黑腹果蝇对高盐的产卵避性反应及其生物学意义

论文摘要

【目的】研究黑腹果蝇Drosophila melanogaster对高盐的产卵避性,并通过高盐下后代生存率和发育历期的变化来揭示这一现象的生物学意义。【方法】应用产卵双选择装置,检测黑腹果蝇和雅库巴果蝇D. yakuba雌成虫分别对含有0. 25和1 mol/L NaCl的培养基的产卵选择性;利用产卵装置,检测黑腹果蝇对1 mol/L NaCl的位置效应;通过强迫产卵实验检测钠盐胁迫下黑腹果蝇的产卵能力;通过毛细管摄食法和观察口器延伸,检测钠盐胁迫下黑腹果蝇的摄食行为。利用黑暗条件和突变体Orco2分别探究视觉和嗅觉对高盐的产卵选择性。通过外科手术法摘除黑腹果蝇前足部分味觉感受器,并使用咸味突变体Ionotropic Receptor 76b （IR76b）,研究介导该行为的感觉系统。在含有不同浓度NaCl （0,0. 25,0. 50,0. 75和1 mol/L）的培养基上培养黑腹果蝇,探究NaCl对黑腹果蝇后代的发育历期和存活率的影响。【结果】雌性黑腹果蝇产卵对高盐产生避性反应,对0. 25和1 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数分别为-0. 45和-0. 59;雅库巴果蝇对高盐的反应与黑腹果蝇相同,对0. 25和1 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数分别为-0. 78和-0. 99;并且两种果蝇均对0. 25和1 mol/L KCl和CaCl2产生产卵避性反应。黑腹果蝇避开含0. 25和1 mol/L NaCl培养基,位置指数分别为-0. 74和-0. 88。高盐不影响黑腹果蝇的生育能力,其对0,0. 25和1 mol/L NaCl的产卵指数分别为5. 59,6. 63和5. 41。黑腹果蝇对0. 25和1 mol/L NaCl摄食产生明显排斥反应,摄食指数分别为-0. 37和-0. 41,且随浓度增大食欲越低。同时在黑暗条件下,黑腹果蝇对0. 25和1 mol/L NaCl仍产生了显著的避性反应,产卵偏嗜指数分别为-0. 49和-0. 59,摘除前足的黑腹果蝇对0. 25 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数为-0. 05,IR76b突变体对高盐的产卵避性反应消失,对0. 25和1 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数分别为0. 46和0. 39。0. 25 mol/L NaCl明显延长了后代成蛹时间0. 40 d,后代幼虫存活率降低了16. 5%,而在1 mol/L NaCl上后代卵完全不能形成蛹和成虫。【结论】黑腹果蝇雌成虫通过咸味感觉器官感知高盐而产生产卵避性反应,以促进后代的生长发育和提高后代的幼虫存活率。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 果蝇品系与培养
•   1.2 试剂与仪器
•   1.3 果蝇产卵行为检测
•   1.4 黑腹果蝇位置效应检测
•   1.5 黑腹果蝇前足手术
•   1.6 毛细管摄食法 （capillary feeder, CAFE） 检测盐胁迫下黑腹果蝇的摄食行为
•   1.7 高盐下黑腹果蝇的口器延伸反应观察
•   1.8 高盐下黑腹果蝇的发育历期及存活率统计
•   1.9 数据分析
• 2 结果
•   2.1 黑腹果蝇对高盐的产卵避性反应
•   2.2 高盐对黑腹果蝇摄食和位置效应的影响
•   2.3 味觉系统介导黑腹果蝇雌成虫对高盐产卵避性
•   2.4 IR76b介导黑腹果蝇雌成虫对高盐的产卵避性
•   2.5 高盐下黑腹果蝇后代的发育历期和存活率
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高露,李钊,赫晓媛,甘颖,金虹云,闫琴,白芃,刘威

关键词: 黑腹果蝇,高盐,产卵避性,味觉系统,发育历期,存活率

来源: 昆虫学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学

单位: 山西医科大学汾阳学院眼视光学系,山西医科大学汾阳学院基础医学部,山西医科大学汾阳学院护理学系,山西医科大学汾阳学院医学检验系

基金: 国家自然科学基金项目(31501175),山西省高等学校大学生创新创业训练项目(2018811),山西医科大学汾阳学院科技发展重点基金(2018C02),山西医科大学汾阳学院人才引进科研启动基金(2016D04)

分类号: Q96

DOI: 10.16380/j.kcxb.2019.01.008

页码: 73-81

总页数: 9

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