Dette papir beskriver en detaljeret og yderst effektiv protokol for enkelt sensillum optagelser fra sensilla basiconica på blækspruttearme af insekt mouthparts.
Blækspruttearme af locust mouthparts betragtes som konventionelle gustatoriske organer, der spiller en vigtig rolle i en locust mad valg, navnlig til påvisning af ikke-flygtige kemiske signaler gennem sensilla chaetica (tidligere benævnt terminal sensilla eller crested sensilla). Der er nu stadig flere beviser at disse blækspruttearme også har en olfaktoriske funktion. En lugtstof receptor (LmigOR2) og en lugtstof-bindende protein (LmigOBP1) er blevet lokaliseret i neuroner og tilbehør celler, henholdsvis i sensilla basiconica af blækspruttearme. Enkelt sensillum optagelse (SSR) bruges til at registrere svarene fra lugtstof receptor neuroner, som er en effektiv metode til screening af aktive ligander på specifikke lugtstof receptorer. SSR bruges i funktionelle studier af lugtstof receptorer i palp sensilla. Strukturen i den sensilla basiconica beliggende på kuplen af blækspruttearme anderledes end af dem på antennerne struktur. Derfor, når du udfører en SSR fremkaldt af duftstoffer, nogle specifikke råd kan være nyttige for at opnå optimale resultater. I dette papir, er en detaljeret og yderst effektiv protokol for en SSR fra insekt palp sensilla basiconica indført.
Dyr har udviklet sig en række chemosensory organer, der fornemmer eksogene kemiske signaler. I insekter er de vigtigste chemosensory organer antenner og blækspruttearme. På disse organer, er flere typer af chemosensory hår, kaldet chemosensory sensilla, innerveres af chemosensory neuroner (CSNs) inden for hår. CSNs i chemosensory sensilla genkende specifikke kemiske signaler gennem signaltransduktion fra kemiske stimuli til elektriske potentialer, der overføres efterfølgende til den centrale nervesystem1,2,3 .
CSNs udtrykke forskellige chemosensory receptorer [fxlugtstof receptorer (ORs)], ionotropic receptorer (IRs) og gustatoriske receptorer (GRs) på deres membraner, som indkode eksogene kemiske signaler forbundet med forskellige typer af chemosensation 4,5,6. Karakterisering af CSNs er nøglen til udredning af cellulære og molekylære mekanismer af insekt chemoreception. Nu enkelt sensillum optagelse (SSR) er en meget udbredt teknik til karakterisering af insekt CSNs i de antennal sensilla af mange insekter, herunder flyver7, møl8, biller9, bladlus10, græshopper11, og myrer12. Men få studier har anvendt en SSR insekt blækspruttearme13,14,15,16,17, fordi de særlige strukturer i deres sensilla gøre en elektrofysiologiske optagelse vanskeligt18.
Sværme af græshopper (Orthoptera) forårsage ofte alvorlige afgrøde skader og økonomiske tab19. Blækspruttearme menes at spille en vigtig rolle i mad udvælgelsen af græshopper20,21,22,23,24. To typer af chemosensory sensilla er undersøgt af en scanning elektron mikroskop (SEM). Normalt, er 350 sensilla chaetica og 7-8 sensilla basiconica observeret på hver kuppel af locust blækspruttearme18. Sensilla chaetica er gustatoriske sensilla, der fornemmer ikke-flygtige kemiske signaler, der henviser til, at sensilla basiconica har en olfaktoriske funktion, sensing flygtige kemiske signaler.
På locust blækspruttearme, diameteren af hår stikkene af sensilla basiconica (ca. 12 µm), er meget større end dem af sensilla chaetica (ca. 8 µm)18,25. Sensilla basiconica på blækspruttearme cuticular væg er meget tykkere end antennal sensilla18. Derudover har kuplen af palp væske indhold inden for en meget fleksibel neglebånd. Disse egenskaber betyder, at en penetration med en mikroelektrode og anskaffelsen af god elektrofysiologiske signaler er vanskeligere end for antennal sensilla. I dette papir præsenteres en detaljeret og yderst effektiv SSR protokol for johannesbrød palp sensilla basiconica med en video.
Insekter afhængige blækspruttearme at opdage mad lugt, og deres blækspruttearme menes at spille en vigtig rolle i artsdannelse13,27. Blækspruttearme er simpel olfaktoriske organer og får stigende opmærksomhed som en attraktiv model for udforskning af neuromolecular netværk underliggende chemosensation28.
Insekt labellar og palp SSRs er blevet med held udført på Drosophila melanogaster, Anop…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde er støttet af en bevilling fra National Natural Science Foundation of China (No.31472037). Enhver omtale af handelsnavne eller kommercielle produkter i denne artikel er udelukkende til brug for specifikke oplysninger og indebærer ikke en anbefaling.
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 |