유도 및 개미, Vollenhovia Emeryi 를 사용 하 여 근 친 십자가의 평가
Summary
이 프로토콜에서 근 친 십자가 실시 하 고 그 십자가의 성공을 평가 하기 위한 메서드가 개미 Vollenhovia emeryi에 대 한 설명 합니다. 이러한 프로토콜은 실험 Hymenoptera에 섹스 결정 시스템의 유전 기초를 이해 하기 위한 중요 합니다.
Abstract
성 결심 캐스케이드의 유전 및 분자 구성 요소는 꿀벌, Apis mellifera, hymenopteran 모델 생물에에서 광범위 하 게 연구 되었습니다. 그러나, 작은 다른 비 모델 hymenopteran taxa, 개미 같은 성 결정 메커니즘에 대 한 알려져 있다. Hymenopteran 종에서 진화 하는 라이프 사이클의 복잡 한 특성, 유지 하 고 실험실에서이 유기 체 사이 실험적인 십자가 실시 하기가 어렵습니다. 여기, 우리가 근 친 십자가 수행 하 고 개미 Vollenhovia emeryi에 그 십자가의 성공을 평가 하기 위한 방법을 설명 합니다. Emeryi 대를 사용 하 여 실험실에서 근 친을 유도 하는 것은 종족의 유일한 생물학 때문에 상대적으로 간단 합니다. 특히,이 종 생산 androgenetic 남성, 그리고 여성 reproductives 전시 날개 다형성, 유전 십자가에 고기의 식별을 단순화. 또한, 근 친 결혼의 성공 평가 간단 남성 제작 하실 수 있습니다 지속적으로 정상적인 남성만 잘 정의 된 생식 기간 동안 필드에 표시 하는 동안, 십자가 inbreeding로 합니다. 우리의 프로토콜을 사용 하 여 emeryi 대 모델로 개미 종에서 성 결심 체계의 유전과 분자 기초 조사를 허용 합니다.
Introduction
개미와 꿀벌, Eusocial Hymenopteran taxa heterozygous 하나 이상의 무료 섹스 결정에 어떤 개인 (CSD) loci 될 여성, 그는 호모-또는 hemizygous haplodiploid 성 결심 체계 진화 남성 (그림 1A)1되.
섹스 결정 캐스케이드에 관련 된 유전자 및 분자 구성 요소는 꿀벌, Apis mellifera, hymenopteran 모델 생물2,,34에 잘 연구 되었습니다. 최근 비교 유전체학 조사 개미와 꿀벌 섹스 결정 통로 초기 성 결정 유전자를 csd5등에서 많은 상 상속 homologs 공유 것이 좋습니다. 그러나,이 homologs의 기능 보존에 대 한 증거는 아직 개미 부족.
이 문제를 해결 하기 위해 근 친 라인 들은 유전 매핑 및 분자 연구에 필수적으로 개발 될 필요가 있다. 그러나, 유지 하 고 진화 하는 라이프 사이클의 복잡 한 특성 때문에 실험실에서이 유기 체 사이 실험적인 십자가 실시 하기가 어렵습니다.
여기, 우리가 개미6,7성 결심 체계의 유전과 분자 기초 조사 모델 Vollenhovia emeryi 사용 합니다. 이 종의 근 친 라인 이전 개미6에 처음으로 섹스 결정에 관련 된 특성에 대 한 양적 특성 loci (QTL)의 연계 매핑을 위해 개발 되었다. 또한, 분자 성 결정 캐스케이드 조사7되었습니다. 이 종 특이 한 복제 시스템을 gynogenesis와 androgenesis (그림 1B)8,9를 사용 하 여 진화 하고있다. 대부분의 새로운 퀸 즈와 남성 clonally 생산 됩니다 산 모와 아버지의 유전자에서 각각. 또한, 근로자와 일부 퀸 즈 생산 성적으로8. 이 복제 시스템은 성적으로 사용 하 여 생산 하는 근 친 십자가 퀸 즈 생산과 남성 클래식 backcross에 유전으로 동일 하기 때문에 유전자 연구에 특히 적합 합니다. 성적으로 생산된 퀸 즈 다 모성 유전자10 (그림 1B)에서 생산 하는 퀸 즈에서 형태학 상으로, 이후 실시 하 고 평가 하는 근 친 십자가 크게 단순화이 메서드를 사용 하 여.
이 문서에서는, 교차 시험, 실험실 식민지의 설립을 위한 방법 근 친 결혼의 응용 십자가 전체 sib 쌍을 사용 하 고 식민지 일원의 유전형과 남성 자손의 절 개를 사용 하 여 그 십자가의 성공 평가 생식 기는 emeryi 대에 설명 되어 있습니다.
복제 시스템 고용에 inbreeding 십자가의 응용 프로그램은 종종 어떤 조사는 Hymenoptera에 섹스 결정 시스템의 필수적인 첫 번째 단계. 예를 들어 Cardiocondyla obscurior, 2 중 남성 전체-sib 실험실에서 짝짓기의 10 세대 후의 거의 완전 한 부재 부재 CSD 로커 스11의 보여 줍니다. 그것은 남성 근 친 십자가6,,1213에서 생산의 비율에서 CSD loci의 수를 예측할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 문서에서는 근 친 십자가 유도 하 고 emeryi 대개미에 근 친 결혼의 발생을 평가 하는 데 사용할 수 있는 프로토콜을 보여 줍니다. 실험, 십자가 대 한 사용 하는 개인의 유전형은 근 친 십자가 성공한 되도록 필요 합니다. 그러나, 이러한 교차 테스트의 효율성 2 중 남성은 단일 남성만 생산할 수가 있는 필드와 실험실6동안 연중 생산 수 명확 하 게 명백한 것입니다. Sib 성?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리 감사 씨 타 쿠 시 마다, AntRoom, 도쿄, 일본의 대리인 emeryi V. reproductives의 그의 사진 제공. 이 프로젝트 젊은 과학자 (16J00011), 그리고 젊은 과학자 (B)(16K18626)에 대 한 원조에 부여에 대 한 과학 진흥 (JSP) 연구 협력에 대 한 일본 사회에 의해 투자 되었다.
Materials
| Plaster powder | N/A | N/A | Any brand can be used |
| Charcoal, Activated, Powder | Wako | 033-02117,037-02115 | |
| Slide glass | N/A | N/A | Any brand can be used |
| Dry Cricket diet | N/A | N/A | Any brand can be used |
| Brown shuger | N/A | N/A | Any brand can be used |
| Styrene Square-Shaped Case | AS ONE | Any size | Size varies by number of ants |
| Incbator | Any brand can be used | ||
| Aluminum block bath Dry thermo unit DTU-1B | TAITEC | 0014035-000 | |
| 1.5mL Hyper Microtube,Clear, Round bottom | WATSON | 131-715CS | |
| Ethanol (99.5) | Wako | 054-07225 | |
| Stereoscopic microscope | N/A | N/A | Any brand can be used |
| Forseps | DUMONT | 0108-5-PO | |
| Chelex 100 sodium form | SIGMA | 11139-85-8 | |
| Phosphate Buffer Saline (PBS) Tablets, pH7.4 | TaKaRa | T9181 | |
| Paraformaldehyde | Wako | 162-16065 | |
| -Cellstain- DAPI solution | Dojindo Molecular Technologies | D523 | |
| VECTASHIELD Hard・Set Mounting Medium with TRITC-Phalloidin | Vector Laboratories | H-1600 | |
| ABI 3100xl Genetic Analyzer | Applied Biosystems | Directly contact the constructor formore informations. | |
| Confocal laser scanning microscope Leica TCS SP8 | Leica | Directly contact the constructor formore informations. | |
| HC PL APO CS2 20x/0.75 IMM | Leica | Directly contact the constructor formore informations. | |
| HC PL APO CS2 63x/1.20 WATER | Leica | Directly contact the constructor formore informations. | |
| Leica HyDTM | Leica | Directly contact the constructor formore informations. | |
| Leica Application Suite X (LAS X) | Leica | Directly contact the constructor formore informations. |
Referências
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