果蝇简介

果蝇

一、生活史及生物学特性

1. 生活史

果蝇（fruit fly）双翅目、短角亚目、果蝇科、果蝇属昆虫。约1,000种。果蝇的1个完整的生活周期分为4个明显的时期,即卵→幼虫→蛹→成虫。卵长约0.5 mm、白色,前端背面伸出一触丝,能附着在食物或瓶壁上,不致深陷于食物中,卵经22-24 h孵化为幼虫,幼虫经两次蜕皮为三龄幼虫约4-5 mm,肉眼可见其一端稍尖为头部,上有一黑色钩状口器,幼虫生活约4 d左右化蛹,起初颜色淡黄、柔软,以后逐渐硬化变成深褐色,此时即将羽化,成虫果蝇自羽化后8 h可交配,2 d后即可产卵,成虫果蝇在25℃下一般存活37 d。[1]

果蝇的生活周期和各发育阶段的经过时间

2. 生物学特性

2.1 形态特征

成虫:体长4-5 mm,浅黄色或灰黄色,复眼红色或暗红色,触角具芒状,第三节粗大,椭圆形至长圆形。中胸背面横排11列刚毛,前面5列后面6列,无小盾前鬃,小盾后鬃2行2列。胸部和腹部均生有较密的黑褐色短毛。前翅具有2个黑色斑

块,前缘脉有缘褶2个,具臀室。雌成虫比雄成虫体型大,腹末较尖削,腹背有5条黑色条纹。前足第一跗节无性梳,雄成虫腹末圆钝,腹部背面有3条黑纹,前2条较细,后1条粗并且延伸至腹面,第四五腹节背面黑色。

卵:梭形,初产水滴状润白,后白色,长0.4-0.5 mm,前端背面有2根触丝。

幼虫:白色,无足型,无头。体躯尾端粗,前端稍细略呈楔形,每一体节有一圈钩刺,体前端具黑色口钩,在口钩基部左右各有一唾腺。整个体驱稍呈半透明状,透过体壁可见消化道内有断线状黑褐色食物消化残留物。

蛹:略呈梭形,前端有2个呼吸孔,后端有尾芽,初时淡黄,后颜色加深,近羽化时深褐色。[2]

2.2 生活习性

(1)成虫习性:黑腹果蝇成虫为舐吸式口器,主要以舐吸水果汁液为食,对发酵果汁和糖醋液等有较强的趋向性。饲养观察结果显示成虫可存活25-40 d,温度在8-33℃范围内均可生存,以25℃左右为最适宜[3],高于33℃时果蝇成虫陆续死亡,当气温低于8℃时果蝇成虫不在田间活动,多聚集于果壳(如葡萄)、幼虫取食后的烂果孔穴里。果蝇成虫飞翔能力弱,多在背阴和弱光处活动,多数时间栖息于杂草丛生的潮湿地里。

(2)成虫羽化:成虫羽化时间多数在早6:00-8:00。成虫羽化时,先借助于顶囊的顶力将蛹背部前端顶开一小裂口,或直接顶开蛹盖,靠足的推力及身体的扭动将身体带出。刚羽化的成虫体色淡,翅未完全展开而紧贴虫体,不能飞翔,30

min-2 h内爬行或静伏并舒展身体,身体逐渐硬化,体色开始加深,6 h后身体充分硬化,体色变为正常。雌虫比雄虫虫体微大,雌雄性数量比接近1∶1,雌性略高。

(3)求偶与交尾:经羽化后身体充分硬化、体色变为正常的雌雄成虫,开始飞动取食,雄虫12 h、雌虫8 h后达到性成熟。雄虫性成熟后表现兴奋、好动、飞行敏捷迅速,开始追逐异性,主要行为有展翅、振动、尾追、打圈等。而雌虫对此不表现太多反应,只是偶尔飞行。雌雄成虫交尾时雄虫在上,用足抱握雌虫,腹部向下弯曲连接雌虫生殖器。交尾时间6-25 min,多数为17-18 min,雌虫交尾一次便可终生产卵。

(4)产卵:雌成虫交尾后24 h可产卵。在果实上产卵时,雌虫先找到合适的产卵果(成熟后表皮软的果实在果面上爬行几分钟后先用腹末端的刺状物刺破果实

表皮,然后通过导卵器产卵于表皮下1 mm处。1头雌虫一般每果产1粒或数粒卵,卵如炮弹状镶在果肉内。如遇腐烂的果实,果面湿润,雌虫可直接将卵产在腐烂的水果表面。我们在田间调查时,肉眼可见腐烂果面上有果蝇所产的卵。经观察,黑腹果蝇、铃木氏果蝇和海德氏果蝇的产卵量和卵的孵化情况较接近。温度在25℃左右、湿度70%左右条件下,雌虫交尾后24 h直至死亡前一天都可产卵,每只雌虫一生最多可产506粒卵,最少可产390粒,平均产卵量为476粒,日产卵量为13.0-44.0粒,平均为15.6粒。

(5)卵的孵化和幼虫:卵在25℃条件下发育,20 h后可陆续孵化,40 h内孵化完毕。孵化率为98.1%。孵化时幼虫凭借自身的蠕动和口钩的力量破卵而出,开始在果肉汁液里蠕动,并挥动口钩取食。幼虫分3龄,25℃左右时1龄、2龄幼虫发育期各约1 d,3龄约3 d[4],5 d左右可发育为老熟幼虫。幼虫每经一龄需蜕皮并遗弃原口钩,长出新口钩。

(6)化蛹和蛹:幼虫发育至老熟时停止取食,开始爬动寻找化蛹场所。果实内的幼虫出果后,在果面上先是爬行几分钟,后跌落地面,在地面爬行寻找土壤松软处入土,入土时头部先钻入,呈倒立状,蠕动而入,在土壤内1-3 cm潮湿处化蛹。地面上腐烂食物上的足龄幼虫,入土化蛹或在腐烂食物上直接化蛹。正常气温下,温度在15℃以上时,这些蛹均能正常羽化,羽化率为98.5%。幼虫入土化蛹的深度与土壤湿度有关,土壤含水量在10%以下和35%(土壤含水量达到饱和)时,幼虫在土表化蛹,土壤含水量在15%-20%时,幼虫在土表下1 cm左右处化蛹,最深的在3

cm处。[5]

二、繁育技术

1. 繁殖方法

果蝇在20℃时，卵发育成幼虫约需8d，幼虫发育到成虫约需6d，在25 ℃时，从卵到成虫约10 d .果蝇的生活周期长短与温度关系密切，在25 ℃时成虫约活13 d,30℃以上能导致不育或死亡，低温则使它生活周期延长，生活力下降。

[6]

2. 保种注意事项

第一.保种温度保持在15-18℃。当室温高于15℃时,可直接室温保种,既可省电又可避免因培养箱自控失灵造成的意外。

第二.经常观察及时补湿。现出厂的培养箱风机都是24小时常转,培养基很容易被吹干,故应及时补加无菌水。方法是用消毒注射器顺瓶壁缓缓注入,以填满干裂缝隙为宜。

第三.适当补加酵母粉。可将适量酵母粉融入无菌水随补水时加入(不必每次都加酵母粉)。

第四.选用20目左右的玉米粉(目前市售玉米粉多在40-60目)配制培养基,因为过细的玉米粉同样用量配成的培养基要粘稠的多,粗粒玉米粉配成的培养基则显得相对松软,从而利于果蝇幼虫的活动。[7]

第五.保种防杂。原种保种时，一定要注意防止种系间的混杂。培养瓶的棉塞要塞紧，避免果蝇逃出，转移果蝇时，防止果蝇飞散，如果发现有从中逃逸者，必须捕杀。最好每天只转接一个种系或分室转接不同种系。[8]

第六. 培养基的灭菌。为减少长时间培养中的培养基污染问题，在保种时，可将分装好的培养基放入高压灭菌锅中121℃灭菌30 min，虽杀死了培养基中的酵母菌,但大大减少了培养基污染的机会,实际上移入果蝇后依靠果蝇体表携带的酵母菌自然接种[9]使得培养基中的酵母菌复得，以供果蝇生长发育需要。

三、饲养管理

1 培养基的配制

培养基是采集和饲养果蝇的基础。常用的有玉米粉培养基和小麦粉培养基。玉米粉培养基配方如下:玉米粉10 g,蔗糖13.5 g,琼脂1.5g,水75 mL和质量分数10 %苯酚溶液0.5 mL(1 g苯酚粉末溶解于10mL体积分数95%酒精)。配制时先用水将玉米粉调成糊状，多余水放入烧杯，加入剪碎的琼脂加热煮沸，待琼脂全部溶解后，把玉米粉糊缓缓倒入烧杯，糖浆可同时加入，边加边搅拌、加完毕后继续煮沸5 min、为了防止培养基中霉菌生长，可滴入5 mL质量分数10%的苯酚溶液。在培养基未完全冷却前，小心将其倒入培养瓶，勿沾污瓶壁，使培养基在瓶厚度约3 cm。冷却后，每瓶再加入鲜酵母液3滴，瓶壁如有水珠可用吸水纸吸干，以防打湿果蝇翅膀而引起死亡、用消毒过的滤纸对褶成宽约2 cm的长条插入瓶中作为化蛹的干燥场所、25℃恒温箱中12 h,如无霉菌生长即可将果蝇引入。

2 培养

培养果蝇用的饲料瓶，常用无色透明的广口瓶作培养瓶，用纱布包裹的棉花球作瓶寨，可用蒸气消毒，饲养瓶先要洗净晾干消毒，然后倒入饲料，冷却后用乙醇棉花擦瓶壁，然后滴入酵母菌数滴再插入消毒过的吸水纸。

原种培养: 事先检查果蝇有无混杂，以防原种丢失。亲本数目一般每瓶5-6对，移入新培养瓶时，须将瓶横卧，然后将果蝇挑入，待果蝇清醒过来后再把培养瓶竖起，以防止果蝇粘在培养基上、引入瓶内的果蝇会自行交配，并很快产卵、最适温度在20-25℃，一般10-14 d可繁殖一代、原种培养可控制到10-15℃ ,培养过程避免日光直射。30℃会致果蝇不育和死亡，低温会延长生活周期，同时生活力减低。果蝇在培养过程中，一般每3-4周需要换1次培养基。原种培养每2-4周换一次培养基(据温度来确定)，每一原种培养至少保留两套。标签上写明名称，日期等。当子蝇即将孵化出来以前，倒出采本，以免和子代混淆。

果蝇幼虫的土法培养:可在实验前15d，将烂梨和香蕉装入食品袋内，不要封口，置温暖潮湿处，以此为培养基，进行自然接种，自行繁殖幼虫。一般在春夏和初秋季节在袋中装入培养基进行幼虫培养。[10]

3 培养过程中应注意的问题[11]

3.1 培养基的防霉

因为酵母菌与霉菌生活环境相似，均为pH4.5-6.0。所以在培养基的配制、酵母液的制备乃至转管时瓶塞的取放等每一个细节都要按无菌操作的基本要求去完成，防止霉菌的污染。对于已经被霉菌大量污染的培养基应及时倒掉，不宜再用。

3.2 培养的温度

温度对果蝇的生长发育繁殖至关重要。果蝇生活的最适温度为20-25℃。当温度降至10℃以下时，生活周期延至57d以上，生活力明显降低，而高于30℃时引起不育和死亡。因此，选培养箱培养最为妥当。

3.3 保证果蝇种系的纯正

要想保证遗传学实验的杂交测试不受干扰，一定要保证亲本果蝇的纯正。如

发现有从瓶中逃逸者，必须捕杀。并且，经常对亲本果蝇进行性状检查，排除杂交者或突变者。

3.4 酵母菌的选择

以往常常使用干酵母片，但其菌体活力较差，难以大量繁殖。现在改用发酵面包专用活性酵母粉来制备酵母菌液，效果较好。

3.5 果蝇的复壮

由于长期在低温下生活，果蝇的生活力大大降低。因此，必须挑取个体较大，繁殖力较强的雌雄果蝇，装入新培养瓶，继续培养。

四、使用管理

1. 采集[12]

1.1时机的选择

果蝇生活和繁殖所需的温度范围比较狭窄,当天气预报的日最高气温在15℃以下和35℃以上时,基本上收集不到,收集果蝇应在日最高气温稳定在18-28℃时进行,日内最高气温达30℃左右时,在阴凉处可收集得到。收集的日期可根据实验的需要和果蝇各期发育所需的时间(见表1)来定,例如做唾腺染色体装片需要三龄期幼虫,如果在20℃下培养,从卵到幼虫的发育需8天,则可在实验前第11或第10天开始,连续4-5天每天放一瓶饵料诱捕,如此,到实验课那天便很有把握有三龄期幼虫。

表1 果蝇发育所需时间与温度关系

10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 28℃

卵

幼虫

幼虫 成虫

57d

18d 8d

6.3d 5d

4.2d 约3d

约2.5d

1.2 收集器皿的选择

许多玻璃器皿如烧杯、牛奶瓶、指管、罐头瓶、锥形瓶都可用。根据多年的观察试验,发现果蝇更喜欢透明光亮的器皿,如同时在牛奶瓶、罐头瓶和烧杯、锥形瓶中放入相同的饵料,果蝇进去最多的是透明度最大的烧杯和锥形瓶,而最不愿去透明度最差的牛奶瓶。因此适于收集和培养果蝇的器皿是锥形瓶,其底部空间大,瓶高,便于果蝇活动和产卵;瓶壁面积大便于幼虫爬壁化蛹;且口小易盖,成蝇不易飞出来,透明度大便于观察。