Method Article
Лаборатория корпус из бирюзы, которую Пецилиевые рыбы может масштабироваться до дома и эффективно поднять тысячи отдельных рыб в централизованной воды система фильтрации, используя ту же инфраструктуру, используемые для стандартных данио рерио зал. Здесь мы подробно список стандартизированных процедур, которые позволяют эффективно Пецилиевые рыбы обслуживания.
Развитие практики земледелия в лаборатории-модель рыб, используемых для экспериментальных целей извлекла большую пользу из создания ссылок рыбы модели систем, таких как данио рерио и оризии. В последние годы возникающих рыбы – бирюзовый Пецилиевые рыбы (Nothobranchius furzeri) – была принята растущее количество исследовательских групп в областях биологии старения и экологии. С неволе продолжительность жизни 4-8 месяцев этот вид shortest-lived позвоночных, поднятые в неволе и позволяет научное сообщество теста – в короткое время – экспериментальных мероприятий, которые могут привести к изменению скорости старения и продолжительность жизни. Учитывая уникальный биологии этого вида, характеризуется Эмбриональная диапауза, взрывных полового созревания, отмеченные морфологических и поведенческих половой диморфизм - и их сравнительно короткий взрослой жизни - ad hoc земледелия практики находятся в срочных спроса. Этот протокол сообщает набор ключевых животноводства мер, которые позволяют оптимальное бирюзовый Пецилиевые рыбы уход лаборатории, позволяя научное сообщество принять этот вид как модель мощного лабораторных животных.
Учитывая короткий промежуток жизни и быстрого жизненного цикла, бирюзовый Пецилиевые рыбы быстро растут как многообещающие новые модели организм в биологии1,2,3. Этот вид характеризуется уникальным жизненного цикла для костистых, состоящий из Эмбриональная диапауза, быстрого полового созревания и продлила жизнь продуктивного этапа4,5. Недавняя работа способствовала изучение биологии этого вида, как в неволе, так и в диких6,7. Бирюзовый Пецилиевые рыбы живут в сезонных пресноводных водоемах формы во время сезона дождей в Африканской Саванны в Зимбабве и Мозамбике. Во время сухого сезона эмбрионы выжить в сухой грязи в отсутствие воды силу стресс устойчивостью жизни этап, называемый диапаузу.
Генетические карты для этого вида были созданные8,9, и недавно их геном была последовательной и собран в10,11. Были разработаны несколько инбредных лаборатории рыбы штаммов, и трансгенез и геном редактирования через ТРИФОСФАТЫ/Cas9 стали доступны в этот вид, де-факто содействие бирюзовый Пецилиевые рыбы как конкурентоспособной Лаборатория позвоночных модельный организм 12,,1314.
Хотя протокол лабораторных уже опубликован для этого вида15, в настоящем протоколе мы разрабатываем полный перечень руководящих принципов экспериментальной лаборатории, которые специально направлены на исследования, которые расследуют старения и выживания. Настоящий Протокол позволяет исследователям уже знакомы с данио рерио и оризии стать разбираются в животноводстве бирюзовый Пецилиевые рыбы, приняв минимальное количество основных корректировок. В то же время этот протокол обеспечивает исследователей без предварительного опыта в животноводстве рыбы с необходимыми инструментами для повышения процветающей колонии бирюзовый Пецилиевые рыбы.
Рыбы поднимаются на 28 ° C в системе рециркуляции воды (см. параметры воды), с 10-20% ежедневно водоотведения. Рекомендуется использовать три различных танк размеры: 0,8 Л, 2.8 L и 9,5 л Каждый танк получает постоянный воды 2 мл/сек.
1. реагенты подготовка (не включены в материалы)
Примечание: Африканский бирюзовый Пецилиевые рыбы (Nothobranchius furzeri) может предоставляться из установленных лабораторных запасов. Ежегодный Пецилиевые рыбы сушки устойчивые эмбрионы могут быть отправлены по почте. Важно, чтобы корабль эмбрионов в диапазоне температур 8-30 ° C.
2. Разведение
3. эмбриона животноводства
4. инкубационные бирюзовый Пецилиевые рыбы
Примечание: Бирюзовый Пецилиевые рыбы эмбрионы могут успешно вылупились в гуминовые кислоты раствор14.
5. привлечение несовершеннолетних и взрослых рыб
6. питание
Примечание: Лаборатория бирюзовый Пецилиевые рыбы можно скармливать сочетание ребенка артемии (науплийартемии Салина ) и кровь червя (Chironomus spp. личинок). Бирюзовый Пецилиевые рыбы Фрай питаются исключительно ребенка артемии. Несовершеннолетних и взрослых рыб кормят два раза в день артемии и кровь червя (рис. 2). В идеале рыба может быть использована несколько раз в день, превышает 2 кормления указывается в настоящем Протоколе.
7. Пецилиевые рыбы лаборатории штамм генотипирования
Примечание: Различать среди штаммов бирюзовый Пецилиевые рыбы, а также для определения пола в пределах каждого штамма, конкретных генетических (микроспутника) маркеры можно использоваться9 (Таблица 1).
8. параметры воды
Примечание: Земледелие организмов, которых используется взрослых фенотипирование требует условий высокостабильных животноводства на протяжении всей жизни целевых видов. Таким образом культивирования водных организмов, таких как бирюзовый Пецилиевые рыбы, требует строгого контроля параметров воды. Рециркуляции воды, с дополнительные четыре шаги фильтрация воды, обеспечивает надежную основу для достижения контроля над параметры воды, обеспечивая все танки на тех же условиях воды с течением времени. Рекомендуется для воссоздания системы воды от обратного осмоса (RO) воды, добавил с коммерческой морской соли и натрия бикарбоната.
Бирюзовый Пецилиевые рыбы правильного хозяйствования приводит медиана выживаемости колеблется от 12-18 недель в ГРЗ деформации (например, рис. 4A). Вариации медиана выживаемости зависит от диеты, частота кормления и жилищных условий температуры. Результаты бедных животноводства в кривых выживания представляя более ранней смертности и повторяющихся, внезапных капель выживание на протяжении времени, характеризуется несколько точек перегиба (рис. 4B).
Рисунок 1: представитель эмбриональной стадии развития с соответствующими инкубации субстрата. (A) свеже собранных эмбрионов, инкубировали в раствор метиленового синего в инкубаторе на 28 ° C. (B) эмбрионов, готовы к переходу на твердом носителе, либо фильтр бумага или кокосового волокна. (C) эмбрионов готовы быть вылупились, отображение типичных Золотой ирисов. Линейки шкалы равно 1 мм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2: этапы бирюзовый Пецилиевые рыбы после инкубационного развития. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3: представитель рыбы ID тега для рыб от стадии 3 года. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4: представитель выживания кривой для 70 мужчин бирюзовый Пецилиевые рыбы. (A) типичными выживания кривая для лаборатории рейз бирюзовый Пецилиевые рыбы. (B) Сравнение кривых выживания, полученных из рыбы, поднятые в условиях оптимального земледелия (черный) и бедных животноводства (красный и синий). Пунктирная красная горизонтальная линия показывает 50% выживания, пересекающихся кривая выживания на средний срок (указан на оси x). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
ID | Форвард грунтовка | Обратный грунтовка | Размер диапазона (bp) | ||
* NfuSU0007 | GGCTAAGCCTTGCTGACAGA | CAGGGAGCTGAAAACCTCAG | 166 - 214 | ||
* NfuSU0010 | CGCAGTCTGATCAAATCGTGT | TGTTTGAAGGTTCACATTCATTATC | 220 - 272 | ||
NfuSU0016 | CATGGCTAAACCGTGATGAA | GAAGGACGCCAGCTATGAAG | 209 - 240 | ||
NfuSU0022 | AACACAGCTCTCGTAAGGAGGTA | TTCAGACTTGTCTTACTACCATGTTT | 198 - 238 | ||
NfuSU0027 | TCCAGCTGAATCGGTAATGA | AAACTCGAGGGTGCAATCTG | 164 - 226 | ||
NfuSU0049 | CTGGACAAAGTGCCAATCAC | CTCCCACAGTCCCAAAACAT | 196 - 197 | ||
NfuSU0050 | CCAGAATGAACAATACTCAGATCAA | GCAGCTTAGTTTAATGATATCACAATG | 252 - 295 | ||
NfuSU0060 | CTAGCCACTCCCCTGGTTTA | CCGTCACGATGTGCTGATAC | 216 - 248 | ||
NfuFLI0030 | CAGAAGCTAAAGGCCAGACG | GGGAAACAATAGGGAACCAC | 174 - 205 | ||
* NfuFLI0091 | ACGCTGACTCTACCCAGTC | CTGCCTGCTACTGACAATG | 355 - 373 | ||
* - секс определение маркеров |
Таблица 1: Генотипирования Праймеры для идентификации напряжения.
Мы описываем протокол для лабораторных культивирование бирюзовый Пецилиевые рыбы, включая коллекции эмбриона, инкубаторов, а также взрослых рыб жилья, разведения и кормления. Наш протокол предназначен для лабораторий, которые проводят исследования сосредоточены на взрослых рыб, в частности для экспериментальных исследований по вопросам старения и продолжительность жизни. Бирюзовый Пецилиевые рыбы может быть поднят на стандартный данио рерио фонда; Однако важные аспекты разведения Пецилиевые рыбы отличаются от стандартных данио рерио ухода16. Эти изменения включают скорейшего перехода от артемии только диеты диеты дополнена богатой белком крови червя, а также конкретные шаги в инкубации эмбрион, состоящий из жидких и сухих инкубации стадии.
Важнейшие шаги в рамках Протокола включают доставку эмбрионов в диапазоне температур 8-30 ° C. При разведении, плодовитость зависит от питания Частота и качество продуктов питания; Поэтому мы рекомендуем по крайней мере два кормлений в день на разведение емкость для повышения доходности эмбрионов (см. раздел 5.6). Во время отбеливания эмбриона, не распространяется инкубации зародыш в отбеливающий раствор. Это может привести к повреждению яйцо хориона и смертности рост эмбриона. При инкубации эмбрионов с метиленовым синим, не затягивать инкубации готов к Люк эмбрионы дольше, чем 2 недели, как их жизнеспособность будет резко сокращено. Для штриховки бирюзовый Пецилиевые рыбы, низкая температура гуминовые кислоты раствор улучшает штриховки и полное погружение эмбрионов в решении позволяет синхронизированные штриховкой. Не достаточно аэрации во время инкубации результаты в высоких темпов СРЮ не в состоянии заполнить газового пузыря («живот слайдер» фенотипа, см в разделе 5.1).
Ограничение, накладываемое протоколом для разведения включает в себя использование песка субстрата, который создает проблемы для централизованной системы фильтрации и должны быть заменены альтернативными методами в будущем. Возможных вариантов может быть использование данио рерио Животноводство танков. Эмбрион отбеливание может вызвать основных физико химических изменений в яйцо Хорио, которая может привести к измененным Хорион физиологии и инкубационные успех. Постоянное воздействие эмбрионов Метиленовый синий может вызывать долгосрочные изменения в физиологии взрослых рыб. Повышение взрослых рыб в отдельные емкости для выживания когортных исследований может негативно сказаться на поведение рыб и здоровье. Однако Группа жилье для выживания когортных исследований добавляет значительные отягощающих факторов благодаря созданию социального господства и мужской территорий, ведущих к строгим социальной иерархии. Таким образом мы оцениваем, что изоляция мужчин рыбы для выживания исследования является разумным компромиссом. Питание лаборатории Пецилиевые рыбы колоний с живой пищи от ООН контролируемых источников добавлять риск для внешних загрязнений от паразитов и потенциально патогенных микробных сообществ. В будущем должны разрабатываться канал специальных стерильных рыбы.
Будущего совершенствования этот протокол будет сосредоточена на диете управляемой, не живут, который по-прежнему приводит к завершению полового созревания в течение 3-4 недель. В целом наш протокол предлагает доступ к бирюзовой Пецилиевые рыбы Лаборатория культивирования к широким научным сообществом.
Все авторы заявить не конкурирующие интересы финансовых и нефинансовых.
Мы благодарим Alessandro Cellerino, Тайрон Genade, Энн Брюне, Сабрина Sharp, Микки Пауэлл, Симоне Keil, Юми Ким, Патрик Смит, Кай Mathar и всех членов Валенцано лаборатории в институте Макса Планка по биологии старения за вклад в различные аспекты текущего протокола животноводства Пецилиевые рыбы с годами.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Probe calibration buffer solution pH=7.0 | Roth | A518.1 | 1L buffer solution pH=7.0 to calibrate water system pH-electrode |
Probe calibration buffer solution pH=4.0 | Roth | P712.1 | 1L buffer solution pH=4.0 to calibrate water system pH-electrode |
Conductivity standard | VWR | 83607.260 | 500 mL Conductivity standard 1,413 uS/cm to calibrate water system conductivity-electrode |
Easy Strips Test 6in1 | JBL | 2533900 | Test strips for determination chlorine values of system water |
Ammonia Test | JBL | 2536500 | Test to determine ammonia content of system water |
Red Sea Salt | Red Sea | 22 kg bucket | |
Sodium hydrogen carbonate | VWR | 27780.360 | |
Humic acid | Sigma- Aldrich | 53680-50G | |
New HUFA Artemia enrichment | ZM Systems UK | 75g bottle | |
Methylene blue | Roth | AE64.1 | |
Hydrogen peroxide solution | Sigma- Aldrich | 31642-1L | 30% (w/w) |
Coconut fiber | Dragon | ZCS010 | |
Whatman paper | GE healthcare | 3030-690 | |
Ethanol pure | VWR | 20821.467 | 100% |
Silica sand | local pet shop | ||
Artemia Eggs Premium Grade | Sanders | ||
Bloodworm | local distributor | Poseidon Aquakultur Germany | |
dNTPs solution mix | Biolabs | N04472 | 10mM |
Taq DNA polymerase | Invitrogen | 18038-042 | 5U/uL |
PCR 10x Buffer | Invitrogen | 18038-042 | |
MgCl2 | Invitrogen | 18038-042 | 50mM |
NaOH | Sigma- Aldrich | S8045-500g | 50mM |
Tris-HCl, pH=8.0 solution | Sigma- Aldrich | T2694-1L | 1M |
HCl 37% | Sigma- Aldrich | H1758-500mL | |
Fish tanks | Aquaneering | volume: 0.8L, 2.8L, 9.5L; equipped with baffles, fry mesh and lids | |
Orbital shaker | VWR | 89032-100 | model 5000 |
Microbiological incubator | Thermo Scientific, Heratherm | 50125882 | model IMC18; for storage embryos in the liquid phase, set to t=27-28°C |
Cooling Incubator | Binder | 9020-0209 | model KT115; for storage embryos in the solid phase, set to t=27-28°C |
Hatching incubator | Thermo Scientific, Heratherm | 51028114 | model OGS180; for embryos hatching, set to t=27-28°C |
Stereomicroscope | Leica | model M80 | |
Breeding sand/hatching boxes | Roth | 1598.1 | 1000mL |
Petri dish | Sarstedt | 82.1473 | 92x16mm |
50 mL Conical tube | Sarstedt | 62.547.254 | |
15 mL Conical tube | Sarstedt | 62.554.002 | |
Disposable Plastic Pasteur pipette | Roth | EA71.1 | 2mL; For fish feeding with bloodworms, or embryos selection cut off the tip to open 3-4mm diameter |
Serological pipette | Sarstedt | 86.1689.001 | 50mL |
Syringe | Henke Sass Wolf | 4100-000V0 | 10mL |
Metal strainer | fineness <1mm; for embryos collection | ||
Tweezers | Dumont | 0508-5/45-PO | type5/45; for embryos transfer |
25 L Brine shrimp hatcher | Aquaneering | ZHBS25 | main hatcher |
500 mL Brine shrimp hatcher | JBL | 6106100 | model Artemio 1; backup hatcher |
Narrow-mesh fish nets | JBL | ||
Sand beaker | VWR | BURK7102-5000 | 5000mL |
Brine shrimp separation beaker | VWR | BURK7102-2000 | 2000mL |
Plastic zipper bag | Roth | P279.2 | for dead fish storage |
Pipetboy | Integra | 155000 | model Pipetboy acu2 |
Parafilm | P-Lab | P701605 | |
Air tubing | www.zajac.de | AQ380 | 4-6 mm diameter |
1 L Glass bottle | VWR | 215-1595 | |
2 L Glass bottle | VWR | 215-1596 | |
500 mL Squeeze bottle | Roth | K665.1 | for fish feeding with brine shrimp |
120-μm brine shrimp strainer | Florida Aqua Farms | BB-PC2 | for brine shrimp/bloodworm collection |
Finish filter socks | Aquaneering | MFVB025C | 25-μm |
Central filtration fish housing system | Aquaneering, Techniplast, Aquatic Habitats, Aqua Schwarz |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены