Общая цель этих процедур является для установления, поддержания и обновления плен населения Ильница tenax в условиях исследования.
Во всем мире примерно 6000 видов мух экологически важны как альтернативных опылителей для домоседкадомосед пчел. Однако они также являются полезной научной модели для изучения динамики движения зрение и полет в контролируемых лабораторных условиях. Личинки развиваются в органически загрязненных вод, они являются полезными моделями для расследования инвестиций в микробной иммунитета. В то время как коммерческое разведение крупных масштабах для сельского хозяйства уже происходит, есть не стандартные протоколы для поддержания плен населения для научных исследований. Это имеет важное значение как коммерческое разведение в неволе программы упором на массового выхода во время пика опыление периоды не могут обеспечить население, которое является последовательной, стабильной и надежной на протяжении всего года, как это часто необходимо для других научно-исследовательских целей. Таким образом метод для установления, поддержания и обновления неволе исследований населения не требуется. Здесь мы описываем использования искусственной спячки цикла, помимо требований, питания и жилья, для поддержания долгосрочной перспективе Ильница tenax. С помощью этих методов, мы значительно увеличили здоровья и долголетия неволе популяций E. tenax , по сравнению с предыдущими докладами. Кроме того обсуждаем небольших масштабах выращивания методы и параметры для оптимизации урожайности и манипулирования демография населения.
Животные по алфавиту появляются как полезными моделями для расследования ряда научных вопросов, включая полет поведение1, нейронные механизмы лежащие в основе движения видение2, опыление эффективности3,4, 5 , 6 и7микробной иммунитет. Однако в отличие от некоторых других dipteran модели, например дрозофилы8, есть нет стандартизированных протоколов для выращивания Лаборатории мух для использования в научных исследованиях. Действительно даже если текущий литературе описываются методы для разведения журчалка Ильница tenax, многие из них разработаны для массового разведения мух для опыления сельскохозяйственных культур, био деградация органических отходов, или анатомические исследования 9 , 10 , 11. Таким образом, они не признается необходимость простой протокол, который обеспечивает бесперебойные поставки здорового надежные мух, при сохранении генетических фитнес населения.
После пчел и шмелей мух являются одним из наиболее важных дикий, универсалом опылителей группы12,13. Есть около 6000 журчалка видов во всем мире14,15, с более чем 300 видов 75 родов в Швеции16 и более чем 300 видов 69 родов в Индии17,18,19. К примеру аграрно важных мармелад журчалка Мармеладная муха и гул летать, Ильница tenax, который мы сосредоточиться на здесь, находятся по всей Европе, Америке и Азии6,–16, 17,18,19,20,21,,2223,24,25. Животные по алфавиту активны не одинаково на протяжении года, ни в течение дня. Действительно не только сезона и время дня, но и колебания интенсивности света, температуры, влажности и скорости ветра, влияют на активность модели мух26,27. В поле Ильница можно найти в любое время года в средиземноморском климате11, но количество активных мух намного ниже в зимний период. И наоборот в холодных условиях умеренного климата, Ильница спящий зимой и не найдены активно ведет себя в поле от вокруг октября по28марта.
Свободно летающих мух могут быть собраны путем взаимозачета в поле. Действительно, в умеренном климате они находятся в наиболее изобилии в середине в поздним утром, на спокойной солнечные дни, в конце лета и осенью26,27. В качестве альтернативы, Зрелые личинки E. tenax , второго или третьего возраста, могут быть определены и заготавливаемым из разлагающихся органических веществ, таких как навоз кучи или органически загрязненных потоков10,11. Действительно опубликованные методы для лаборатории выращивания E. tenax все основаны на повышении личинок в органически загрязненных вод, либо через некоторые формы, растительных или фекальный вопрос9,10,29 30 , 31 , 32 , 33. Однако, личинки коллекции ограничивается сезона и это лишь инструмент жизнеспособной коллекции с поздней весны до начала осени11. Кроме того обилие личинок зависит от местных погодных условий, как изменения в температуре может повлиять на возникновение откладки яиц и личинок развития ставки9,28.
Таким образом чтобы обеспечить, что эксперименты могут проводиться круглый год, независимо от сезона или местных погодных явлений необходимы стратегии для поддержания здорового запасы мух, разведение личинок и яиц в лаборатории. Важно отметить, что метод, описанный здесь породы мух от только повязана дикие самки. Это имеет важное значение как исследование Francuski, и др. 10 найдено генетического разнообразия лаборатории разводят населения мух, изначально создан из 120 Зрелые личинки, было быстро потеряно. Поэтому они предложили, чтобы сохранить генетическое разнообразие в колониях, которые будут использоваться для целей опыления коммерческих культур, эти должны быть пополнен, или даже полностью восстановлено, с поля собраны лица каждой весной10.
При работе на зрение, или другие чувства, используемые в ухаживания и спаривания, поэтому рекомендуется поддержание генетического разнообразия, либо путем повторного создания колонии пополнения колонии с поля собраны лица, регулярно. Это важно, как выбор сексуальных влияет генетического дрейфа населения. Действительно в диких, мужской мух необходимо определить и перехватывать подходящих товарищей, а также конкурировать с другими самцами для спаривания права, защищая их территории34. Этот процесс гарантирует, что мужчины с наилучшего видения и пространственной внимание, вероятно, будут наиболее успешными в спаривания, и следовательно эти черты передаются следующему поколению. Результирующий эффект этих продолжающихся процессов частично, подтверждается наличие сексуального dimorphisms в визуальный пути мух35,36. В плену мужчины не имеют те же препятствия для успешного спаривания в области: во-первых, женщины легко доступны, и во-вторых корпусе малого, замкнутых отменяет эффект территориального поведения, которые действуют для сдерживания спаривания доступ других конкурентоспособных мужчины. Экспериментальный удаление полового отбора в Drosophila melanogaster, было показано, оказывают значительное влияние на плен населения с уменьшением общего размера тела, размера яичек и спермы производства37и пониженные ставки мужчин поведение ухаживания38. Таким образом плен селекции программу, без учета полового отбора, может иметь глубокое воздействие на оба визуального и поведенческих исследований впоследствии.
Здесь мы описываем простое и экономичное решение, которое обеспечивает бесперебойные поставки здорового мух. Протокол является гибким и легко заново начать и/или высококлассные, в зависимости от потребностей научных исследований.
С помощью нашей техники (рис . 1) мух были сохранены в лаборатории в течение более 1 года и успешно используется в поведенческих опытах после 7 месяцев в плену39. Действительно даже если это кажется нелогичным, сохраняя мух в более естественной среде, под 12 h свет: 12 h темных условиях, при комнатной температуре, существенно уменьшается продолжительность их жизни до 2-3 месяцев. Поддержание E. tenax в нашем цикле искусственной спячки для более года значительно дольше, чем предыдущие попытки, используя различные протоколы (77 дней33, 4 месяца9, 18 недель30). Основным фактором, влияющим на это увеличение продолжительности жизни является вероятно использование искусственной спячки в 8-10 ° C. Циклически нарушая hibernation, каждые 3-4 дня (шаг 2, рис . 1), мы позволяем мух как кормить и самостоятельно жених, таким образом, поддержание состояния питания и здоровья мух, как свидетельствует наблюдаемое увеличение веса ( Рисунок 4) и никаких изменений в двигательной активности, даже после длительных периодов в неволе (рис . 3и39см). Действительно в литературе о неудачных попытках искусственной спячки не нарушают спящего режима цикл, что приводит к увеличению смертности и присутствие плесени9.
Кроме того есть некоторые противоречия в литературе относительно предоставления пыльцы в качестве источника пищи. Несколько работ заявляют, что пыльца не является достаточным, специально для откладки яиц, и только сухой или действительно свежие пыльцы является подходящим9,29. Наши результаты показывают, что дополняя пчелиная пыльца с медом и воды, мы видим, долголетия и откладки яиц, даже после длительного пребывания в плену, с увеличением веса, видели в обоих полов (Рисунок 4) и откладки яиц, по-прежнему происходящих в самки после более чем 5 месяцев в плену39. Это увеличение продолжительности жизни позволяет нам изучать поведение мух на всех этапах жизни.
В поле женский мух оплодотворяются до сезонной спячки и остаются в репродуктивных диапауза, где хранится спермы и яйцеклеток остаются недоразвитыми, до весны28. Учитывая, что типичная женщина способна заложить 3000 яиц в 60 дней29, воспитание этих яиц является поэтому быстрый и эффективный способ увеличить наши плен населения. Однако ограничены нашего нынешнего понимания факторов, которые приводят к развитию яйцеклеток после периода спячки. Температуры, влажности, света и состояния питания предлагались играет определенную роль в деле контроля за репродуктивным диапауза28,40. Экспериментальных манипуляций таких факторов может привести к большей управления откладки яиц сроки и цены.
Аналогично мы успешно сдерживают развитие личинок, а также eclosion куколок, путем хранения в темноте на 8-10 ° C на 2 недели, хотя жизнеспособность может быть гораздо больше. Действительно исцелить30 сообщила об увеличении на куколки длительности до 37 дней, когда температура куколки был исключен из 25 ° C до 10 ° C. Используя эти стратегии и задержки производства яиц и/или развития куколки позволит более манипулирования демография плен населения.
Хотя временной последовательности подаваемого имеет гораздо большее значение для наших потребностей, чем большой урожай, это может быть более важным для других целей, например для опыления в теплицах. Мы обнаружили, что при использовании нашей методики с калом кролика, мы получили 163 ± 34 eclosed мух от каждого кладка яиц (N = 3). Учитывая, что типичный самка откладывает до 200 яиц40, мы могли бы быть в состоянии увеличить этот выход, либо снижения переполненности и продовольствия конкуренции, или регулируя температуру, как они были вовлечены в качестве значительного влияния роста9 ,,3140,41. Однако нет никаких признаков того, что основой СМИ сильно влияет на урожайность32. Кроме того в отличие от фекалии из других позвоночных29,,3031,42, кролик Кала является относительно запаха, позволяя колонии, чтобы храниться в нормальных лабораторных условиях без необходимости в дополнительной вентиляции. Уменьшается плотность личинок в средствах массовой информации, или добавление пищевые добавки, такие как дрожжи, а так же поддержания постоянной температуры между 20-25 ° C, вероятно, достаточно, чтобы полностью оптимизировать доходность31,32, 40.
Практические аспекты сбора достаточного количества свободно летающих мух, или поддержания генетически разнообразны плен населения, оба непрактичным и времени ограничительной для небольших исследовательских проектов. Таким образом воспитания потомства самок диких растяжением, дополняющего поставок при уборке Зрелые личинки7, позволяют наиболее практические варианты для круглогодичного E. tenax , в условиях исследования. Поскольку эти методы ограничены сезонов, в которых может произойти коллекции, существует необходимость для обоих обеспечение долговечности взрослых мух и поднимать любые яйца установленных захватили беременных самок.
The authors have nothing to disclose.
Исследования в нашей лаборатории в настоящее время финансируется Австралийским советом исследований (дуги, DP170100008 и DP180100144), нас ВВС управлением научных исследований (AFOSR, FA9550-15-1-0188) и Стифтельсен Олле Engkvist Byggmästare (2016/348). Мы благодарим прошлое членов лаборатории, которые способствовали разработке журчалка запасов, Cederholms Lantbruk и C M & T L Грин сын для доступа к коровий навоз и мух на их фермах, и Аделаиде и Уппсала ботанического сада для коллекции разрешений и постоянную поддержку.
Bee Pollen | Forest Super Foods | any brand of bee pollen is suitable | |
Honey | Bramwells | any brand of liquid honey is suitable | |
Rabbit Faeces | can be substituted with cow or pig manure made into a slurry | ||
BugDome | Australia Entomological Supplies | EM42222 | |
Plastic Bags | Woolworths Homebrand | ||
Mosquito netting | Clas Ohlson | 34-1113 | |
Cotton Balls | Woolworths Select | ||
Fridge | Hisense | fridge needs to maintain a stable 8-10°C | |
Buckets (2-3L) | |||
Large plastic tubs (30L) | |||
Wood shavings | Pollards Sawdust Supplies | MaxiFlake (75) | |
Bag clips | IKEA | Bevara 303.391.70 | |
Petri Dish (100mm x 20mm) | Corning | 430167 |