果蠅雜交實驗中處女蠅收集方法的改進

張遠莉 龐延軍

(南京大學生命科學學院 南京 210046)

果蠅雜交實驗是驗證遺傳學中分離規律、自由組合規律和連鎖互換規律的經典實驗[1]，它既可以使學生加深對理論課所學知識的理解，又可以鍛煉學生的實驗操作能力。果蠅雜交實驗包括果蠅生活史觀察、性別鑒定、性狀觀察、培養基配置、處女蠅收集、親本雜交、F1表現型、F2表現型觀察及其比例統計[2]等。可見，果蠅雜交實驗工作量大、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行的遺傳分析實驗需要提前收集大量處女蠅(未交配過的雌果蠅)。而高質量的處女蠅是果蠅雜交實驗成功的保證，因此收集處女蠅成為實驗中非常重要的一個環節。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 實驗材料 實驗中選取5種果蠅進行研究，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 常規方法收集處女蠅 接種純種親本果蠅，當觀察瓶壁上出現較多的黑褐色的蛹時，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，當觀察瓶壁上出現較多的黑褐色的蛹時，用干凈解剖針輕輕地把黑褐色的蛹取出，單獨放到10mL的塑料離心管里，置于溫度25℃、濕度60%的培養箱里進行培養。每天觀察，待果蠅羽化出來后進行麻醉，鑒別雌雄，收集處女蠅。

2 實驗結果

2.1 常規方法收集處女蠅的特點 常規方法收集處女蠅是通過清除親本，控制培養時間，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，這時得到的雌果蠅應該全部都是處女蠅。

如果要驗證選取的處女蠅是否準確，先不要放入雄蠅，單獨培養處女蠅，3d后看雌蠅是否產卵，如果產卵就不是處女蠅了。如果要獲得比較多的處女蠅，也可將培養瓶轉移至溫度較低的16℃培養箱中以延長羽化時間[3]，再將培養瓶轉置于25℃培養箱中羽化果蠅，這樣就能獲得較多的處女蠅。這種方法收集處女蠅的難點是： ①剛羽化出的果蠅，鑒別雌雄對學生來說比較困難，容易出錯；②對剛羽化出的果蠅進行乙醚麻醉，容易造成果蠅的死亡；③需要學生每隔8～10h就要到實驗室處理果蠅，占用的時間過多。

2.2 利用果蠅的蛹收集處女蠅的特點 實驗中，分別選取了5種果蠅的蛹進行研究，結果如表1。從表1可以看出，取果蠅的蛹單獨進行培養，羽化得到果蠅的成活率是70%～80%。雖然在操作的過程中會造成一些蛹的死亡，但總體成活率還是很高的。這種方法收集處女蠅的特點是： ①用10mL離心管培養非常方便，可以根據需要的量取合適數量的蛹進行單獨培養，比較容易獲得足夠數量的處女蠅；②單獨培養蛹不需要控制在8～10h內，方便學生進行處理；③羽化的果蠅在10mL離心管培養基外短暫培養一段時間，不會死亡，便于學生進行雌雄的鑒定，大大提高實驗效率。研究中還發現，實驗前收集的處女蠅在溫度25℃、相對濕度40%～60%的情況下，離開培養基可以保存8～12h，不會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 處女蠅的收集時間探討 無論是哪種方法收集處女蠅，時間的控制對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量較多，而羽化2～3批次后雄果蠅數量偏多。原因是當培養基中的營養成分減少，雌蠅的發育受到限制，雄蠅卻發育正常。但是在雜交實驗親本選擇時，一定要優先保證處女蠅(即雌蠅)的數量。因此，在果蠅接種后每隔1周要在培養基表面加入2～3滴營養液，以保證整個培養過程中雌蠅發育所需的營養，平衡雌雄蠅羽化的比例[4]。同時，也盡量根據果蠅的培養時間來收集處女蠅，確保雜交實驗的成功。

教學實踐證明： 利用果蠅的蛹收集處女蠅的新方法，與常規收集處女蠅的方法相比，具有操作簡單、耗時較少、容易成功等特點。