Summary

Único Sensillum gravações para Locust palpo sensilas Basiconica

Published: June 23, 2018
doi:

Summary

Este artigo descreve um protocolo detalhado e altamente eficaz para gravações de único sensillum do basiconica de sensilas sobre os palpos de peças bucais de insetos.

Abstract

Os palpos das peças bucais locust são considerados órgãos gustativos convencionais que desempenham um papel importante na seleção de alimentos de um gafanhoto, especialmente para a detecção de não-volátil sugestões químicas através de sensilas chaetica (anteriormente denominado terminais sensilas ou crista sensilas). Há crescente evidência de que estes palpos também têm uma função olfativa. Um receptor de odorante (LmigOR2) e uma proteína ligadora de odorante (LmigOBP1) foram localizadas nos neurônios e células de acessório, respectivamente, na basiconica de sensilas dos palpos. Sensillum única gravação (SSR) é usado para gravar as respostas dos neurônios receptores de odorante, que é um método eficaz para ligantes ativos sobre os receptores específicos odorante de triagem. SSR é usado em estudos funcionais de receptores de odorante no sensilas palpo. A estrutura do basiconica de sensilas localizado na cúpula dos palpos difere um pouco da estrutura das pessoas sobre as antenas. Portanto, ao realizar um SSR eliciado odorantes, alguns conselhos específicos podem ser útil para a obtenção de melhores resultados. Neste trabalho, é apresentado um protocolo detalhado e altamente eficaz para um SSR de inseto palpo sensilas basiconica.

Introduction

Animais têm evoluído de uma gama de órgãos chemosensory que detetam sugestões químicas exógenas. Em insetos, os mais importantes órgãos de chemosensory são as antenas e os palpos. Nestes órgãos, diversos tipos de cabelos chemosensory, chamados chemosensory sensilas, são inervados pelos neurônios chemosensory (CSNs) dentro os pelos. CSNs em chemosensory sensilas reconhecem sugestões químicas específicas através de transdução de sinal de estímulos químicos para potenciais eléctricos que posteriormente são transferidos até o sistema nervoso central1,2,3 .

CSNs expressam vários receptores chemosensory [por exemplo, receptores de odorante (ORs)], geleificação receptores (IRs) e receptores gustativos (GRs) em suas membranas, que codificam exógenas sugestões químicas associadas com diferentes tipos de chemosensation 4,5,6. A caracterização da CSNs é a chave para a elucidação dos mecanismos celulares e moleculares de inseto quimiorecepção. Agora gravação única sensillum (SSR) é uma técnica amplamente utilizada para a caracterização de insecto CSNs nos sensilas antenais de muitos insetos, incluindo moscas7, traça8, besouros9, pulgões10, gafanhotos,11, e formigas,12. No entanto, poucos estudos têm aplicado um SSR a inseto palpos13,14,15,16,17, porque as estruturas particulares da suas sensilas fazem um gravação eletrofisiológicas difícil18.

Enxames de gafanhotos (Orthoptera) muitas vezes causam danos à lavoura grave e perda econômica19. Os palpos são acreditados para jogar um papel importante na seleção alimentar de gafanhotos20,21,22,23,24. Dois tipos de sensilas chemosensory são investigados por um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Geralmente, chaetica 350 sensilas e 7-8 sensilas basiconica são observados em cada cúpula dos locust palpos18. Chaetica de sensilas são sensilas gustativas que detetam sugestões químicas não-volátil, enquanto sensilas basiconica têm uma função olfativa, sensoriamento sugestões químicas voláteis.

Em palpos de locust, os diâmetros das tomadas de cabelo da basiconica de sensilas (ca. 12 µm), são muito maiores do que aqueles de sensilas chaetica (ca. 8 µm)18,25. A parede cuticular do basiconica de sensilas sobre os palpos é muito mais espessa do que a de sensilas antenais18. Além disso, a cúpula do palpo tem conteúdo líquido dentro de uma cutícula altamente flexível. Estas características significam que uma penetração com um microeléctrodo e uma aquisição de sinais eletrofisiológicos boas é mais difícil do que para sensilas antenais. Neste trabalho, um protocolo SSR detalhado e altamente eficaz para locust palpo sensilas basiconica é apresentado com um vídeo.

Protocol

1. preparação dos instrumentos e inseto Preparando o tungstênio soluções eletrodos e estímulos Fixar um novo fio de tungstênio (diâmetro de 0,125 mm, comprimento de 75 mm) em um micromanipulador e apontá-lo em uma solução de nitrito (NaNO2) de sódio 10% (p/v) em uma seringa de 10 V fornecida por uma fonte de alimentação por cerca de 1 min sob um estereomicroscópio (ampliação de 40 X). Mergulhe o fio de tungstênio afiada repetidamente em soluç?…

Representative Results

Dois subtipos de sensilas (pb1 e pb2) sobre o palpo maxilar locust são identificados com base em dinâmica de resposta diferente de químicos odorantes (10% 1-nonanol e ácido nonanoico de 10%). Os neurônios no pb1 produzem significativamente mais picos de até 1-nonanol do ácido nonanoico enquanto os neurônios em pb2 são significativamente que menos ativado por 1-nonanol comparado com ácido nonanoico (Figura 4). Hexanal e E-2-Hexenal podem evocar um pa…

Discussion

Insetos dependem de palpos para detectar odores de comida, e seus palpos são acreditados para jogar um papel importante na especiação13,27. Os palpos são simples órgãos olfativos e estão recebendo crescente atenção como um atraente modelo de exploração da neuromolecular redes subjacente chemosensation28.

Inseto labellar e palpo SSRs foram realizados com sucesso em Drosophila melanogaster,

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho é apoiado por uma concessão da Fundação Nacional de ciências naturais da China (No.31472037). Qualquer menção de nomes comerciais ou produtos comerciais neste artigo é exclusivamente com o propósito de fornecer informações específicas e não implica uma recomendação.

Materials

Tungsten wire ADVENT W559504 Used for making the electrode and fixing the palp
NaNO2 Sigma-aldrich 563218-25G Used for sharpening the tungsten wire
AC Power Supply Syntech A2-70 Providing the voltage in sharpening the tungsten wire
Stereoscope Motic SMZ-163 Used for observing the sharpening of tungsten wire
Microscope Olympus W-51 Used for observing the sensilla on locust maxillary palp
Intelligent Data Acquisition Controller Syntech IDAC-4 Real-time on screen display of all signals before and during recording
Stimulus controller Syntech CS-55 Used for controlling the stimulus application
Electronic micromanipulator C.M.D.T CFT-8301D Used for minor movement of the recording electrode
Micromanipulator Narishige MN-151 Used for minor movement of the reference electrode
Speaker EDIFIER R101T06 Connected with IDAC-4 and providing sound for the signal
Magnetic base PDOK PD-101 Used to hold the electrode, and stimulus delivery tube
Vibration Isolation Table TianHe HAP-100-1208 Used for isolating the vibration from the equipment
Glass slide CITOGLAS ZBP-407 Used for making the base for the MPH
Blu-tack Bostik Blu-tack-45g Fixing the tungsten wire
Pasteur tube YARE WITEG Placing the filter paper containing stimuli solutions

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Cite This Article
Li, H., You, Y., Zhang, L. Single Sensillum Recordings for Locust Palp Sensilla Basiconica. J. Vis. Exp. (136), e57863, doi:10.3791/57863 (2018).

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