果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中處女蠅收集方法的改進(jìn)

張遠(yuǎn)莉 龐延軍

(南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 南京 210046)

果蠅雜交實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證遺傳學(xué)中分離規(guī)律、自由組合規(guī)律和連鎖互換規(guī)律的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)[1]，它既可以使學(xué)生加深對(duì)理論課所學(xué)知識(shí)的理解，又可以鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。果蠅雜交實(shí)驗(yàn)包括果蠅生活史觀察、性別鑒定、性狀觀察、培養(yǎng)基配置、處女蠅收集、親本雜交、F1表現(xiàn)型、F2表現(xiàn)型觀察及其比例統(tǒng)計(jì)[2]等。可見，果蠅雜交實(shí)驗(yàn)工作量大、周期長、不確定因素多。

雌性果蠅生殖器官中有貯精囊,一次交配可保留大量精子,供多次排卵受精之用,因而以果蠅為材料進(jìn)行的遺傳分析實(shí)驗(yàn)需要提前收集大量處女蠅(未交配過的雌果蠅)。而高質(zhì)量的處女蠅是果蠅雜交實(shí)驗(yàn)成功的保證，因此收集處女蠅成為實(shí)驗(yàn)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文介紹收集果蠅處女蠅的一種新方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)中選取5種果蠅進(jìn)行研究，分別是： 野生型果蠅(長翅、灰體、紅眼、直剛毛)、黑體果蠅(突變體： 長翅、黑檀體、紅眼、直剛毛)、白眼果蠅(突變體： 長翅、灰體、白眼、直剛毛)、三隱性果蠅(突變體： 小翅、灰體、白眼、焦剛毛)、黑殘果蠅(突變體： 殘翅、黑檀體、紅眼、直剛毛)。

1.2 常規(guī)方法收集處女蠅 接種純種親本果蠅，當(dāng)觀察瓶壁上出現(xiàn)較多的黑褐色的蛹時(shí)，清除親本，每隔8～10h分別收集新羽化出來的果蠅，麻醉后在解剖鏡下觀察，鑒別雌雄，收集處女蠅。

1.3 利用果蠅的蛹收集處女蠅 接種純種親本果蠅，當(dāng)觀察瓶壁上出現(xiàn)較多的黑褐色的蛹時(shí)，用干凈解剖針輕輕地把黑褐色的蛹取出，單獨(dú)放到10mL的塑料離心管里，置于溫度25℃、濕度60%的培養(yǎng)箱里進(jìn)行培養(yǎng)。每天觀察，待果蠅羽化出來后進(jìn)行麻醉，鑒別雌雄，收集處女蠅。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 常規(guī)方法收集處女蠅的特點(diǎn) 常規(guī)方法收集處女蠅是通過清除親本，控制培養(yǎng)時(shí)間，每隔8～10h分別收集新羽化出來的果蠅，麻醉后在解剖鏡下觀察，將果蠅雌雄分開，這時(shí)得到的雌果蠅應(yīng)該全部都是處女蠅。

如果要驗(yàn)證選取的處女蠅是否準(zhǔn)確，先不要放入雄蠅，單獨(dú)培養(yǎng)處女蠅，3d后看雌蠅是否產(chǎn)卵，如果產(chǎn)卵就不是處女蠅了。如果要獲得比較多的處女蠅，也可將培養(yǎng)瓶轉(zhuǎn)移至溫度較低的16℃培養(yǎng)箱中以延長羽化時(shí)間[3]，再將培養(yǎng)瓶轉(zhuǎn)置于25℃培養(yǎng)箱中羽化果蠅，這樣就能獲得較多的處女蠅。這種方法收集處女蠅的難點(diǎn)是： ①剛羽化出的果蠅，鑒別雌雄對(duì)學(xué)生來說比較困難，容易出錯(cuò)；②對(duì)剛羽化出的果蠅進(jìn)行乙醚麻醉，容易造成果蠅的死亡；③需要學(xué)生每隔8～10h就要到實(shí)驗(yàn)室處理果蠅，占用的時(shí)間過多。

2.2 利用果蠅的蛹收集處女蠅的特點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)中，分別選取了5種果蠅的蛹進(jìn)行研究，結(jié)果如表1。從表1可以看出，取果蠅的蛹單獨(dú)進(jìn)行培養(yǎng)，羽化得到果蠅的成活率是70%～80%。雖然在操作的過程中會(huì)造成一些蛹的死亡，但總體成活率還是很高的。這種方法收集處女蠅的特點(diǎn)是： ①用10mL離心管培養(yǎng)非常方便，可以根據(jù)需要的量取合適數(shù)量的蛹進(jìn)行單獨(dú)培養(yǎng)，比較容易獲得足夠數(shù)量的處女蠅；②單獨(dú)培養(yǎng)蛹不需要控制在8～10h內(nèi)，方便學(xué)生進(jìn)行處理；③羽化的果蠅在10mL離心管培養(yǎng)基外短暫培養(yǎng)一段時(shí)間，不會(huì)死亡，便于學(xué)生進(jìn)行雌雄的鑒定，大大提高實(shí)驗(yàn)效率。研究中還發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)前收集的處女蠅在溫度25℃、相對(duì)濕度40%～60%的情況下，離開培養(yǎng)基可以保存8～12h，不會(huì)影響果蠅的生存和繁殖能力。

表1 5種不同果蠅的蛹羽化成果蠅的情況表

2.3 處女蠅的收集時(shí)間探討 無論是哪種方法收集處女蠅，時(shí)間的控制對(duì)處女蠅的收集都很重要。果蠅在接種以后，前期羽化的果蠅中雌果蠅數(shù)量較多，而羽化2～3批次后雄果蠅數(shù)量偏多。原因是當(dāng)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分減少，雌蠅的發(fā)育受到限制，雄蠅卻發(fā)育正常。但是在雜交實(shí)驗(yàn)親本選擇時(shí)，一定要優(yōu)先保證處女蠅(即雌蠅)的數(shù)量。因此，在果蠅接種后每隔1周要在培養(yǎng)基表面加入2～3滴營養(yǎng)液，以保證整個(gè)培養(yǎng)過程中雌蠅發(fā)育所需的營養(yǎng)，平衡雌雄蠅羽化的比例[4]。同時(shí)，也盡量根據(jù)果蠅的培養(yǎng)時(shí)間來收集處女蠅，確保雜交實(shí)驗(yàn)的成功。

教學(xué)實(shí)踐證明： 利用果蠅的蛹收集處女蠅的新方法，與常規(guī)收集處女蠅的方法相比，具有操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)較少、容易成功等特點(diǎn)。