Summary

Ölçüm Hypopharyngeal bezi Acinus boyutunda bal arı (Apis mellifera) işçi

Published: September 14, 2018
doi:

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Protocol

1. anatomi ve hemşire işçiler üzerinden Hypopharyngeal bezleri boyama 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. 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 KH2</s…

Representative Results

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. <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/…

Discussion

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…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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

Materials

Cool setting wax Grobet USA 21.450
Glass petri dish, small VWR 89000-310
Glass petri dish, large VWR 89000-314
Super Max Wax Pen Eurotool PEN-520.00
Breakable razor blades Electron Microscopy Sciences 72004
pin vise BioQuip 4845
2A-SA flat/rounded tip forceps Rubis/BioQuip 4522
Fine point forceps Rubis/BioQuip 4523
5A-SA super fine point forceps Rubis/BioQuip 4525
10 mm micro spring scissors BioQuip 4715
3 mm micro spring Vannas scissors Roboz RS-5610
Glass Depression Slides, Single Cavity GSC International 4-13057-DZ-12
PBS tablets VWR 97062-730
Giemsa stain, modified solution Sigma Aldrich 32884
Insect pins ENTO SPHINX S.R.O. 02.02
Leica Applications Suite measurement software Leica Microsystems any measurement software, including free software, can be used

References

  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).

Play Video

Cite This Article
Corby-Harris, V., Snyder, L. A. Measuring Hypopharyngeal Gland Acinus Size in Honey Bee (Apis mellifera) Workers. J. Vis. Exp. (139), e58261, doi:10.3791/58261 (2018).

View Video