Method Article
Dostum koruma davranışı cinsi Tigriopusgelgit kopepodların çoğaltılması içinde önemli bir rol oynar. Ancak, bu davranış eğitim yöntemleri de açıklanan olmamıştır. Burada biz yöntemleri tarif: bakire Tigriopus hayvan ve 2) kantitatif analiz dostum koruyan davranışlarının 1) bireysel kültür.
Kayalık gelgit havuzlarında ortak Plankton olan kopepodların cinsi Tigriopus, nerede bir erkek bir çift oluşturmak için bir potansiyel dostum tokalar precopulatory dostum koruma davranışı gösterir. Bu fenomen araştırmacılar ilgi çekti iken, yöntemleri, analizleri için de açıklanan olmamıştır. Burada için yordamlar açıklar: 1) bireysel kültür ve Tigriopus gençler ve yetişkinler ve 2) video tabanlı analiz dostum koruyan davranışlarının yerleştirme. Kodlamayla yöntemi deneyim hayvanlar yanı kendi geliştirme davranış testleri önce izleme özelliği soyma, deneysel kontrol sağlar. Analiz yöntemi kantitatif değerlendirilmesi birkaç erkek girişimleriyle yakalama ve dostum koruyan çiftleri yörüngesini yüzme gibi dostum koruma davranışı yönlerini sağlar. Her ne kadar bu yöntemler aslında Tigriopusethological araştırmalar kuruldu, uygun değişiklikleri ile onlar da diğer plankton fizyolojisi, toksikoloji, gibi farklı araştırma alanlarındaki çalışmaları için uygulanabilir ve ekolojik genetik.
Cinsi Tigriopus gelgit kopepodların yaygın olarak kayalık yüksek gelgit havuzlarında birkaç kıtada1arasında dağıtılır. Bu kopepodların dostum koruma nerede yetişkin bir erkek yakalar bir potansiyel dostum (çocuk ya da yetişkin) onların üreme bir parçası olarak davranışlar onun çengel ilk anten birleşme (resim 1 ve Şekil 2) önce kullanan2 ,3,4,5. Bu olay on yıl2,3,6,7, bu davranış, çalışmaları için ayrıntılı yordamlar için ethological ve biyokimyasal çalışmaların bir konu olsa da dahil olmak üzere Bakire hayvanların bireysel kültür ve ölçüt dostum koruyan bir girişimi olarak görülen davranış olayların henüz de açıklanmıştır. Böylece, burada çalışmaları kontrollü bir deneysel ortamda altında davranışının etkinleştirmek için yöntemleri kurmak.
Bireysel kültür ve hayvanların yerleştirme
Tigriopus üreme önceki çalışmalarda geleneksel yöntem gençlere (copepodids) ve yetişkin kadın davranış testleri için hazırlamak için ayırma ve deneyleri3,8,9 doğurmak bir çift istihdam ,10. Ancak, bu yöntem hayvanlar formu çiftleri için ve potansiyel olarak hayvan5davranış özelliklerini değiştirebilir (ITO 198811' de anlatılacak), testleri önce benim için izin verir. Buna ek olarak, ayrıca belirgin vücut büyüklüğü evreleme için itimat gibi geleneksel protokollerle kopepodların gelişim aşamalarında yanlış değerlendirmek için bir potansiyel mevcuttur. Bu yazıda, biz Tigriopus californicus5hayvan eşleştirme deneyim kontrol ve gelişimlerini izleme bu sınırlamaları gidermek için tasarlanmış, son çalışma kullanılan tek tek bir kodlamayla Yöntem tarif Yetişkin aşamaları için copepodid.
Kantitatif analiz dostum koruyan davranış
Tigriopus türler dostum koruyan davranışını sadece etoloji2,6 alanında aynı zamanda ecotoxicology ve evrimsel genetik3,4, gibi diğer alanlara okudu 7 , 8 , 9 , 10. ancak, önceki çalışmalarda formlar için teknik engel oluşturan davranış ve yöntemleri, eğitim için anahat için yeterli görsel resimler olmadan yazılı ders özellikle içinde bu davranışının açıkladı var. çoğaltma ve çalışmalar ilerlemesi. Burada, bazı dergi tarafından desteklenen Tigriopus kopepodların dostum koruyan davranışını önemli olaylar ayrıntılı açıklamalar sağlar. Ayrıca ekipman ve kantitatif analiz davranış yöntemlerini göstermektedir. Bu yöntemlerin tam olarak çoğaltılmış deneylerde hayvanların davranış özellikleri değerlendirme dostum koruma girişimleri sırasında izin.
Bu yöntemler ile cins Tigriopusdostum koruma davranışı üzerinde kontrollü ve tekrarlanabilir çalışmalar bir metodolojik olarak sunmayı amaçlamaktadır.
1. hazırlanması bakire hayvan davranış gözlem için
2. davranışsal Test ve dostum koruma davranışı, Video kayıt
3. el ile analiz davranış özellikleri
4. iki boyutlu izleme bireyler ve çiftleri
1. adımda açıklanan bireysel kodlamayla yöntemi hazırlık ve eşleştirme önce hiçbir deneyiminiz olmadan bakire hayvanların evreleme sağlar.
2. adımda açıklanan davranış testi video kayıt ve Tigriopus kopepodların dostum koruyan davranışlarının gözlem verir. 3 ve 4 numaralı adımlarda açıklanan yöntemleri ile kaydedilen video aşağıdaki incelenmesi Şekil 1' de gösterilen davranış çeşitli yönlerini kantitatif analiz sağlar.
Şekil 11 girişimleri arasında kadın-erkek çiftleri ve T. californicuserkek-erkek çift koruma ortalama süresi bir fark gösterir. El ile bir analiz erkek-erkek çifti kadın-erkek çiftleri eşleştirme nispeten daha kısa süre gösterdi gösterdi.
Hız analiz temsilcisi sonucu Şekil 13' te gösterildii ve analiz yöntemi ile izlenen yörüngeleri örnekleri Şekil 12 ' karşılaşır. T. californicus yeni kurulan koruma çiftleri iki boyutlu kayma izleme ortaya erkek-erkek çift erkek-erkek çifti daha yüksek hız ilk 3'te göstermek eğiliminde girişimleri denetim koruma s.
Resim 1: Mate koruyan davranışlara Tigriopus. (A) (mavi oklarla gösterilen) ilk anten ile bir çocuk (copepodid) clasping yetişkin bir erkek. Çubuk = 1 mm. (B) bir taslağını dostum koruma davranışı. Bir erkek bir hedef bireysel (solda) yakalamak çalışır ve bu (orta) ile bir çifti oluşturur. Erkek-erkek çifti ve bazı kadın-erkek çifti, bir koruma girişimi birleşme sona erer. Bu rakam Tsuboko-lshii ve Burton 20175değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2: Gelişim aşamalarında Tigriopus. Tigriopus türler genellikle altı nauplius aşamaları (dan NI in için), beş copepodid aşama (gelen CV CI) ve bir yetişkin sahne (CVI)16tabi. Erkek koruma copepodids (CI T. japonicus ve T. fulvus6,17) ve CII T. californicus3erken bir aşamada gelen gençlere yanı sıra her iki cinsiyette5 Yetişkin girişimde . Bu rakam Tsuboko-lshii ve Burton 20175değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: Morfoloji yetişkinlerin (T. californicus). (A) yetişkin erkek. (B) yetişkin kadın. (C) Gravid bir yumurta sac (Açık turuncu) yumurta döllenmiş ve gelişmiş ile yetişkin kadın var. (D) Gravid yetişkin kadın döllenmemiş veya gelişmemiş bir yumurta kesesi ile (koyu yeşil) yumurta. Oklar yumurta kesesi gösterir. Çubuk 1 mm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: anahat bireysel kültür için hazırlık. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: Molted exuviae. CV aşamalarında T. californicustek bir hayvan için (A) Exuviae CI üzerinden. Çubuk 1 mm. (B) = CV için gelen CI Exuviae aşamalarında bireysel bir kültürde de. Beyaz enkaz dışkı (resimde gösterilmemiştir) iyi kültürlü bir hayvan var. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6: arama için bir stereomicroscope altında exuviae. Barlar = 1 mm. (A) odak değişimi exuviae farklı derinliklerde algılanması için bir stereomicroscope. Kırmızı oklar, odaklı exuviae gösterir ve gri oklar odaklanmamış exuviae gösterir. En iyi görüntü, kuyunun dibinde batık olduğu sol exuviae üzerinde odaklanır. Alt görüntü orta yüzeyin altında yüzen doğru exuviae üzerinde duruluyor. (B) en iyi görüntü orta yüzeyinde yüzen enkaz tarafından muayene tıkanıklık bir örneği gösterilir. Yeşil ok enkaz altında gizli bir exuviae gösterir. Alt görüntü yüzey kağıt havlu küçük bir parça ile temizleme sonucu gösterir. Bir exuviae (yeşil okla gösterilen) temizlendikten sonra görülür. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 7: hazırlama ve hayvanların seks. Mark exuviae sayısı ve kültür plaka kapağındaki hayvanların seks ilgili örnekler. (A) için beş exuviae ve yetişkin bir hayvan içeren iyi bir örnek. Hedeften hiçbir iz işareti kapağındaki satırlarının sayısı kuyuda bulundu exuviae sayısını temsil eder. Exuviae sayısı beş ulaştığında, hayvan seks üzerinde anten morfoloji göre belirlenebilir (Ayrıca bkz: Şekil 3). (B) işaretli bir kapak bir kültür plaka örneği. Büyük (CIV Yetişkin) hayvanlar üst satırları içeren ve Genç (Yani, yeni toplanan) hayvanlar (CIII CI) alt satırlar içerir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 8: davranış test planı. Kur dostum koruma davranışı (solda), video kayıt ve bir taslağını davranış testi (sağda). Bu rakam Tsuboko-lshii ve Burton 20175değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 9: durulama davranışsal bir denemedir önce hayvanların Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 10: el ile yapılan analizde muayene olayların tanımı. Çizimler olayların dostum koruma ile ilgili olarak gözlendi. Tanımlanan ve 3. adımda analiz olayların adları vurgulanır. Noktalı bir çizgi içine olaylar bazı dostum koruma girişimleri görülmektedir değil. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 11: Fark erkek-erkek çifti ve T. californicuserkek-erkek çift arasındaki süre koruma. Her üçgen sembol test edilmiş iki tane verileri temsil eder. Barlar ve bıyık medians ve interquartile aralığı sırasıyla temsil eder. Yakalama ortalama süresi için erkek-erkek çift büyük (kadın-erkek (n = 22), erkek-erkek (n = 29); **p < 0,01 Mann-Whitney U testi). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 12: yörüngeleri çiftlerinin ilk üç saniye içinde girişimleri denetim koruma. Kadın-erkek çiftleri (solda) ve erkek-erkek çift (sağda) T. californicusizlenen iki boyutlu yörüngeleri örnekleri. Yörüngeler noktalar zaman puan (saniyede 30 kare) temsil eder. Barlar 10 mm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 13: Kadın-erkek çiftleri ve T. californicuserkek-erkek çift arasında koruma başlatma sonra ortalama hız farkı. Her üçgen sembol test edilmiş iki tane verileri temsil eder. Barlar ve bıyık medians ve interquartile aralığı sırasıyla temsil eder. Ortalama hız olarak ilk 3 çiftinin s girişimleri denetim koruma için erkek-erkek çift büyük (kadın-erkek (n = 13), erkek-erkek (n = 35). ***p < 0,001 Mann-Whitney U testi). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Ek resim 1: tedavi Tigriopusdavranışını durulama etkisi. Her daire veya üçgen sembol bir test tek tek veya çift veri temsil eder. Barlar ve bıyık medians ve interquartile aralığı sırasıyla temsil eder. Dışında ki "durulanır değil" Grup 30 dakika ayarı saatinden (adım 2.1.4) durulama tedavi (adım 2.1.3) deneyimim olmadı "durulanır" ve "değil durulanır" gruplar bireylerde aynı şekilde ele. (A) durulanır erkeklerin ortalama hız değil durulanır erkekler daha büyük olma eğilimi (durulanır (n = 6), değil durulanır (n = 6), NS: anlamlı bir fark Mann-Whitney U tarafından tespit edildi test). Hız için 30 ölçüldü videoları dayalı s ayarlama süre sonra kaydedildi. (B) durulanır kadın ortalama hız değil durulanır dişiler daha büyük olma eğilimi (durulanır (n = 6), değil durulanır (n = 6), NS: anlamlı bir fark Mann-Whitney U tarafından tespit edildi test). Hız için 30 ölçüldü videoları dayalı s kaydedilmiş ayarlama süre sonra adım 4 takip (izleme aralığı 0.5 = s). (C) frekans girişimleri denetim koruma için durulanır bireylerin çiftleri büyük (durulanır (n = 6), değil durulanır (n = 6). ** p < 0,01 Mann-Whitney U testi). (D) girişimleri denetim koruma süresi için durulanır bireylerin çiftleri daha büyük olma eğilimi (durulanır (n = 6), değil durulanır (n = 6), NS: anlamlı bir fark Mann-Whitney U tarafından tespit edildi test). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Bireysel kültür ve sahne ve cinsiyet belirlenmesi
Burada bizim önceki çalışma5 ' bakire Tigriopus hayvan eşleştirme deneyimlerini kendi geliştirme (Şekil 4 ve Şekil 7) izleme sırasında kontrol ile hazırlamak için kullanılan yöntem açıklanmıştır. Tigriopus türler toksikoloji16,18, ekolojik Fizyoloji19,20,21, gibi çeşitli biyolojik alanlara modeli hayvanlar gibi kullanıldıkça ve evrimsel genetik13,22,23,24, bu yöntem çevresel ve genetik faktörlerin etkisi bu kopepodların, yaşam döngüsü değerlendirmek için değerli bir araç sağlamak için bir potansiyele sahiptir.
Daha sonraki aşamalarında koleksiyon hayvanlar mis evreleme neden olabileceğinden başarılı evreleme, normal arama ve CI topluluğu elde etmek için copepodids bir kitle kültüründen (adım 1.2) önemlidir. Buna ek olarak, exuviae (adım 1.3) için ayrıntılı bir arama da doğru evreleme için esastır. Toplama ve molts arasındaki aralığı 1 ila birkaç gün tür bağlı olarak değişir gibi gerekirse, evreleme ve koşul2,25,26yetiştirme frekans artırmak. Anten morfoloji copepodids ve yetişkin kadın arasındaki farkları bazı tür ve Tigriopus16,25içinde gözle görülür önemli değildir. Bu nedenle, seks öncesinde evreleme yetişkin kadın her iki cinsiyetten gelişmiş copepodids ayırt etmek yararlıdır.
Davranış testleri ve davranışsal özellikleri el ile Analizi
Genel olarak, ethological çalışmaların en önemli parçalarından biri tanımı ve ilgi etkinlikleri açıklaması var. Bu raporda sunulan yöntemleri ilk bizim son çalışma5 için geliştirilmiş olup, birleşme ve görsel araçlar (Şekil 10) açıklama ile desteklenmiştir. Buna ek olarak bu tutarlılık hayvan işlemedeki davranış deneylerde de önemli bir rol oynar. Örneğin, kopepodların durulama potansiyel olarak onların davranış (Tamamlayıcı Şekil 1) bazı yönlerini kolaylaştırabilir ve bu nedenle örnekleri, aşağıdaki gibi adım 2.1.3 standart arasında tutarlı bir şekilde gerçekleştirilmesi için arzu edilir. Biz bu yazıda sağlanan malzemeler kontrollü ve tekrarlanabilir çalışmalar Tigriopusyüksek gelgit havuzları, bol bu sakini üreme ve ekolojik çalışmaların teşvik, dostum koruyan davranışları üzerinde size yardımcı olacaktır bekliyoruz.
Bir olası bu yöntemle elde edilen görüntülerin düşük büyütme kısıtlamadır. Sistemimiz ile kaydedilen filmler urosomes ve erkek ilk antenler de dahil olmak üzere önemli vücut yapıları tanımlaması olanak, ancak bir değil istihdam beri bizim yöntemi ile daha fazla ince yapıları gibi bacaklar ve genital gözlemlemek mümkün olmayabilir mikroskobik büyütme video kaydı için. Onlar erkek T. japonicus dişilerini 100 X büyütme (kaydedilen video) mikroskobik bir gözlem altında transfer spermatophore gözlemlemek başardık Kelly ve ark. rapor ederken7, biz henüz gözlemlemek mümkün bir Belki de görüntü çözünürlüğü sınırlaması nedeniyle bizim filmlerde spermatophore.
Çiftleri iki boyutlu izleme
Bu yöntem hayvanların üç boyutlu izleme izin vermez, ancak bu sağlar plankton iki boyutlu yörünge Analizi kimyasal olarak hayvanlar (cf. etiketleme olmadan Ve ark. 201027domuz yağı) tarafından ücretsiz dağıtılan programları kullanmak. Film dosyasının boyutu ImageJ içinde işlenecek çok büyükse, bir dosyanın çözünürlüğünü azaltmak ve bir gri ölçekli film haline dönüştürmek. Açıklanan yöntemi was orijinal Gelişmiş- T. californicus (Şekil 12 ve Şekil 13) Yetişkin çifti için iken, ayrıca yetişkin-çocuk çift ve tek birey (Tamamlayıcı Şekil 1) olarak kullanılabilir de diğer Tigriopus tür olarak ilke. Biz daha fazla plankton uygun ayarlamalar ile diğer özellikleri (gelen ikinci zaman ölçekler için milisaniye) kısa dönem için geçerli yörünge analizi için yöntem bekliyoruz.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Bu eser Sumitomo Vakfı, Japonya dan gelen hibe tarafından desteklenmektedir (temel bilim ve araştırma projelerine, erişim izni verme numarası: 150932) ve araştırma deniz omurgasızlar Enstitüsü, Japonya (2018 bireysel araştırma bursu) Şti ve RSB ve bir hibe için ABD Ulusal Bilim Vakfı (DEB-1556466) RSB. Bayan Kiana Michelle Woodward kodlamayla ve hazırlama yöntemi geribildirim için teşekkür ediyoruz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Instant Ocean Sea Salt | Spectrum Brands. Inc. | SS1-160P | For preparation of culture medium |
PRO PlecoWafers | Tetra | 16447 | Food for copepods (used after being ground in a mortar) |
Flat bottom 6-well tissue culture plate with lid | Corning Co., Ltd. | 353224 | Container for culture of gravid females and hatched nauplii |
Flat bottom 24-well cell culture plate with lid | Corning Co., Ltd. | 353226 | Container for individual culturing |
Flat bottom 48-well cell culture plate with lid | Nest Biotechnology Co., Ltd. | 748001 | Behavioral observation chambers |
LED light pad | Shenzhen Huion Animation Technology Co., Ltd. | Litup LP4 | Backlight for behavioral observation |
Camera | Canon | 0591C003 (model: Rebel T6i) | For recording of behavior |
Pasteur pipette | Fisher Scientific | 13-678-6A | For transfer of copepods |
P10 micropipette tips | VWR | 613-0735 | For transfer of C1 stage copepodids |
ImageJ | NIH | Version 1.49t | For semi-automatic analysis of movies |
MTrackJ | Version 1.5.1 | ImageJ plugin for tracking developed by Dr. Erik Meijering (Biomedical Imaging Group Rotterdam, Erasmus University Medical Center, The Netherlands) |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır