Summary

觅食路径长度协议<em>果蝇</em>幼虫

Published: April 23, 2016
doi:

Summary

We provide a detailed protocol for a Drosophila melanogaster foraging path-length assay. We discuss the preparation and handling of test animals, how to perform the assay and analyze the data.

Abstract

果蝇幼虫路径长度的表型是用来研究行为变化的遗传和环境的贡献建立措施。幼虫路径长度法的开发是为了衡量后来被链接到觅食基因觅食行为的个体差异。幼虫路径长度是易攻入性状便于大样本的收集,以最低的成本,为遗传筛选。在这里,我们提供当前协议的用于第一使用Sokolowski幼虫路径长度测定的详细描述。该协议详细介绍了如何处理重复性试验动物,进行行为测定和分析数据。的测定法可如何用于测量响应于环境变化行为可塑性,通过操纵进给环境之前,执行测定的例子中,还提供。最后,合适的测试设计以及环境因素,可以修改幼虫路径长度如食品质量,发育年龄和一天的效果进行了讨论。

Introduction

由于基因在托马斯亨特摩根的实验室在1910年发现,果蝇, 黑腹果蝇果蝇 ),已被用作各种生物过程的分子和生理基础的研究的模型。 D的普及果蝇很大程度上从遗传工具的相当数量和品种茎。 果蝇的体积小,相对易于处理和短代时间使其为遗传学研究的理想模型。同样重要的是果蝇表现出许多由更复杂的生物,包括哺乳动物表达的表型的能力。这包括复杂的表型,如行为站在生物体和其环境之间的接口。由于对果蝇这样,行为学研究作出了重大贡献我们的基因和环境如何调解行为的理解1。

其中D的第一研究果蝇幼虫的行为通过测量幼虫2路长度而喂养调查幼虫取食策略个体差异。路径长度被定义为通过在酵母单个幼虫行进的总距离,五分钟内。在多伦多这两个实验室株和苍蝇从人口自然在他们的觅食行为的变化,并有遗传因素在路径长度的个体差异。两个幼虫取食摇身一变,从定量路径长度分布描述他们被称为月球车和保姆。流动站表现出更长的路径长度而穿过较大的区域,而不是保姆食品基物上。使用此路径长度分析,百丽德 3所映射的觅食(对于)基因基本以分散的区域,这些个体行为差异对chromosome- 2(24A3-24C5)。 D.elanogaster 用于基因稍后克隆4和显露是一个的cGMP依赖性蛋白激酶5,果蝇生理和行为和其他生物6的调节剂。

在这里,我们列出了最初在Sokolowski 2开发的幼虫路径长度分析当前协议。虽然该试验的某些方面已经改变多年来,设计背后的概念还没有。我们还提供数据来说明分析的潜力,以评估在果蝇幼虫觅食行为的个体差异的遗传和环境的贡献。幼虫路径长度测定法是简单,有效,但健壮。单人可以测试高达500幼虫容易在四小时的结果可以具有高水平的再现性来获得。最初开发本地化 ,它可以在遗传筛选,数量性状基因座的映射被使用,并且在研究基因逐环境(GXE)的相互作用。此外,它的简单性和可重复性使其成为本科教学的重要资源。

Protocol

1.准备葡萄板和控股瓶的幼虫采集为了使持有瓶,切孔的6盎司飞培养瓶,大到足以适合供气苍蝇小瓶插头( 图1D)的一面。 使葡萄板,通过煮沸琼脂,葡萄汁制备250毫升葡萄汁培养基(1.8%琼脂,45%葡萄汁,2.5%乙酸,2.5%的乙醇)和大部分的水,降温至70℃(搅拌,同时冷却),然后添加乙酸和乙醇,并把最多体积水。 使用注射器(没有针)来填充35×10毫米…

Representative Results

在流动站和保姆为菌株和食物剥夺对路径长度的影响的路径长度的差异在图中示出。 3.数据收集测试连续三天呈现显著应变效应(F(1,421)= 351.89,P <2.20×10 -16;图3A),与流浪旅行比保姆更远。除了 ​​应变的效果,也有一个显著食物治疗效果(F(1,421)= 461.62,P <2.20×10 -16;图3…

Discussion

这里列出的路径长度的测定提供了果蝇幼虫觅食行为一个强大的和简单的措施。协议遵循Sokolowski 2中描述的一般方法,但一直以来在问候效率和实验对照得到改善。据我们所知,这方法是测量幼虫路径长度的唯一可用的方法。原始版本的路径长度协议2,3,15上的培养皿16测试幼虫酵母膏的薄层用刷子施加,后来的玻璃扩散杆。更近的所述协议10的版本中?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors acknowledge continued funding the Natural Sciences and Engineering Council of Canada (NSERC) to MBS.

Materials

6 oz  fly culture bottles  Fisher Scientific  AS355 
Fly vial plugs Droso-Plugs 59-201
35X10mm Petri dishes  Falcon 351008
100X15 mm Petri dishes  Fisher 875712
60x15mm Petri dishes VWR 25384-168 
Dissecting probes Almedic 2325-58-5300 
Yeast Lab Scientific FLY-8040-20F

References

  1. Dubnau, J. . Behavioral Genetics of the Fly (Drosophila melanogaster). , 173 (2014).
  2. Sokolowski, M. B. Foraging strategies of Drosophila melanogaster: a chromosomal analysis. Behav Genet. 10, 291-302 (1980).
  3. de Belle, J. S., Hilliker, A. J., Sokolowski, M. B. Genetic localization of foraging (for): A major gene for larval behavior in Drosophila melanogaster. 유전학. 123, 157-164 (1989).
  4. Osborne, K. A., Robichon, A., Burgess, E., Butland, S., Shaw, R. A., Coulthard, A., Pereira, H. S., Greenspan, R. J., Sokolowski, M. B. Natural behavior polymorphism due to a cGMP-dependent protein kinase of Drosophila. Science. 277, 834-836 (1997).
  5. Kalderon, D., Rubin, G. cGMP-dependent protein kinase genes in Drosophila. J Biol Chem. 264 (18), 10739-10748 (1989).
  6. Reaume, C. J., Sokolowski, M. B. cGMP-dependent protein kinase as a modifier of behavior. Handb Exp Pharmacol. 191, 423-443 (2009).
  7. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nat Methods. 9, 671-675 (2012).
  8. Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).
  9. Pereira, H. S., MacDonald, D. E., Hilliker, A. J., Sokolowski, M. B. Chaser (Csr), a new gene affecting larval foraging behavior in Drosophila melanogaster. 유전학. 140, 263-270 (1995).
  10. Shaver, S. A., Riedl, C. A. L., Parkes, T. L., Sokolowski, M. B., Hilliker, A. J. Isolation of larval behavioral mutants in Drosophila melanogaster. J Neurogenet. 14, 193-205 (2000).
  11. Graf, S. A., Sokolowski, M. B. The rover/sitter Drosophila foraging polymorphism as a function of larval development, food patch quality and starvation. J Insect Behav. 2, 301-313 (1989).
  12. Gonzalez-Candelas, F., Mensua, J. L., Moya, A. Larval competition in Drosophila melanogaster: effects on development time. 유전학. 82, 33-44 (1990).
  13. Durisko, Z., Kemp, R., Mubasher, R., Dukas, R. Dynamics of social behavior in fruit fly larvae. PLoS One. 9 (4), e95495 (2014).
  14. Sawin, E. P., Harris, L. R., Campos, A. R., Sokolowski, M. B. Sensorimotor transformation from light reception to phototactic behavior in Drosophila larvae (Diptera: Drosophilidae). J Insect Behav. 7, 553-567 (1994).
  15. de Belle, J. S., Sokolowski, M. B. Heredity of rover/sitter: alternative foraging strategies of Drosophila melanogaster. Heredity. 59, 73-83 (1987).
  16. de Belle, J. S., Sokolowski, M. B., Hilliker, A. J. Genetic analysis of the foraging microregion of Drosophila melanogaster. Genome. 36, 94-101 (1993).
  17. Sokolowski, M. B., Pereira, H. S., Hughes, K. Evolution of foraging behavior in Drosophila by density dependent selection. PNAS. 94, 7373-7377 (1997).
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Cite This Article
Anreiter, I., Vasquez, O. E., Allen, A. M., Sokolowski, M. B. Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae. J. Vis. Exp. (110), e53980, doi:10.3791/53980 (2016).

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