Измерения гортаноглотки железы Ацинус размера медоносной пчелы (Apis mellifera) рабочих
Summary
Гортаноглотки железы Ацинус размер является надежной мерой медсестра мед пчелы питания. Здесь мы предоставляем подробный протокол для рассечения, окрашивание, изображений и измерение медсестра пчел гортаноглотки железы Ацинусы.
Abstract
Медсестра гортаноглотки железы производят белковые фракции работника и маточное молочко, которое подается для развивающихся личинок и королев. Эти парные железы, которые находятся в голове пчелы очень чувствительны к количество и качество пыльцы и пыльцы заменяет, что медсестра пчела потребляет. Желез уменьшаются, когда медсестры кормят недостаточно диеты и велики, когда они кормили полной диеты. Потому, что медсестра гортаноглотки железы размер является надежным показателем медсестра питания, важно, что тех, кто обучается мед пчелы питания знают как измерить эти железы. Здесь мы предоставляем подробные методы для рассечения, окрашивание, изображений и измерение медсестра пчел гортаноглотки желез. Мы представляем сравнения окрашенных и неокрашенных ткани и данных, которые использовались для изучения влияния пыльцы на размер железы. Этот метод был использован для тестирования как диета влияет на размер гортаноглотки железы, но имеет дальнейшего использования для понимания роли этих желез в улье здоровья.
Introduction
Медоносных пчел имеют важное значение для сельского хозяйства, потому что они опыляют различных культур, которые потребляются людьми и животными. Большое внимание было уделено сокращение популяций пчел мед как колонии потери парить около 30-40% каждый год в Соединенных Штатах1 и 10 – 15%, в Европе2,3. Несколько факторов, включая сокращение доступа к высокому качеству корма, вероятно, действовать сообща в целях негативно сказаться на здоровье пчел мед. Монокультуры, засуха, неустойчивых пчеловодства практики и других факторов уменьшение разнообразия и количества природных пыльца для колоний4,5. Потому, что пчелы получают почти все их пищевых белков и липидов из пыльцы, сокращение доступа к пыльцы может серьезно ограничить здоровья личности и колонии.
Гортаноглотки железы являются секреторной структур, расположенных в голове пчелы между глаз и мозга6. При нормальных обстоятельствах траекторию развития и функциональных желез зеркало, что пчелы, когда они находятся в. В возрасте примерно дней 5 – 10 пчела выполняет кормящих поведения в улье. В это же время гортаноглотки железы достигают их пикового размера и секреторную потенциала, производить крупные белковые фракции пищу расплода или желе, кормили развивающихся личинок и других взрослых, такие, как королева. На этот пик размер желез напоминают гроздь винограда, где каждый виноград является дискретной доли структуры, известной как Ацинус (во множественном числе: ацинусов). Как пчела рабочих возрастов и принимает различные задачи в улье, гортаноглотки желез сокращаться и брать на себя различные функции, как разрушение сахара в нектар7,,8. Гортаноглотки желез таким образом коррелирует с возрастом пчелы и их возраста связанные задачи.
Медсестра гортаноглотки железы размер чувствителен к количеству и качеству белка в их диета9,10,11. Когда медсестра пчел хорошо питаться, их желез являются большими. В то время как желез являются небольшими когда пчела лишен пыльцы, особенно в первую неделю взрослых развития. Чтобы определить состояние питания медсестра пчел, исследователи обычно измеряют гортаноглотки желез, либо непосредственно измерения железы Ацинус размер11,12,,1314 или белка содержание15,16 или путем измерения протеин содержание11 или свежие вес17 всю голову, где они расположены. Каждый метод имеет свои плюсы и минусы. Мы предпочитаем резолюции, полученные от измерения железы ацинусов, хотя этот метод может быть сложным в два основных пути. Первая задача – правильно идентифицировать и анализировать железы. Второй является получение точное измерение каждого Ацинус. Под микроскопом рассечения света железы появляются четкие или молочно белый и границы Ацинусы может быть трудно определить. Имея инструменты лучше определить края ацинусов и увеличить вероятность получения точных железы измерения выгодно кому изучать питание мед пчелы.
Здесь мы показать заинтересованным исследователям как вскрыть, пятно, изображения и измерить гортаноглотки желез, так что точных измерений Ацинус размера может быть достигнуто. Метод, который мы описываем предлагает исследователям легко, точные и воспроизводимые метод для достижения нескольких измерений железы в относительно короткий период времени после того, как экспериментатор практикуется достаточно. Один уверенно можно измерить желез почти 10 лиц в чуть более часа. Мы предлагаем детали на как метода, так и материалы, необходимые для получения этих измерений. Самые важные аспекты методов, описанных ниже, надлежащего вскрытия и пятнать желез. Хотя мы захватить увеличенного изображения и измерить Ацинусы с коммерческим программным обеспечением, методы, которые мы представляем может быть легко адаптирована для других платформ18.
Protocol
Representative Results
Discussion
Гортаноглотки железы размер чувствителен к количество белков и пыльцы в рационе питания и критических маркер питания в молодых взрослых пчел. Здесь мы демонстрируем недорогой и воспроизводимые способ вскрыть и измерения этой ткани. Эти ткани может быть трудно анализировать, но с прак?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана внутренних средств от USDA-ARS (номер проекта: 2022-21000-017-00-D). ARS/USDA является работодатель равных возможностей и поставщика.
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 |
References
- 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).
