Et justerbart high-definition imaging system til adfærdsmæssige undersøgelser af Drosophila Voksne

Summary

Denne protokol beskriver, hvordan man laver en simpel voksen Drosophila adfærd observation kammer, og hvordan man tager high-definition fotografier / videoer af morfologi eller adfærd af forskellige typer af frugt fluer i observationskammeret gennem relativt enkle og overkommelige metoder.

Abstract

Drosophila melanogaster er en meget kraftfuld model inden for biologisk forskning, men en dårlig model til fotografering eller videografi. Dette papir beskriver en enkel, men effektiv metode til at observere og dokumentere adfærd eller morfologi af fluer. Fluer blev placeret i et gennemsigtigt observationskammer ca. Ø15 x 5mm (ingen mad indeni) eller Ø15 x 12 mm (med et 8 mm højt stykke mad indeni). Efter at have dækket med et ultraviolet (UV)/klart filter med høj lystransmission blev kammeret placeret under et 5-50x zoom stereomikroskop, og mini lysdiode (LED) videolys blev placeret på begge sider af mikroskopet for at belyse kammeret for at opnå ensartet, blødt, lyst og næsten skyggefrit lys. Derefter blev et kompakt digitalt kamera med 3-5x optisk zoom, som kan optage 1080 P high-definition eller højere opløsningsvideo (med en billedhastighed på ≥30 fps), forbundet til mikroskopets okular gennem et beslag, og fotografier eller videoer blev taget gennem okularet. Ved at justere zoomknappen på zoomstereoskopet var det meget nemt at spore fluerne og tage panorama- eller detaljerede nærbilleder efter behov, mens kameraet optog alt under mikroskopet. Fordi fluerne kan forblive på enhver position i kammeret, kan de observeres og registreres fra alle retninger. De fotografier eller videoer, der er taget, er af god billedkvalitet. Denne metode kan bruges både til videnskabelig forskning og undervisning.

Introduction

Drosophila melanogaster er en fremragende model inden for biologisk forskning; det er dog en dårlig model til fotografering eller videografi, da den er for lille til et kamera eller et videokamera og for stor til et sammensat mikroskop¹. På trods af fremragende forskning beskrevet i litteraturen, har de fleste undersøgelser kun givet slørede, uklare billeder, snarere end klare og skarpe fotografier med klare detaljer, der illustrerer flyveadfærd bliver beskrevet. Desuden, selv om flyve adfærd er blevet grundigt undersøgt (f.eks frieri og kampe), de fleste af disse papirer har brugt illustrationer til at forklare deres forskning til læserne.

Dette papir beskriver en enkel og økonomisk tilgang. Ved hjælp af denne metode kan ikke kun drosophilas forskellige adfærd observeres, men også alle de detaljer, der kan observeres under et stereozoommikroskop, kan registreres klart og skarpt. Selvfølgelig kan denne metode også bruges til at registrere morfologien af fluer, som når de går ind i en søvn- eller semi-søvntilstand, giver den stationære model brugeren mulighed for at tage et fotografi eller en stak fotografier med forskellige fokale fly for at få et udvidet dybdeskarphedsfoto. Disse metoder kan realiseres uden kompliceret teknologi og dyrt udstyr eller endda fremragende manuelle færdigheder.

Videokomponenten i denne artikel viser videoer af flere typiske adfærd hos fluer. Formålet med at vise disse videoer er dobbelt: den ene er at lade publikum vide, hvad der kan fanges og præsentere billedkvaliteten opnået ved hjælp af denne metode; den anden er at lade nye studerende, der er interesseret i Drosophila, men hidtil ikke har haft mulighed for rent faktisk at observere adfærd fluer forstå adfærd fluer (såsom frieri, kampe) gennem disse klare videoer i stedet for illustrationer eller slørede billeder.

Supplerende Video: Fruit Fly Behavior: Klik her for at downloade denne fil.

Protocol

1. Konstruktion af observations-/dokumentsystemet BEMÆRK: De materialer, der er nødvendige for at konstruere flyveadfærdsobserverings-/dokumentsystemet, vises i figur 1, og det færdige system vises i figur 2. Protokollen til at konstruere systemet, og hvordan du bruger det er beskrevet nedenfor. Lav en fly behavior observation c</em…

Representative Results

Skyd gennem et UV-filter for klare og skarpe billederUdfør et simpelt eksperiment for at observere forskellen mellem et UV-filter og almindeligt glas i laboratoriet. Tag en flue kultur hætteglas, fjerne proppen, placere den under et stereo dissekere mikroskop, og dække det (skiftevis) med et UV-filter og en Petri parabol låg. Fotografierne taget i disse to tilfælde er vist i figur 5. Fotografiet taget gennem UV-filteret er klart og skarpt, meget lig det fotografi, d…

Discussion

Lys er kernen i fotografering og videografi og er den afgørende faktor for at opnå billeder af høj kvalitet¹⁶. Her blev to LED-videolamper med justerbar lysstyrke og farvetemperatur brugt som illuminatorer, og et gennemsigtigt materiale blev valgt til at lave FBOC. LED-lyspanelerne på begge sider gav nok lysstyrke, og det gennemsigtige materiale blødgjorte og spredte lys, der til sidst producerede ensartet, blødt og stærkt lys til at belyse fluerne i FBOC uden at producere ubehagelige overe…

Materials

compact camera, Nikon P310	Nikon		3-5x optical zoom, cam record 1080 P HD video
ethylamine foam			60 mm x 60 mm x 15 mm
Food Blue No 1		CAS 3844-45-9
mini LED lights and transformer	GODOX	LED-P120	have 5000-5600 K color temperature
small container (e.g. bottle cap)			about Ø 15 mm x 20 mm
UV / Clear filter			high-quality UV/Clear filter with high transmittance, 30-40 mm
zoom stereo microscope			5-50x zoom