實驗果蠅幼蟲的飼養及保存方法

黑腹果蠅（Drosophilamelanogaster，以下簡稱果蠅）為完全變態的雙翅目昆蟲，由于具備個體小、生命周期短、繁殖能力強、培養方法簡單、突變體資源豐富且對人體無害等特點而成為遺傳學重要模式生物。隨著顯微成像、遺傳操作等研究技術的發展，果蠅在發育生物學、生物化學、分子生物學等領域也都發揮了重要作用。果蠅的成蟲和幼蟲都是重要的科研和教學實驗材料，關于果蠅成蟲的實驗研究、飼養及保種已有較多報道，但果蠅幼蟲的相關研究還未見系統報道。通過查閱相關文獻及長期實踐，總結出果蠅幼蟲的飼養方法和保存方法，以供參考。

1果蠅幼蟲在教學和科研中的應用

1.1遺傳學

細胞周期觀察：在果蠅幼蟲的生長期，成蟲盤細胞和部分中樞神經細胞仍處于不斷分裂狀態，為幼蟲發育為成蟲做準備。這些細胞具有典型的細胞周期，是研究細胞增殖和組織分化的良好模型。

唾腺染色體研究：果蠅幼蟲唾腺染色體具有形態巨大，深淺不一的橫紋和同源染色體聯會配對等重要特征，為染色體結構、化學組成、基因差別表達以及基因操作等提供了非常好的研究材料。制備果蠅唾腺染色體及觀察染色體形態特征是遺傳學的基礎實驗[1]

1.2生理、生化學

脂肪體是果蠅體內重要的器官，主要由脂肪細胞組成，此外還有糖原、蛋白質顆粒及酶類等物質。其主要功能是能量儲存與代謝調節，相當于哺乳動物的脂肪組織和肝臟。果蠅的三齡幼蟲中脂肪體的含量高，約占體重的 15% ，分布于全身，是研究脂類物質代謝和傳遞的重要實驗材料[2]。

1.3細胞生物學

細胞培養是細胞生物學最基本的實驗技術。果蠅細胞與哺乳動物細胞相比，具有基因冗余度低、培養只需要在室溫下進行，且不需要 CO₂ 的特點。此外，果蠅細胞的操作不需要轉染劑，操作簡單，適合開展大規模的篩選實驗。果蠅細胞的體外培養常用到果蠅幼蟲的成蟲盤和大腦等中樞神經系統（CNS）[3]。

1.4發育生物學

果蠅幼蟲由于其身體呈半透明，方便研究人員直觀地觀察和追蹤細胞行為，體內成蟲盤以微小而透明的盤狀結構存在，對應著未來成蟲身體的主要結構，因而成為發育生物學研究細胞分化的絕佳材料。

2果蠅幼蟲飼養方法

環境是除了基因影響果蠅生長的另一個重要因素。果蠅生長的環境主要包括溫度、營養和生長空間等因素。結合果蠅幼蟲生長的特點，優化果蠅的飼養條件是獲得大量生活力強、性狀一致的三齡幼蟲的關鍵。在長期的教學實踐中，探索和總結出了三齡幼蟲的飼養方法。

2.1培養基配制

果蠅成蟲和幼蟲以成熟發酵水果上的酵母為食。在實驗室，凡能發酵的基質均能作為果蠅飼料或培養基。常用的果蠅培養基有玉米培養基、米粉培養基和香蕉培養基。本實驗室常用的是玉米培養基。

培養基配方：玉米粉 10g 、白砂糖 10g 、瓊脂1g 、酵母粉 ?0.5g 、丙酸 0.5mL ，蒸餾水 100mL 。此配方的特點是營養物質含量較高，水分較多，適合果蠅幼蟲的短期培養。

配制方法：按照配方稱量好各成分。用一半的水將瓊脂調勻，煮沸溶解，再加入白砂糖溶解，將另一半水和玉米粉充分攪勻，倒人煮沸的上液中，不斷攪拌煮沸至黏稠為止，稍冷卻后加入酵母菌，最后加入丙酸攪拌均勻。待一齡幼蟲孵化出，可移除成蟲并在培養基表面添加 2%～4.5% 酵母液。

2.2培養基分裝

培養基量：培養基趁熱分裝人培養瓶，培養基分裝的量根據培養器皿的容量而定，一般每瓶厚約2cm 。太薄，培養基易干裂；太厚，后期易發霉。

培養器皿：常用的培養器皿有果蠅培養試管、三角瓶、果醬瓶。試管容積小，不利于果蠅大量繁殖，但便于集中存放，適用于短期保存原種及品種交流運輸，不適合幼蟲的培養。三角瓶容積大，瓶口小易封口，透光度高方便觀察，適合幼蟲培養，尤其適合教學使用。果醬瓶容積大，價格便宜，但瓶壁厚不易觀察，適合實驗室大規模和長期培養用[4]。

封口物：常用的封口物有棉花塞、封口膜。棉花塞是最常用的封口物，但易吸濕和感染霉菌、不易清洗難以重復使用。封口膜易獲得，不污染，透氣性較差，對果蠅幼蟲的生長有一定的影響。本實驗室采用一次性口罩作封口物，具有棉花塞的優點且不易污染，還可通過紫外線、酒精消毒后循環使用。

2.3飼養溫度

培養溫度在20℃時，幼蟲發育至較多三齡幼蟲需6d左右；培養溫度在15 °C 時，果蠅發育緩慢，幼蟲發育至大量三齡幼蟲需要12d左右。兩個溫度下發育的三齡幼蟲個體較大，適合解剖觀察和唾腺染色體的制備，可根據實驗需求選擇不同的培養溫度[5]

3保存方法

果蠅常用的保存方法是以活體的方式持續進行傳代培養，果蠅幼蟲往往發育時期不同步，導致實驗中無法在同一時間段獲得大量發育一致的三齡幼蟲，不能滿足學生獨立操作時實驗材料的供給，從而影響實驗效果。通過查閱相關文獻和實踐探索，推薦以下幾種保存果蠅幼蟲的方法。

3.1短期保存活體幼蟲

待三齡幼蟲發育到晚期即爬到瓶壁準備化蛹時，可將培養瓶放到 5～8‰ 冰箱中保存，此溫度下，果蠅幼蟲會暫時休眠，可以保存 ?2～3d 此方法尤其適合教學實驗需要活體和大量長勢同步幼蟲的保存。

3.2固定后短期保存

室溫下在固定液中浸泡處理24h后放入PBS液中保存，可以保存1星期以內。固定液為卡諾氏固定液（無水乙醇：冰醋酸 ：=3：1 ）。

3.3固定后長期保存

在 10～12‰ 、 19～20°C 、 20～25^°C 環境下，分別用固定液浸泡處理 10～12min 、 8～10min 、 4～6min 將處理后的幼蟲用蒸餾水漂洗3～5次后分裝到小瓶里，加入 30% 甘油將幼蟲淹沒，搖勻、蓋好瓶塞，parafilm膜封口。迅速放置在 -20^°C 冰箱中保存，隨時取用，但不宜反復凍融。固定液同上。

4討論

本實驗室培養幼蟲主要用于果蠅唾腺染色體剖取和觀察的教學實驗，推薦的方法也主要用于培養剖取唾腺染色體。為獲得大量易于剖取的果蠅三齡幼蟲，做了大量試驗，試驗過程中有一些發現供探討。

4.1有機添加物對果蠅幼蟲生長的影響

在基本培養基中分別添加了酵母提取物和牛肉膏。結果顯示兩種有機物都能促進果蠅幼蟲的生長，表現為三齡幼蟲蟲體黃色，脂肪含量高，細胞緊實。但唾腺細胞不易壓散，唾腺染色體不伸展，不利于觀察其特點，不能用于果蠅唾腺染色體觀察實驗的使用。建議用于解剖觀察組織器官的可采用此方法培養。

4.2培養器血消毒方法改進

培養器血常用的消毒方法是高溫高壓滅菌。高壓滅菌鍋一次性可滅菌大量的培養瓶，但耗時較長，比較適合大規模培養。本實驗室采用了紫外線照射和酒精擦拭兩種消毒方法，在果蠅幼蟲發育的1～2代短期培養過程中基本沒有污染，更為適合課堂時間有限的教學實驗。

4.3固定后保存幼蟲的實驗結果

室溫下短時間固定（ 10～15min ）置于PBS液中保存一星期后經解剖發現，唾腺染色體等組織易剖出，形態結構完整，但唾腺染色體降解嚴重，固定24h保存一星期后解剖結果顯示，唾液腺等組織解剖時腺體的組織易碎不完整，但唾腺染色體形態結構完整，具體原因需進一步實驗研究。

結語

果蠅幼蟲的飼養與保存是遺傳學、發育生物學及生理學研究的重要基礎。規范的飼養條件（如培養基成分、溫濕度控制）和科學的保存方法可確保實驗材料的穩定性和可重復性。未來研究可進一步優化低成本培養基配方，探索長期保存的新技術，以提高實驗效率并減少資源消耗。標準化的操作流程將為果蠅相關研究提供可靠支持。

參考文獻：

[1]葉玉娟，寧丙乾，陳艷榮．《果蠅唾腺染色體的制備及觀察》實驗綜述報告[J].科技資訊，2020，18（17）：2.

[2]馬振剛，何雨泊，馬強等.昆蟲脂肪體結構功能及其在人類疾病模型應用中的研究進展［J].昆蟲學報，2023，66（9）：1246-1257.

[3]皮妍，辛廣偉.模式動物與遺傳學一果蠅、斑馬魚篇[M]北京.高等教育出版社，2023：80.

[4]雷忠萍，賀道華.果蠅飼養及保種技術[J]安徽農學通報，2023，（20）：58-60.

[5]高汝勇.預處理對果蠅唾腺染色體制片的影響[J].現代農業科技，2020，（06）：69-70.

收稿日期：2025-07-07

作者簡介：黎嬌凌（1978—），女，布依族，貴州省都勻市，碩士，高級實驗師。研究方向：遺傳學及細胞生物學。