不同降温方式对野生黑腹果蝇麻醉与复苏的影响

赵春霞，闫金亮，唐德江，梁鸿雁

不同降温方式对野生黑腹果蝇麻醉与复苏的影响

赵春霞，闫金亮，唐德江，梁鸿雁

（黑龙江八一农垦大学，大庆 163319）

黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）是葡萄、草莓等水果的主要害虫而且分布广泛。为探索不同降温方式对野生黑腹果蝇的麻醉与复苏状态的影响，采用4种不同的降温处理培养野生黑腹果蝇。观察野生黑腹果蝇种群的麻醉状态以及复苏时间，进行统计分析。结果表明：不同降温方式培养的野生黑腹果蝇麻醉与活力复苏时间的影响差异显著。每隔2℃的逐渐降温形式对野生黑腹果蝇麻醉时间最短，复苏时间最短，活力恢复比例最高。

野生黑腹果蝇；降温方式；麻醉时间；恢复率

在20世纪生命科学发展的历史长河中，果蝇扮演了十分重要的角色，是十分活跃的模型生物。果蝇一直是遗传学、发育生物学、分子生物学、细胞生物学、基因组学等多学科和多领域研究的最为理想而经典的试验材料，还可用作许多其他方面的试验材料。各类神经疾病的研究、帕金森氏病、老年痴呆症、药物成瘾和酒精中毒、衰老与长寿、学习记忆与某些认知行为的研究等都有果蝇的“身影”。黑腹果蝇以发酵烂水果上的酵母为食，广泛分布于世界各温带地区。黑腹果蝇具有生活周期短、容易饲养、繁殖力强、染色体数目少而易于观察等特点，因而是遗传学研究的最佳材料。黑腹果蝇作为一种良好的动物试验材料，具有生长迅速，繁殖力强；后代数量大，便于统计分析；个体小，外饲养管理方便；变异类型多，易于观察和杂交；染色体巨大，且数量较少，便于观察研究等优点。在1994年就有人发现果蝇成年个体大小和生长温度之间具有相反的关系，即生长温度低，成年个体较大，反之成年个体较小[1-3]。在研究中逐渐得出果蝇的最适生存温度为20～25℃，在15℃时可存活长达100 d，而生活在30℃的温度下时仅能存活20 d的寿命[4,5]。这种温度的变化对果蝇身体的内部结构、遗传物质及基因表达所产生的影响暂不清楚。用不同的低温处理培养野生黑腹果蝇，探索不同的降温处理方式对实验室培养的野生黑腹果蝇的麻醉状态与活力恢复的影响。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试虫源为大庆市黑龙江八一农垦大学院内水果市场收集诱捕的野生黑腹果蝇。果蝇的培养方法采用玉米-琼脂培养基：水100 mL，琼脂1.0 g，葡萄糖9 g，玉米粉12 g，丙酸 1.5 mL，酵母粉6 g。室内饲养条件:温度（27±1） ℃，空气相对湿度 75%±5%，光周期16 h/8 h（L/D）。进行扩增培养。得到生命力强，健康的成虫用于试验研究的材料。

1.2 试验方法

将试验扩增繁殖的野生黑腹果蝇随机分为4个处理，记做T1、T2、T3、T4。 每个处理分4个重复样本组，每个样本组80只果蝇。4个处理组的降温方式设置，分别设计的温度处理为：T1组的果蝇移动至智能光照培养箱中进行24℃骤降温至4℃的处理，观察30 min，再把温度调至24℃。T2组从24℃培养温度开始每隔15 min降温2℃至4℃，观察30 min后每隔30升温2℃至24℃。T3组从24℃开始每隔15 min降温5℃的处理，直至降温到4℃时停止降温，30 min后以同样频率升高至24℃。T4组从24℃开始每隔15 min降温10℃的处理，直至降温到4℃时停止降温，观察30 min，再以相同频率升温至24℃。记录野生黑腹果蝇在不同的降温处理过程中果蝇的麻醉时间、麻醉率，记录野生黑腹果蝇在温度回升过程中的活动能力的恢复时间与果蝇活力恢复数占活力未恢复数的比例。

1.3 数据统计分析方法

利用IBM SPSS Statistics软件对四组不同降温处理的野生黑腹果蝇在麻醉和复苏过程中的观察数据记录进行方差分析和多重比较。分析四种不同的降温处理对野生黑腹果蝇的麻醉和复苏的影响。

2 结果与分析

2.1 试验数据统计

试验采用不同的降温方式处理4个分组果蝇群体，观察统计以不同降温形式降至于4℃状态下，在30 min内，4组果蝇的活动能力的差异，及恢复常温培养后，果蝇群体的活力恢复情况进行数据统计分析。试验数据统计分析的结果如下：

表1 不同降温方式处理野生黑腹果蝇的麻醉与复苏状态Table 1 The state of anesthesia and resuscitation of wild Drosophila melanogaster by different cooling methods

根据组间方差分析，进行 F 检验得出，F＞F0.01(3，12)，任意组间的P＜0.01，可以得出不同降温方式下野生黑腹果蝇麻醉的开始时间、麻醉率、复苏时间与复苏率有极显著性差异。根据数据的平均值与标准差能够确定：在不同的降温方式处理下的各组野生黑腹果蝇，T1组果蝇麻醉的开始时间最短，T2组果蝇麻醉的开始时间最长。T2＞T3＞T4＞T1。四种处理情况下的野生黑腹果蝇的麻醉率T2＜T3＜T4＜T1。在不同的降温方式下T1组果蝇的麻醉率最高，T2组果蝇的麻醉率最低。在不同的降温方式下T1组野生黑腹果蝇复苏时间最长，T2组果蝇复苏时间最短。在复苏相同时间内的复苏率有极显著性差异。 T1＜T4＜T3＜T2，T1处理组的恢复率最低，T2处理组的恢复率最高。

2.2 试验结果与分析

对麻醉后果蝇的运动能力进行观测，发现每隔2℃降温的果蝇附壁爬行能力强于每5℃降温的果蝇附壁爬行能力，每5℃降温的果蝇附壁爬行能力又大于每10℃降温的果蝇附壁爬行能力，而每10℃降温的果蝇附壁爬行能力则大于骤降温度的果蝇附壁爬行能力。在麻醉后的相同的复苏时间内，每2℃降温的果蝇的活力恢复率大于每5℃降温的果蝇的恢复率，每5℃降温的果蝇的恢复率大于每10℃降温的果蝇的恢复率，而骤降温度至4℃的果蝇的活力恢复率是最低的。果蝇是杨梅、樱桃等浆果果试最主要的害虫。不同的降温方式能够对果蝇的生长发育、繁殖及学习记忆行为产生影响[6-8]，而且低温环境下还能对果蝇起到麻醉效果，果蝇的寿命长短也都与环境温度有关。所以明确温度对果蝇产生的影响，探究不同降温方式对果蝇麻醉与活力恢复的影响。对控制果蝇的增长显得非常重要。

3 结论与讨论

试验结果表明，在不同降温方式下培养野生黑腹果蝇，当升高温度使处于休眠状态的果蝇复苏时，试验所研究的果蝇活动能力有明显差异。在4组试验处理中，其中每2℃降温一次的试验组，果蝇复苏的最快，果蝇复苏数占未复苏数的比例最大。这种降温方式对果蝇活力恢复产生的影响最小。而在试验中骤降温的这一组试验，果蝇复苏时间相比较于其他试验组是最长的，果蝇复苏数占未复苏数量的比例也是最小的。所以这种降温方式对果蝇活力恢复的影响是最大的。试验中另外两组试验的试验结果则是每5℃降温一次的试验组对果蝇活力恢复的影响小于每10℃降温一次的试验组对果蝇活力恢复的影响。

产生不同结果的原因可能是在不同温度环境下，机体内代谢、循环较其他温度环境条件下快慢不同，蛋白质及糖类分解代谢强度不同，细胞死亡、更新的频率有差异，并且对果蝇的细胞生命周期产生不同的影响。随着温度的不同，体内多种酶活力发生改变。促使果蝇表现出不同的活动状态。研究不同降温方式对野生黑腹果蝇麻醉与复苏的影响，对于开展果蝇相关方面的研究以及温度变化对于生物的机体影响具有重大的意义。

［1］ 李风霞.遗传学试验指导及图谱［M］.长春：吉林人民出版社，2006.

［2］ 杨红彦，刘海燕，杨波，等.温度和相对温度对果蝇寿命的影响［J］.同济大学学报:医学版，2002，23（1）：20-22.

［3］ 阮家超，黄贤玉，杨毓瑛，等.沙棘的急性毒性及抗衰老试验［J］.新药与临床，1995，14（6）：325-326.

［4］ 陈淑清.竹节参总皂甙、枸杞、当归及银耳对果蝇寿命及脂褐素影响的初步探讨［J］.华西药学杂志，1988（1）：28-31.

［5］ 董浩，王红丽，王莘.降胆固醇乳酸菌的筛选、鉴定及与中药协同作用的研究［J］.长春大学学报，2016（10）：53-58.

［6］ 张治军，郦卫弟，贝亚维，等.温度对黑腹果蝇生长发育、繁殖和种群增长的影响［J］.浙江农业学报，2013，25（3）：520-525.

［7］ 郭建明.樱桃新害虫黑腹果蝇的生物学特性［J］.昆虫知识，2007，44（5）：743-745.

［8］ 李群松.杨梅红眼果蝇的发生及防治［J］.农村试用技术，2003（2）：29.

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

赵春霞（1969-），女，副教授，黑龙江八一农垦大学毕业，现主要从事动物遗传育种方面的工作。

梁鸿雁，女，副教授，E-mail：Lianghongyan1969@sina.com。