野生黑腹果蠅培養(yǎng)條件的優(yōu)化試驗①

李佳琳， 劉 歡， 那美玲， 張?zhí)埽?羅志文*

(佳木斯大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院;b.應(yīng)用昆蟲研究所黑龍江佳木斯 154007)

果蠅為完全變態(tài)昆蟲，隸屬于雙翅目、果蠅科、果蠅屬，全球廣泛分布.遺傳學(xué)實驗教學(xué)通常采用黑腹果蠅(Dros ophila melanogaster)作為遺傳學(xué)實驗材料[1]，一般具有以下優(yōu)點:① 個體小、飼養(yǎng)方便;②繁殖力強、后代數(shù)量大，適合統(tǒng)計分析;③世代周期短;④ 突變類型多，便于試驗觀察;⑤ 巨大染色體(2n=8)，便于生物學(xué)試驗觀察.到目前為止，黑腹果蠅仍然是遺傳學(xué)中進行唾腺染色體觀察的材料，其特點是觀察的染色體較大，效果較好.黑腹果蠅作為生物學(xué)的實驗材料，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)的各研究領(lǐng)域中.

黑腹果蠅在自然界非常容易采到，這種黑腹果蠅可作為科研材料進行雜交實驗、唾液腺染色體的制備等試驗[2－4].本文對野生黑腹果蠅培養(yǎng)溫度、光照條件、飼料中的酵母浸粉、蔗糖比例等方面對果蠅生長發(fā)育的影響進行試驗研究，獲得野生黑腹果蠅培養(yǎng)的最佳飼養(yǎng)條件，為培養(yǎng)野生黑腹果蠅提供參考依據(jù).

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為野生黑腹果蠅 (D.melanogaster).

基本培養(yǎng)基配方為:玉米粉17g、酵母浸粉0.3g、蔗糖13g、丙酸 0.5 mL、瓊脂 1g、水 150 mL.其中玉米粉為市售，酵母浸粉、蔗糖為分析純.

1.2 試驗方法

隨機選取5對處女蠅(♀、♂各5只)，分別接種到設(shè)計的相應(yīng)培養(yǎng)基中，恒溫(或按設(shè)計的溫度)培養(yǎng)，設(shè)立不同的梯度進行試驗處理，并將每個處理設(shè)置4個重復(fù)，統(tǒng)計分析黑腹果蠅F1代的世代周期、成蟲鮮重、性比、及產(chǎn)卵數(shù)量等指標，進行統(tǒng)計檢驗，并以F2代果蠅做重復(fù)實驗[5].

1.2.1 溫度對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

采用上述基本培養(yǎng)基在培養(yǎng)瓶中，分別以15℃，20℃，25℃，30℃共4個溫度條件下進行培養(yǎng)，并以25℃作對照組.

1.2.2 光照對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

采用上述基本培養(yǎng)基在培養(yǎng)瓶中，分別給以自然光照、黑暗處理和全光照，在光照培養(yǎng)箱內(nèi)25℃條件下進行培養(yǎng)，以黑暗處理作為對照.

1.2.3 酵母粉含量對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

以基本培養(yǎng)基作為對照組，分別以0.4 g，0.6 g，0.8 g，1.0 g 酵母浸粉比例進行處理，在處理中，酵母浸粉按量分不同時期放入培養(yǎng)瓶中，25℃恒溫培養(yǎng).

1.2.4 糖含量對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

以基本培養(yǎng)基作為對照組，設(shè)無糖和6 g、12g、18 g糖4個處理，25℃恒溫培養(yǎng).

2 結(jié)果與分析

實驗結(jié)果表明，不同培養(yǎng)條件及培養(yǎng)基的配比，對黑腹果蠅的世代周期、鮮重、性比、產(chǎn)卵數(shù)量都有較大的影響，而光照時間的影響較小，培養(yǎng)的溫度和酵母浸粉含量對性比有較明顯的影響.

2.1 不同培養(yǎng)溫度對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響結(jié)果

溫度對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響顯著，隨溫度的升高，黑腹果蠅世代周期明顯縮短，產(chǎn)卵數(shù)量明顯增加，與對照組相比，呈現(xiàn)極顯著差異;而鮮重的變化則隨溫度的提高而下降，亦有明顯差異;性比變化的差異亦表現(xiàn)為極顯著，培養(yǎng)溫度偏離最適溫度(25℃)其性比有明顯差異[6].見表1.

表1 溫度對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

2.2 不同光照時間對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響結(jié)果

實驗發(fā)現(xiàn)，黑腹果蠅對光照反應(yīng)不明顯，三種處理差異不顯著，見表2.

表2 光照對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

2.3 飼料中酵母粉含量對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響結(jié)果

酵母浸粉對黑腹果蠅的生長發(fā)育的影響顯著，以產(chǎn)卵數(shù)量、性比和鮮重方面突出，而酵母浸粉較少時世代周期則有所延長，見表3.

表3 酵母浸粉含量對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

黑腹果蠅幼蟲以酵母菌為食，酵母浸粉對幼蟲的發(fā)育及成活率是非常重要的，對黑腹果蠅的世代周期、鮮重、性比都有顯著的影響.

2.4 飼料中蔗糖含量對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響結(jié)果

蔗糖含量對黑腹果蠅產(chǎn)卵數(shù)量作用影響顯著，而對鮮重、世代周期的影響較小，見表4.

蔗糖可為黑腹果蠅的性成熟、交配及產(chǎn)卵提供必要的營養(yǎng)條件，也是酵母菌繁殖所必需的因素.培養(yǎng)基中加糖多少對黑腹果蠅的影響不明顯，表現(xiàn)在產(chǎn)卵量也是如此.用F2代黑腹果蠅重復(fù)上述實驗，所得結(jié)果比較相似.

3 討論與結(jié)論

不同的培養(yǎng)條件及培養(yǎng)基的配比對黑腹果蠅的生長繁殖有著明顯的影響，為獲得足夠多的個體數(shù)量，在實際操作中我們應(yīng)靈活把握條件，并就提供最佳的培養(yǎng)條件來培養(yǎng)供試果蠅.

3.1 溫度對黑腹果蠅的生長發(fā)育非常重要

由實驗結(jié)果不難看出，25～27℃為黑腹果蠅培養(yǎng)的適宜溫度，產(chǎn)卵溫度為12～32℃.用于保種和制備黑腹果蠅唾液腺染色體方面，我們可選用15～18℃培養(yǎng)，除了可以節(jié)省培養(yǎng)基外，可以培養(yǎng)出適合唾液腺染色體觀察的三齡幼蟲.此外，極端溫度對比試驗也發(fā)現(xiàn)，黑腹果蠅生存的上限溫度區(qū)間為36～37℃，高于37℃時對其生長極為不利，甚至?xí)斐伤劳?，黑腹果蠅蛹及幼蟲耐高溫能力略強于成蟲.黑腹果蠅生存的下限溫度區(qū)間為7～10℃，低于5℃則處于休眠狀態(tài)，12～24 h以后即會死亡.在沒有乙醚進行麻醉處理的情況下，可采用0～5℃可代替乙醚進行麻醉試驗，但時間不易過長，要求試驗迅速，原因是低溫麻醉達不到乙醚的麻醉效果.

表4 蔗糖含量對黑腹果蠅生長發(fā)育的影響

3.2 酵母粉的用量對黑腹果蠅培養(yǎng)影響顯著

酵母粉的用量達0.8 g－1.0時，黑腹果蠅幼蟲的孵化率、成活率及后代鮮重顯著增加.試驗結(jié)果表明，若一次性加入大量酵母浸粉至45～50℃的瓊脂培養(yǎng)基中混勻分裝效果不好，原因是培養(yǎng)基發(fā)酵過快而出現(xiàn)培養(yǎng)基的斷層.如果一次性加入至培養(yǎng)基表面，會直接影響黑腹果蠅產(chǎn)卵和受精卵的孵化.因此，要當培養(yǎng)基表面開始出現(xiàn)幼蟲后，再分2～3次補加酵母粉到培養(yǎng)基表面分布均勻即可，也可在培養(yǎng)基表面過干燥時，隨時將酵母浸粉溶到水中用注射器逐漸加入到培養(yǎng)基中.

3.3 蔗糖的用量對黑腹果蠅培養(yǎng)也有所影響

蔗糖加入量的過多或過少均會對黑腹果蠅有不良的影響，太少則營養(yǎng)可能不足，過多會由于滲透壓的過度增高而直接影響到黑腹果蠅卵的孵化.

3.4 光照對黑腹果蠅培養(yǎng)所影響較小

黑腹果蠅對光照強度表現(xiàn)為不敏感，但過強的光會對黑腹果蠅的生長發(fā)育產(chǎn)生一定的負面影響.

[1]劉祖洞，江紹慧.遺傳學(xué)實驗[M].北京:高等教育出版社，1987:9－63.

[2]張建民，王轉(zhuǎn)斌.磁化水對果蠅生育力和壽命的影響[J].聊城師院學(xué)報，2001，(2):59－61.

[3]王轉(zhuǎn)斌，顏梅.鈣離子對果蠅生育力和壽命的影響[J].菏澤師專學(xué)報，1999，21(4):48－50.

[4]王轉(zhuǎn)斌.果蠅的保種技巧及唾液腺染色體的制備[J].實驗技術(shù)與管理，2002，19(3):37－39.

[5]李佳琳，于洋，莊樹文，邵紅，呂冬云.野生黑腹果蠅的引種培養(yǎng)與唾腺染色體觀察[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009，27(3):474－476.

[6]杜榮騫.生物統(tǒng)計學(xué)[M].北京:高等教育出版社，2003:104－116.