이 작품은 레버 흄 신탁 기금 (RPG-2012-708) 및 BBSRC 부여 GAW에 (BB / M00709X / 1)에 의해 투자되었다.

1. 식민지와 기아 기간에서 꿀벌을 캡처 참고 : 여기에 설명 된 실험이 뒤의 terrestris의 AUDAX과 뉴캐슬 대학, 영국에서 수행 하였다. 다중 (2-3) 시판 구입 콜로니 당 처리 하였다. 식민지는 실험실 조건 상수 어둠 속에서 (25 ± 2 ° C, 28 ± 2 % RH)에서 벤치에 유지 된 꿀 꿀벌 수집 꽃가루와 설탕 솔루션 광고 무제한으로 공급 하였다. <ol><li> 종료하고 갇혀 한 벌을 위해 단지 충분히 식민지에 문을 연 한 후, 천공 플라스틱 마개 플라스틱 병 (7 cm 길이 2.8 cm 내경)을 사용하여 개별 노동자 꿀벌을 수집합니다. </li><li> 이전 실험에 개별적으로 플라스틱 병에서 2-4 시간 동안 모든 꿀벌을 굶어하고 완전한 어둠 속에서 실온에서 보관하십시오. </li></ol> 2. 지주 튜브와 H에 꿀벌 전송abituation 단계 <ol><li> 기아 기간 후, 유지 관에 플라스틱 병에서 직접 꿀벌을 전송합니다. 용융하여 내부 고정; 끝에 드릴 4 밀리미터 구멍, 철강 메쉬 (높이 30mm 8mm베이스)의 조각; 지주 관은 수정 된 15 ㎖의 원심 분리기 튜브 (직경 17mm 119mm 길이)입니다 가열 해부 강철 바늘 튜브의 플라스틱. </li><li> 치과 왁스와 폴리스티렌 홀더 상에 범블 비를 포함하는 유지 튜브를 고정합니다. 유지 관의 양쪽에 골판지의 두 가지 수정. 이 실험을 방해 할 수있는 시각적 자극에서 꿀벌을 보호하는 것입니다. </li><li> 5cm 유지 튜브의 끝 위에 디지털 현미경 카메라를 놓고 호환 노트북에 카메라를 연결합니다. </li><li> 적어도 유지 튜브 선단의 제 18mm 비디오 프레임 내에 있도록 유지 튜브를 조정한다. 실험에 앞서, 3 분 습관화 기간을 시작. </li></ol> 삼.사전 테스트 단계 : 수크로오스 방울을 제시 <ol><li> 자당 용액의 방울을 포함하는 여성의 어댑터에 연결 주사기 (~ 3.5 μL를 500 mM의 자당의 탈 이온수에 용해). 프로보 시스의 확장 동기를 부여하기 위해 유지 튜브 팁 내부의 자당을 제시한다. </li><li> 자당 방울을 소비 5 분까지 범블 비를 제공합니다. 액적가 소모되지 않는 경우, 실험에서 꿀벌을 제거한다. </li><li> 요법 이니 기간 후 비디오 녹화를 시작합니다. 이 연구에서, 코 활성은 26.7 프레임 / 초 -1 25X 배율 율을 기록 하였다. </li></ol> 4. 테스트 단계 : 테스트 솔루션을 제시 <ol><li> 시험 용액 100 μL의 마이크로 캐 필러 튜브를 입력합니다. 실리콘 튜브 (6cm 길이, 내경 1mm)의 조각에 연결하고 마이크로 매니퓰레이터에 고정합니다. <ol><li> 다른 실리콘 튜브에 남성 어댑터를 통해 튜브를 연결합니다 (6cm 길이, 내경 4mm), WHI채널은 피펫 전구 역할을합니다. </li><li> 멀리 유지 관 끝에서 마이크로 캐 필러 튜브 5-10mm를 놓습니다. 부드럽게 마이크로 모세관 튜브의 팁에서 공급 용액을 유지하는 튜브를 압착. </li></ol></li><li> 범블 꿀벌은 자당 방울을 소비 한 후, 즉시 500 밀리미터 자당 용액이 들어있는 주사기를 제거합니다. </li><li> 2 분 테스트 단계를 시작할 때 꿀벌의 코에 접촉 마이크로 캐 필러 튜브 내부의 솔루션입니다. <ol><li> 가능한 증발 제어 자당 또는 물이 추가로 마이크로 캐 필러 튜브를 작성하고 테스트 단계에서 정확히를 조작합니다. </li></ol></li><li> 각 시험 전후의 음식 소비 (도 4a)의 양을 측정하기 위해 600 dpi로 스캐너를 사용하는 마이크로 캐 필러 리 튜브 내의 액체 레벨을 검사한다. </li></ol> 5. 이미지 분석 <ol><li> ImageJ에 용액을 이용하여 소비의 양을 결정 (버전 1.48), 화상 PROC소프트웨어를 에싱. <ol><li> 이미지 파일을 업로드하고 이미지 (~ 400 %)로 확대합니다. 참조 스케일을 설정하기 위해, 직선 도구를 선택하고, 마이크로 캐 필러 리 튜브의 양단 사이의 선을 그린다. 다음 &#39;설정 규모&#39;를 &#39;분석&#39;을 선택합니다. 입력 &#39;알려진 거리&#39;와 &#39;단위 길이&#39;에서 해당 부 아래 튜브의 전체 길이. </li><li> 다시 직선 도구를 선택하고 액면의 양단 사이에 선을 그립니다. 다음, &#39;측정&#39;을 &#39;분석&#39;을 선택합니다. 결과 창에서 액체의 길이는 &#39;길이&#39;열 아래에 주어진다. </li></ol></li><li> 수식을 이용하여 용액 소모의 양을 계산한다 : <img alt="식 (1)" src="/files/ftp_upload/54233/54233eq1.jpg" /> 어디에 <img alt="식 (2)" src="/files/ftp_upload/54233/54233eq2.jpg" /> 인 마이크로 모세관 튜브의 길이 및 <img alt="식 (3)" src="/files/ftp_upload/54233/54233eq3.jpg" /> 과 <img alt= &quot;식 4&quot;SRC = &quot;/ 파일 / ftp_upload / 54233 / 54233eq4.jpg&quot;/&gt;은 마이크로 모세관 튜브 내의 액체의 측정 된 길이 전에 테스트 단계 이후에 각각있다. </li></ol> 6. 비디오 분석 <ol><li> 이벤트 로깅 소프트웨어를 사용하여 각 영상의 2 분의 시험 단계 동안 공급 행동 스코어 (재료 표 참조). <ol><li> 우선, 공급 동작 (즉. 원소) 기록 소프트웨어의 행동 종류 메뉴를 정의한다. 공급 행동은 같이 따른다 : (1) / 접촉을 프로보 시스 : 프로보 시스는 연장되고 마이크로 모세관 튜브 내부의 용액 (2) / 접촉 아웃 프로보 시스하지에 접촉 : 프로보 시스의 연장 및 마이크로 모세관 튜브 안의 용액과 접촉하지 않는 (3) 코는 적재 다음 코 확장하지 않고, 대신 헤드 (4)의 시야 밖으로에 따라 적재하십시오 범블 비는 비디오 프레임 벗어났습니다. </li><li> 각각의 동작을 설정는 &#39;국가&#39;와 속성 메뉴에서 &#39;상호 배타적&#39;와 2 분 간격으로 연속 촬영을 해있다. 더 정밀도 슬로우 모션 모드에서 동영상 (느린 2 회) 재생. </li></ol></li><li> 움직임 추적 영상 소프트웨어를 사용하여 (여기에 도시 한 비디오 레코딩에서는 37.5 밀리 의해 분리 된) 두 개의 연속적인 프레임 사이의 첫 접촉 후의 시험 용액으로부터 코 수축의 속도를 측정한다 (원료 표 참조). <ol><li> 비디오 파일을 업로드하고 어디는 코 제 1 접점 솔루션을 프레임에 건너 뜁니다. </li><li> 참조 스케일을 설정하기 위해 광고 툴을 선택하고 비디오 프레임의 마이크로 캐 필러 리 튜브의 폭 선을 그린다. 오른쪽 라인을 클릭하고 &#39;측정 값을 보정&#39;를 선택합니다. 입력 모세관의 폭과 대응하는 유닛. </li><li> &#39;이미지&#39;다음 &#39;시스템 원점 좌표&#39;를 선택합니다. 새 창에서 코의 끝을 클릭하고 선택9; &#39;적용합니다. </li><li> 손 이동 도구를 선택하고 마우스 오른쪽 비디오 프레임의 코의 끝을 클릭하고 &#39;트랙 경로&#39;를 선택합니다. 다음 프레임으로 이동하고 코의 끝 부분에 추적 점을 다시 조정. </li></ol></li><li> 오른쪽 추적 점을 클릭하고 &#39;설정&#39;을 선택합니다. &#39;전체 경로&#39;을 선택하고 측정 아래의 &#39;속도&#39;를 선택합니다. 선택 &#39;적용&#39;. 속도는 다음 표시됩니다. </li></ol>

<ol>
	<li>Adler, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ecological+significance+of+toxic+nectar.">The ecological significance of toxic nectar.</a> Oikos. 91, 409-420 (2000).</li><li>Hagler, J. R., Buchmann, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honey+bee+(Hymenoptera,+Apidae)+foraging+responses+to+phenolic-rich+nectars.">Honey bee (Hymenoptera, Apidae) foraging responses to phenolic-rich nectars.</a> J Kansas Entomol Soc. 66, 223-230 (1993).</li><li>Irwin, R. E., Cook, D., Richardson, L. L., Manson, J. S., Gardner, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Secondary+compounds+in+floral+rewards+of+toxic+rangeland+plants:+Impacts+on+pollinators.">Secondary compounds in floral rewards of toxic rangeland plants: Impacts on pollinators.</a> J Agr Food Chem. 62, 7335-7344 (2014).</li><li>Praz, C. J., Mueller, A., Dorn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specialized+bees+fail+to+develop+on+non-host+pollen:+Do+plants+chemically+protect+their+pollen.">Specialized bees fail to develop on non-host pollen: Do plants chemically protect their pollen.</a> Ecology. 89, 795-804 (2008).</li><li>Baker, H. G., Baker, I., Gilbert, L. E., Raven, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+nectar-constitution+and+pollinator-plant+coevolution.">Studies of nectar-constitution and pollinator-plant coevolution.</a> Coevolution of animals and plants. , 100-140 (1975).</li><li>Stout, J. C., Parnell, J. A. N., Arroyo, J., Crowe, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pollination+ecology+and+seed+production+of+Rhododendron+ponticum+in+native+and+exotic+habitats.">Pollination ecology and seed production of Rhododendron ponticum in native and exotic habitats.</a> Biodivers Conserv. 15, 755-777 (2006).</li><li>Tiedeken, E. J., Stout, J. C., Stevenson, P. C., Wright, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bumblebees+are+not+deterred+by+ecologically+relevant+concentrations+of+nectar+toxins.">Bumblebees are not deterred by ecologically relevant concentrations of nectar toxins.</a> J Exp Biol. 217, 1620-1625 (2014).</li><li>Ayestaran, A., Giurfa, M., de Brito Sanchez, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxic+but+drank:+Gustatory+aversive+compounds+induce+post-ingestional+malaise+in+harnessed+honeybees.">Toxic but drank: Gustatory aversive compounds induce post-ingestional malaise in harnessed honeybees.</a> Plos One. 5, (2010).</li><li>Wright, G. A., 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=Parallel+reinforcement+pathways+for+conditioned+food+aversions+in+the+honeybee.">Parallel reinforcement pathways for conditioned food aversions in the honeybee.</a> Curr Biol. 20, 2234-2240 (2010).</li><li>Hurst, V., Stevenson, P. C., Wright, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxins+induce+'malaise'+behaviour+in+the+honeybee+(Apis+mellifera).">Toxins induce 'malaise' behaviour in the honeybee (Apis mellifera).</a> J Comp Physiol A. 200, 881-890 (2014).</li><li>Whitehead, A. T., Larsen, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+responses+of+galeal+contact+chemoreceptors+of+Apis+mellifera+to+selected+sugars+and+electrolytes.">Electrophysiological responses of galeal contact chemoreceptors of Apis mellifera to selected sugars and electrolytes.</a> J Insect Physiol. 22, 1609-1616 (1976).</li><li>de Brito Sanchez, M. G., 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=The+tarsal+taste+of+honey+bees:+behavioral+and+electrophysiological+analyses.">The tarsal taste of honey bees: behavioral and electrophysiological analyses.</a> Front Behav Neurosci. 8, 25 (2014).</li><li>de Brito Sanchez, M. G., Giurfa, M., Mota, T. R. D., Gauthier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+and+behavioural+characterization+of+gustatory+responses+to+antennal+'bitter'+taste+in+honeybees.">Electrophysiological and behavioural characterization of gustatory responses to antennal 'bitter' taste in honeybees.</a> European Journal of Neuroscience. 22, 3161-3170 (2005).</li><li>Bitterman, M. E., Menzel, R., Fietz, A., Schafer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classical+conditioning+of+proboscis+extension+in+honeybees+(Apis+mellifera).">Classical conditioning of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera).</a> J Comp Psychol. 97, 107-119 (1983).</li><li>Laloi, D., 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=Olfactory+conditioning+of+the+proboscis+extension+in+bumble+bees.">Olfactory conditioning of the proboscis extension in bumble bees.</a> Entomol Exp Appl. 90, 123-129 (1999).</li><li>Smith, B. H., Burden, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+proboscis+extension+response+protocol+for+investigating+behavioral+plasticity+in+insects:+Application+to+basic,+biomedical,+and+agricultural+Research.">A proboscis extension response protocol for investigating behavioral plasticity in insects: Application to basic, biomedical, and agricultural Research.</a> J Vis Exp. , (2014).</li><li>Felsenberg, J., Gehring, K. B., Antemann, V., Eisenhardt, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+Pharmacology+in+classical+conditioning+of+the+proboscis+extension+response+in+honeybees+(Apis+mellifera).">Behavioural Pharmacology in classical conditioning of the proboscis extension response in honeybees (Apis mellifera).</a> J Vis Exp. , (2011).</li><li>Pankiw, T., Page, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+pheromones,+hormones,+and+handling+on+sucrose+response+thresholds+of+honey+bees+(Apis+mellifera+L.).">Effect of pheromones, hormones, and handling on sucrose response thresholds of honey bees (Apis mellifera L.).</a> Journal of comparative physiology. A, Neuroethology, sensory, neural, and behavioral physiology. 189, 675-684 (2003).</li><li>Scheiner, R., Page, R. E., Erber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sucrose+responsiveness+and+behavioral+plasticity+in+honey+bees+(Apis+mellifera).">Sucrose responsiveness and behavioral plasticity in honey bees (Apis mellifera).</a> Apidologie. 35, 133-142 (2004).</li><li>Kessler, S. C., 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=Bees+prefer+foods+containing+neonicotinoid+pesticides.">Bees prefer foods containing neonicotinoid pesticides.</a> Nature. 521, 74-76 (2015).</li><li>Mommaerts, V., Wackers, F., Smagghe, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+gustatory+responses+to+different+sugars+in+harnessed+and+free-moving+bumblebee+workers+(Bombus+terrestris).">Assessment of gustatory responses to different sugars in harnessed and free-moving bumblebee workers (Bombus terrestris).</a> Chem Senses. 38, 399-407 (2013).</li><li>Chittka, L., Dyer, A. G., Bock, F., Dornhaus, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psychophysics:+Bees+trade+off+foraging+speed+for+accuracy.">Psychophysics: Bees trade off foraging speed for accuracy.</a> Nature. 424, 388 (2003).</li><li>Kessler, S., Gonz&#225;lez, J., Vlimant, M., Glauser, G., Guerin, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quinine+and+artesunate+inhibit+feeding+in+the+African+malaria+mosquito+Anopheles+gambiae:+the+role+of+gustatory+organs+within+the+mouthparts.">Quinine and artesunate inhibit feeding in the African malaria mosquito Anopheles gambiae: the role of gustatory organs within the mouthparts.</a> Physiol Entomol. 39, 172-182 (2014).</li><li>Iacovone, A., Salerno, G., French, A. S., Conti, E., Marion-Poll, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antennal+gustatory+perception+and+behavioural+responses+in+Trissolcus+brochymenae+females.">Antennal gustatory perception and behavioural responses in Trissolcus brochymenae females.</a> J Insect Physiol. 78, 15-25 (2015).</li><li>French, A. S., 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=Dual+mechanism+for+bitter+avoidance+in+Drosophila.">Dual mechanism for bitter avoidance in Drosophila.</a> J. Neurosci. 35, 3990-4004 (2015).</li><li>LeDue, E., Chen, Y. -. C., Jung, A. Y., Dahanukar, A., Gordon, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharyngeal+sense+organs+drive+robust+sugar+consumption+in+Drosophila.">Pharyngeal sense organs drive robust sugar consumption in Drosophila.</a> Nat. Commun. 6, 6667 (2015).</li></ol>

저자는 이익에 대한 갈등을 선언하지 않습니다.

이 소설 행동 분석과 함께, 퀴닌은 버프 꼬리 범블 꿀벌의 공급을 억제하기 위해 표시됩니다. 물 또는 퀴닌 가미 자당 용액으로 감소 된 코의 접촉 시간 및 공급 한판 승부 주파수는 다른 비 영양 또는 잠재적으로 독성 솔루션 공급 개시 거부 여기에 해석됩니다. 퀴닌 1 M 수크로오스 용액에 첨가되는 경우, 꿀벌는 따라서 구기 및 독소를 함유하는 용액과의 접촉 시간을 단축은 또한 빠르게 코 후퇴 그들이 소비 용액의 부피를 감소시키지. 함께, 이러한 결과는 이미 이전에 꿀벌 9 식별 퀴닌이는 꿀벌의 입 부분의 미각 수용체 세포에 의해 인식되는 것이 좋습니다. 퀴닌은 말라리아 모기 (아노 펠 레스 gambiae) (23) 꿀벌 (10)과 최저의 불쾌 같은 행동을 유도 곤충 독소이다. 이 분석은 잘 identificat으로 이어질 수범블 꿀벌의 입 부분에 맛 수용체 세포에 의해 인식되는 일부 억제하고 잠재적으로 독성 화합물의 이온. 마이크로 모세관 튜브 테스트 단계 내내 마지막 시험 용액에 충분한 양으로 채워질하는 것이 중요하다. 마이크로 캐 필러 튜브 (예 : 70 ~ 80 μL)의 적어도 약 사분의 삼가 작성하는 것이 좋습니다. 그러나, 치료가 완전히 주사하는 과정에서 누출의 위험을 최소화하기 위해 마이크로 모세관 튜브를 작성하지 취하여 실험 장치에 마이크로 모세관 튜브에 부착되어야한다. 실험자이 유지 튜브에 방울을 누설 피한다 있도록 꿀벌에 500 밀리미터 자당 방울을 제시 할 때 관리도주의해야한다. 유지 관의 선단에서 4mm 구멍 자연스럽게 시험 용액의 코쪽으로 연장 성인 작업자 엉망 꿀벌 충분히 크다. 그러나 그 수꿀벌은 proboscises를 확장하기 전에 안테나와 솔루션을 맛볼 수 있습니다. PER은 설탕 용액 (15)와 자신의 안테나를 자극하여 꿀벌에 유발 될 수 있기 때문에이 코 확장의 가능성에 영향을 줄 수 있습니다. 실제로 포식 기생자 말벌 (Trissolcus brochymenae) 24 꿀벌 (13) 등의 벌목의 안테나는 그들을 퀴닌처럼 설탕과 독소를 맛볼 수 있도록, 맛 sensilla 갖추고 있습니다. 따라서, 퀴닌 등 매우 억제 화합물을 함유하는 솔루션으로 초기 더듬이 접촉은 또한 코를 확장하고, 따라서 실험 성공률에 영향을 미치는 범블 비의 의욕을 감소시킬 수있다. 시험 용액과 더듬이 접촉을 제어 할 수는 없지만, 본 연구에서 우리는 시험 용액을 향해 코 확장에 더듬이 접촉의 큰 영향을 찾을 수 없습니다. 이 분석에서, 즉시 예비 테스트 단계 w 후, 마이크로 캐 필러 리 튜브를 설치범블 꿀벌이 자신의 안테나 테스트 솔루션 맛의 꿀벌 &#39;안테나가 유지 튜브 내에서 여전히 암탉은 기회를 줄일 수 있습니다. 움직임 추적 영상 소프트웨어를 사용하여 상기 제 코 접촉 후의 시험 용액으로부터 멀리 후퇴 코 추적 경우 분석의 주요 제한은 생긴다. 비디오 영상 만 코의 2 차원 움직임을 표시하므로 속도 측정의 주어진 출력 하 또는 과대 평가 될 수있다. 그러나 일부의 수정, 분석의이 양태가 개선 될 수있다. 이 분석은 천연 발생 식물 이차 대사 산물을 포함하여 다른 화합물을 함유하는 용액을 향해 천연 급전 반응을 관찰하기 위해 사용될 수있다. 이 분석에 즉시 공급 반응을 관찰하는 꿀벌이 화합물을 감지 방법에 대한 자세한 정보를 제공합니다. 이것은 기존보다 유리하다 &#39;갈-더 갈&#39;PER 18, 19 같은 방법을 </sup&gt;이 방법은 개별 공급 한판 승부 동안 식품 소비 등 여러 가지 행동 대응 조치를 생성하기 때문에 7 두 선택 분석을 통해. 여러 매개 변수를 측정하는 동시에 화합물의 기호성을 더 잘 평가할 수있다. 우리의 분석에서 예를 들어, 꿀벌은 물 또는 금계랍 가미 자당 솔루션을 소모하지 마십시오. 프로보 시스의 후퇴는 설탕 수용체 세포 (12, 13)의 반응의 변화에 의해 발생 될 수 있습니다. 우리의 분석은 꿀벌 혼자 물보다 자당 플러스 퀴닌 (quinine) 솔루션을 접촉 후 코 빨리 철회 것을 보여줍니다; 이것은 그 퀴닌 설탕 감지 뉴런 9,12,13,25 억제 외에 뉴런의 고유 세트에 영향을 제안 할 수있다. 우리의 분석은 공급시 행동 반응의 시간적 패턴의 분석을 허용한다. 소비 시간과 관찰의 수를 측정 유사한 프로토콜 등이있다준비는 영양 및 비 영양 당 26 초파리의 공급 반응을 평가하기 위해 실시되었다. 우리는 꿀벌이 유지 관 (21)에 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 꿀벌은 PER과 같은 다른 방법에 비해 우리의 분석에 자극을 먹이에 대한보다 신뢰성있는 응답을 나타낼 것으로 예측하고있다. 영양분과 독소 꿀벌 잠재적 기타 꿀벌 종으로 공급하는 메커니즘을 조명하기위한이 기술은 맛 임계 철저한 분석을 허용 할 것이다.

식물 수분 매개자 상호 작용은 복잡하다. 꽃가루 매개자는 음식으로 꿀과 꽃가루를 얻기 위해 꽃을 방문; 차례로, 꽃가루 매개자 식물의 유성 생식을 촉진한다. 이 관계는 대부분 의존형이지만, 꽃 꿀과 꽃가루 때로는 독소를 포함하거나 다른 식물은 1-5 화합물 어떤 꽃가루 매개자에 손상을 줄 수 있습니다. 꿀과 꽃가루의 이러한 화합물의 존재에 대한 생태 학적 근거는 모든 설정에 명확하지 않다. 이 분야에서 한 뛰어난 물음표는 꿀벌 등의 가루 받이를 감지하고 꿀을 포함하는 독소 꽃을 피할 수있는 방법이다. 범블 꿀벌 종, 뒤의 terrestris (린네, 1758), 독소 (6)을 함유하는 생산 꿀 등 많은 식물 종의 꽃을 방문하는 일반 의사 수분 매개자이다. 꿀벌이 24 시간 두 선택 분석법 7 독소의 높은 농도를 함유하는 용액 소모를 방지하는 것으로 나타났다. 이 분석Tiedeken 등. (7)에 의해 설명 식품 소비의 꿀벌 솔루션을 쓴 화합물을 검출 할 수있는 것으로 나타났습니다. 그러나이 분석은 또한 8-10 간격이 시간이 지남에 따라 동작을 먹이에 영향을 줄 수 권태감 등의 사후 ingestive 과정에서 맛을 구별 할 수 없습니다. 꿀벌 화합물 11-13을 검출하기 위해 자신의 안테나, 구기 및 tarsi에 미각 sensilla을 가지고있다. 프로보 시스 확장 반사는 (PER) 실험 하네스에서 개별 꿀벌을 억제하고 공급은 14 ~ 17 리플렉스 생산하는 꿀벌의 더듬이 sensilla을 자극하는 것을 포함한다. 꿀벌은 개별 하네스에 억제하고 화합물 (18, 19)를 맛볼 수있는 능력의 분석으로 공급 반사를 생산하는 자극 할 수있다. 기타 독소 9,20에 안테나 또는 입 부분의 감도를 연구하는 PER 분석을 수정했습니다. 그러나 꿀벌은 활용 동안 스트레스를 받는다. 이 방법에 영향을 미칠 수그들은 21 화합물에 반응. 여기에, 새로운 분석은 9 꿀벌 (API를 mellifera이)와 꿀벌에 독성 10 (뒤를 자당과 퀴닌, 이전 억지력 것으로보고 된 알카로이드에 꿀벌을 자유롭게 이동의 행동 맛이 응답을 평가하기 위해 설명 terrestris) 7, 22. 퀴닌이 식물의 꿀에서 발견되지 않았지만,이 알칼로이드는 종종 꿀벌 7,9,12,13,22의 행동 및 생리 학적 연구에 혐오 자극으로 사용된다. 이 방법은 테스트 솔루션을 초기 코 접촉하는 동안 큰 해상도의 꿀벌 &#39;입 부분을 녹화 비디오를 포함한다. 즉, 급전 응답의 미세 구조가 연속적으로 2 분 간격으로 기록 동작에 의해 검사된다. 소비 된 용액의 용적은 공급 기간을 측정하고 있으므로 먹은 음식의 양의 미세 구조와 관련 될 수있다반송 동작. 또한 코 후퇴 속도는 회피 활성의 지표로서 측정되기 때문에 미리 ingestive 검출.

<table><tbody><tr><td>Bumblebee colonies</td><td>Koppert Biological Systems</td><td></td><td>NATUPOL Beehive</td></tr><tr><td>Digital microscopic camera&amp;nbsp;</td><td>Dino-lite Europe</td><td>AM4815ZT</td><td>Dino-Lite Edge&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>100 &amp;mu;l microcapillary tube&amp;nbsp;</td><td>Blaubrand IntraEND</td><td>709144</td><td></td></tr><tr><td>15 ml polypropylene centifuge tube&amp;nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>11849650</td><td></td></tr><tr><td>1 ml disposable plastic luer slip syringe</td><td>BD</td><td>300013</td><td></td></tr><tr><td>Dell Latitude 3550 laptop</td><td>Dell</td><td></td><td>Check for compatibility with video software&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Canon CanoScan LiDE 120</td><td>Canon</td><td></td><td>Check for compatibility with the computer/laptop</td></tr><tr><td>Observer software version 5.0.25</td><td>Noldus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kinovea software version 0.8.15</td><td>Kinovea&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>silicone tubing</td><td></td><td></td><td>6&amp;nbsp;cm length, 1&amp;nbsp;mm inside &amp;Oslash; &amp;amp; 6&amp;nbsp;cm length, 4&amp;nbsp;mm inside &amp;Oslash;</td></tr><tr><td>Male luer x1/16&quot; standard hose barbed polypropylene adapter</td><td>Cole-Parmer</td><td>TW-45518-22</td><td></td></tr><tr><td>Female luer x 1/16&quot; standard hose barbed polypropylene adapter</td><td>Cole-Palmer</td><td>TW-45508-12</td><td></td></tr><tr><td>Steel mesh&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>0.5 mm mesh size</td></tr><tr><td>Sucrose (grade II)&amp;nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5391</td><td></td></tr><tr><td>Quinine hydrochloride dihydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Q1125</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ software version 1.48</td><td>ImageJ</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a novel behavioral assay to investigate gustatory responses of individual, freely-moving bumble bees (bombus terrestris)

버프 꼬리 범블 꿀벌, 뒤의 terrestris 같은 일반 의사 수분 매개자, 그들은 식물 꽃에서 수집 꽃 꿀을 모두 영양분과 독소를 발생합니다. 불과 몇 연구는 음식에서 독소를 향해 꿀벌의 미각 반응을 설명했으며,이 실험은 주로 억제 꿀벌의 코 확장 응답을 사용했다. 여기에, 새로운 행동 분석은 영양분과 독소로 자유롭게 이동의 공급 응답, 개별 노동자 꿀벌을 측정하기 위해 제공된다. 이 분석은 각 꿀벌 섭취 용액의 양을 측정하고, 음식이 tastants 급전 동작의 미세 구조에 영향을 미치는 방법을 식별한다. 솔루션은 이전에 2-4 시간 동안 굶어 된 개별 꿀벌에 마이크로 캐 필러 튜브에 제시되어있다. 동작은 디지털 비디오에 캡처됩니다. 상기 공급 동작의 미세 구조는 연속적 probo의 위치를​​ 기록함으로써 분석SCIS 이벤트 로깅 소프트웨어를 사용하여 비디오 녹화에서 (구기). 프로보 시스의 위치는 세 가지 다른 행동의 범주에 의해 정의된다 : (1) 코 확장하고, 용액에 접촉, (2) 코가 확장되지만 용액 (3) 코 접촉 헤드 아래에 격납되어 있지. 또한, 용액으로부터 멀리 후퇴 프로보 시스의 속도도 추정된다. 용액의 부피가 소비, 본 분석에서, 공급 시합 수,​​ 급송 관찰 기간과 제 접촉 후의 코 후퇴 속도는 phagostimulatory 또는 시험 화합물의 억제 활성을 평가하는 데 사용된다. 이 새로운 맛의 분석은 연구자 꿀에​​서 발견 된 화합물은 꿀벌의 먹이 행동에 영향을 또한 꿀벌의 취향 시스템을 공부 수분 생물 학자, 독성 학자 및 neuroethologists에 도움이 될 것입니다 방법을 측정 할 수 있습니다.

소설 분석은 1 M 자당, 1 M 자당 용액 플러스 1 ㎜의 퀴닌 혼자 탈 이온수에 공급 응답을 테스트하는 데 사용됩니다. 각 처리에 즉시 공급 응답은 시험 용액의 공급 관찰 주파수와 2 분 테스트 단계 중 첫 접촉 동점 시험 용액에서 후퇴 프로보 시스의 속도와 코 접촉의 지속 시간을 정량화에 의해 결정된다. 소비 된 용액의 부피는 테스트 단계 이후에 측정된다. 이 연구에서 우리는 억지력에 대한 응답으로 초파리에 의해 코 후퇴 동작의 특성을 5 초 임계 값을 사용하는 등 등 프랑스어. (25)에 의해 이전 작업을 기반으로 (보충 파일을 그림 1 참조) 5 sec의 한판 승부 기준 간격을 선택한 화합물 25. 따라서, 우리는 확장 코와 솔루션 사이의 접촉으로 공급 한판 승부를 정의 없음t는 5 초 이상 접촉의 부재에 의해 방해. 자당 혼자 탈 이온수, 자당 용액에 퀴닌을 추가 비교하여 분명히 그들이 혐오 물질 (비디오 그림 1)이 감지되면 그들은 빠르게 멀리 이동으로 꿀벌에 의해 먹이를 방지 할 수 있습니다. 이 실험에서, 치료는 테스트 단계 동안 코 콘택트의 누적 시간에 큰 영향이 (로그 - 변환 된 데이터에 관한 ANOVA를 F 2,31 = 41, p &lt;0.001). 자당 함유 퀴닌 접촉 시간의 누적 시간은 상당히 형 (p &lt;0.001)가 아니라, 탈 이온수 단독 (p = 0.219) (도 2)를 수크로오스에 비해 감소된다. 유사하게, 처리는 로그 변환 된 데이터 F에 ANOVA (급전 관찰 누적 시간에 큰 영향을 <sUB&gt; 2,31 = 27.95, P &lt;0.001, 그림 3A). 자당 함유 퀴닌과 관찰을 먹이의 누적 기간은 유의하게 (P &lt;0.001)하지만 혼자 탈 이온수 (p는 = 0.41)에 비해 혼자 자당에 비해 감소된다. 치료법은 또한 공급 관찰의 주파수에 상당한 영향이 (a Log 링크 기능 포아송 GLM를 일탈 변화는 C이 분포 비교 : p &lt;0.050) 자당 퀴닌 함유으로 관찰의 수에 상당히 높은해진다을 자당에 비교 하였다 (p &lt;0.01)하지만 (때문에 하나의 꿀벌이 물에 7 먹이 관찰,도 3b를 표시하는 것, P = 0.055) 탈 이온수 처리에 변두리에 유의 한 차이. 마찬가지로, 코 후퇴의 속도가 치료 사이에 크게 차이 (ANOVA 로그 변환 된 데이터를, F 2,31 = 5.12, P &lt;0.050). 꿀벌은 홍보를 철회멀리 설탕이 자당 또는 혼자 탈 이온수 (P &lt;0.050, 그림 3C)보다 퀴닌 (quinine)를 포함와 첫 접촉 후 속도가 매우 빠르고 시험 용액에서 oboscis. 이러한 결과는 퀴닌은 꿀벌에 적극적으로 회피 행동을 유발하는 것이 좋습니다. 치료법은 또한 말라리아를 포함하는 크로스의 소비가 자당에 비해 저감된다 소비 된 용액의 총 부피 (로그 변환 된 데이터를 ANOVA, F 2,32 = 62.5, p &lt;0.001), (p에 상당한 영향을 미칠 &lt;0.001)가 아니라, 탈 이온수 (p = 0.457) (도 4b)이다. 시험 기간 동안 모세관 증류 용액의 부피는 무시할 수있다. 실험실 조건 (25 ± 2 ° C, 28 ± 2 % RH)에서, 증발은 0.276 ㎕를 각각 탈 이온수에 대한 0.171 ㎕의 1 M 자당의 평균 0.033 0.883에 μl를 사이에 다릅니다. <p class="jove_content" fo:keep-안테나와 시험 용액 사이 분석 주소록에 together.within 페이지 = &quot;1&quot;&gt;이 방지 될 수 없다. 그럼에도 불구하고, 테스트 단계에서 공급 솔루션을 맛보고 자신의 안테나를 사용하여 꿀벌의 비율 (자당 : 46.1 %, 자당 플러스 퀴닌 : 60.0 % 및 탈 이온수 : 33.3 %)이 치료 사이에 유의 한 차이가있다 (이항 GLM 변경 일탈의 C 2 분포 비교 : P = 0.450). 치료법의 효과는 제 더듬이 연락처 및 시험 용액과 코 (중간의 제 1 접점 사이의 대기 시간에 발견되지 않은 : 자당에 대한 2.67 초, 자당 플러스 퀴닌에 대한 1.10 초, 탈 이온수에 대한 0.80 초, ANOVA 온 로그 데이터를 변환 된, F 2,13 = 0.620, P = 0.550). 크로스 플러스 퀴닌, 66.7 % : 또한, 시험 용액을 맛하기 위해 코를 확장 꿀벌의 비율은 치료 (자당에 걸쳐 일정하게 유지 50.0 %, 탈 이온수 : 52.2 %; 이항 GLM의 C 2 분포에 비해 일탈의 변화 : P = 0.840). 함께 이러한 결과는 안테나가이 분석에서 독소의 검출에 작은 역할을하는 것이 좋습니다. 분리 된 실험은 2 분보다 더 긴 시간 동안 벌을 테스트 할 필요가 있는지 검사한다. 2 분 시험 기간 및 10 분 시험 기간 : 꿀벌 소비 음식의 양은 1 M 수크로오스 또는 두 조건 1 M 수크로오스 용액에 1 ㎜의 퀴닌으로 테스트된다. 두 치료의 경우, 전체 식품 소비는 시험 기간 동안 다르지 않다과 유의 한 상호 작용 (시험 기간과 치료 사이에 발생하지 N = 6-13, ANOVA 로그 변환 된 데이터에 상기 치료의 효과 : F 1,31 = 54.8, P &lt;0.001; 시험 기간의 효과 : F 1,31 = 0, P = 0.979; 상호 작용의 효과 : F = 0.1, P = 0.457). 요약하면2 분의 시험 기간이 호박벌이 분석에서의 독성 또는 발수성 물질의 억제 효과에 의해 소비되는 식품의 총량 용액의 효과를 평가하기에 충분하다. 따라서, 음식 소비를 측정하고 행동 시금 공급함으로써, 상기 분석 동안 먹이의 미세 구조 전체 식품 소비를 상호 연관시킬 수있다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54233/54233fig1.jpg" /> 그림 1 : 먹이 분석의 첫 2 분 동안 코 연락처 사이의 지연 기간 1 M 자당 용액과 각 코의 접촉을 분리하는 시간 지연 기간의 밀도 플롯, 1 M 자당 + 1 ㎜의 퀴닌 용액과 물.. 13, 10, 11 벌의 누적 데이터는 각각 표시됩니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54233/54233fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> &lt;/ P&gt; <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54233/54233fig2.jpg" /> 그림 2 : 코 연락 재생 시간 공급 분석의 첫 2 분 동안 1 M 자당, 1 M 자당 + 1 ㎜의 퀴닌 물에 먹이 땅벌에 의해 코의 접촉 기간의 밀도 플롯.. 샘플 크기 그림 1에서와 같이 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54233/54233fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54233/54233fig3.jpg" /> 그림 3 : 1 M 자당, 1 M 자당 + 1 mM의 금계랍 또는 물에 먹이 땅벌의 코 활동 (A) 테스트 단계 (B) 관찰 먹이의 주파수와 (C) 속도 동안 공급 복싱의 누적 기간입니다. 프로보 시스 다시의첫 접촉 후 견인. 레터링은 유의 한 차이를 나타냅니다 다른 문자로 치료 P &lt;0.05를 나타냅니다. 박스 플롯은 중간 (검은 막대)에서 사 분위 범위의 1.5에서 여전히 가장 낮은 가장 높은 데이터 포인트 (수염)​​ 및 아웃 라이어 (원)을 나타냅니다. 샘플 크기 그림 1에서와 같이 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54233/54233fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54233/54233fig4.jpg" /> 도 4 :. 전에 테스트 단계 후 1 M 수크로오스의 레벨 또는 (검은 선으로 표시)에 1 M 수크로오스 플러스 1mM의 퀴닌 용액을 보여주는 마이크로 모세관 튜브 꿀벌 의해 공급 퀴닌를 진압 (A) 스캔 이미지 각기. (B) 1 M 자당의 소비, 1 M 자당 플러스 1 ㎜의 퀴닌 또는 탈 이온수<html> 테스트 단계 후 꿀벌에 의해 혼자. 레터링은 유의 한 차이를 나타냅니다 다른 문자로 치료 P &lt;0.001을 나타냅니다. 박스 플롯은 중간 (검은 막대)에서 사 분위 범위의 1.5에서 여전히 가장 낮은 가장 높은 데이터 포인트 (수염)​​ 및 아웃 라이어 (원)을 나타냅니다. 샘플 크기 그림 1에서와 같이 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54233/54233fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 비디오도 1 (A)을 향하여 코 역가의 비디오 녹화 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54233/Video_figure_1A_1M_Sucrose.m4v" target="_blank">한 M 수크로오스</a> , (B) <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54233/Video_figure_1B_Quinine.m4v" target="_blank">1 M 수크로오스 플러스 1 ㎜ 퀴닌</a> 및 (C)테스트 단계에서 D / 54233 / Video_figure_1C_Water.m4v &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt; 탈 물.

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees Bombus terrestris at JoVE.com

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees Bombus terrestris

A novel behavioral assay is described for investigating the short term gustatory responses of the mouthparts of freely-moving bumble bees (Bombus terrestris) toward nutrients and toxins in solution.

소설 행동 분석은 (엉망으로 꿀벌을 자유롭게 이동 개인의 미각 응답을 조사하기<em&gt; 뒤의 terrestris</em&gt;)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from ...

a-novel-behavioral-assay-to-investigate-gustatory-responses

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees (Bombus terrestris)

8.7K 조회수.  Newcastle University. A novel behavioral assay is described for investigating the short term gustatory responses of the mouthparts of freely-moving bumble bees (Bombus terrestris) toward nutrients and toxins in solution. 

비디오: A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees Bombus terrestris

Behavioural Pharmacology in Classical Conditioning of the Proboscis Extension Response in Honeybees (Apis mellifera)

Honeybees (Apis mellifera) are well known for their communication and orientation skills and for their impressive learning capability1,2. Because the survival of a honeybee colony depends on the exploitation of food sources, forager bees learn and memorize variable flower sites as well as their profitability. Forager bees can be easily trained in natural settings where they forage at a feeding site and learn the related signals such as odor or color. Appetitive associative learning can also be studied under controlled conditions in the laboratory by conditioning the proboscis extension response (PER) of individually harnessed honeybees3,4. This learning paradigm enables the study of the neuronal and molecular mechanisms that underlie learning and memory formation in a simple and highly reliable way5-12. A behavioral pharmacology approach is used to study molecular mechanisms. Drugs are injected systemically to interfere with the function of specific molecules during or after learning and memory formation13-16.
Here we demonstrate how to train harnessed honeybees in PER conditioning and how to apply drugs systemically by injection into the bee flight muscle.

Behavioural Pharmacology in Classical Conditioning of the Proboscis Extension Response in Honeybees Apis mellifera

We demonstrate how to implement a behavioral pharmacology method in an appetitive olfactory conditioning paradigm in honeybees (Apis mellifera) by systemic application of drugs. This method allows investigation of the mechanisms underlying learning and memory formation in a simple and reliable way.

꿀벌의 코 확장 응답 클래식 컨디셔닝에 Behavioural 약리학 ( 아피스 mellifera)

Honeybees (Apis mellifera) are well known for their communication and orientation skills and for their impressive learning capability1,2. Because the ...

연구

신경과학

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings (GCMR) in the Insect Antennal Lobe

All organisms inhabit a world full of sensory stimuli that determine their behavioral and physiological response to their environment. Olfaction is especially important in insects, which use their olfactory systems to respond to, and discriminate amongst, complex odor stimuli. These odors elicit behaviors that mediate processes such as reproduction and habitat selection1-3. Additionally, chemical sensing by insects mediates behaviors that are highly significant for agriculture and human health, including pollination4-6, herbivory of food crops7, and transmission of disease8,9. Identification of olfactory signals and their role in insect behavior is thus important for understanding both ecological processes and human food resources and well-being.
	To date, the identification of volatiles that drive insect behavior has been difficult and often tedious. Current techniques include gas chromatography-coupled electroantennogram recording (GC-EAG), and gas chromatography-coupled single sensillum recordings (GC-SSR)10-12. These techniques proved to be vital in the identification of bioactive compounds. We have developed a method that uses gas chromatography coupled to multi-channel electrophysiological recordings (termed 'GCMR') from neurons in the antennal lobe (AL; the insect's primary olfactory center)13,14. This state-of-the-art technique allows us to probe how odor information is represented in the insect brain. Moreover, because neural responses to odors at this level of olfactory processing are highly sensitive owing to the degree of convergence of the antenna's receptor neurons into AL neurons, AL recordings will allow the detection of active constituents of natural odors efficiently and with high sensitivity. Here we describe GCMR and give an example of its use.
	Several general steps are involved in the detection of bioactive volatiles and insect response. Volatiles first need to be collected from sources of interest (in this example we use flowers from the genus Mimulus (Phyrmaceae)) and characterized as needed using standard GC-MS techniques14-16. Insects are prepared for study using minimal dissection, after which a recording electrode is inserted into the antennal lobe and multi-channel neural recording begins. Post-processing of the neural data then reveals which particular odorants cause significant neural responses by the insect nervous system.
	Although the example we present here is specific to pollination studies, GCMR can be expanded to a wide range of study organisms and volatile sources. For instance, this method can be used in the identification of odorants attracting or repelling vector insects and crop pests. Moreover, GCMR can also be used to identify attractants for beneficial insects, such as pollinators. The technique may be expanded to non-insect subjects as well.

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings GCMR in the Insect Antennal Lobe

Olfactory cues mediate many different behaviors in insects, and are often complex mixtures comprised of tens to hundreds of volatile compounds. Using gas chromatography with multi-channel recording in the insect antennal lobe, we describe a method for the identification of bioactive compounds.

곤충 Antennal 엽에 가스 크로마토 그래피 - 멀티 유닛 레코딩 (GCMR)를 사용하여 강한 휘발성 물질의 식별

All  organisms inhabit a world full of sensory stimuli that determine their  behavioral and physiological response to their environment. Olfaction is ...

Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees (Apis mellifera L.)

Honey bees (Apis mellifera L.) are eusocial insects and well known for their complex division of labor and associative learning capability1, 2. The worker bees spend the first half of their life inside the dark hive, where they are nursing the larvae or building the regular hexagonal combs for food (e.g. pollen or nectar) and brood3. The antennae are extraordinary multisensory feelers and play a pivotal role in various tactile mediated tasks4, including hive building5 and pattern recognition6. Later in life, each single bee leaves the hive to forage for food. Then a bee has to learn to discriminate profitable food sources, memorize their location, and communicate it to its nest mates7. Bees use different floral signals like colors or odors7, 8, but also tactile cues from the petal surface9 to form multisensory memories of the food source. Under laboratory conditions, bees can be trained in an appetitive learning paradigm to discriminate tactile object features, such as edges or grooves with their antennae10, 11, 12, 13. This learning paradigm is closely related to the classical olfactory conditioning of the proboscis extension response (PER) in harnessed bees14. The advantage of the tactile learning paradigm in the laboratory is the possibility of combining behavioral experiments on learning with various physiological measurements, including the analysis of the antennal movement pattern.

Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees Apis mellifera L.

In this protocol we show how to condition harnessed honey bees to tactile stimuli and introduce a 2D motion capture technique for analyzing the kinematics of fine-scale antennal sampling pattern.

촉각 시설과 꿀벌에 Antennal 샘플링 전략의 움직임 분석 (<em&gt; API를 mellifera</em&gt; L.)

Honey bees (Apis mellifera L.) are eusocial insects and well known for their complex division of labor and associative learning capability1, 2. The worker ...

Vertical T-maze Choice Assay for Arthropod Response to Odorants

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, various technologies are being developed as control tools. A subset of these tools focuses on modifying the behavior of arthropods by attraction or repulsion. Therefore, arthropods are often the focus of behavioral investigations. Various tools have been developed to measure arthropod behavior, including wind tunnels, flight mills, servospheres, and various types of olfactometers. The purpose of these tools is to measure insect or arachnid response to visual or more often olfactory cues. The vertical T-maze oflactometer described here measures choices performed by insects in response to attractants or repellents. It is a high throughput assay device that takes advantage of the positive phototaxis (attraction to light) and negative geotaxis (tendency to walk or fly upward) exhibited by many arthropods. The olfactometer consists of a 30 cm glass tube that is divided in half with a Teflon strip forming a T-maze. Each half serves as an arm of the olfactometer enabling the test subjects to make a choice between two potential odor fields in assays involving attractants. In assays involving repellents, lack of normal response to known attractants can also be measured as a third variable.

A vertical, T-maze olfactometer is described for assaying the behavioral response of arthropods. The olfactometer allows the experimenter to measure choices performed by test subjects when subjected to two potential odor fields. Both attraction to and repulsion from odorants can be measured with this device.

Odorants에 Arthropod 응답을 수직 T-미로 초이스 분석

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, ...

RNAi-mediated Double Gene Knockdown and Gustatory Perception Measurement in Honey Bees (Apis mellifera)

This video demonstrates novel techniques of RNA interference (RNAi) which downregulate two genes simultaneously in honey bees using double-stranded RNA (dsRNA) injections. It also presents a protocol of proboscis extension response (PER) assay for measuring gustatory perception.	
	RNAi-mediated gene knockdown is an effective technique downregulating target gene expression. This technique is usually used for single gene manipulation, but it has limitations to detect interactions and joint effects between genes. In the first part of this video, we present two strategies to simultaneously knock down two genes (called double gene knockdown). We show both strategies are able to effectively suppress two genes, vitellogenin (vg) and ultraspiracle (usp), which are in a regulatory feedback loop. This double gene knockdown approach can be used to dissect interrelationships between genes and can be readily applied in different insect species.	
	The second part of this video is a demonstration of proboscis extension response (PER) assay in honey bees after the treatment of double gene knockdown. The PER assay is a standard test for measuring gustatory perception in honey bees, which is a key predictor for how fast a honey bee's behavioral maturation is. Greater gustatory perception of nest bees indicates increased behavioral development which is often associated with an earlier age at onset of foraging and foraging specialization in pollen. In addition, PER assay can be applied to identify metabolic states of satiation or hunger in honey bees. Finally, PER assay combined with pairing different odor stimuli for conditioning the bees is also widely used for learning and memory studies in honey bees.

RNAi-mediated Double Gene Knockdown and Gustatory Perception Measurement in Honey Bees Apis mellifera

In this protocol, we describe two strategies that simultaneously suppress two genes (double gene knockdown) in honey bees. Then we present how to use the proboscis extension response (PER) assay to study the effect of double gene knockdown on honey bee gustatory perception.

꿀벌의 RNAi를 매개로 두 유전자 넉다운과 미각 지각 측정 (<em&gt; 아피스 mellifera</em&gt;)

This video demonstrates novel techniques of RNA  interference (RNAi) which downregulate two genes simultaneously in honey bees  using double-stranded RNA ...

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

For many animals, hunger promotes changes in the olfactory system in a manner that facilitates the search for appropriate food sources. In this video article, we describe an automated assay to measure the effect of hunger or satiety on olfactory dependent food search behavior in the adult fruit fly Drosophila melanogaster. In a light-tight box illuminated by red light that is invisible to fruit flies, a camera linked to custom data acquisition software monitors the position of six flies simultaneously. Each fly is confined to walk in individual arenas containing a food odor at the center. The testing arenas rest on a porous floor that functions to prevent odor accumulation. Latency to locate the odor source, a metric that reflects olfactory sensitivity under different physiological states, is determined by software analysis. Here, we discuss the critical mechanics of running this behavioral paradigm and cover specific issues regarding fly loading, odor contamination, assay temperature, data quality, and statistical analysis.

A Single-fly Assay for Foraging Behavior in Drosophila

In this video article, we describe an automated assay to measure the effect of hunger or satiety on olfactory dependent food search behavior in the adult fruit fly Drosophila melanogaster.

먹이 찾아 돌아다 행동에 대한 단일 비행 분석에<em&gt; 초파리</em

For many animals, hunger promotes changes in the olfactory system in a manner that facilitates the search for appropriate food sources. In this video ...

A Proboscis Extension Response Protocol for Investigating Behavioral Plasticity in Insects: Application to Basic, Biomedical, and Agricultural Research

Insects modify their responses to stimuli through experience of associating those stimuli with events important for survival (e.g., food, mates, threats). There are several behavioral mechanisms through which an insect learns salient associations and relates them to these events. It is important to understand this behavioral plasticity for programs aimed toward assisting insects that are beneficial for agriculture. This understanding can also be used for discovering solutions to biomedical and agricultural problems created by insects that act as disease vectors and pests. The Proboscis Extension Response (PER) conditioning protocol was developed for honey bees (Apis mellifera) over 50 years ago to study how they perceive and learn about floral odors, which signal the nectar and pollen resources a colony needs for survival. The PER procedure provides a robust and easy-to-employ framework for studying several different ecologically relevant mechanisms of behavioral plasticity. It is easily adaptable for use with several other insect species and other behavioral reflexes. These protocols can be readily employed in conjunction with various means for monitoring neural activity in the CNS via electrophysiology or bioimaging, or for manipulating targeted neuromodulatory pathways. It is a robust assay for rapidly detecting sub-lethal effects on behavior caused by environmental stressors, toxins or pesticides.
We show how the PER protocol is straightforward to implement using two procedures. One is suitable as a laboratory exercise for students or for quick assays of the effect of an experimental treatment. The other provides more thorough control of variables, which is important for studies of behavioral conditioning. We show how several measures for the behavioral response ranging from binary yes/no to more continuous variable like latency and duration of proboscis extension can be used to test hypotheses. And, we discuss some pitfalls that researchers commonly encounter when they use the procedure for the first time.

The Proboscis Extension Response (PER) conditioning protocol, developed for the honey bee (Apis mellifera), provides an ecologically-relevant and easily quantifiable means for studying several different mechanisms of learning in many insect species.

코 확장 응답 곤충의 행동 소성을 조사하기위한 프로토콜 : 기본, 바이오 메디컬에 응용 프로그램, 및 농업 연구

Insects modify their responses to stimuli through experience of associating those stimuli with events important for survival (e.g., food, mates, threats). ...

Radio Frequency Identification and Motion-sensitive Video Efficiently Automate Recording of Unrewarded Choice Behavior by Bumblebees

We present two methods for observing bumblebee choice behavior in an enclosed testing space. The first method consists of Radio Frequency Identification (RFID) readers built into artificial flowers that display various visual cues, and RFID tags (i.e., passive transponders) glued to the thorax of bumblebee workers. The novelty in our implementation is that RFID readers are built directly into artificial flowers that are capable of displaying several distinct visual properties such as color, pattern type, spatial frequency (i.e., &#8220;busyness&#8221; of the pattern), and symmetry (spatial frequency and symmetry were not manipulated in this experiment). Additionally, these visual displays in conjunction with the automated systems are capable of recording unrewarded and untrained choice behavior. The second method consists of recording choice behavior at artificial flowers using motion-sensitive high-definition camcorders. Bumblebees have number tags glued to their thoraces for unique identification. The advantage in this implementation over RFID is that in addition to observing landing behavior, alternate measures of preference such as hovering and antennation may also be observed. Both automation methods increase experimental control, and internal validity by allowing larger scale studies that take into account individual differences. External validity is also improved because bees can freely enter and exit the testing environment without constraints such as the availability of a research assistant on-site. Compared to human observation in real time, the automated methods are more cost-effective and possibly less error-prone.

This video describes Radio-Frequency Identification (RFID) and motion-sensitive video recording methods to monitor choice behavior by bumblebees.

무선 주파수 식별하고 효율적으로 모션에 민감한 비디오 땅벌에 의해 무보수 선택 행동의 기록을 자동화

We present two methods for observing bumblebee choice behavior in an enclosed testing space. The first method consists of Radio Frequency Identification ...

SwarmSight: Real-time Tracking of Insect Antenna Movements and Proboscis Extension Reflex Using a Common Preparation and Conventional Hardware

Many scientifically and agriculturally important insects use antennae to detect the presence of volatile chemical compounds and extend their proboscis during feeding. The ability to rapidly obtain high-resolution measurements of natural antenna and proboscis movements and assess how they change in response to chemical, developmental, and genetic manipulations can aid the understanding of insect behavior. By extending our previous work on assessing aggregate insect swarm or animal group movements from natural and laboratory videos using the video analysis software SwarmSight, we developed a novel, free, and open-source software module, SwarmSight Appendage Tracking (SwarmSight.org) for frame-by-frame tracking of insect antenna and proboscis positions from conventional web camera videos using conventional computers. The software processes frames about 120 times faster than humans, performs at better than human accuracy, and, using 30 frames per second (fps) videos, can capture antennal dynamics up to 15 Hz. The software was used to track the antennal response of honey bees to two odors and found significant mean antennal retractions away from the odor source about 1 s after odor presentation. We observed antenna position density heat map cluster formation and cluster and mean angle dependence on odor concentration.

This protocol describes steps for using the novel software, SwarmSight, for frame-by-frame tracking of insect antenna and proboscis positions from conventional web camera videos using conventional computers. The free, open-source software processes frames about 120 times faster than humans and performs at better than human accuracy.

SwarmSight: 곤충 안테나와 일반적인 준비와 기존 하드웨어를 사용 하 여 코 확장 반사의 실시간 추적

Many scientifically and agriculturally important insects use antennae to detect the presence of volatile chemical compounds and extend their proboscis ...

A 3D Printed Pollen Trap for Bumble Bee (Bombus) Hive Entrances

To verify the plant sources from which bumble bees forage for pollen, individuals must be collected to remove their corbicular pollen loads for analysis. This has traditionally been done by netting foragers at nest entrances or on flowers, chilling the bees on ice, and then removing the pollen loads from the corbiculae with forceps or a brush. This method is time and labor intensive, may alter normal foraging behavior, and can result in stinging incidents for the worker performing the task. Pollen traps, such as those used on honey bee hives, collect pollen by dislodging corbicular pollen loads from the legs of workers as they pass through screens at the nest entrance. Traps can remove a large quantity of pollen from returning forager bees with minimal labor, yet to date no such trap is available for use with bumble bee colonies. Workers within a bumble bee colony can vary in size making size selection of entrances difficult to adapt this mechanism to commercially reared bumble bee hives. Using 3D printing design programs, we created a pollen trap that successfully removes the corbicular pollen loads from the legs of returning bumble bee foragers. This method significantly reduces the amount of time required by researchers to collect pollen from bumble bee foragers returning to the colony. We present the design, results of pollen removal efficiency tests, and suggest areas of modifications for investigators to adapt traps to a variety of bumble bee species or nest box designs.

A 3D Printed Pollen Trap for Bumble Bee Bombus Hive Entrances

We present a non-lethal and automated mechanism to collect pollen from bumble bee (Bombus) workers returning to a hive. Instructions for producing, preparing, installing and using the devices are included. By using 3D-printed objects, modification to the design was timely, efficient and allowed for quick turnaround for testing.

범블 비(봄푸스)하이브 입구를위한 3D 인쇄 꽃가루 트랩

To verify the plant sources from which bumble bees forage for pollen, individuals must be collected to remove their corbicular pollen loads for analysis.  ...

소설 행동 분석은 (엉망으로 꿀벌을 자유롭게 이동 개인의 미각 응답을 조사하기

요약

더 많은 비디오 탐색