野生黑腹果蝇培养条件的优化试验①

李佳琳， 刘 欢， 那美玲， 张太杰， 罗志文*

(佳木斯大学a.生命科学学院;b.应用昆虫研究所黑龙江佳木斯 154007)

果蝇为完全变态昆虫，隶属于双翅目、果蝇科、果蝇属，全球广泛分布.遗传学实验教学通常采用黑腹果蝇(Dros ophila melanogaster)作为遗传学实验材料[1]，一般具有以下优点:① 个体小、饲养方便;②繁殖力强、后代数量大，适合统计分析;③世代周期短;④ 突变类型多，便于试验观察;⑤ 巨大染色体(2n=8)，便于生物学试验观察.到目前为止，黑腹果蝇仍然是遗传学中进行唾腺染色体观察的材料，其特点是观察的染色体较大，效果较好.黑腹果蝇作为生物学的实验材料，广泛应用于生物学的各研究领域中.

黑腹果蝇在自然界非常容易采到，这种黑腹果蝇可作为科研材料进行杂交实验、唾液腺染色体的制备等试验[2－4].本文对野生黑腹果蝇培养温度、光照条件、饲料中的酵母浸粉、蔗糖比例等方面对果蝇生长发育的影响进行试验研究，获得野生黑腹果蝇培养的最佳饲养条件，为培养野生黑腹果蝇提供参考依据.

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为野生黑腹果蝇 (D.melanogaster).

基本培养基配方为:玉米粉17g、酵母浸粉0.3g、蔗糖13g、丙酸 0.5 mL、琼脂 1g、水 150 mL.其中玉米粉为市售，酵母浸粉、蔗糖为分析纯.

1.2 试验方法

随机选取5对处女蝇(♀、♂各5只)，分别接种到设计的相应培养基中，恒温(或按设计的温度)培养，设立不同的梯度进行试验处理，并将每个处理设置4个重复，统计分析黑腹果蝇F1代的世代周期、成虫鲜重、性比、及产卵数量等指标，进行统计检验，并以F2代果蝇做重复实验[5].

1.2.1 温度对黑腹果蝇生长发育的影响

采用上述基本培养基在培养瓶中，分别以15℃，20℃，25℃，30℃共4个温度条件下进行培养，并以25℃作对照组.

1.2.2 光照对黑腹果蝇生长发育的影响

采用上述基本培养基在培养瓶中，分别给以自然光照、黑暗处理和全光照，在光照培养箱内25℃条件下进行培养，以黑暗处理作为对照.

1.2.3 酵母粉含量对黑腹果蝇生长发育的影响

以基本培养基作为对照组，分别以0.4 g，0.6 g，0.8 g，1.0 g 酵母浸粉比例进行处理，在处理中，酵母浸粉按量分不同时期放入培养瓶中，25℃恒温培养.

1.2.4 糖含量对黑腹果蝇生长发育的影响

以基本培养基作为对照组，设无糖和6 g、12g、18 g糖4个处理，25℃恒温培养.

2 结果与分析

实验结果表明，不同培养条件及培养基的配比，对黑腹果蝇的世代周期、鲜重、性比、产卵数量都有较大的影响，而光照时间的影响较小，培养的温度和酵母浸粉含量对性比有较明显的影响.

2.1 不同培养温度对黑腹果蝇生长发育的影响结果

温度对黑腹果蝇生长发育的影响显著，随温度的升高，黑腹果蝇世代周期明显缩短，产卵数量明显增加，与对照组相比，呈现极显著差异;而鲜重的变化则随温度的提高而下降，亦有明显差异;性比变化的差异亦表现为极显著，培养温度偏离最适温度(25℃)其性比有明显差异[6].见表1.

表1 温度对黑腹果蝇生长发育的影响

2.2 不同光照时间对黑腹果蝇生长发育的影响结果

实验发现，黑腹果蝇对光照反应不明显，三种处理差异不显著，见表2.

表2 光照对黑腹果蝇生长发育的影响

2.3 饲料中酵母粉含量对黑腹果蝇生长发育的影响结果

酵母浸粉对黑腹果蝇的生长发育的影响显著，以产卵数量、性比和鲜重方面突出，而酵母浸粉较少时世代周期则有所延长，见表3.

表3 酵母浸粉含量对黑腹果蝇生长发育的影响

黑腹果蝇幼虫以酵母菌为食，酵母浸粉对幼虫的发育及成活率是非常重要的，对黑腹果蝇的世代周期、鲜重、性比都有显著的影响.

2.4 饲料中蔗糖含量对黑腹果蝇生长发育的影响结果

蔗糖含量对黑腹果蝇产卵数量作用影响显著，而对鲜重、世代周期的影响较小，见表4.

蔗糖可为黑腹果蝇的性成熟、交配及产卵提供必要的营养条件，也是酵母菌繁殖所必需的因素.培养基中加糖多少对黑腹果蝇的影响不明显，表现在产卵量也是如此.用F2代黑腹果蝇重复上述实验，所得结果比较相似.

3 讨论与结论

不同的培养条件及培养基的配比对黑腹果蝇的生长繁殖有着明显的影响，为获得足够多的个体数量，在实际操作中我们应灵活把握条件，并就提供最佳的培养条件来培养供试果蝇.

3.1 温度对黑腹果蝇的生长发育非常重要

由实验结果不难看出，25～27℃为黑腹果蝇培养的适宜温度，产卵温度为12～32℃.用于保种和制备黑腹果蝇唾液腺染色体方面，我们可选用15～18℃培养，除了可以节省培养基外，可以培养出适合唾液腺染色体观察的三龄幼虫.此外，极端温度对比试验也发现，黑腹果蝇生存的上限温度区间为36～37℃，高于37℃时对其生长极为不利，甚至会造成死亡，黑腹果蝇蛹及幼虫耐高温能力略强于成虫.黑腹果蝇生存的下限温度区间为7～10℃，低于5℃则处于休眠状态，12～24 h以后即会死亡.在没有乙醚进行麻醉处理的情况下，可采用0～5℃可代替乙醚进行麻醉试验，但时间不易过长，要求试验迅速，原因是低温麻醉达不到乙醚的麻醉效果.

表4 蔗糖含量对黑腹果蝇生长发育的影响

3.2 酵母粉的用量对黑腹果蝇培养影响显著

酵母粉的用量达0.8 g－1.0时，黑腹果蝇幼虫的孵化率、成活率及后代鲜重显著增加.试验结果表明，若一次性加入大量酵母浸粉至45～50℃的琼脂培养基中混匀分装效果不好，原因是培养基发酵过快而出现培养基的断层.如果一次性加入至培养基表面，会直接影响黑腹果蝇产卵和受精卵的孵化.因此，要当培养基表面开始出现幼虫后，再分2～3次补加酵母粉到培养基表面分布均匀即可，也可在培养基表面过干燥时，随时将酵母浸粉溶到水中用注射器逐渐加入到培养基中.

3.3 蔗糖的用量对黑腹果蝇培养也有所影响

蔗糖加入量的过多或过少均会对黑腹果蝇有不良的影响，太少则营养可能不足，过多会由于渗透压的过度增高而直接影响到黑腹果蝇卵的孵化.

3.4 光照对黑腹果蝇培养所影响较小

黑腹果蝇对光照强度表现为不敏感，但过强的光会对黑腹果蝇的生长发育产生一定的负面影响.

[1]刘祖洞，江绍慧.遗传学实验[M].北京:高等教育出版社，1987:9－63.

[2]张建民，王转斌.磁化水对果蝇生育力和寿命的影响[J].聊城师院学报，2001，(2):59－61.

[3]王转斌，颜梅.钙离子对果蝇生育力和寿命的影响[J].菏泽师专学报，1999，21(4):48－50.

[4]王转斌.果蝇的保种技巧及唾液腺染色体的制备[J].实验技术与管理，2002，19(3):37－39.

[5]李佳琳，于洋，庄树文，邵红，吕冬云.野生黑腹果蝇的引种培养与唾腺染色体观察[J].佳木斯大学学报(自然科学版)，2009，27(3):474－476.

[6]杜荣骞.生物统计学[M].北京:高等教育出版社，2003:104－116.