטה וגם החומרים הדרושים כדי לקבל מדידות אלה. ההיבטים החשובים ביותר של שיטות המפורטות להלן הן את הקרע הנכון מכתים של הבלוטות. למרות לנו ללכוד את התמונות בהגדלה, למדוד את acini עם תוכנה מסחרית, השיטות שאנו מציגים בקלות ניתן להתאים את פלטפורמות אחרות18.
Protocol
Representative Results
Discussion
גודל בלוטת Hypopharyngeal הוא רגיש לכל כמות חלבון ואבקה בתזונה והוא סימן קריטי מזון בדבורים למבוגרים צעירים. . הנה, נדגים דרך לשחזור וזולה כדי לנתח ולמדוד את הרקמה הזאת. רקמות אלה יכול להיות קשה כדי לנתח, אבל עם תרגול, הוא יכול להשיג והניתוחים יותר ויותר נקי עם הרקמות ללא פגע יחסית. היתרון העיקרי של…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי קרנות פנימי של משרד החקלאות-ARS (מספר הפרוייקט: 2022-21000-017-00-D). ערס/משרד החקלאות הוא הזדמנות שווה המעסיק ספק.
Materials
| Cool setting wax | Grobet USA | 21.450 | |
| Glass petri dish, small | VWR | 89000-310 | |
| Glass petri dish, large | VWR | 89000-314 | |
| Super Max Wax Pen | Eurotool | PEN-520.00 | |
| Breakable razor blades | Electron Microscopy Sciences | 72004 | |
| pin vise | BioQuip | 4845 | |
| 2A-SA flat/rounded tip forceps | Rubis/BioQuip | 4522 | |
| Fine point forceps | Rubis/BioQuip | 4523 | |
| 5A-SA super fine point forceps | Rubis/BioQuip | 4525 | |
| 10 mm micro spring scissors | BioQuip | 4715 | |
| 3 mm micro spring Vannas scissors | Roboz | RS-5610 | |
| Glass Depression Slides, Single Cavity | GSC International | 4-13057-DZ-12 | |
| PBS tablets | VWR | 97062-730 | |
| Giemsa stain, modified solution | Sigma Aldrich | 32884 | |
| Insect pins | ENTO SPHINX S.R.O. | 02.02 | |
| Leica Applications Suite measurement software | Leica Microsystems | any measurement software, including free software, can be used |
Referenzen
- Kulhanek, K., et al. A national survey of managed honey bee 2015-2016 annual colony losses in the USA. Journal of Apicultural Research. 56 (4), 328-340 (2017).
- Jacques, A., et al. A pan-European epidemiological study reveals honey bee colony survival depends on beekeeper education and disease control. PLoS One. 12 (3), e0172591 (2017).
- Zee, R. v. d., et al. Results of international standardised beekeeper surveys of colony losses for winter 2012-2013: analysis of winter loss rates and mixed effects modelling of risk factors for winter loss. Journal of Apicultural Research. 53 (1), 19-34 (2014).
- Decourtye, A., Mader, E., Desneux, N. Landscape enhancement of floral resources for honey bees in agro-ecosystems. Apidologie. 41 (3), 264-277 (2010).
- Vaudo, A. D., Tooker, J. F., Grozinger, C. M., Patch, H. M. Bee nutrition and floral resource restoration. Current Opinion in Insect Science. 10, 133-141 (2015).
- Snodgrass, R. E. . Anatomy of the Honey Bee. , (1984).
- Winston, M. L. . The Biology of the Honey Bee. , (1987).
- Johnson, B. R. Division of labor in honeybees: form, function, and proximate mechanisms. Behavioral Ecology and Sociobiology. 64 (3), 305-316 (2010).
- Crailsheim, K., Stolberg, E. Influence of diet, age and colony condition upon intestinal proteolytic activity and size of the hypopharyngeal glands in the honeybee (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 35 (8), 595-602 (1989).
- Pernal, S. F., Currie, R. W. Pollen quality of fresh and 1-year-old single pollen diets for worker honey bees (Apis mellifera L). Apidologie. 31 (3), 387-409 (2000).
- DeGrandi-Hoffman, G., Chen, Y., Huang, E., Huang, M. H. The effect of diet on protein concentration, hypopharyngeal gland development and virus load in worker honey bees (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 56 (9), 1184-1191 (2010).
- Corby-Harris, V., Snyder, L., Meador, C., Ayotte, T. Honey bee (Apis mellifera) nurses do not consume pollens based on their nutritional quality. PLoS One. 13 (1), e0191050 (2018).
- Corby-Harris, V., et al. Transcriptional, translational, and physiological signatures of undernourished honey bees (Apis mellifera) suggest a role for hormonal factors in hypopharyngeal gland degradation. Journal of Insect Physiology. 85, 65-75 (2016).
- Corby-Harris, V., Jones, B. M., Walton, A., Schwan, M. R., Anderson, K. E. Transcriptional markers of sub-optimal nutrition in developing Apis mellifera nurse workers. BMC Genomics. 15, 134 (2014).
- Sagili, R. R., Pankiw, T., Zhu-Salzman, K. Effects of soybean trypsin inhibitor on hypopharyngeal gland protein content, total midgut protease activity and survival of the honey bee (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 51 (9), 953-957 (2005).
- Sagili, R. R., Pankiw, T. Effects of protein-constrained brood food on honey bee (Apis mellifera L.) pollen foraging and colony growth. Behavioral Ecology and Sociobiology. 61 (9), 1471-1478 (2007).
- Hrassnigg, N., Crailsheim, K. Adaptation of hypopharyngeal gland development to the brood status of honeybee (Apis mellifera L.) colonies. Journal of Insect Physiology. 44 (10), 929-939 (1998).
- Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods. 9, 671 (2012).
- Jack, C. J., Uppala, S. S., Lucas, H. M., Sagili, R. R. Effects of pollen dilution on infection of Nosema ceranae in honey bees. Journal of Insect Physiology. 87, 12-19 (2016).
- Crailsheim, K. The protein balance of the honey bee worker. Apidologie. 21, 417-429 (1990).
