Name: incremental temperature changes for maximal breeding and spawning in astyanax mexicanus
Uploaded: 2021-02-14T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Incremental Temperature Changes for Maximal Breeding and Spawning in Astyanax mexicanus at JoVE.com

Vi takker David Martasian, Diedre Heyser, Amy Parkhurst, Craig Foote og Mandy Ng for verdifulle bidrag til Jeffery-laboratoriet A. mexicanus kulturanlegg. Forskningen i Jeffery-laboratoriet støttes for tiden av NIH grant EY024941.

Denne prosedyren er godkjent av institusjonelle retningslinjer for dyrepleie ved University of Maryland, College Park (For tiden IACUC 469 #R-NOV-18-59; Prosjekt 1241065-1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61708/61708fig1.jpg"> Figur 1. Kalendere i løpet av en avlsuke og en ikke-avlsuke. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61708/61708fig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon ...

<ol>
	<li>Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavefish+as+a+model+system+in+evolutionary+developmental+biology.">Cavefish as a model system in evolutionary developmental biology.</a> Developmental Biology. 231, 1-12 (2001).</li><li>Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+model+systems+in+evo-devo:+cavefish+and+mechanisms+of+microevolution.">Emerging model systems in evo-devo: cavefish and mechanisms of microevolution.</a> Evolution &amp; Development. 10, 265-272 (2008).</li><li>Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+and+development+in+the+cavefish+Astyanax.">Evolution and development in the cavefish Astyanax.</a> Current Topics in Developmental Biology. 86, 191-221 (2009).</li><li>Protas, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+analysis+of+cavefish+reveals+molecular+convergence+in+the+evolution+of+albinism.">Genetic analysis of cavefish reveals molecular convergence in the evolution of albinism.</a> Nature Genetics. 38, 107-111 (2006).</li><li>Protas, M., Conrad, M., Gross, J. B., Tabin, C. J., Borowsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regressive+evolution+in+the+Mexican+cave+tetra,+Astyanax+mexicanus.">Regressive evolution in the Mexican cave tetra, Astyanax mexicanus.</a> Current Biology. 17, 452-454 (2007).</li><li>O'Quin, K. E., Yoshizawa, M., Doshi, P., Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+genetic+analysis+of+retinal+degeneration+in+the+blind+cavefish.">Quantitative genetic analysis of retinal degeneration in the blind cavefish.</a> PLoS ONE. 8 (2), 57281 (2013).</li><li>Yoshizawa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+genetic+architecture+underlies+the+emergence+of+sleep+loss+and+prey-seeking+behavior+in+the+Mexican+cavefish.">Distinct genetic architecture underlies the emergence of sleep loss and prey-seeking behavior in the Mexican cavefish.</a> BMC Biology. 13, 15 (2015).</li><li>Elliot, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Astyanax+caves+of+Mexico.+Cavefishes+of+Tamaulipas,+San+Luis+Potosi,+and+Guerrero.">The Astyanax caves of Mexico. Cavefishes of Tamaulipas, San Luis Potosi, and Guerrero.</a> Association for Mexican Cave Studies Bulletin. 26, 1 (2018).</li><li>Luo, S., Wu, B., Xiong, X., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+total+hardness+and+calcium:magnesium+ratio+of+water+during+early+stages+of+rare+minnows+(Gobiocypris+rarus).">Effects of total hardness and calcium:magnesium ratio of water during early stages of rare minnows (Gobiocypris rarus).</a> Comparative Medicine. 66, 181-187 (2016).</li><li>Balasch, J. C., Tort, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Netting+the+stress+responses+in+fish.">Netting the stress responses in fish.</a> Frontiers in Endocrinology. 10, 62 (2019).</li><li>Borowsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Determining the sex of adult Astyanax mexicanus. , (2008).</li><li>Paschos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+clocks,+feeding+time,+and+metabolic+homeostasis.">Circadian clocks, feeding time, and metabolic homeostasis.</a> Frontiers in Pharmacology. 6, 112 (2015).</li><li>Scheiermann, C., Kunisaki, Y., Frenette, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+control+of+the+immune+system.">Circadian control of the immune system.</a> Nature Reviews Immunology. 13, 190-198 (2013).</li><li>Williams, M. B., Watts, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+basis+and+future+directions+of+zebrafish+nutrigenomics.">Current basis and future directions of zebrafish nutrigenomics.</a> Genes &amp; Nutrition. 14, 34 (2009).</li><li>Harper, C., Wolf, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphologic+effects+of+the+stress+response+in+fish.">Morphologic effects of the stress response in fish.</a> ILAR Journal. 50, 387-396 (2009).</li><li>Neubauer, P., Andersen, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+performance+in+fish+is+explained+by+an+interplay+between+physiology,+behavior+and+ecology.">Thermal performance in fish is explained by an interplay between physiology, behavior and ecology.</a> Conservation Physiology. 7 (1), 025 (2019).</li><li>Hinaux, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+staging+table+for+Astyanax+mexicanus.">Developmental staging table for Astyanax mexicanus.</a> Zebrafish. 8 (4), (2011).</li><li>Borowsky, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> In vitro fertilization of Astyanax mexicanus. , (2008).</li><li>Simon, V., Hyacinthe, C., R&#233;taux, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breeding+behavior+in+the+blind+Mexican+cavefish+and+its+river-dwelling+conspecific.">Breeding behavior in the blind Mexican cavefish and its river-dwelling conspecific.</a> PLoS One. 14 (2), 0212591 (2019).</li><li>Harvey, B. J., Carolsfield, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induced+Breeding+in+Tropical+Fish+Culture.">Induced Breeding in Tropical Fish Culture.</a> International Development Research Centre. , (1993).</li><li>Ma, L., Parkhurst, A., Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+a+lens+survival+pathway+including+sox2+and+aA-crystallin+in+the+evolution+of+cavefish+eye+degeneration.">The role of a lens survival pathway including sox2 and aA-crystallin in the evolution of cavefish eye degeneration.</a> EvoDevo. 5, 28 (2014).</li><li>Krishnan, J., Rohner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavefish+and+the+basis+for+eye+loss.">Cavefish and the basis for eye loss.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 5 (372), 20150487 (2017).</li><li>Biland&#382;ija, H., Abraham, L., Ma, L., Renner, K., Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+changes+controlled+by+catecholaminergic+systems+explain+recurrent+loss+of+pigmentation+in+cavefish.">Behavioral changes controlled by catecholaminergic systems explain recurrent loss of pigmentation in cavefish.</a> Proceedings of the Royal Society. 285, (2018).</li><li>Ma, L., Jeffery, W. R., Essner, J. J., Kowalko, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+editing+using+TALENs+in+blind+Mexican+cavefish.">Genome editing using TALENs in blind Mexican cavefish.</a> PLoS ONE. 1093, 0119370 (2015).</li><li>Klaassen, H., Wang, Y., Adamski, K., Rohner, N., Kowalko, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CRISPR+mutagenesis+confirms+the+role+of+oca2+in+melanin+pigmentation+in+Astyanax+mexicanus.">CRISPR mutagenesis confirms the role of oca2 in melanin pigmentation in Astyanax mexicanus.</a> Developmental Biology. 441, 313-318 (2018).</li></ol>

Astyanax mexicanus er en ny biologisk modell som gyter ofte og kan avles lett i laboratoriet1,2. Fordi vi er interessert i utviklingsmekanismene som ligger til grunn for evolusjonære endringer i A. mexicanus hulefisk, er produksjon og bruk av embryoer avgjørende for våre forskningsmål. Hovedformålet med å opprettholde en voksen bestand av fisk er produksjon av embryoer og ung yngel til bruk i utviklingseksperimenter og for etterfylling av ...

Teleost Astyanax mexicanus har en øye overflate-bolig (overflate fisk) form og mange forskjellige blinde hule-bolig (hule fisk) danner1,2. Hulefisk har utviklet seg i evig mørke og under matbegrensninger, noe som resulterer i utseendet på nye konstruktive og regressive egenskaper3. De konstruktive egenskapene inkluderer økning i smaksløker og kjevestørrelse, sensoriske organer i sidelinjen og fettreserver. De regressive egenskapene inkluderer tap eller reduksjon av melaninpigmentering, øyne og atferd, for eksempel søvn, skolegang og aggresjon. Et attributt for Astyanax-systemet er fullstendig fruktbarhet mellom de to formene, slik at bruk av kvantitativ egenskap loci (QTL) kartlegging for å bestemme genomiske regionen(e) knyttet til konstruktiv og regressiv evolusjon4,5,6,7. A. mexicanus tilbyr et fordelaktig system for å studere utvikling fordi det kan induseres til å gyte ofte i laboratoriet. Embryoene til A. mexicanus er gjennomsiktige, litt større enn sebrafisk, produsert i store mengder, og utvikler seg til seksuelt modne voksne på ca 8-12 måneder. Deres periode med maksimal gytekapasitet er ca 5 år. Denne protokollen beskriver arbeidsflyten som trengs i et A. meksikansk kulturanlegg i løpet av en typisk avlsuke og inkluderer detaljer om vedlikehold av fiskesystemet og temperaturkontrollregimet for maksimal gyting.
A. mexicanus er en tropisk fisk som bor i elver med opprinnelse i kalksteinsplatåer (overflatefisk) og i bassenger i kalksteinsgrotter (hulefisk)8. Kalkstein oppløses for å produsere hardt vann, og A. mexicanus trives i hardt vann. Fisk tilpasset harde vannforhold kan tolerere en rekke salte forhold, men generelt avle i spesifikke9. Induksjon av gyteadferd oppnås ved en kombinasjon av faktorer. Fordi fisk er kaldblodige og er avhengige av deres miljø for å opprettholde homeostase, er stoffskiftet følsomt for miljøendringer, og de reagerer raskere på stressorer10. A. mexicanus bør dyrkes i vannsystemer under nøye regulerte forhold for vannstrøm, pH, konduktivitet, osmotisk trykk, belysning og vanntemperaturer.
I Jeffery-laboratoriet opprettholdes fisk i to rennende vannsystemer: (1) et "babysystem" for ung voksenfisk før seksuell modenhet og (2) et voksent (eller hoved) system for seksuelt modne, avl voksne. "Babysystemet" består av 8 L og 15 L tanker som leveres med rennende vann. "Babysystemet" er sådd av yngel og unge metamorfoserte ungdommer dyrket fra larver i mindre (1-10 L) tanker, hvor vann utveksles ukentlig. Larver, yngel og ungdommer er ekstremt matavhengige og må mates levende mat (saltlake reker) en gang om dagen for å sikre en høy overlevelse. Unge ungdommer fra "babysystemet" plasseres i voksensystemet etter ca 1-1,5 år. Først blir de matet pulveriserte tetraflak, og etter videre vekst overføres de til det vanlige voksenfôringsregimet. Seksuell modenhet kan vurderes ved abdominal volum hos kvinner, og metoder for å bestemme kjønn har blitt beskrevet11. I voksensystemet byttes vann automatisk i 42 L tanker 3 ganger per 24-timers periode. Voksensystemet overvåkes daglig ved visuell inspeksjon og automatisk temperatur, pH og konduktivitetsavlesninger fra sonder. Den optimale pH er rundt 7,4 og kan variere mellom 6,8-7,5, systemets basistemperatur er 72/73 °F, og de ideelle ledningsevneområdene mellom 600-800 mS. Automatiske avlesninger vises på en kontrollerskjerm, og visuelle kontroller av vanntrykk leses ved strømningsmålere fordelt over hele systemet. Uavhengige kontroller av vannkvaliteten gjøres ukentlig ved å teste temperatur og måle vannkvalitetsparametere for pH, ammoniakk og nitrat ved hjelp av en kolorimetrisk test. Ammoniakk- og nitratnivåer holdes på eller nær null ved å tilsette gunstige bakterier (f.eks. Nutafin Cycle) til systemet. Rombelysning styres av en timer justert til 14-timers lys og 10-timers mørke perioder. I tillegg til de generelle vannkvalitetsparametrene nevnt ovenfor, trenger følgende hensyn spesiell oppmerksomhet i løpet av en avlsuke.
Den første vurderingen er fotoperiod, da fisk (til og med hulefisk i laboratoriet) er avhengig av lyssykluser for å stille inn døgnklokken. Døgnrytmer kan påvirke alt fra avl og fôring til immunsystemhelse12,13 og må være konsistent for maksimale helsemessige fordeler. Fisk opprettholdes i et rennende vannsystem på en 14-timers lys og 10-timers mørk fotoperiod. Overflatefisken begynner vanligvis å gyte en time etter at systemet er mørklagt, og lys introdusert i denne perioden kan forstyrre og avslutte gyting. Gytingen av blind hulefisk er mindre forstyrret av lys. Sammenlignet med gyting av overflatefisk, er hulefiskgyting forsinket, vanligvis begynner fire til fem timer etter at systemet har blitt mørkt.
Den andre vurderingen er ernæring. Voksenfisk blir normalt matet en diett av tetraflak en gang om dagen. Før gyting blir fisk matet et proteinrikt kosthold supplert med ekstra mengder tetraflak og annen mat: eggeplommeflak og av og til levende California blackworms (Lumbriculus variegatus) for å kompensere for proteintap på grunn av eggproduksjon i løpet av forrige gytesyklus. I avlsuken blir fisk matet to ganger per dag, en gang om morgenen og igjen om ettermiddagen / kvelden. Fiskefôring bare en gang om dagen, men med en enkelt veldig stor del av maten bør unngås, da dette kan forårsake underernæring14.
Det tredje hensynet er plass. Plasskravene er basert på den gjennomsnittlige kroppsmassen til en voksen, samt atferdshensyn, for eksempel om fisken har skolegangsadferd eller aggressiv oppførsel. Over- eller under-crowding tanker kan føre til økt aggresjon og konstant stress, noe som gjør fisk sårbar for skade fra sine tankkamerater og motvillig til å delta i gyting15. Vi huser vanligvis 10-20 fisk per 42 L tank.
Det fjerde hensynet er temperatur. Som nevnt ovenfor er fisk kaldblodige dyr og er avhengige av miljøet for å opprettholde kroppstemperaturen. Fordi temperatur har en direkte effekt på metabolske prosesser, kan temperaturendringer utløse atferdsendringer hos fisk16. Dette avlsprogrammet består av to ukers sykluser i temperatur: Den første uken introduserer en temperaturøkning til 78 °F, og neste uke opprettholder en statisk temperatur på 72 °F. I løpet av den første (avls) uken plasseres plastkantede avlsnett på bunnen av tankene hver kveld. Avlsnettene tjener som en barriere mellom fisken i tankene og de gytede eggene, som ellers ville bli konsumert. Temperaturen økes med 2 °F per dag til maksimalt 78 °F innen midten av uken, og gytingen induseres i henhold til lyssyklusen de første 2-3 kveldene denne uken. Temperaturen senkes deretter med trinn på 2 °F til 72 °F i løpet av de resterende dagene i uken, og basistemperaturen opprettholdes til begynnelsen av neste avlsuke. Avl stimuleres vanligvis ikke mer enn to ganger i måneden for å gi fisken tid til å gjenopprette.
Totalt sett tillater denne metoden gyting av store mengder av embryoer av høyeste kvalitet over en lengre periode.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:874px;" width="875">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Blackworms</td>
			<td style="width:299px;">Eastern Aquatics, Lancaster, PA</td>
			<td style="width:161px;">None</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Breeding Nets</td>
			<td style="width:299px;">Custom made</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Brine shrimp eggs</td>
			<td style="width:299px;">AquaCave Lake Forest, IL.</td>
			<td style="width:161px;">None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Colorimetric test kit</td>
			<td style="width:299px;">Petco</td>
			<td style="width:161px;">SKU:11916</td>
			<td>API Freshwater pH Test Kit</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Egg yolk flakes</td>
			<td style="width:299px;">Pentair, Minneapolis, MN</td>
			<td style="width:161px;">None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Fingerbowls</td>
			<td style="width:299px;">Carolina Biological Supply</td>
			<td align="right" style="width:161px;">741004</td>
			<td>Culture dishes, 4.5 in, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Hand held nets</td>
			<td style="width:299px;">Any Pet Store</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Incubator for embryos</td>
			<td style="width:299px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">51-029-321HPM</td>
			<td>405 L</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Instant Ocean sea salts</td>
			<td style="width:299px;">Spectrum Brands, Blacksburg, VA</td>
			<td style="width:161px;">None</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Methylene Blue</td>
			<td style="width:299px;">Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td>
			<td style="width:161px;">M9140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Pasteur Pipettes</td>
			<td style="width:299px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:161px;">13-678-20</td>
			<td>5.75 in.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Net soaking solution</td>
			<td style="width:299px;">Any Pet Store</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Nutrafin Cycle</td>
			<td style="width:299px;">Amazon</td>
			<td style="width:161px;">None</td>
			<td>Bacterial boost</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Refrigerator for live feed</td>
			<td style="width:299px;">Any source</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:299px;">Any source</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Thermometer</td>
			<td style="width:299px;">Any source</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Tetra Tropical Crisps</td>
			<td style="width:299px;">Spectrum Brands, Blacksburg, VA</td>
			<td style="width:161px;">None</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

incremental temperature changes for maximal breeding and spawning in astyanax mexicanus

Den meksikanske tetra, Astyanax mexicanus, er et fremvoksende modellsystem for studier i utvikling og evolusjon. Eksistensen av øyeoverflate (overflatefisk) og blind hule (hulefisk) morphs i denne arten presenterer en mulighet til å forhøre mekanismene som ligger til grunn for morfologisk og atferdsmessig evolusjon. Hulefisk har utviklet nye konstruktive og regressive egenskaper. De konstruktive endringene inkluderer økning i smaksløker og kjever, laterale linjesensoriske organer og kroppsfett. De regressive endringene inkluderer tap eller reduksjon av øyne. melaninpigmentering, skolegang, aggresjon og søvn. For å eksperimentelt forhøre disse endringene, er det avgjørende å oppnå et stort antall gytede embryoer. Siden den opprinnelige A. mexicanus overflatefisk og hulefisk ble samlet i Texas og Mexico på 1990-tallet, har deres etterkommere rutinemessig blitt stimulert til å avle og gyte et stort antall embryoer tomånedert i Jeffery-laboratoriet. Selv om avl styres av matoverflod og kvalitet, lyse mørke sykluser og temperatur, har vi funnet ut at inkrementelle temperaturendringer spiller en nøkkelrolle i å stimulere maksimal gyting. Den gradvise temperaturøkningen fra 72 °F til 78 °F i de tre første dagene av en avlsuke gir to-tre påfølgende gytedager med maksimalt antall embryoer av høy kvalitet, som deretter etterfølges av en gradvis temperaturreduksjon fra 78 °F til 72 °F i løpet av de siste tre dagene av gyteuken. Prosedyrene som vises i denne videoen skisserer arbeidsflyten før og under en laboratorieavlsuke for trinnvis temperatur stimulert gyting.

Vi avler og gyter vanligvis etterkommerne av overflatefisk som opprinnelig ble samlet på Nacimiento del Rio Choy i San Luis Potosi, Mexico (Rio Choy overflatefisk) og San Solomon Springs i Balmorhea State Park, Texas (Texas overflatefisk) og hulefisk avledet fra Cueva de El Pachón (Pachón hulefisk) i Tamaulipas, Mexico og Cueva de los Sabinos (Los Sabinos hulefisk) og Sotano de la Tinaja (Tinaja hulefisk) i San Luis Potosi Mexico.
Gjennom en avlsuke samles det inn data for ulike tanker. De ...

Watch this Scientific Journal Video about Incremental Temperature Changes for Maximal Breeding and Spawning in Astyanax mexicanus at JoVE.com

Incremental Temperature Changes for Maximal Breeding and Spawning in Astyanax mexicanus

Denne artikkelen skisserer de grunnleggende laboratorieforholdene og protokollene for et inkrementelt temperaturregime for å stimulere maksimal gyting i den meksikanske tetra Astyanax mexicanus, som er en ny modell for utviklingsmessige og evolusjonære studier.

Trinnvise temperaturendringer for maksimal avl og gyting i Astyanax mexicanus

The Mexican tetra, Astyanax mexicanus, is an emerging model system for studies in development and evolution. The existence of eyed surface (surface fish) ...

Så som Astyanax mexicanas er en liten fisk. Det er innfødt til Nordøstlige Mexico og Sør-Texas. Det viktige med det er at det eksisterer i to former.Den ene formen er en overflateboende fisk som har store øyne og pigmentering, og den andre formen er en huleboende fisk som har mistet øynene og mistet pigmenteringen. De er fortsatt i stand til gyting, hybridisering med hverandre, slik at de kan brukes i en fremover genetisk analyse for å studere genetikk og utvikling. Har også store embryoer som er gjennomsiktige, og de kan brukes til å studere komparativ utviklingsbiologi.Så de har blitt brukt i mange år nå som et system for å forstå utviklingen av utvikling. Flere dager før gytingen er ønsket, begynner vi å mate fisken bedre. Vi øker også temperaturen trinnvis slik at i løpet av den tiden vi vil at de skal gyte, vil de da gjennomgå omtrent to eller tre dager med overdreven gyting, og produsere et stort antall befruktede embryoer som utvikler seg godt og gjennom larvestadiene til voksne.Etter å ha matet fisken kl. 10:00 a.m. med en klype Tetra-flak, kontroller inkubatoren som skal brukes til å huse fingerskåler med å utvikle embryoer og endre vannet om nødvendig. Kontroller vannstanden i alle reservoarene og tilsett systemvann i eventuelle reservoarer som begynner å bli lave.Sett deretter inkubatoren til 23 grader Celsius Minst 30 minutter etter den første fôringen, mate fisken i avlstankene med en klype eggeplommeflak, nok svarte ormklynger til at hver fisk i tanken kan konsumere omtrent fem til 10 ormer eller begge deler. Minst en time etter den andre fôringen, skrubb avlstankene etter behov og sett forsiktig opp avlsnett uten å forstyrre tanklufttilførselen. Neste morgen fjerner du avlsnettene fra bunnen av voksensystemtankene mellom 9:00 og 10:00 a.m.og bruk slangen som er festet til for å skylle embryoene forsiktig inn i et håndholdt nett. Snu nettet i en fingerskål med rent systemvann og overfør ca. 100 embryoer per fingerskål til 200 milliliter rent systemvann supplert med 0,00003% metylenblå. Stage embryoene under et lett mikroskop for å estimere tidspunktet for befruktning i henhold til A-mexicanas utviklingsplan.Etter iscenesettelse, legg fingerskålene i en inkubator i fem til syv dager og mate kulturene med levende saltlake reker. For hver tank som droppet embryoer, registrer dato og tanknummer og registrer antall og kvalitet på embryoer som faller. Registrer gjennomsnittlig gytetid i henhold til iscenesettelsestabell og registrer temperaturen på systemet på den tiden da fisken gytet.Overvåk fingerskålene av embryoer hele dagen, bruk en beitepipette for å fjerne døde eller deformerte embryoer og rusk, for eksempel uoppløst mat eller avføring, og endre det blå vannet etter behov. Klokken 13:00.m. mate fisken i avlstankene som demonstrert og sette vanntemperaturen til 24 grader Celsius.Fjern deretter overflødig mat og rusk fra tankene og skrubb tankene før du tilbakestiller garnene. Onsdag og torsdag gjentar du embryosamlingen og evalueringen som demonstrert for tirsdag. Fôr fisken og sett vannet til riktig temperatur.Kontroller embryoene i inkubatoren og erstatt fingerskålvannet med friskt metylenblått behandlet systemvann. Rengjør deretter avlstankene etter behov og tilbakestill garnene. På fredag, etter å ha matet fisken, sett vanntemperaturen til 23 grader Celsius og sjekk embryoene i inkubatoren.På lørdag og søndag, mate fisken. I denne figuren vises avlsdataene fra juli 2017 til mars 2020 for Rio Choy og Texas Surface Fish og Los Sabinos, Tinaha og Pachon hulefisk. Dataene ble analysert etter avlsuke og gjennomsnittlig antall embryoer samlet inn per dag i løpet av en enkelt avlsuke.Dataene indikerer at avl var kontinuerlig gjennom hele året i Rio Choy og Texas Surface fisk og i Pachon hulefisk. Mengden og kvaliteten på de fleste Rio Choy overflatefisk var mellom lav og høy, mens mengden og kvaliteten på de fleste Texas overflatefisk og Pachon hulefisk var mellom lav og middels. Forekomsten av gyting var ikke kontinuerlig i Tinaja eller Los Sabinos hulefisk, med gyting som var lav eller ikke-eksisterende på sensommeren til høsten i disse fiskene.Selv om de laveste nivåene av gyting ble registrert for Los Sabinos hulefisk, var kvaliteten på embryoer den beste. Samlet sett viste denne overflatefisken en bedre gytemengde og kvalitet enn hulefisk. Ved hjelp av dette systemet kan vi gyte hundrevis, faktisk tusenvis av egg to-månedlig, og disse eggene brukes deretter, disse embryoene brukes deretter til mange forskjellige formål.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Incremental Temperature Changes for Maximal Breeding and Spawning in Astyanax mexicanus

Analysis of Zebrafish Larvae Skeletal Muscle Integrity with Evans Blue Dye

Analyse av Sebrafisk Larver Skeletal Muscle Integrity med Evans blå Dye

The zebrafish model is an emerging system for the study of neuromuscular disorders.  In the study of neuromuscular diseases, the integrity of the muscle ...

Imaging of Cell Shape Alteration and Cell Movement in Drosophila Gastrulation Using DE-cadherin Reporter Transgenic Flies

Imaging of Cell Shape Alteration and Cell Movement in Drosophila Gastrulation Using DE-cadherin Reporter Transgenic Flies

Imaging av Cell Shape Endring og Cell bevegelse i<em&gt; Drosophila</em&gt; gastrulation Bruke DE-cadherin Reporter Transgene Fluer

Gastrulation is the first set of morphologically dynamic events that occur during the embryonic development of multicellular animals such as Drosophila. ...

A Novel Mammary Fat Pad Transplantation Technique to Visualize the Vessel Generation of Vascular Endothelial Stem Cells

En ny mammarfettpute-transplantasjonsteknikk for å visualisere fartøygenerering av vaskulære endotelceller

Endothelial cells (ECs) are the fundamental building blocks of the vascular architecture and mediate vascular growth and remodeling to ensure proper ...

Live Imaging of Mouse Secondary Palate Fusion

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to ...

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Dissection and Immunofluorescent Staining of Mushroom Body and Photoreceptor Neurons in Adult Drosophila melanogaster Brains

Disseksjon og Immunofluorescent flekker av sopp kropp og Photoreceptor Neurons i voksen Drosophila melanogaster hjernen

Nervous system development involves a sequential series of events that are coordinated by several signaling pathways and regulatory networks. Many of the ...

Application of RNAi and Heat-shock-induced Transcription Factor Expression to Reprogram Germ Cells to Neurons in C. elegans

Application of RNAi and Heat-shock-induced Transcription Factor Expression to Reprogram Germ Cells to Neurons in C. elegans

Bruk av RNAi og varme-sjokk-indusert transkripsjon faktor uttrykk å omprogrammere bakterie celler til nerveceller i C. elegans

Studying the cell biological processes during converting the identities of specific cell types provides important insights into mechanism that maintain ...

Neurogenesis Using P19 Embryonal Carcinoma Cells

Neurogenesis bruke P19 embryo kreftceller

The P19 cell line derived from a mouse embryo-derived teratocarcinoma has the ability to differentiate into the three germ layers. In the presence of ...

Visualizing the Node and Notochordal Plate In Gastrulating Mouse Embryos Using Scanning Electron Microscopy and Whole Mount Immunofluorescence

Visualisere Node og Notochordal Plate i Gastrulating Mouse embryoer skanning elektronmikroskop og hele Mount Immunofluorescence

The post-implantation mouse embryo undergoes major shape changes after the initiation of gastrulation and morphogenesis. A hallmark of morphogenesis is ...

Tissue Preparation and Immunostaining of Mouse Craniofacial Tissues and Undecalcified Bone

Vev forberedelse og Immunostaining av mus Kraniofacial vev og Undecalcified Bone

Tissue immunostaining provides highly specific and reliable detection of proteins of interest within a given tissue. Here we describe a complete and ...

Wholemount In Situ Hybridization for Astyanax Embryos

Wholemount In Situ Hybridization for Astyanax Embryos

Wholemount i Situ hybridisering for Astyanax embryo

In recent years, a draft genome for the blind Mexican cavefish (Astyanax mexicanus) has been released, revealing the sequence identities for thousands of ...