Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Hypopharyngeal bezi acinus boyutu hemşire bal arı beslenme sağlam bir ölçüsüdür. Burada, biz anatomi, boyama, görüntüleme ve hemşire arı hypopharyngeal bezi acini ölçme için detaylı bir protokol sağlar.

Özet

Hemşire hypopharyngeal bezleri işçi ve larva ve kraliçeler geliştirmek için beslenen arı sütü protein fraksiyonu üretmek. Arı kafanın içinde yer alan bu eşleştirilmiş bezleri miktar için son derece hassas ve hemşire arı tüketir kalitesi polen ve polen ile değiştirir. Ne zaman hemşire eksik diyetler beslenir ve ne zaman onlar tam diyetler fed büyük bezleri daha küçük olsun. Hemşire hypopharyngeal bezi boyutu hemşire beslenme sağlam bir göstergesidir çünkü bal arı beslenme eğitim görenler bu bezleri ölçmek nasıl bilmek önemlidir. Burada, anatomi, boyama, görüntüleme ve hemşire arı hypopharyngeal bezleri ölçme için detaylı yöntemleri sağlamak. Biz günahı ve lekeli doku ve polen bezi boyutuna etkisi çalışma için kullanılan veri karşılaştırmalar mevcut. Bu yöntem nasıl diyet hypopharyngeal bezi boyutu etkiler ama bu bezleri kovan sağlıkta rolünün anlaşılması için daha fazla kullanımı vardır sınamak için kullanılır.

Giriş

İnsanlar ve hayvanlar tarafından tüketilen bitkileri çeşitli tozlaşmak çünkü bal arıları Tarım için gereklidir. Çok dikkat bal arı nüfus düşüş için her yıl Amerika Birleşik Devletleri1 ve 10-%15 Europe2,3' te koloni kayıp vurgulu yaklaşık 30-%40 ödendi. Multipl faktörler, yüksek kaliteli sınırlı erişim dahil olmak üzere hayvan yemi için büyük olasılıkla hareket birlikte bal arı sağlığı olumsuz. Monokültür, kuraklık, sürdürülemez Arıcılık uygulamaları ve diğer faktörler çeşitlilik ve doğal sporlari kolonileri4,5için kullanılabilir miktarını azaltın. Bal arıları neredeyse tüm diyet proteinler ve yağlar polen türetmek için polen azaltılmış erişim ciddi koloni ve bireysel sağlık sınırlayabilirsiniz.

Hypopharyngeal bezleri arının kafa göz ve beyin6arasında bulunan salgı yapılardır. Normal şartlar altında bu yer alan arı ayna bezleri gelişimsel ve fonksiyonel yörünge. Yaş yaklaşık 5 – 10 gün, arı kovanında hemşirelik davranışları gerçekleştirir. Bu aynı zamanda onların en yüksek boyutu ve damızlık yiyecek veya jöle larva ve Kraliçe gibi diğer yetişkin geliştirmek için beslenen büyük protein fraksiyonu üreten salgı kapasite hypopharyngeal bezleri ulaşmak. Bu en yüksek boyutu bezleri her üzüm ayrı lob yapı acinus bilinen nerede üzüm demet benzer (çoğul: acini). İşçi arı yaşları ve kovan içinde farklı görevler alır gibi hypopharyngeal bezleri küçültmek ve şekerler nektar7,8aşağı kırma gibi farklı fonksiyonları almak. Hypopharyngeal bezleri bu nedenle arı ve onların yaş ilişkili görev yaş ile ilişkili.

Hemşire hypopharyngeal bezi miktar ve kalite protein kendi diyet9,10,11' deki duyarlı boyutudur. Hemşire arılar iyi beslenen, onların bezleri büyük vardır. Ne zaman bezleri küçük ise, arı polen, özellikle yetişkin geliştirme ilk haftasında mahrum. Bir hemşire arı beslenme durumunu belirlemek için araştırmacılar genellikle hypopharyngeal bezleri, ya doğrudan bezi acinus boyut11,12,13,14 ölçme ölçmek veya protein15,16 içerik veya protein ölçerek11 içerik veya taze17 bulundukları tüm baş ağırlık. Her yöntemin kendi artıları ve eksileri vardır. Bu yöntem iki önemli şekilde zor olabilir ama bezi acini ölçme elde edilen çözünürlük tercih ediyoruz. Düzgün tanımlamak ve bezi incelemek için ilk bir mücadeledir. İkinci her acinus doğru bir ölçü almaktır. Parçalanmış bir ışık mikroskop altında bezleri açık ya da Sütlü beyaz görünür ve acini sınırları tanımlamak zor olabilir. Araçlar daha iyi acini kenarını tanımlamak ve doğru bezi ölçümler elde etme olasılığını artırmak için sahip bal arı beslenme okuyan herkese faydalıdır.

İşte, teşrih, leke, resim ve böylece acinus boyutta doğru ölçümler elde hypopharyngeal bezleri ölçmek nasıl baktılar araştırmacılar göstermektedir. Biz tarif Yöntem araştırmacılar deneyci yeterince pratik bir kez zaman görece kısa bir süre içinde birden çok bezi ölçümler elde etmek için kolay, doğru ve yinelenebilir bir yöntem sunar. Bir güvenle sadece bir saatten fazla neredeyse 10 bireylerde bezlerinin ölçmek. Yöntemi ve bu ölçümler almak için gerekli malzemeler hakkında ayrıntılı bilgi veriyoruz. Aşağıda açıklanan yöntemleri en önemli yönleri uygun diseksiyon ve bezleri boyama vardır. Her ne kadar biz büyütülmüş görüntüleri yakalayabilir ve ticari yazılım ile acini ölçmek, biz mevcut yöntemleri kolayca diğer platformlar-18adapte edilebilir.

Protokol

1. anatomi ve hemşire işçiler üzerinden Hypopharyngeal bezleri boyama

  1. Bir balmumu diseksiyon tabak serin ayarı balmumu bir küçük (60 mm x 15 mm) veya büyük (100 mm x 15 mm) cam Petri kabına erime hazırla. Balmumu tamamen plaka gruptakiler için kullanmadan önce soğuması.
  2. Her arı işlenecek bir 1:20 Giemsa çözüm çalışma 20 µL hazırlamak (1:20 v/v ile hazırlanan fosfat tamponlu tuz Giemsa leke (PBS: 137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 10 mM Na2HPO4, 1.8 mM KH2PO4)).
    Dikkat: Giemsa leke metanol içerir ve yanıcı. Yutulduğunda inhale, veya cilt ile temas gelirse zehirlidir. Bu, yerel kurumun gereksinimlerine göre atılmalıdır.
    Not: bir kez o seyreltilmiş Giemsa leke hızla düşer çünkü her zaman taze çalışan bir çözüm örnekleri geçerli toplu iş için olun. Bir çökelti geliştirirse seyreltilmiş leke atın.
  3. Damlalıklı 20 µL Giemsa leke mikroskop slaytlar ve 50-100 µL serum kuyuya bitişik slayda kuyu içine.
  4. 10 mm mikro-bahar makas kullanarak bir arı başından ayırmak ve baş ön yüzü forseps ve balmumu oyma kalem kullanarak balmumu diseksiyon plaka embed. Kafa içine balmumu plaka ek denge gözler ve ağız içinde iğne koyarak pin.
  5. Keskin kırılabilir PIN mengene sabit jilet kullanarak yaptığınız küçük bir (~ 2-3 mm) kesi gözleri ve sapa yüz levha her tarafında arasında. Yavaşça yüz levha altında mikro makas koşmak ve anten ve beyin arasında çalışan antennal sinir kesti.
  6. İyi forseps kullanarak, yüz levha ağız yoluyla tut, yukarı çevirin ve para cezası nokta forseps ve bir iğne ile balmumu plakasına pin. Gerekirse, yüz levha tamamen kaldırın.
  7. Damlalıklı 20 µL PBS kesme üzerine kafa bölümünü açın.
    Not: Bezleri kadar bu noktada savrulabilir ya da biri onları aramak gerekir. Bezleri bir dizi inci gibi bakmak ve olduğu gibi Eğer beyin üstünde tepe-in bulunur.
  8. Süper ince noktası forseps yavaşça (bezi, segmentlerinde silinmesine gerektiren bozabilir) hypopharyngeal bezleri birini kaldırmak için kullanın ve hemen bezinin mikroskobu slaytta Giemsa leke aktarın.
  9. Bezi Giemsa solüsyona 5 min için kuluçkaya için izin ve forseps bezinin serum havuzu için aynı slaytta aktarmak için kullanın. Gerekirse, bezi mikro makasla daha küçük parçalar halinde kesin.
    Not: Bu böylece bezi acini net görüntüler elde etmek daha kolay hale düz bir düzlemde yalan bezleri hale getirmeye yardımcı olur.

2. hypopharyngeal bezi Acini ölçme

  1. Mikroskobunun açmak ve ölçüm programı açın. Eğer üzerinde zaten değil mikroskop için ışık kaynağı açın. Mikroskop büyütme 10 X değerine ayarlayın.
  2. Bezleri bulmak ve bilgisayar olmadan mercek büyütülmüş görüntü odak. 60-80 x büyütmeyi ve mercek görüntü odak.
  3. 'Al' sekmesi altında ayarlamak ve bilgisayarınızdaki canlı görüntüsünü bezleri odaklanmak.
  4. Görüntü adı/örnek açıklama 'Görüntü adı' kutusuna yazın ve 'Elde daha fazla ölçümler için bezlerinin fotoðraf için resime' tıklatın.
  5. 'Analiz' sekmesini '( Tamamlayıcı şekil 1A' vurgulanmış) Select alan Aracı' ve ' aynı zamanda 'birimi' unselectEtiketlerini görüntüle' altında 'değer' seçimini kaldırır. Diğer tüm ayarlar için varsayılan (Tamamlayıcı şekil 1A) ayarlayın.
    Not: böylece daha düşük bir büyütme elde edilen alan bir daha yüksek büyütme elde aynı yazılım otomatik olarak alan ölçümleri büyütme düzeyine uygun ayarlar.
  6. Her acinus sürekli tıklatarak veya sürekli olarak mümkün olduğunca dikkatli bir şekilde acinus çevre izleme sırasında sol fare düğmesini basılı tutarak ölçmek. Arı başına en az 10 acini ölçmek.
    Not: Daha fazla deney bağlı olarak gerekli olabilir ( tartışmabakın). Birden çok görüntü/bölüm ölçüm için yeterince net, düzgün odaklı acini bulmaya bezinin gerektirebilir.
  7. Tüm tek bir görüntüden acini ölçülen var sonra 'Rapor oluştur' seçeneğini belirleyin. Seçenekleri ek Şekil 1B adımında gösterildiği gibi seçilir ve 'ver' tıklatın emin olun.
  8. Raporu kaydetmek istediğiniz gibi. El örnekleri için oluşturulmuş bir dosya ve ek ölçümler eklenir, böylece yeni verileri varolan bir dosyaya eklenir rapor dosyası açık olmadığından emin olun.
  9. Ne zaman tamamlanmak, mikroskop kamera ve ışık kaynağı kapatın. Sıvı ve bezleri mikroskobu slayt kapalı silin ve güvenli bir şekilde kullanılan herhangi bir malzemeden atmayın. Slaytlar distile su ile durulama ve temiz etanol (% 70 su v/v) yeniden kullanılmak üzere silin.

Sonuçlar

Hypopharyngeal bezleri hemşire işçilerden disseke ve ve 60-80 X büyütme (Şekil 1), leke olmadan görüntülenir. Günahı dokusunda tam olarak odaklanmak ve acini kenarlarını tanımlamak için uygun kontrast bulmak zordur. Lekeli dokusunda acini kenarlarını lekeli doku ve beyaz arka plan arasında geliştirilmiş kontrast nedeniyle keskin vardır.

Tartışmalar

Hypopharyngeal bezi boyutu protein ve diyet polen miktarı duyarlıdır ve beslenme Genç Yetişkin arılar içinde kritik bir belirtecidir. Burada, biz incelemek ve bu doku ölçmek için bir ucuz ve tekrarlanabilir yol göstermek. Bu doku incelemek zor olabilir ama uygulama ile bir nispeten sağlam dokusuyla giderek temiz diseksiyonlarının elde edebilirsiniz. Burada sunulan yöntem büyük avantajı doku, açıkça her bezi acinus sınırları görselleştirmek araştırmacı sağlayan lekeli olduğunu olduğunu. Bir...

Açıklamalar

Yazarlar ifşa gerek yok.

Teşekkürler

Bu eser USDA ARS iç fonlarından tarafından desteklenmiştir (proje numarası: 2022-21000-017-00-D). ARS/USDA bir eşit fırsat işveren ve sağlayıcı dir.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Cool setting waxGrobet USA21.450
Glass petri dish, smallVWR89000-310
Glass petri dish, largeVWR89000-314
Super Max Wax PenEurotoolPEN-520.00
Breakable razor bladesElectron Microscopy Sciences72004
pin viseBioQuip4845
2A-SA flat/rounded tip forcepsRubis/BioQuip4522
Fine point forcepsRubis/BioQuip4523
5A-SA super fine point forcepsRubis/BioQuip4525
10 mm micro spring scissorsBioQuip4715
3 mm micro spring Vannas scissorsRobozRS-5610
Glass Depression Slides, Single CavityGSC International4-13057-DZ-12
PBS tabletsVWR97062-730
Giemsa stain, modified solutionSigma Aldrich32884
Insect pinsENTO SPHINX S.R.O.02.02
Leica Applications Suite measurement softwareLeica Microsystemsany measurement software, including free software, can be used

Referanslar

  1. Kulhanek, K., et al. A national survey of managed honey bee 2015-2016 annual colony losses in the USA. Journal of Apicultural Research. 56 (4), 328-340 (2017).
  2. Jacques, A., et al. A pan-European epidemiological study reveals honey bee colony survival depends on beekeeper education and disease control. PLoS One. 12 (3), e0172591 (2017).
  3. Zee, R. v. d., et al. Results of international standardised beekeeper surveys of colony losses for winter 2012-2013: analysis of winter loss rates and mixed effects modelling of risk factors for winter loss. Journal of Apicultural Research. 53 (1), 19-34 (2014).
  4. Decourtye, A., Mader, E., Desneux, N. Landscape enhancement of floral resources for honey bees in agro-ecosystems. Apidologie. 41 (3), 264-277 (2010).
  5. Vaudo, A. D., Tooker, J. F., Grozinger, C. M., Patch, H. M. Bee nutrition and floral resource restoration. Current Opinion in Insect Science. 10, 133-141 (2015).
  6. Snodgrass, R. E. . Anatomy of the Honey Bee. , (1984).
  7. Winston, M. L. . The Biology of the Honey Bee. , (1987).
  8. Johnson, B. R. Division of labor in honeybees: form, function, and proximate mechanisms. Behavioral Ecology and Sociobiology. 64 (3), 305-316 (2010).
  9. Crailsheim, K., Stolberg, E. Influence of diet, age and colony condition upon intestinal proteolytic activity and size of the hypopharyngeal glands in the honeybee (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 35 (8), 595-602 (1989).
  10. Pernal, S. F., Currie, R. W. Pollen quality of fresh and 1-year-old single pollen diets for worker honey bees (Apis mellifera L). Apidologie. 31 (3), 387-409 (2000).
  11. DeGrandi-Hoffman, G., Chen, Y., Huang, E., Huang, M. H. The effect of diet on protein concentration, hypopharyngeal gland development and virus load in worker honey bees (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 56 (9), 1184-1191 (2010).
  12. Corby-Harris, V., Snyder, L., Meador, C., Ayotte, T. Honey bee (Apis mellifera) nurses do not consume pollens based on their nutritional quality. PLoS One. 13 (1), e0191050 (2018).
  13. Corby-Harris, V., et al. Transcriptional, translational, and physiological signatures of undernourished honey bees (Apis mellifera) suggest a role for hormonal factors in hypopharyngeal gland degradation. Journal of Insect Physiology. 85, 65-75 (2016).
  14. Corby-Harris, V., Jones, B. M., Walton, A., Schwan, M. R., Anderson, K. E. Transcriptional markers of sub-optimal nutrition in developing Apis mellifera nurse workers. BMC Genomics. 15, 134 (2014).
  15. Sagili, R. R., Pankiw, T., Zhu-Salzman, K. Effects of soybean trypsin inhibitor on hypopharyngeal gland protein content, total midgut protease activity and survival of the honey bee (Apis mellifera L). Journal of Insect Physiology. 51 (9), 953-957 (2005).
  16. Sagili, R. R., Pankiw, T. Effects of protein-constrained brood food on honey bee (Apis mellifera L.) pollen foraging and colony growth. Behavioral Ecology and Sociobiology. 61 (9), 1471-1478 (2007).
  17. Hrassnigg, N., Crailsheim, K. Adaptation of hypopharyngeal gland development to the brood status of honeybee (Apis mellifera L.) colonies. Journal of Insect Physiology. 44 (10), 929-939 (1998).
  18. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods. 9, 671 (2012).
  19. Jack, C. J., Uppala, S. S., Lucas, H. M., Sagili, R. R. Effects of pollen dilution on infection of Nosema ceranae in honey bees. Journal of Insect Physiology. 87, 12-19 (2016).
  20. Crailsheim, K. The protein balance of the honey bee worker. Apidologie. 21, 417-429 (1990).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

evre Bilimlerisay 139Apis melliferabal ar shypopharyngeal beziacinij leGiemsa lekebeslenme

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır