Foraging Sti lengde Protokoll for<em> Drosophila melanogaster</em> Larver

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

Drosophila melanogaster larvebanelengde fenotype er et etablert mål som brukes for å studere genetiske og miljømessige bidrag til atferdsvariasjon. Larvebanelengde analysen ble utviklet for å måle individuelle forskjeller i foraging atferd som senere ble knyttet til beite genet. Larve banelengde er en lett scoret egenskap som muliggjør innsamling av store utvalgsstørrelser, med minimal kostnad, for genetiske skjermer. Her gir vi en detaljert beskrivelse av dagens protokoll for larvebanelengde analysen først brukt av Sokolowski. Protokollen detaljer hvordan du reproduserbart håndtere forsøksdyr, utføre atferdsanalyse og analysere dataene. Et eksempel på hvordan analysen kan brukes til å måle atferds plastisitet som respons på miljøendringer, ved å manipulere mate miljø forut for utførelse av analysen, er også tilveiebrakt. Endelig passende test design så vel som miljømessige faktorer som kan endrelarve banelengde som mat kvalitet, utviklings alder og dag effekter er diskutert.

Introduction

Siden oppdagelsen av det hvite genet i Thomas Hunt Morgan laboratorium i 1910, har bananflue, Drosophila melanogaster (D. melanogaster), blitt brukt som modell for studiet av molekylære og fysiologiske fundamentet for ulike biologiske prosesser. Populariteten til D. melanogaster i stor grad stammer fra den betydelige mengde og utvalg av genetiske verktøy. Drosophila lille størrelse, relativ enkel håndtering og kort generasjonstid gjengi det en ideell modell for genetiske studier. Like viktig er Drosophila kapasitet til å demonstrere mange av fenotyper uttrykt av mer komplekse organismer inkludert pattedyr. Dette omfatter komplekse fenotyper som adferd som skiller seg ved grenseflaten mellom organismen og dens omgivelser. Som sådan, atferdsstudier på bananflue har bidratt vesentlig til vår forståelse av hvordan gener og miljø megle atferd1.

En av de første studier av D. melanogaster larve atferd undersøkt individuelle forskjeller i larve foraging strategier ved å måle banelengder av larver ^to mens fôring. Sti-lengde ble definert som den totale distansen som en enkelt larve på gjær, innenfor en fem minutters periode. Både laboratoriestammer og fluer fra en naturlig populasjon i Toronto variert i sine foraging atferd, og det var en genetisk komponent til individuelle forskjeller i banelengde. To larve foraging morphs ble beskrevet fra de kvantitative banelengde fordelinger og de ble kalt rover og sitter. Rovers stille lengre bane-lengder mens traversering et større område, mens på en mat underlaget enn stedfortreder. Ved hjelp av denne banelengde analysen, de Belle et al. ³ kartlagt beite (for) genet underliggende disse individuelle atferdsforskjeller til en diskret plassering på chromosome- 2 (24A3-24C5). Den D. melanogaster for genet ble senere klonet ⁴ og viser seg å være en cGMP avhengig proteinkinase ^5, en modulator av fysiologi og oppførsel i Drosophila og andre organismer ^6.

Her skisserer vi den gjeldende protokollen for larvebanelengde analysen opprinnelig utviklet i Sokolowski ^2. Selv om noen aspekter av analysen har endret seg gjennom årene, har konseptet bak utformingen ikke. Vi gir også data for å illustrere analysen potensial for å vurdere genetiske og miljømessige bidrag til individuelle forskjeller i foraging atferd Drosophila larver. Larvebanelengde analysen er enkel, effektiv og robust. En enkelt person kan teste opptil 500 larver med letthet i fire timer og resultater kan oppnås med en høy grad av reproduserbarhet. Opprinnelig utviklet for å lokalisere for, det kan brukes i genetiske skjermer, kvantitativ egenskap locus kartlegging, og i studierav gen-by-miljø (GXE) interaksjoner. Videre sin enkelhet og reproduserbarhet gjør det til en stor ressurs for lavere undervisning.

Protocol

1. Forbered Grape Plater og Holding Flasker for innsamling av larver For å gjøre holder flasker, skjære hull i den ene siden av 6 oz fly kulturflasker, store nok til å passe en flue hetteglass plugg for lufttilførsel (Fig. 1D). For å gjøre drue plater, fremstille 250 ml av druesaft-medium (1,8% agar, 45% druesaft, 2,5% eddiksyre, 2,5% etanol) ved koking av agar, druesaft og det meste av vannet, avkjøles til 70 ° C ( rør under avkjøling), og deretter legge eddiksyre og eta…

Representative Results

Forskjeller i banelengde på roveren og sitter for stammer og effekten av mat deprivasjon på banelengde er illustrert i fig. . 3 Data samlet inn over tre sammenhengende dager med testing viste en betydelig belastning effekt (F (1421) = 351,89, p <2,20 x 10 -16, Fig. 3A), med rovere reise lenger enn stedfortreder. I tillegg til den belastning virkning, var det også en signifikant behandlingseffekt…

Discussion

Stien lengde analysen beskrevet her har en robust og enkelt mål på beite atferd Drosophila larver. Protokollen følger den generelle metoden beskrevet i Sokolowski ^2, men har siden blitt forbedret i forhold til effektivitet og eksperimentelle kontroller. Så langt vi kjenner til denne metoden er den eneste tilgjengelige metoden for måling larve banelengde. Den opprinnelige versjon av banelengden protokoll ^{2, 3, 15, 16} testet larver på Petri-skåler med et tynt lag av gjærpasta påfør…

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