Harçlar Tarım ve Gıda Araştırmaları Girişimi Rekabetçi Grant hayır, kısmen, USDA CRIS 5347-22620-021-00D tarafından sağlandı ve. Gıda ve Tarım USDA Ulusal Enstitüsü 2011-67009-30141. Biz Johanna Nassif teknik destek için müteşekkiriz. Biz de Şekil 3&#39;te kullanılan resimlerin bazılarını sağlamak için Paul Baker, David Horton, Diego Nieto ve Frances Sivakoff teşekkür ederiz.

1. İç Mark, Tutma ve Algılama Prosedürü <ol><li> İç işaretleme prosedürü <ol><li> Yapay diyet veya alanından yetiştirilen bir laboratuvar kolonisinden (n 100 bireyleri ≈) ilgi böcekleri toplamak ve iki temiz yetiştirme kapları bölün. </li><li> Kapların birine düzenli bir 20 ml&#39;lik diyet paketi (işaretsiz negatif kontrol tedavisi) yerleştirin. , 1.0 mg / ml tavuk IgG / IgY çözeltisi 1.0 ml ile ikinci 20 mi yapay bir diyet paket Supplement iyice karıştırın ve başka bir kap içine koyun. Not: ilgi böcek yapay diyet yoksa işaretleyiniz veya normalde (örn, yeşil fasulye, güve yumurtaları, su, şeker, bal) üzerine sürekli ne olursa olsun diyet yerleştirilebilir. </li><li> Böcekler 24 saat onların beslenme etkinliğini sürdürmek için izin verin. </li></ol></li><li> İç işareti tutma işlemi <ol><li> Her kaptan diyet paketlerini çıkarın ve w böcekler kaynağıBaşka bir besin kaynağı i deney (örneğin, yeşil fasulye) süresi boyunca onları sürdürmek. </li><li> Günlük olarak (veya arzu edilen herhangi bir zaman aralığı) her tedavi için bir böcek kohort (n = 20) toplamak ve -20 ° C &#39;de hemen dondurma. </li></ol></li><li> Sandviç ELISA prosedürü <ol><li> 1 seyreltilmiş tavşan anti-tavşan IgY birincil antikor 50 ul ekle Tris 500 temiz bir ELISA mikrolevhamn her çukuruna tuz (TBS) tampon ve RT (not 1 saat en az inkübe: mikro de inkübe edilebilir, O / N), 4 ° C&#39;de ilave edildi. </li><li> Plaka antikorun atın ve 30 dakika boyunca% 1.0 yağsız kuru süt çözeltisi 300 ul her bir blok. </li><li> Önceki İnkübasyon beklerken, TBS 1,0 ml ile ayrı ayrı 1,6 ml mikrosantrifüj tüpleri içinde dondurulmuş böcek yerleştirin. </li><li> İyice homojenize edilene kadar temiz bir havan tokmağı ile her bir böcek öğütün ve ELISA iyi bir birey için her numunenin 100 ulplaka. Numuneler 1 saat boyunca oda sıcaklığında inkübe olmasına izin verin. </li><li> Her ELISA plakasının ilk sütunda kuyulara 100 (TBS yumurta akı) negatif (TBS sadece) ve pozitif ul kontrolleri ekleyin. Ayrıca, her bir plakanın (Şekil 1) son sütununda 8 kuyu olumsuz böcek denetimleri (işaretsiz böcekler) 100 ul ekleyin. Kontrol numuneleri, 1 saat boyunca oda sıcaklığında inkübe olmasına izin verin. Şekil 1&#39;de verilen şablon bizim standartlaşmış deneyleri için kullanmak şablon olduğunu unutmayın. Kuyularda örneklerin yerleştirme araştırmacı takdirine kalmıştır. </li><li> Her bir oyuk, fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) ile üç kez -tween yıkayın ve daha sonra tavşan anti-tavşan IgG / IgY yaban turpu peroksidaz ile konjuge 1 seyreltilmiş 50 ul: 10.000,% 1 süt çözeltisi ve oda sıcaklığında 1 saat süreyle inkübe edin. </li><li> PBS-Tween ile, her oyuğa üç kez yıkayın ve her bir tetrametilbenzidin (TMB) substrat 50 ul ekle. </li><li> 10 dakika sonra, kuyunun okunması650 nm dalga boyuna ayarlanmış bir mikroplaka spektrofotometre ile. </li></ol></li></ol><img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53693/53693fig1.jpg" /> Şekil 1., tipik bir 96 için kullanılan standart bir sıra belirtme gösteren bir şematik diyagramdır ELISA mikrotablaya ilave edilmiştir. Her bir plaka, bir pozitif protein kontrolü (Pos Ctrl) bir de, özel Tris-tamponlu tuzlu su, negatif kontroller için adanmış 7 kuyu (TBS) içerir, işaretsiz (negatif) böcek kontrolleri adanmış recaptured böcekler (Numune 1 ... 80) ve 8 kuyu adanmış 80 ayrı kuyu (Neg Ctrl 1 ... 8). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53693/53693fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> 2. Dış Mark, Tutma ve Algılama Prosedürü <ol><li> Dış işaretleme işlemi <ol><li> Çevrede böcekleri toplayın (n 100 ≈2.5 cm çaplı bir deliği olan bir laboratuvar kolonisinden veya iki 1,0 litrelik plastik kaplara alan ve yerden birey) her bir kabın yan kesilerek. </li><li> Tıbbi bir nebulizer kullanılarak dH 2 O (negatif kontrol tedavisi) 1,0 ml ilk kap içinde böceklerin püskürtün. Tıbbi bir nebulizer kullanılarak tavuk yumurtası akı bir% 5.0 çözeltisinin 1.0 ml&#39;si ile ikinci kabın böcekleri püskürtün. </li><li> Standart bir laboratuvar hava çıkışına nebulizatör hortumu takın ve daha sonra kabın 2.5 cm deliğine nebulizatör ağzını yerleştirin. Nebulizatör bir buhar üretir kadar Sonra yavaş yavaş hava çıkışına açın. </li><li> Yumurta akı çözeltisi (yakl. 2-5 dakika) dağıtılan kadar (işaretleme) püskürtme devam edin. </li><li> Nebulizatörü çıkarın ve plastik kabın deliğe bir mantar yerleştirin. Çözelti tamamen kuruyana kadar böcekler oda sıcaklığında bekletin. </li></ol></li><li> Dış işareti tutma işlemi<ol><li> Işareti daha maruz kalmaktan kaçınmak için ayrı bir temiz yetiştirme kabına kuru böceklerin her tedavisini yerleştirin. </li><li> Çalışmanın süresi boyunca böcekler sürdürmek için temiz kaplarda yiyecek ve su ekleyin. </li><li> Günlük olarak her tedavi için bir böcek kohort (n = 20) toplamak ve -20 ° C &#39;de hemen dondurma. </li></ol></li><li> Dolaylı ELISA prosedürü <ol><li> Bireysel 1.6 ml mikrosantrifüj tüpler içine donmuş böcekler yerleştirin ve TBS 1.0 ml ekleyin. </li><li> 120 rpm&#39;de bir orbital çalkalayıcı sette 1 saat için numune bekletin. </li><li> Aşama 1.3.5 tarif edildiği gibi pozitif ve negatif kontroller ekleyin. </li><li> Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi nemlendirici sonra, yeni bir 96 oyuklu ELISA levhası üzerine 80 belirlenen örnek kuyu birine her bir örnek bir 100 ul tablet pipetle numune oda sıcaklığında 1 saat boyunca inkübasyona izin verin. (Not: mikro da olabilir kuluçkalanmıştır O / N 4 ° C&#39;de). </li><li> Ile wells üç kez yıkayınPBS-Tween ile yıkandı ve daha sonra% 1 de her sığır serum albümini (PBS-BSA) içeren fosfat tamponlu tuzlu su içinde 300 ul ilave edin. </li><li> Oda sıcaklığında 30 dakika sonra, PBS-Tween ile iki kez yıkanır. </li><li> Her bir oyuğa, PBS-BSA-Silwet (% 0.05) &#39;de 8.000 ve oda sıcaklığında 1 saat boyunca inkübe edilir: 1 seyreltilmiş tavşan anti-yumurta albümininin birincil antikor 50 ul ekle. </li><li> PBS-Tween ile, her oyuğa üç kez yıkayın ve daha sonra 1 seyreltilmiş bayır turbu peroksidazı ile konjüge edilmiş keçi anti-tavşan IgG&#39;si 50 ul: oda sıcaklığında 1 saat için PBS-BSA-Silwet (% 0.05) &#39;de 2000. </li><li> PBS-Tween ile, her oyuğa üç kez yıkayın ve her bir TMB substratı 50 ul ekle. </li><li> 10 dakika sonra, 650 nm dalga boyuna ayarlanmış bir mikroplaka spektrofotometre ile kuyu okuyun. </li></ol></li></ol> 3. Veri Analizi <ol><li> Fro toplanmış negatif kontroller dayanarak standart sapmayı her ELISA plaka üzerinde 8 negatif kontrol böceklerin ortalama absorbans değerini hesaplayın ve daha sonra hesaplamasım, belirli bir çalışma 12 ELISA plakalar her. </li><li> ELISA pozitif eşik değerini elde etmek için her ELISA plakası için elde edilen ortalama altı kat toplanmış standart sapmayı ekleyin. Bu değere eşit ya da daha büyük bir absorbans değeri elde herhangi bir böcek Numune, protein işareti varlığı için pozitif olduğu kabul edilir. </li></ol>

Bu yayındaki ticari adları veya ticari ürünlerin Mansiyon belirli bilgi vermek amacıyla sadece ve ABD Tarım Bakanlığı tarafından öneri veya onaylandığı anlamına gelmez. USDA bir fırsat eşitliği sağlayıcı ve işverendir.

Eklembacaklı protein immunomarking prosedürü ilk yüzyıl önce 9 neredeyse dörtte tanımlanmıştır. O zamandan beri, prosedür hem dahili ve harici uygulanan IgG / IgYs kullanarak eklembacaklıların geniş bir yelpazede dağılma modellerini incelemek için adapte edilmiştir. Bu proteinler şu ana kadar test edilen böcek türlerinin çok çeşitli kararlı işaretleri kanıtlamıştır. Ancak yukarıda belirtildiği gibi, IgG / IgYs kullanmak için önemli bir sınırlama çok pahalı olmasıdır. S...

Doğada Eklembacaklı zararlıların doğal düşmanları (parazitoit ve predatör) ve tozlayıcı hareketini izleme ekosistem hizmetlerini geliştirmek için nasıl daha iyi anlaşılması için gereklidir. Dispersal araştırma türlerinin çoğu için temel bileşeni ilgi eklembacaklıların (ler) etiketlemek için güvenilir bir yöntem yaşıyor. Malzemelerin çeşitli (örneğin, boyalar, boya, renkli tozlar, etiketler, nadir elementler, proteinler) davranışları ve diğer ekolojik etkileşimleri 1,2 beslenme, nüfus dinamikleri, dağılma yeteneklerini değerlendirmek için eklembacaklılar işaretlemek için kullanılmıştır. Herhangi bir dağıtma araştırma için kullanılan bir marker uygunluğu çalışma tipi yürütülen bağlı olacaktır. (1) mark-release-tekrar yakalama (MRR), (2) mark-yakalama ve (3) kendi kendine mark yakalama: eklembacaklılar markalama üç geniş kategorizasyonlar vardır. Mark-release-tekrar yakalama araştırma için, araştırmacı tipik Laborato kolektif eklembacaklılar işaretlerry ve bu alanda merkezi bir noktada serbest bırakır. Eklembacaklılar daha sonra farklı toplama cihazları (örneğin, süpürme, net, vakum, yapışkan tuzak) 3,4,5 kullanarak çeşitli mekansal ve zamansal aralıklarla yeniden ele alınır. Belirli işareti yerli bireylerden serbest ayırt etmek için recaptured numuneler daha sonra incelenir. Mark-yakalama araştırma için, araştırmacı genellikle alanını kullanarak sprey ekipmanı (örneğin, sırt çantası püskürtücü, bom ve meme püskürtücü) doğrudan işareti uygular. Mark-yakalama araştırma için en iyi belirteçler ucuz ve kolay artropodun yaşam uygulanır vardır. Öz-mark-yakalama araştırma için, araştırmacı genellikle eklembacaklı yem 6,7 veya yuva girişine 8 işaretleri uygular. Buna karşılık, eklembacaklıların o yuvayı çıkarken yukarı işareti karşı &quot;fırçalama&quot; tarafından dışarıdan belirgin yem veya yiyor tarafından içten kendini gösteriyor. Yukarıda zikredildiği gibi, belirteçler, çok çeşitli bize olmuştured Artropod türlerinin çeşitli etiketlemek için. Ancak, çok az bu dağılımı araştırma kategorilerinin her üçü için yararlıdır. Protein immunomarking prosedürünün geliştirilmesi böcekleri işaretlenmesi için büyük bir atılım oldu. Immunomarking artropodları bir protein etiket koyar dahili veya harici olan da, bir anti-protein belirli bir enzim bağlantılı immunosorbent tahlil (ELISA) ile saptanır. Kullanılan bu tür ilk protein belirteçlerinin tavşan immunoglobulin (IgG) ve tavuk IgG / IgY 9,10 idi. Onlar MRR ve kendini mark-yakalama araştırma (tartışma) için çok etkili işaretler olduğunu kanıtladı. Ne yazık ki, IgG / IgY proteinleri pahalı ve bu nedenle mark-yakalama araştırma ve kendini mark-yakalama araştırma türlerinin çoğu için pratik değildir. Daha sonra, ikinci nesil protein algılama ELISA&#39;lar tavuk yumurta akı (albümin), inek sütü (kazein) ve soya sütü (tripsin inhibitörü protein) içerdiği proteinler için geliştirilmiştir. Her bir deney, yüksek ölçüde duyarlı, spesifik, ve en çokDaha da önemlisi, daha az pahalı IgG / IgY proteinleri 11 daha olan proteinleri kullanılır. Bu proteinler MRR, mark-yakalama ve kendini mark-yakalama araştırma (tartışma) için etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bu yazıda tarif ve protein işareti laboratuvar tutma çalışmaları yapmak nasıl gösterilmektedir. Bu tür çalışmalar saha dağılımı çalışmasında herhangi bir türü için gerekli olan araştırmanın ilk aşaması vardır. Araştırmacılar işareti öncesinde saha dağılma çalışmalarına başlamadan hedeflenen eklembacaklı türler üzerinde muhafaza edilecektir ne kadar biliyoruz Özellikle, kritik öneme sahiptir. Burada, tarif ve dahili ve harici MRR için böcekler, mark-yakalama ve kendini mark-yakalama tipi saha çalışmaları işaretlemek için nasıl gösterilmektedir. Biz o zaman dolaylı ve sandviç ELISA ile işaretleri varlığını tespit etmek için nasıl gösterilmektedir.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Food storage container (for insect rearing)</td>
			<td>Rubbermaid/Tupperware</td>
			<td>Various sizes</td>
			<td>Various manufacturers &#38; vendors. Mesh fabric is glued in a window `</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small volume nebulizer (Micro Mist)</td>
			<td>Teleflex-Hudson RCI</td>
			<td>1881</td>
			<td>Available online and in medical supply shops. Other brands will work as well.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge tubes, 1.6 ml w/cap</td>
			<td>Continental Lab Products</td>
			<td>4445.X</td>
			<td>Any similar type will work. We prefer brands that have easy to open lids.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Styrofoam storage box for microcentrifuge tubes (5x20 grid)</td>
			<td>RPI Corp.</td>
			<td>145746</td>
			<td>This design is nice because it doesn&#39;t crowd the tubes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dispenser, repeater</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>4982000322</td>
			<td>Anything similar will help speed up the dispensing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pestles, plastic disposable tissue grinders, 1.5 mL</td>
			<td>Kimble Chase</td>
			<td>749521-1500</td>
			<td>Available with various vendors. Pestles can be cleaned and autoclaved for reuse.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Falcon ELISA plates, 96-well (flat bottom)</td>
			<td>BD</td>
			<td>351172</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ovation pipette, manual (20-200 &#181;l)</td>
			<td>VistaLab</td>
			<td>1057-0200 or 1070-0200</td>
			<td>Any similar type will work. This model is ergonomic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reservoirs, sterile reagent</td>
			<td>VistaLab</td>
			<td>4054-1000</td>
			<td>Anything similar will work.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic pipette, 8-channel (50-1200 &#181;l) (Biohit eLine)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>730391</td>
			<td>If you had to pick one electronic model, this size is most useful.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic pipette, 8-channel (10-300 &#181;l) (Biohit eLine)</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>730361</td>
			<td>Anything similar will work.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manifold, multiwell plate washer (8-position, straight)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z369802&#160;</td>
			<td>Anything similar will work for manual plate washing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader with absorbance detection</td>
			<td>Molecular Devices</td>
			<td>SpectraMax 250</td>
			<td>Anything similar will work.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chicken IgG/IgY</td>
			<td>United States Biological</td>
			<td>I1903-15R</td>
			<td>Also available from other sources</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Egg whites</td>
			<td>Grocery store</td>
			<td>&#8220;All Whites&#8221;, &#8220;Egg Beaters&#8221;, etc.</td>
			<td>Mix 5 mL with 95 mL dH2O for 5% solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris (Trizma Base)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T1503</td>
			<td>2.42 g/L to make TBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888</td>
			<td>29.22 g/L to make TBS and 8.0 g/L for PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium phosphate dibasic (Na2HPO4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S0876&#160;</td>
			<td>1.14 g/L for PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate monobasic (KH2PO4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5655</td>
			<td>0.2 g/L for PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride (KCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P9541</td>
			<td>0.2 g/L for PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween 20, EIA grade</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P1379</td>
			<td>Add 0.5 mL per L to PBS after salts are dissolved.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS with 1% BSA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3688</td>
			<td>Mix 1 packet in 1 L dH20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Chicken IgY (IgG) (whole molecule) antibody produced in rabbit (1:500)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C6409</td>
			<td>Mix 100 &#181;l in 50 ml TBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry Milk, Powdered or Fresh Milk (1%)</td>
			<td>Grocery store</td>
			<td></td>
			<td>Mix 10 g with 1 L dH2O for 1% solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Chicken IgY (IgG) (whole molecule)-Peroxidase antibody produced in rabbit (1:10000)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A9046</td>
			<td>Mix 100 ul in 1 L of 1% milk</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Chicken Egg Albumin antibody produced in rabbit (1:8000)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C6534</td>
			<td>Dilute 125 &#181;l in 1 L PBS-BSA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat Anti-Rabbit IgG Peroxidase Conjugate (1:2000)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A6154</td>
			<td>Dilute 0.5 ml in 1 L PBS-BSA, then add 1.3 ml Silwet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vac-In-Stuff (Silwet L-77)silicon-polyether copolymer</td>
			<td>Lehle Seeds</td>
			<td>VIS-01</td>
			<td>Add as last ingredient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TMB Microwell One Component Peroxidase Substrate</td>
			<td>SurModics</td>
			<td>TMBW-1000-01</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

administering and detecting protein marks on arthropods for dispersal research

İzleme eklembacaklı hareketi genellikle daha iyi ilişkili popülasyon dinamikleri, dağılma şekilleri, konukçu bitki tercihleri ​​ve diğer ekolojik etkileşimleri anlamak için gereklidir. Eklembacaklılar genellikle benzersiz bir işareti ile etiketleyerek doğada izlenir ve daha sonra yeniden toplayarak onların dağılma yeteneklerini belirlemek için zaman ve mekan onları edilir. Bu tür renkli toz veya boya gibi gerçek fiziksel etiketler, ilave olarak, proteinler çeşitli ekolojik araştırmaları için eklembacaklıları işaretlenmesi için oldukça etkili olduğu kanıtlanmıştır. Proteinler dahili ve / veya harici olarak tatbik edilebilir. Bu proteinler daha sonra bir proteine ​​özgü enzime bağlı immünosorbent deneyi (ELISA) ile yeniden ele artropodları tespit edilebilir. Burada harici ve dahili protein ile eklembacaklılar etiketleme için protokolleri açıklar. İki basit deney örnekleri gösterilmiştir: haricen bir protein açısından zengin bir diyet ve (2) bir dış proteini işareti sağlayarak bir böcek kişiye (1), bir iç bir protein işaretiTıbbi nebulizer kullanarak bir böceğe pplied. Daha sonra sandviç ve böcekler üzerinde protein işaretleri algılamak için kullanılan dolaylı ELISA yöntemlerinin bir adım-adım rehber ilgilidir. Bu gösteri, mark-release-alınışında, mark-yakalama ve araştırma öz-mark-yakalama türleri için eklembacaklılar üzerinde edinimi ve protein belirteçlerinin tespiti çeşitli yönleri immunomarking yöntem olmuştur çeşitli yollarla birlikte, tartışılır Araştırma hedeflerinin geniş bir yelpazede uyacak şekilde adapte.

İç işaretleme: İç işareti tutma testi sonuçları Şekil 2A&#39;da gösterilmektedir. Hesaplanan ELISA kritik eşik değeri 0,054 idi. Genel (dört örnek tarihleri ​​kombine), protein olmadan tedavi böcekler sürekli düşük ELISA değerleri (X = 0.038 ± 0.002, n = 80) vermiştir. Tersine, böceklerin tüm protein zenginleştirilmiş diyet sürekli güçlü ELISA değerl...

Watch this Scientific Journal Video about Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research at JoVE.com

Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

Proteins are often used to mark arthropods for dispersal research. Methods for administering internal and external protein marks on arthropods are demonstrated. Protein mark detection techniques, either through indirect or sandwich enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs), are also illustrated.

Yönetme ve Dağılma Araştırma Arthropodlara Protein Marks algılama

Monitoring arthropod movement is often required to better understand associated population dynamics, dispersal patterns, host plant preferences, and other ...

administering-detecting-protein-marks-on-arthropods-for-dispersal

Research

JoVE Journal

Environment

7.3K Görüntüleme.  Arid-Land Agricultural Research Center. Proteins are often used to mark arthropods for dispersal research. Methods for administering internal and external protein marks on arthropods are demonstrated. Protein mark detection techniques, either through indirect or sandwich enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs), are also illustrated. 

Video: Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropod populations in rice. When used in combination with an enclosure, application of this sampling device provides absolute estimates of the populations of arthropods as numbers per standardized sampling area. The sampling efficiency depends critically on the sampling duration. In a mature rice crop, a two-minute sampling in an enclosure of 0.13 m2 yields more than 90% of the arthropod population. The device also allows sampling of arthropods dwelling on the water surface or the soil in rice paddies, but it is not suitable for sampling fast flying insects, such as predatory Odonata or larger hymenopterous parasitoids. The modified blower-vac is simple to construct, and cheaper and easier to handle than traditional suction sampling devices, such as D-vac. The low cost makes the modified blower-vac also accessible to researchers in developing countries.

Assessment of arthropod abundance in crops is critical for investigating population dynamics and species interactions. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropods in rice.

Modifikasyon ve Arthropodların Saha Örnekleme için bir Yaprak Blower-vac Uygulama

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

Çevre

A Flow-through Exposure System for Evaluating Suspended Sediments Effects on Aquatic Life

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended sediment on various aquatic species and life stages in the laboratory by using pumps and automating delivery of sediment and water to simulate suspension of sediment. FLEES data are used to develop exposure-response curves between the effects on aquatic organisms and suspended sediment concentrations at the desired exposure duration. The effects data are used to evaluate management practices used to reduce the interactions between aquatic organisms and anthropogenic causes of suspended sediments. The FLEES is capable of generating total suspended solids (TSS) concentrations as low as 30 to as high as 800 mg/L, making this system an ideal choice for evaluating the effects of TSS resulting from many activities including simulating low ambient levels of TSS to evaluating sources of suspended sediments from dredging operations, vessel traffic, freshets, and storms.

A robust and flexible flow-through exposure system designed to maintain sediment in suspension is presented. The system is used to investigate the effects of suspended sediment on various aquatic species and life stages in the laboratory.

Sucul Life Asma değerlendirmek Sedimanlar Etkileri için Flow-through Pozlama Sistemi

This paper describes the Fish Larvae and Egg Exposure System (FLEES). The flow-through exposure system is used to investigate the effects of suspended ...

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has relevant health and economic consequences. Many cyanobacterial strains are toxin producers, and only a few cells are necessary to induce irreparable damage to the environment. Therefore, water-body authorities and administrations require rapid and efficient early-warning systems providing reliable data to support their preventive or curative decisions. This manuscript reports an experimental protocol for the in-field detection of toxin-producing cyanobacterial strains by using an antibody microarray chip with 17 antibodies (Abs) with taxonomic resolution (CYANOCHIP). Here, a multiplex fluorescent sandwich microarray immunoassay (FSMI) for the simultaneous monitoring of 17 cyanobacterial strains frequently found blooming in freshwater ecosystems, some of them toxin producers, is described. A microarray with multiple identical replicates (up to 24) of the CYANOCHIP was printed onto a single microscope slide to simultaneously test a similar number of samples. Liquid samples can be tested either by direct incubation with the antibodies (Abs) or after cell concentration by filtration through a 1- to 3-&#956;m filter. Solid samples, such as sediments and ground rocks, are first homogenized and dispersed by a hand-held ultrasonicator in an incubation buffer. They are then filtered (5 - 20 &#956;m) to remove the coarse material, and the filtrate is incubated with Abs. Immunoreactions are revealed by a final incubation with a mixture of the 17 fluorescence-labeled Abs and are read by a portable fluorescence detector. The whole process takes around 3 h, most of it corresponding to two 1-h periods of incubation. The output is an image, where bright spots correspond to the positive detection of cyanobacterial markers.

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

The presence of cyanobacterial toxins in fresh water reservoirs for human consumption is a major concern for water management authorities. To evaluate the risk of water contamination, this article describes an protocol for the in-field detection of cyanobacterial strains in liquid and solid samples by using an antibody microarray chip.

Saptamak için deneysel protokol<em&gt; Siyanobakteri</em&gt; Bir Antikor Mikroarray Chip ile Sıvı ve Katı Örneklerinde

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of scientific publications address microplastic pollution of the sea surface. The protocol below describes the methodology for sampling, sample preparation, separation and chemical identification of microplastic particles. A manta net fixed on an &#187;A frame&#171; attached to the side of the vessel was used for sampling. Microplastic particles caught in the cod end of the net were separated from samples by visual identification and use of stereomicroscopes. Particles were analyzed for their size using an image analysis program and for their chemical structure using ATR-FTIR and micro FTIR spectroscopy. The described protocol is in line with recommendations for microplastics monitoring published by the Marine Strategy Framework Directive (MSFD) Technical Subgroup on Marine Litter. This written protocol with video guide will support the work of researchers that deal with microplastics monitoring all over the world.

The protocol below describes the methodology for: microplastics sampling on the sea surface, separation of microplastic and chemical identification of particles. This protocol is in line with the recommendations for microplastics monitoring published by the MSFD Technical Subgroup on Marine Litter.

Deniz Yüzey ve Numune Analizi Microplastics Örnekleme Protokolü

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

RGB and Spectral Root Imaging for Plant Phenotyping and Physiological Research: Experimental Setup and Imaging Protocols

Better understanding of plant root dynamics is essential to improve resource use efficiency of agricultural systems and increase the resistance of crop cultivars against environmental stresses. An experimental protocol is presented for RGB and hyperspectral imaging of root systems. The approach uses rhizoboxes where plants grow in natural soil over a longer time to observe fully developed root systems. Experimental settings are exemplified for assessing rhizobox plants under water stress and studying the role of roots. An RGB imaging setup is described for cheap and quick quantification of root development over time. Hyperspectral imaging improves root segmentation from the soil background compared to RGB color based thresholding. The particular strength of hyperspectral imaging is the acquisition of chemometric information on the root-soil system for functional understanding. This is demonstrated with high resolution water content mapping. Spectral imaging however is more complex in image acquisition, processing and analysis compared to the RGB approach. A combination of both methods can optimize a comprehensive assessment of the root system. Application examples integrating root and aboveground traits are given for the context of plant phenotyping and plant physiological research. Further improvement of root imaging can be obtained by optimizing RGB image quality with better illumination using different light sources and by extension of image analysis methods to infer on root zone properties from spectral data.

An experimental protocol is presented for assessment of soil grown plant root systems with RGB and hyperspectral imaging. Combination of RGB image time series with chemometric information from hyperspectral scans optimizes insights into plant root dynamics.

RGB ve bitki fenotipleme ve fizyolojik araştırma için spektral kök görüntüleme: deneysel kurulum ve iletişim kuralları görüntüleme

Better understanding of plant root dynamics is essential to improve resource use efficiency of agricultural systems and increase the resistance of crop ...

Basic Research in Plasma Medicine - A Throughput Approach from Liquids to Cells

In plasma medicine, ionized gases with temperatures close to that of vertebrate systems are applied to cells and tissues. Cold plasmas generate reactive species known to redox regulate biological processes in health and disease. Pre-clinical and clinical evidence points to beneficial effects of plasma treatment in the healing of chronic ulcer of the skin. Other emerging topics, such as plasma cancer treatment, are receiving increasing attention. Plasma medical research requires interdisciplinary expertise in physics, chemistry, and biomedicine. One goal of plasma research is to characterize plasma-treated cells in a variety of specific applications. This includes, for example, cell count and viability, cellular oxidation, mitochondrial activity, cytotoxicity and mode of cell death, cell cycle analysis, cell surface marker expression, and cytokine release. This study describes the essential equipment and workflows required for such research in plasma biomedicine. It describes the proper operation of an atmospheric pressure argon plasma jet, specifically monitoring its basic emission spectra and feed gas settings to modulate reactive species output. Using a high-precision xyz-table and computer software, the jet is hovered in millisecond-precision over the cavities of 96-well plates in micrometer-precision for maximal reproducibility. Downstream assays for liquid analysis of redox-active molecules are shown, and target cells are plasma-treated. Specifically, melanoma cells are analyzed in an efficient sequence of different consecutive assays but using the same cells: measurement of metabolic activity, total cell area, and surface marker expression of calreticulin, a molecule important for the immunogenic cell death of cancer cells. These assays retrieve content-rich biological information about plasma effects from a single plate. Altogether, this study describes the essential steps and protocols for plasma medical research.

A high-throughput cold physical plasma treatment protocol of liquids and cells is shown. It involves setting up different feed gas compositions for plasma ignition, measuring the plasma&#39;s emission spectra, and the subsequent analysis of liquids and cellular activity after plasma treatment.

Plazma tıp - sıvı hücreleri bir üretilen iş yaklaşımı temel araştırma

In plasma medicine, ionized gases with temperatures close to that of vertebrate systems are applied to cells and tissues. Cold plasmas generate reactive ...

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic pathway of dimethylarsinic acid (DMAV) thiolation, have been recently found in the environment as well as human organs. DMMTAV and DMDTAV can be quantified to determine the ecological effects of dimethylated thioarsenicals and their stability in environmental media. The synthesis method for these compounds is unstandardized, making replicating previous studies challenging. Furthermore, there is a lack of information about storage techniques, including storage of compounds without species transformation. Moreover, because only limited information about synthesis methods is available, there may be experimental difficulties in synthesizing standard chemicals and performing quantitative analysis. The protocol presented herein provides a practically modified synthesis method for the dimethylated thioarsenicals, DMMTAV and DMDTAV, and will help in the quantification of species separation analysis using high performance liquid chromatography in conjunction with inductively coupled plasma mass spectrometry (HPLC-ICP-MS). The experimental steps of this procedure were modified by focusing on the preparation of chemical reagents, filtration methods, and storage.

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

This article presents modified experimental protocols for dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV) synthesis, inducing dimethylarsinic acid (DMAV) thiolation through mixing of DMAV, Na2S, and H2SO4. The modified protocol provides an experimental guideline, thereby overcoming limitations of the synthesis steps that could have caused experimental failures in quantitative analysis.

DMMTAV ve çevresel uygulamaları için DMAV kullanarak DMDTAV hazırlanması: sentez, arıtma ve onay

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by environmental organochlorine pesticides (OCPs) in hepatocytes. HepG2 cells were exposed to &#946;-hexachlorocyclohexane (&#946;-HCH) for 24 h at an equivalent dose of internal exposure in general population. Ultrastructure in hepatocytes was examined by transmission electron microscopy (TEM) to show the damage of mitochondria. Mitochondrial function was further evaluated by mitochondrial fluorescence intensity, adenosine 5'-triphosphate (ATP) levels, oxygen consumption rate (OCR) and mitochondrial membrane potential (MMP) in HepG2 cells incubated with &#946;-HCH. The mitochondria fluorescence intensity after stained by mitochondrial green fluorescent probe was observed with a fluorescence microscopy. The luciferin-luciferase reaction was used to determine ATP levels. The MMP was detected by the cationic dye JC-1 and analyzed under flow cytometry. OCR was measured with an extracellular flux analyzer. In summary, these protocols were used in detecting mitochondrial function in hepatocytes with to investigate mitochondria damages.

Understanding the influence of environmental organochlorine pesticides (OCPs) on mitochondrial function in hepatocytes is important in exploring the mechanism of OCPs causing metabolic disorders. This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function.

Organoklor Intarımlarına Maruz Kalan Hepatositlerde Mitokondriyal Fonksiyonun Saptanması Için Deneysel Protokol

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

The Hawaii Protocol for Scientific Monitoring of Coffee Berry Borer: a Model for Coffee Agroecosystems Worldwide

Coffee berry borer (CBB) is the most devastating insect pest for coffee crops worldwide. We developed a scientific monitoring protocol that is aimed at capturing and quantifying the dynamics and impact of this invasive insect pest as well as the development of its host plant across a heterogeneous landscape. The cornerstone of this comprehensive monitoring system is timely georeferenced data collection on CBB movement, coffee berry infestation, mortality by the fungus Beauveria bassiana, and coffee plant phenology via a mobile electronic data recording application. This electronic data collection system allows field records to be georeferenced through built-in global positioning systems, and is backed by a network of weather stations and records of farm management practices. Comprehensive monitoring of CBB and host plant dynamics is an essential part of an area-wide project in Hawaii to aggregate landscape-level data for research to improve management practices. Coffee agroecosystems in other parts of the world that experience highly variable environmental and socioeconomic factors will also benefit from implementing this protocol, in that it will drive the development of customized integrated pest management (IPM) to manage CBB populations.

Comprehensive monitoring of coffee berry borer and host plant dynamics is essential for aggregating landscape-level data to improve management of this invasive pest. Here, we present a protocol for scientific monitoring of coffee berry borer movement, infestation, mortality, coffee plant phenology, weather, and farm management via a mobile electronic data recording application.

Bilimsel kahve Berry matkap izleme Hawaii Protokolü: bir Model için kahve Agroecosystems dünya çapında

Coffee berry borer (CBB) is the most devastating insect pest for coffee crops worldwide. We developed a scientific monitoring protocol that is aimed at ...

Rearing and Long-Term Maintenance of Eristalis tenax Hoverflies for Research Studies

With an estimated 6000 species worldwide, hoverflies are ecologically important as alternative pollinators to domesticated honeybees. However, they are also a useful scientific model to study motion vision and flight dynamics in a controlled laboratory setting. As the larvae develop in organically polluted water, they are useful models for investigating investment in microbial immunity. While large scale commercial breeding for agriculture already occurs, there are no standardized protocols for maintaining captive populations for scientific studies. This is important as commercial captive breeding programs focusing on mass output during peak pollination periods may fail to provide a population that is consistent, stable and robust throughout the year, as is often needed for other research purposes. Therefore, a method to establish, maintain and refresh a captive research population is required. Here, we describe the utilization of an artificial hibernation cycle, in addition to the nutritional and housing requirements, for long term maintenance of Eristalis tenax. Using these methods, we have significantly increased the health and longevity of captive populations of E. tenax compared to previous reports. We furthermore discuss small scale rearing methods and options for optimizing yields and manipulating population demographics.

Rearing and Long-Term Maintenance of Eristalis tenax Hoverflies for Research Studies

The overall goal of these procedures is to establish, maintain and refresh a captive population of Eristalis tenax in a research setting.

Yetiştirme ve araştırma çalışmaları için Eristalis tenax Hoverflies uzun vadeli bakım

With an estimated 6000 species worldwide, hoverflies are ecologically important as alternative pollinators to domesticated honeybees. However, they are ...

Yönetme ve Dağılma Araştırma Arthropodlara Protein Marks algılama

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler