Name: observation and quantification of mating behavior in the pinewood nematode, bursaphelenchus xylophilus
Uploaded: 2016-12-25T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 55 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Observation and Quantification of Mating Behavior in the Pinewood Nematode, Bursaphelenchus xylophilus at JoVE.com

Najie Zhu e Liqun Bai contribuito in maniera uguale a questo lavoro. Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dal Fondo speciale per la ricerca scientifica forestale nel benessere pubblico (201.204.501) e la National Science Foundation naturale della Cina (31.170.604, 31.270.688 e 31.570.638). Ringraziamo il Dott Holighaus Gerrit e il Dr. Danielle Hickford per i loro utili suggerimenti sulla scrittura inglese.

1. Acquisizione di Virgin adulti Nematodi <ol><li> Nematode del pino isolato e condizioni di coltura NOTA: Il B. xylophilus isolare Nxy61 è stato originariamente estratto da un malato massoniana Pinus nella zona di Ningbo della provincia di Zhejiang in Cina. <ol><li> Preparare Potato Dextrose Agar (PDA, vedere la Tabella dei Materiali) piastre per la coltivazione di Botrytis cinerea. </li><li> Per l&#39;inoculazione, pugno un pezzo di tappeto funghi con diametro di 10 mm da un tappeto di B. cinerea e metterlo al centro di una nuova piastra PDA. Culture B. cinerea per 5 d a 25 ° C al buio. </li><li> Cultura i nematodi pineta nella capsula di Petri preparato contenente B. cinerea a 25 ° C al buio. </li></ol></li><li> Acquisizione di B. xylophilus uova <ol><li> Posizionare un tubo di gomma bloccato sotto un imbuto e tenere l&#39;imbuto preparata in un rack per montare ilApparecchio imbuto Baermann. Inserire due strati di carta filtro, invece di garza in bocca dell&#39;imbuto. </li><li> Trasferire le colture fungine per la messa a punto imbuto e aggiungere acqua fino a quando il tappeto fungina è immerso. Attendere 2 h, e nematodi usciranno dalla cultura fungina, attraversare la carta da filtro, e stabilirsi nella parte più bassa dell&#39;imbuto Baermann. </li><li> Raccogliere il primo paio di gocce di acqua dal fondo del tubo in un tubo da 15 ml e raccogliere nematodi rilasciando lentamente il morsetto sul tubo. </li><li> Centrifugare le collezioni precedenti a 3.000 xg per 2 minuti a temperatura ambiente. </li><li> Rimuovere lo strato superiore di acqua con una pipetta e risospendere con 1 ml di sterile bidistillata (dd) H 2 O. </li><li> Con una pipetta, trasferire la risospensione sopra per un piatto di Petri nuovo vetro (6 cm di diametro). Aggiungere 3 mL di soluzione sterile dd H 2 O alla piastra di Petri per garantire che i nematodi sono in grado di nuotare liberamente. </li><li> Tenere i nematodi nel bicchieres Petri per 10 min a 25 ° C al buio. Le uova saranno deposte da femmine gravide. A causa della loro superficie glicoproteina, le uova si attacchi al fondo del piatto di vetro Petri. </li><li> Rimuovere l&#39;acqua e vermi con attenzione, senza disturbare le uova. Aggiungere 3 ml di sterile dd H 2 O per il piatto di vetro Petri immediatamente per evitare che le uova si secchi. </li><li> Ripetere il passaggio 1.2.8 3x per rimuovere tutte le larve e gli adulti, e di ottenere le uova puri. Aggiungere un supplemento di 2 ml (5 ml in totale) di sterile dd H 2 O alla piastra di Petri. </li></ol></li><li> Acquisizione dei giovani quarto stadio (larve J4) <ol><li> Hatch le uova raccolte per 24 ore al buio a 25 ° C per ottenere J2 larve. </li><li> Trasferire le larve J2 con una pipetta in una provetta 15 mL, centrifugare a 3000 xg per 2 minuti, e rimuovere lo strato superiore di acqua. </li><li> Risospendere le larve J2 con 200 ml di sterile dd H 2 O, e poi trasferirlila piastra PDA contenente B. cinerea. </li><li> Cultura larve J2 per 52 ore a 25 ° C al buio. A questo punto di tempo, la maggior parte delle larve J2 avrà sviluppato nella fase iniziale della J4 larve. </li></ol></li><li> Acquisizione di nematodi Adulto Vergine <ol><li> Preparare un ago per la raccolta di nematodi disegnando un capillare di vetro dopo il riscaldamento sopra un bruciatore di alcol. NOTA: La punta di questo ago capillare di solito deve essere di 50 micron di diametro, circa la larghezza del corpo di un nematode adulti, in modo che possa essere utilizzata come strumento per prelevare un singolo nematode. </li><li> Assemblare un imbuto Baermann ed estrarre nematodi delle culture fungine per 2 ore, come descritto ai punti 1.2.1 - 1.2.3. </li><li> Trasferire il J4 con acqua in un piatto pulito Petri. </li><li> Osservare i nematodi allo stereomicroscopio e distinguere tra maschi e femmine per la morfologia dei genitali, come descritto da Mamiya e Kiyohara 8 (Figura 1 </strong&gt;). Prendete una nematode del sesso desiderato con l&#39;ago capillare preparato e trasferirla alla piastra fungine-cultura adeguata per i maschi o femmine. NOTA: Non ci sono più donne che uomini, con la percentuale di femmine a 60 - 70%. La vulva femminile è ovviamente diversa dalla spicule maschile. Rispetto al l&#39;adulto, il spicule o vulva in fase iniziale J4 è più piccolo, ma possono ancora essere facilmente visibile e distinto. Il nematode è sempre in movimento nell&#39;acqua, che a volte aumenta la difficoltà di distinguere maschi e femmine. </li><li> Cultura larve J4 per altre 24 ore a 25 ° C al buio. NOTA: Tutte le nematodi dovrebbero sviluppare in adulti, ma dal momento che sono disaccoppiati, essi sono considerati come adulti vergini. </li><li> Assemblare due Baermann imbuti ed estrarre i adulti vergini dalle colture fungine per 2 ore, come descritto ai punti 1.2.1 - 1.2.3, e trasferire i maschi adulti e femmine vergini in due piatti separati puliti Petri. </li></ol&gt; </li></ol> 2. Osservazione e registrazione video di comportamento di accoppiamento <ol><li> Preparare diverse diapositive concave e aggiungere 200 ml di sterile dd H 2 O a ciascuno dei loro pozzi. </li><li> Sollevare il preparato maschio adulto vergini o femminile e con un ago capillare e mettere solo un nematode nell&#39;acqua di ogni diapositiva concava. </li><li> Mantenere le vergini adulti all&#39;interno del pozzo per 1 ora per far loro adattarsi al nuovo ambiente acquoso. </li><li> Associare un maschio e femmina vergine trasferendo uno di loro da un bene ad un altro con una pipetta. </li><li> Osservare il comportamento di accoppiamento del 1♀ + 1♂ combinazione nella diapositiva concava allo stereomicroscopio. </li><li> Per analizzare l&#39;efficienza di accoppiamento degli adulti vergini, calcolare il loro tasso di successo di accoppiamento (R) e confrontarlo con quello delle coppie di adulti selezionati in modo casuale. Calcolare R come la percentuale di repliche in cui si è osservata copulazione rispetto al numero totale di repliche studiati. </li><li&gt; Per studiare scelta l&#39;accoppiamento e la concorrenza intrasessuale, gruppo e osservare nematodi vergini di due diverse combinazioni: 1♀ + 3♂ e 3♀ + 1♂. </li><li> Al fine di raccogliere dati per l&#39;analisi qualitativa e quantitativa, filmare il comportamento di accoppiamento con il video microscopia. Normalmente, l&#39;intero processo di accoppiamento, dal momento in cui i nematodi sono posti nel pozzo della slitta concava al momento in cui si allontanano dopo l&#39;accoppiamento, viene completata entro 2 ore. Pertanto, registrare il processo di accoppiamento continuo per almeno 2 ore come una replica. Completa almeno 30 replicati in totale per ciascuna combinazione. NOTA: Aggiungere più sterile dd H 2 O (di solito 50 mL) ogni 0,5 h al pozzo per compensare l&#39;evaporazione durante il processo di registrazione. </li></ol> 3. Raccolta dati <ol><li> Guarda tutti i video accuratamente sullo schermo del computer e caratterizzare i sub-comportamenti qualitativamente. </li><li> Misurare la durata di accoppiamento utilizzando thfunzione e frame-by-frame del videoregistratore. sottrarre manualmente il tempo a partire dal punto finale. </li><li> Per la combinazione 1♀ + 1♂, analizzare ogni registrazione video e misurare la durata dei seguenti eventi: <ol><li> Misurare la durata di ricerca (cioè, il tempo da quando la femmina e maschio sono introdotti nel pozzo del vetrino concava al momento incontrano e contatto tra loro). </li><li> Misurare la durata del contatto (cioè, il tempo dal primo contatto al momento in cui il maschio è esattamente posizionato vulva della femmina del primo accoppiamento). </li><li> Misurare la durata di copulare (cioè, il tempo da quando il maschio è posizionata precisamente vulva della femmina fino a che scivola dal corpo della femmina dopo l&#39;eiaculazione). Nota: alcuni nematodi possono copulare più volte in 2 ore. In tali casi, misurare la durata di copulazione dalla prima copulazione alla fine del last uno, compreso il tempo in mezzo. </li><li> Misurare la durata di persistente (cioè, il periodo successivo accoppiamento finché il nuoto maschio e femmina distanti l&#39;uno dall&#39;altro e sono separati da una distanza di più di lunghezza del corpo dei nematodi &#39;(di solito 1 mm)). </li></ol></li><li> Contare la frequenza copulazione e la durata di ogni accoppiamento e la durata media di tutti copulazioni in 2 h per ciascuna delle diverse combinazioni (cioè, 1♀ + 1♂, 3♀ + 1♂ e 1♀ + 3♂). </li><li> Calcolare il tasso di successo di accoppiamento per il primo contatto (P) per le diverse combinazioni come il tasso di successo di accoppiamento dopo il primo contatto, che è condotto immediatamente e senza alcuna interruzione. Nella fase a contatto, più contatti possono essere osservati prima copula reale. <ol><li> Quando la distanza tra due individui è superiore alla lunghezza del corpo, si consideri un contatto essere finita. Per una replica, record di P come il 100% quando l&#39;accoppiamento is osserva immediatamente dopo il primo contatto, senza interruzione, o 0,00% se è stata osservata alcuna copulazione o se c&#39;era copulazione ma dopo due o più contatti. NOTA: Ci sono stati 30 repliche per ogni combinazione qui descritta. </li></ol></li></ol>

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	<li>Tokushige, Y., Kiyohara, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bursaphelenchus+sp.+in+the+wood+of+dead+pine+trees.">Bursaphelenchus sp. in the wood of dead pine trees.</a> J. Jap. For. Soc. 51, 193-195 (1969).</li><li>Sun, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bursaphelenchus+xylophilus+was+discovered+in+Sun+Yet-sen's+mausoleum+in+Nanjing.">Bursaphelenchus xylophilus was discovered in Sun Yet-sen's mausoleum in Nanjing.</a> J. Jiangsu Fore. Sci. Tech. (in Chinese). 4, 47 (1982).</li><li>Mota, M. 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=First+report+of+Bursaphelenchus+xylophilus+in+Portugal+and+in+Europe.">First report of Bursaphelenchus xylophilus in Portugal and in Europe.</a> Nematology. 1, 727-734 (1999).</li><li>Robertson, L., 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=Incidence+of+the+pine+wood+nematode+Bursaphelenchus+xylophlius+Steiner+&amp;+Buhrer,+1934+(Nickle,+1970)+in+Spain.">Incidence of the pine wood nematode Bursaphelenchus xylophlius Steiner &amp; Buhrer, 1934 (Nickle, 1970) in Spain.</a> Nematology. 13, 755-757 (2011).</li><li>Vicente, C., Espada, M., Vieira, P., Mota, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pine+wilt+disease:+a+threat+to+European+forestry.">Pine wilt disease: a threat to European forestry.</a> Euro. J. Plant Path. 133, 89-99 (2012).</li><li>Jones, J. T., Moens, M., Mota, M., Li, H., Kikuchi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bursaphelenchus+xylophilus:+opportunities+in+comparative+genomics+and+molecular+host-parasite+interactions.">Bursaphelenchus xylophilus: opportunities in comparative genomics and molecular host-parasite interactions.</a> Mol. Plant. Path. 9, 357-368 (2008).</li><li>Mamiya, Y., Furukawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fecundity+and+reproduction+of+Bursaphelenchus+lignicolus.">Fecundity and reproduction of Bursaphelenchus lignicolus.</a> Jap. J. Nemat. 7, 6-9 (1977).</li><li>Mamiya, Y., Kiyohara, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Description+of+Bursaphelenchus+lignicolus.+n.+sp.+(Nematoda:+Aphelenchoididae)+from+pine+wood+and+histophathology+of+nematode-infested+trees.">Description of Bursaphelenchus lignicolus. n. sp. (Nematoda: Aphelenchoididae) from pine wood and histophathology of nematode-infested trees.</a> Nematologica. 18, 120-124 (1972).</li><li>Liu, B. J., 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=Behavioural+features+of+Bursaphelenchus+xylophilus+in+the+mating+process.">Behavioural features of Bursaphelenchus xylophilus in the mating process.</a> Nematology. 16, 895-902 (2014).</li><li>Simon, J. M., Sternberg, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+of+a+mate+finding+cue+in+the+hermaphrodite+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Evidence of a mate finding cue in the hermaphrodite nematode Caenorhabditis elegans.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99, 1598-1603 (2002).</li><li>Barr, M. M., Garcia, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Male+mating+behaviour.">Male mating behaviour.</a> The C. elegans Research Community Wormbook. , (2006).</li><li>Shinya, R., Chen, A., Sternberg, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex+attraction+and+mating+in+Bursaphelenchus+okinawaensis+and+B.+xylophilus.">Sex attraction and mating in Bursaphelenchus okinawaensis and B. xylophilus.</a> J. Nematol. 47 (3), 176-183 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

test comportamentali sono un aspetto fondamentale di ecologia chimica, la neurobiologia, la biologia molecolare e la genetica. Nematodi, e in particolare C. elegans, sono ampiamente utilizzati per gli studi in questi settori. Il comportamento di accoppiamento di C. elegans è stato studiato in precedenza 10-11. Tuttavia, B. xylophilus è gonochoristic e diverso dagli ermafroditi C. elegans, e il suo processo di accoppiamento ha diverse caratteristiche comportamentali 9...

The pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer) Nickle, is one of the most destructive invasive species, causing the wilting and eventual death of pine trees. This pathogenic nematode is believed to be native to the USA, but it was transported to several countries, including China, Japan, South Korea, and Portugal. Recently, it has also been reported in Spain, killing millions of pine trees at huge economic losses and threatening forest production and ecological stability1-5.
Once a host pine tree is infected by pinewood nematodes, thousands of millions of offspring are propagated rapidly within the trunk. This causes xylem dysfunction, resulting in wilting and eventually in the death of the host tree6. However, there is currently no efficient way to control this disease. Mating behavior might play an important role in the high fecundity of this nematode7. We therefore investigated the mating behavior of B. xylophilus in the laboratory, trying to find an effective way of disturbing its mating and decreasing its fecundity. 
This protocol is intended to introduce the detailed methods of how to obtain the virgin adults of B. xylophilus and how to observe and analyze the mating behavior using a video recorder and a stereomicroscope. This protocol can also be used as a reference for behavioral studies of other nematodes.

<table><tbody><tr><td>&lt;em&gt;B. xylophilus&lt;/em&gt; isolate &lt;em&gt;Nxy61&lt;/em&gt;</td><td></td><td></td><td>Extracted from &lt;em&gt;Pinus massoniana&lt;/em&gt; in Ningbo area of China</td></tr><tr><td>Grey mold strain</td><td></td><td></td><td>Obtained from Forestry Academy of China</td></tr><tr><td>Baermann funnels</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>falcon tubes</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>centrifuge</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>pipette</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>sterile dd H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td></td><td></td><td>Sterilized by high pressure of steam at 121 &amp;deg;C for 30 min.</td></tr><tr><td>Petri dishes</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PDA medium</td><td>Huankai Bio.</td><td>021050</td><td></td></tr><tr><td>incubator</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laminar flow</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>glass capillary</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stereoscope</td><td>Leica</td><td>LED5000 RL</td><td></td></tr><tr><td>inverted stereo microscope</td><td>Zeiss</td><td>A1</td><td></td></tr><tr><td>concave slides</td><td>Sengong</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

observation and quantification of mating behavior in the pinewood nematode, bursaphelenchus xylophilus

Un metodo per osservare e quantificare il comportamento di accoppiamento del nematode del pino, Bursaphelenchus xylophilus, è stato istituito allo stereomicroscopio. Per migliorare l&#39;efficienza di accoppiamento di B. Xylophilus e per aumentare le possibilità di osservazione accoppiamento, adulti vergini sono stati coltivati e utilizzati per l&#39;indagine. Le uova sono stati ottenuti mantenendo i nematodi in acqua e permettendo le femmine di deporre le uova per 10 min. Le larve di secondo stadio (J2) sono stati sincronizzati incubando le uova per 24 ore a 25 ° C al buio, e il primo J4 sono stati ottenuti coltivando la J2 con muffa grigia, Botrytis cinerea, per un altro 52 h. A questo punto di tempo, la maggior parte dei nematodi J4 potrebbero essere chiaramente distinti come maschio o femmina usando la loro morfologia genitale. Il maschio e la femmina J4 sono stati raccolti e coltivate separatamente in due diverse piastre di Petri per 24 ore per ottenere nematodi adulti vergini. Un maschio e una femmina vergine vergine sono stati associati in una goccia di water nel pozzo di una diapositiva concava. Il comportamento di accoppiamento è stato girato con un videoregistratore allo stereomicroscopio. L&#39;intera durata del processo di accoppiamento era 82,8 ± 3,91 min (media ± SE) e potrebbe essere diviso in 4 diverse fasi: ricerca, contatto, che copulano, e persistente. Il verbale medi di durata erano 21,8 ± 2,0, 28,0 ± 1,9, 25,8 ± 0,7 e 7,2 ± 0,5, rispettivamente. Undici sub-comportamenti sono stati descritti: crociera, si avvicina, incontrando, toccando, hoop, localizzare, allegando, eiaculazione, la separazione, quiescenza, e il roaming. È interessante notare che, evidente la concorrenza intra-sessuale è stata osservata quando una femmina è stata raggruppata con 3 maschi o un maschio con 3 femmine. Questo protocollo è utile e prezioso, non solo in indagare il comportamento di accoppiamento di B. xylophilus, ma anche in qualità di riferimento per studi comportamentali degli altri nematodi.

Il tasso di successo di accoppiamento (R) degli adulti vergini era 86,67% in media, che era significativamente più elevata di quella degli adulti selezionati casualmente: 13,33 ± 4,65% (F = 1301,71, df = 1, p = 0,0001) (Figura 2). Questa scoperta suggerisce che è più facile osservare il comportamento di accoppiamento di B. xylophilus con gli adulti vergini che con gli adulti selezionati casualmente. <p class="jove_content" fo:keep-toget...

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Observation and Quantification of Mating Behavior in the Pinewood Nematode, Bursaphelenchus xylophilus

A protocol for investigating the mating behavior of the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, is presented. Behavioral features of B. xylophilus are described in the mating process.

Osservazione e quantificazione di comportamento di accoppiamento nel nematode del pino,<em&gt; Bursaphelenchus xylophilus</em

A method for observing and quantifying the mating behavior of the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, was established under a stereomicroscope. ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Biology

Observation and Quantification of Mating Behavior in the Pinewood Nematode, Bursaphelenchus xylophilus

9.3K Views.  Zhejiang Agricultural & Forestry University. A protocol for investigating the mating behavior of the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, is presented. Behavioral features of B. xylophilus are described in the mating process.

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A Noninvasive Method For In situ Determination of Mating Success in Female American Lobsters (Homarus americanus)

Despite being one of the most productive fisheries in the Northwest Atlantic, much remains unknown about the natural reproductive dynamics of American lobsters. Recent work in exploited crustacean populations (crabs and lobsters) suggests that there are circumstances where mature females are unable to achieve their full reproductive potential due to sperm limitation. To examine this possibility in different regions of the American lobster fishery, a reliable and noninvasive method was developed for sampling large numbers of female lobsters at sea. This method involves inserting a blunt-tipped needle into the female&#39;s seminal receptacle to determine the presence or absence of a sperm plug and to withdraw a sample that can be examined for the presence of sperm. A series of control studies were conducted at the dock and in the laboratory to test the reliability of this technique. These efforts entailed sampling 294 female lobsters to confirm that the presence of a sperm plug was a reliable indicator of sperm within the receptacle and thus, mating. This paper details the methodology and the results obtained from a subset of the total females sampled. Of the 230 female lobsters sampled from George&#39;s Bank and Cape Ann, MA (size range = 71-145 mm in carapace length), 90.3% were positive for sperm. Potential explanations for the absence of sperm in some females include: immaturity (lack of physiological maturity), breakdown of the sperm plug after being used to fertilize a clutch of eggs, and lack of mating activity. The surveys indicate that this technique for examining the mating success of female lobsters is a reliable proxy that can be used in the field to document reproductive activity in natural populations.

A Noninvasive Method For In situ Determination of Mating Success in Female American Lobsters Homarus americanus

Fishery-induced changes to exploited crustacean fisheries, such as the American lobster fishery, could potentially influence their reproductive dynamics, leading to a reduction in mating success. This study&#39;s goal was to develop a noninvasive method for ascertaining the mating success of female lobsters that may be physiologically or functionally mature.

Un metodo non invasivo per<em&gt; In situ</em&gt; Determinazione del successo di accoppiamento in americano femminile Aragoste (<em&gt; Homarus americanus</em&gt;)

Despite being one of the most productive fisheries in the Northwest Atlantic, much remains unknown about the natural reproductive dynamics of American ...

Ricerca

Ambiente

Field Experiments of Pollination Ecology: The Case of Lycoris sanguinea var. sanguinea

Plant-pollinator interactions have been studied for approximately one hundred years. During that time, many field methods have been developed to clarify the pollination effectiveness of each pollinator for visited flowers. Pollinator observations have been one of the most common methods to identify pollinators, and bagging and cage experiments have been conducted to show the effectiveness of specific pollinators. In a previous study of Lycoris sanguinea var. sanguinea, its effective pollinators, the visitation frequencies of each floral visitor, and its reproductive strategies were not identified. This study reports the observation that small bees visited flowers that were partially opened (breaking buds). To the best of our knowledge, this phenomenon has not been reported previously. Further, this study investigates the hypothesis that small bees can pollinate at that flowering stage. This study demonstrates the basic methods of field experiments in pollination ecology using L. sanguinea var. sanguinea. Pollinator observations and digital video showed the visitation frequencies of each floral visitor. Bagging and cage experiments revealed that these flowers could be pollinated fully and that breaking-bud pollination could be important for the pollination of this plant species. The advantages and disadvantages of each method are discussed, and recent developments, including laboratory experiments, are described.

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To reveal the pollinator effectiveness of a given plant species, multiple methods of field experiments have been developed. This study demonstrates the basic methods of field experiments for pollination ecology using the case study of Lycoris sanguinea var. sanguinea and the novel pollination mechanism, breaking-bud pollination.

Gli esperimenti sul campo di Ecologia: il caso di<em&gt; Sanguinea Lycoris</em&gt; Var.<em&gt; sanguinea</em

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Induction and Evaluation of Inbreeding Crosses Using the Ant, Vollenhovia Emeryi

The genetic and molecular components of the sex-determination cascade have been extensively studied in the honeybee, Apis mellifera, a hymenopteran model organism. However, little is known about the sex-determination mechanisms found in other non-model hymenopteran taxa, such as ants. Because of the complex nature of the life cycles that have evolved in hymenopteran species, it is difficult to maintain and conduct experimental crosses between these organisms in the laboratory. Here, we describe the methods for conducting inbreeding crosses and for evaluating the success of those crosses in ant Vollenhovia emeryi. Inducing inbreeding in the laboratory using V. emeryi, is relatively simple because of the unique biology of the species. Specifically, this species produces androgenetic males, and female reproductives exhibit wing polymorphism, which simplifies identification of the phenotypes in genetic crosses. In addition, evaluating the success of inbreeding is straightforward as males can be produced continuously by inbreeding crosses, while normal males only appear during a well-defined reproductive season in the field. Our protocol allow for using V. emeryi as a model to investigate the genetic and molecular basis of the sex determination system in ant species.

Induction and Evaluation of Inbreeding Crosses Using the Ant, Vollenhovia Emeryi

In this protocol, methods for conducting inbreeding crosses, and for evaluating the success of those crosses, are described for the ant Vollenhovia emeryi. These protocols are important for experiments aimed at understanding the genetic basis of sex determination systems in Hymenoptera.

Induzione e la valutazione di Inbreeding croci utilizzando la formica, Vollenhovia Emeryi

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Genetica

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors remains poorly understood. In Drosophila melanogaster, environmental cues, such as food availability, affect mating activity offering a tractable system to investigate the mechanisms modulating sexual behavior. In D. melanogaster, environmental cues are often sensed via the chemosensory gustatory and olfactory systems. Here, we present a method to test the effect of environmental chemical cues on mating behavior. The assay consists of a small mating arena containing food medium and a mating couple. The mating frequency for each couple is continuously monitored for 24 h. Here we present the applicability of this assay to test environmental compounds from an external source through a pressurized air system as well as manipulation of the environmental components directly in the mating arena. The use of a pressurized air system is especially useful to test the effect of very volatile compounds, while manipulating components directly in the mating arena can be of value to ascertain a compound's presence. This assay can be adapted to answer questions about the influence of genetic and environmental cues on mating behavior and fecundity as well as other male and female reproductive behaviors.

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

We demonstrate an assay to analyze the environmental and genetic cues that influence mating behavior in the fruit fly Drosophila melanogaster.

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Comportamento

Individual Culturing of Tigriopus Copepods and Quantitative Analysis of Their Mate-guarding Behavior

Copepods of the genus Tigriopus, which are common zooplankton in rocky tide pools, show precopulatory mate-guarding behavior where a male clasps a potential mate to form a pair. While this phenomenon has attracted interest of researchers, methods for its analysis have not been well described. Here we describe procedures for: 1) individual culturing and staging of Tigriopus juveniles and adults, and 2) video-based analysis of their mate-guarding behavior. The culturing method enables experimental control of paring experience of animals as well as the ability to track their development before behavioral tests. The analysis method allows quantitative evaluation of several aspects of the mate-guarding behavior, including capturing attempts by males and swimming trajectory of mate-guarding pairs. Although these methods were originally established for ethological studies on Tigriopus, with proper modifications they can also be applied to studies of other zooplankton in different research fields, such as physiology, toxicology, and ecological genetics.

Individual Culturing of Tigriopus Copepods and Quantitative Analysis of Their Mate-guarding Behavior

Mate-guarding behavior plays an important role in reproduction of intertidal copepods of the genus Tigriopus. However, methods for studying this behavior have not been well described. Here we describe methods for: 1) individual culture of virgin Tigriopus animals, and 2) quantitative analysis of their mate-guarding behavior.

Coltura individuali di copepodi Tigriopus e analisi quantitativa del loro comportamento Mate-guardia

Copepods of the genus Tigriopus, which are common zooplankton in rocky tide pools, show precopulatory mate-guarding behavior where a male clasps a ...

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular disease and various neurological diseases1. We have optimized simple and robust behavioral assays for determining larval locomotion, adult climbing ability (RING assay), and courtship behaviors of Drosophila. These behavioral assays are widely applicable for studying the role of genetic and environmental factors on fly behavior. Larval crawling ability can be reliably used for determining early stage changes in the crawling abilities of Drosophila larvae and also for examining effect of drugs or human disease genes (in transgenic flies) on their locomotion. The larval crawling assay becomes more applicable if expression or abolition of a gene causes lethality in pupal or adult stages, as these flies do not survive to adulthood where they otherwise could be assessed. This basic assay can also be used in conjunction with bright light or stress to examine additional behavioral responses in Drosophila larvae. Courtship behavior has been widely used to investigate genetic basis of sexual behavior, and can also be used to examine activity and coordination, as well as learning and memory. Drosophila courtship behavior involves the exchange of various sensory stimuli including visual, auditory, and chemosensory signals between males and females that lead to a complex series of well characterized motor behaviors culminating in successful copulation. Traditional adult climbing assays (negative geotaxis) are tedious, labor intensive, and time consuming, with significant variation between different trials2-4. The rapid iterative negative geotaxis (RING) assay5 has many advantages over more widely employed protocols, providing a reproducible, sensitive, and high throughput approach to quantify adult locomotor and negative geotaxis behaviors. In the RING assay, several genotypes or drug treatments can be tested simultaneously using large number of animals, with the high-throughput approach making it more amenable for screening experiments.

Methods to Assay Drosophila Behavior

Drosophila melanogaster is a genetically and behaviorally tractable model system that has been used to understand the molecular and cellular basis of many important biological processes for over a century 1. Drosophila has been well exploited to gain insights into the genetic basis of fly behavior.

Metodi per test Drosophila Comportamento

Drosophila melanogaster, the fruit fly, has been used to study molecular mechanisms of a wide range of human diseases such as cancer, cardiovascular ...

Neuroscienze

Dissezione per l'identificazione degli insetti migratori tramite l'analisi riproduttiva ovarica

Dissection and Grading of Ovarian Development in Wild-Type Female Insects

Migratory insect pests pose serious challenges to food production and security all over the world. The migratory pests can be monitored and captured using searchlight traps. One of the most important techniques for migratory pest forecasting is to identify the migratory species. However, in most cases, it is difficult to get the information just by appearance. Therefore, using knowledge acquired by systematic analysis of the female reproductive system can help to understand the combined anatomic morphology of the ovarian mating sac and ovary developmental grading of wild-type migratory insects captured with searchlight traps. To demonstrate the applicability of this method, ovarian development status and egg grain development stages were directly assessed in Helicoverpa armigera, Mythimna separata, Spodoptera litura, and Spodoptera exigua for the ovarian anatomy, and the ovarian mating sacs were studied in Agrotis ipsilon, Spaelotis valida, Helicoverpa armigera, Athetis lepigone, Mythimna separata, Spodoptera litura, Mamestra brassicae, and Spodoptera exigua, to explore their relationships. This work shows the specific dissection method to predict wild-type migratory insects, comparing the unique reproductive system of different migratory insects. Then, both tissues, namely, the ovary and mating sacs, were further investigated. This method helps to predict the dynamics and the structural development of reproductive systems in wild-type female migratory insects.

Autore in primo piano: Analisi dell'anatomia ovarica negli insetti migratori per superare le sfide sperimentali 

The protocol demonstrates a simple and easy dissection method, suitable for wild-type migratory female insects captured with searchlight traps. This technique can significantly clarify the same species by comparing both reproductive tissues, namely the mating sac and ovarian development of wild-type female insects.

Dissezione e classificazione dello sviluppo ovarico in insetti femmina wild-type

Migratory insect pests pose serious challenges to food production and security all over the world. The migratory pests can be monitored and captured using ...

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy and cheap methods to distinguish between individuals in a trial. A standard technique for this is CO2 anaesthesia and then labelling or wing clipping each fly. However, this is invasive and has been shown to affect behavior. Other techniques have used coloration to identify flies. This article presents a simple and non-invasive method for labelling Drosophila that allows them to be individually identified within experiments, using food coloring. This method is used in trials where two males compete to mate with a female. Dyeing allowed quick and easy identification. There was, however, some difference in the strength of the coloration across the three species tested. Data is presented showing the dye has a lower impact on mating behavior than CO2 in Drosophila melanogaster. The impact of CO2 anaesthesia is shown to depend on the species of Drosophila, with D. pseudoobscura and D. subobscura showing no impact, whereas D. melanogaster males had reduced mating success. The dye method presented is applicable to a wide range of experimental designs.

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

This protocol describes a simple, cost effective way to individually identify Drosophila or other insects. Demonstration data investigating mating success across three species of Drosophila show that this method is comparable or better than the use of CO2 anaesthesia.

Tintoria Insetti per comportamentali saggi: il comportamento di accoppiamento di anestetizzati<em&gt; Drosophila</em

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy ...

Osservazione e quantificazione di comportamento di accoppiamento nel nematode del pino,

Riepilogo

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Dissezione e classificazione dello sviluppo ovarico in insetti femmina wild-type

Dissezione e classificazione dello sviluppo ovarico in insetti femmina wild-type

Dissezione e classificazione dello sviluppo ovarico in insetti femmina wild-type

Tintoria Insetti per comportamentali saggi: il comportamento di accoppiamento di anestetizzati