趙春霞，閆金亮，唐德江，梁鴻雁

不同降溫方式對野生黑腹果蠅麻醉與復(fù)蘇的影響

趙春霞，閆金亮，唐德江，梁鴻雁

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，大慶 163319）

黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）是葡萄、草莓等水果的主要害蟲而且分布廣泛。為探索不同降溫方式對野生黑腹果蠅的麻醉與復(fù)蘇狀態(tài)的影響，采用4種不同的降溫處理培養(yǎng)野生黑腹果蠅。觀察野生黑腹果蠅種群的麻醉狀態(tài)以及復(fù)蘇時間，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：不同降溫方式培養(yǎng)的野生黑腹果蠅麻醉與活力復(fù)蘇時間的影響差異顯著。每隔2℃的逐漸降溫形式對野生黑腹果蠅麻醉時間最短，復(fù)蘇時間最短，活力恢復(fù)比例最高。

野生黑腹果蠅；降溫方式；麻醉時間；恢復(fù)率

在20世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展的歷史長河中，果蠅扮演了十分重要的角色，是十分活躍的模型生物。果蠅一直是遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因組學(xué)等多學(xué)科和多領(lǐng)域研究的最為理想而經(jīng)典的試驗(yàn)材料，還可用作許多其他方面的試驗(yàn)材料。各類神經(jīng)疾病的研究、帕金森氏病、老年癡呆癥、藥物成癮和酒精中毒、衰老與長壽、學(xué)習(xí)記憶與某些認(rèn)知行為的研究等都有果蠅的“身影”。黑腹果蠅以發(fā)酵爛水果上的酵母為食，廣泛分布于世界各溫帶地區(qū)。黑腹果蠅具有生活周期短、容易飼養(yǎng)、繁殖力強(qiáng)、染色體數(shù)目少而易于觀察等特點(diǎn)，因而是遺傳學(xué)研究的最佳材料。黑腹果蠅作為一種良好的動物試驗(yàn)材料，具有生長迅速，繁殖力強(qiáng)；后代數(shù)量大，便于統(tǒng)計(jì)分析；個體小，外飼養(yǎng)管理方便；變異類型多，易于觀察和雜交；染色體巨大，且數(shù)量較少，便于觀察研究等優(yōu)點(diǎn)。在1994年就有人發(fā)現(xiàn)果蠅成年個體大小和生長溫度之間具有相反的關(guān)系，即生長溫度低，成年個體較大，反之成年個體較小[1-3]。在研究中逐漸得出果蠅的最適生存溫度為20～25℃，在15℃時可存活長達(dá)100 d，而生活在30℃的溫度下時僅能存活20 d的壽命[4,5]。這種溫度的變化對果蠅身體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、遺傳物質(zhì)及基因表達(dá)所產(chǎn)生的影響暫不清楚。用不同的低溫處理培養(yǎng)野生黑腹果蠅，探索不同的降溫處理方式對實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的野生黑腹果蠅的麻醉狀態(tài)與活力恢復(fù)的影響。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試蟲源為大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)院內(nèi)水果市場收集誘捕的野生黑腹果蠅。果蠅的培養(yǎng)方法采用玉米-瓊脂培養(yǎng)基：水100 mL，瓊脂1.0 g，葡萄糖9 g，玉米粉12 g，丙酸 1.5 mL，酵母粉6 g。室內(nèi)飼養(yǎng)條件:溫度（27±1） ℃，空氣相對濕度 75%±5%，光周期16 h/8 h（L/D）。進(jìn)行擴(kuò)增培養(yǎng)。得到生命力強(qiáng)，健康的成蟲用于試驗(yàn)研究的材料。

1.2 試驗(yàn)方法

將試驗(yàn)擴(kuò)增繁殖的野生黑腹果蠅隨機(jī)分為4個處理，記做T1、T2、T3、T4。 每個處理分4個重復(fù)樣本組，每個樣本組80只果蠅。4個處理組的降溫方式設(shè)置，分別設(shè)計(jì)的溫度處理為：T1組的果蠅移動至智能光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行24℃驟降溫至4℃的處理，觀察30 min，再把溫度調(diào)至24℃。T2組從24℃培養(yǎng)溫度開始每隔15 min降溫2℃至4℃，觀察30 min后每隔30升溫2℃至24℃。T3組從24℃開始每隔15 min降溫5℃的處理，直至降溫到4℃時停止降溫，30 min后以同樣頻率升高至24℃。T4組從24℃開始每隔15 min降溫10℃的處理，直至降溫到4℃時停止降溫，觀察30 min，再以相同頻率升溫至24℃。記錄野生黑腹果蠅在不同的降溫處理過程中果蠅的麻醉時間、麻醉率，記錄野生黑腹果蠅在溫度回升過程中的活動能力的恢復(fù)時間與果蠅活力恢復(fù)數(shù)占活力未恢復(fù)數(shù)的比例。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

利用IBM SPSS Statistics軟件對四組不同降溫處理的野生黑腹果蠅在麻醉和復(fù)蘇過程中的觀察數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行方差分析和多重比較。分析四種不同的降溫處理對野生黑腹果蠅的麻醉和復(fù)蘇的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)采用不同的降溫方式處理4個分組果蠅群體，觀察統(tǒng)計(jì)以不同降溫形式降至于4℃狀態(tài)下，在30 min內(nèi)，4組果蠅的活動能力的差異，及恢復(fù)常溫培養(yǎng)后，果蠅群體的活力恢復(fù)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果如下：

表1 不同降溫方式處理野生黑腹果蠅的麻醉與復(fù)蘇狀態(tài)Table 1 The state of anesthesia and resuscitation of wild Drosophila melanogaster by different cooling methods

根據(jù)組間方差分析，進(jìn)行 F 檢驗(yàn)得出，F(xiàn)＞F0.01(3，12)，任意組間的P＜0.01，可以得出不同降溫方式下野生黑腹果蠅麻醉的開始時間、麻醉率、復(fù)蘇時間與復(fù)蘇率有極顯著性差異。根據(jù)數(shù)據(jù)的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差能夠確定：在不同的降溫方式處理下的各組野生黑腹果蠅，T1組果蠅麻醉的開始時間最短，T2組果蠅麻醉的開始時間最長。T2＞T3＞T4＞T1。四種處理情況下的野生黑腹果蠅的麻醉率T2＜T3＜T4＜T1。在不同的降溫方式下T1組果蠅的麻醉率最高，T2組果蠅的麻醉率最低。在不同的降溫方式下T1組野生黑腹果蠅復(fù)蘇時間最長，T2組果蠅復(fù)蘇時間最短。在復(fù)蘇相同時間內(nèi)的復(fù)蘇率有極顯著性差異。 T1＜T4＜T3＜T2，T1處理組的恢復(fù)率最低，T2處理組的恢復(fù)率最高。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

對麻醉后果蠅的運(yùn)動能力進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)每隔2℃降溫的果蠅附壁爬行能力強(qiáng)于每5℃降溫的果蠅附壁爬行能力，每5℃降溫的果蠅附壁爬行能力又大于每10℃降溫的果蠅附壁爬行能力，而每10℃降溫的果蠅附壁爬行能力則大于驟降溫度的果蠅附壁爬行能力。在麻醉后的相同的復(fù)蘇時間內(nèi)，每2℃降溫的果蠅的活力恢復(fù)率大于每5℃降溫的果蠅的恢復(fù)率，每5℃降溫的果蠅的恢復(fù)率大于每10℃降溫的果蠅的恢復(fù)率，而驟降溫度至4℃的果蠅的活力恢復(fù)率是最低的。果蠅是楊梅、櫻桃等漿果果試最主要的害蟲。不同的降溫方式能夠?qū)壍纳L發(fā)育、繁殖及學(xué)習(xí)記憶行為產(chǎn)生影響[6-8]，而且低溫環(huán)境下還能對果蠅起到麻醉效果，果蠅的壽命長短也都與環(huán)境溫度有關(guān)。所以明確溫度對果蠅產(chǎn)生的影響，探究不同降溫方式對果蠅麻醉與活力恢復(fù)的影響。對控制果蠅的增長顯得非常重要。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在不同降溫方式下培養(yǎng)野生黑腹果蠅，當(dāng)升高溫度使處于休眠狀態(tài)的果蠅復(fù)蘇時，試驗(yàn)所研究的果蠅活動能力有明顯差異。在4組試驗(yàn)處理中，其中每2℃降溫一次的試驗(yàn)組，果蠅復(fù)蘇的最快，果蠅復(fù)蘇數(shù)占未復(fù)蘇數(shù)的比例最大。這種降溫方式對果蠅活力恢復(fù)產(chǎn)生的影響最小。而在試驗(yàn)中驟降溫的這一組試驗(yàn)，果蠅復(fù)蘇時間相比較于其他試驗(yàn)組是最長的，果蠅復(fù)蘇數(shù)占未復(fù)蘇數(shù)量的比例也是最小的。所以這種降溫方式對果蠅活力恢復(fù)的影響是最大的。試驗(yàn)中另外兩組試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果則是每5℃降溫一次的試驗(yàn)組對果蠅活力恢復(fù)的影響小于每10℃降溫一次的試驗(yàn)組對果蠅活力恢復(fù)的影響。

產(chǎn)生不同結(jié)果的原因可能是在不同溫度環(huán)境下，機(jī)體內(nèi)代謝、循環(huán)較其他溫度環(huán)境條件下快慢不同，蛋白質(zhì)及糖類分解代謝強(qiáng)度不同，細(xì)胞死亡、更新的頻率有差異，并且對果蠅的細(xì)胞生命周期產(chǎn)生不同的影響。隨著溫度的不同，體內(nèi)多種酶活力發(fā)生改變。促使果蠅表現(xiàn)出不同的活動狀態(tài)。研究不同降溫方式對野生黑腹果蠅麻醉與復(fù)蘇的影響，對于開展果蠅相關(guān)方面的研究以及溫度變化對于生物的機(jī)體影響具有重大的意義。

［1］ 李風(fēng)霞.遺傳學(xué)試驗(yàn)指導(dǎo)及圖譜［M］.長春：吉林人民出版社，2006.

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Effects of Different Cooling Methods on Anesthesia and Resuscitation of Wild Drosophila Melanogaster

Zhao Chunxia，Yan Jinliang，Tang Dejiang，Liang Hongyan
（Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

The Drosophila melanogaster Meigen was important pest for grape and strawberry in China.The anaesthesia time and resuscitation population of Drosophila were observed and investigated with four kinds of cooling methods in the lab in order to study the effects of anaesthesia and resuscitation by cooling wild Drosophila melanogaster.The results showed that the effects of anaesthesia and resuscitation were obviously different in fostering wild Drosophila melanogaster by different cooling methods.The anaesthesia time and resuscitation were the shortest and the percentage of dynamic recovery were the highest by interval 2℃cooling in fostering wild Drosophila melanogaster.

Wild drosophila melanogaster；cooling method；anaesthesia time；the percentage of resuscitation

Q968.1

A

1002-2090（2017）05-0025-03

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.05.007

2016-08-31

趙春霞（1969-），女，副教授，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)，現(xiàn)主要從事動物遺傳育種方面的工作。

梁鴻雁，女，副教授，E-mail：Lianghongyan1969@sina.com。