果蠅
一種模式生物
果蠅廣泛地存在於全球溫帶及熱帶氣候區,由於其主食為酵母菌,且腐爛的水果易滋生酵母菌,因此在人類的棲息地內如果園,菜市場等地區內皆可見其蹤跡。除了南北極外,目前至少有1000個以上的果蠅物種被發現,大部分的物種以腐爛的水果或植物體為食,少部分則只取用真菌,樹液或花粉為其食物。
果蠅(drosophilid或drosophilid fly,有時也被稱為fruit fly,但這個名詞有時也被用於實蠅科(Tephritidae)昆蟲,易造成誤解,應避免使用)是指昆蟲綱(Isecta)雙翅目(Di徠ptera)果蠅科(Drosophilidae)的昆蟲,目前已描述物種超過4000種,其中包括黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)、擬暗果蠅(D.pseudoobscura)等一系列模式物種。廣泛用作遺傳和演化的室內外研究材料,尤其是黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)。其易於培育,生活史短,在室溫下不到兩周,就可培育完成。黑腹果蠅作為一種常見的模式生物(model organism),已經大量使用在遺傳學(genetics)和發育生物學(developmental biology)上的研究。
果蠅的1個完整的生活周期分為4個明顯的時期,即卵→幼蟲→蛹→成蟲。卵長約0.5mm、白色,前端背面伸出一觸絲,能附著在食物或瓶壁上,不致深陷於食物中。卵經22-24h孵化為幼蟲,幼蟲經兩次蛻皮為三齡幼蟲,約4-5mm;肉眼可見其一端稍尖為頭部,上有一黑色鉤狀口器。幼蟲生活約4d左右化蛹,起初顏色淡黃、柔軟,以後逐漸硬化變成深褐色,此時即將羽化;成蟲果蠅自羽化后8h可交配,2d后即可產卵,成蟲果蠅在25℃下一般存活37d。
一般用爛水果作誘餌,誘餌的量約佔容器的1/3至1/2即可。誘集的容器可用空罐頭筒、搪瓷杯、紙杯、廣口瓶以及小的塑料筒等均可。假若水果不便,也可用新鮮的生酵麵糰,若用熟的甘薯,加些酵母粉攪拌后,待其發酵變酸時,也能誘到某些果蠅。
誘餌可放在草叢、樹下、花間以及池塘附近。為避免螞蟻和蜂類的入侵或雨水的注入,也可將誘集器皿懸掛在樹枝上,誘器上最好蓋有一個較大的蓋子,以免曬乾以及避免蝶、蜂等搔擾。蓋子必須用小的棍棒等支起來,以便於容器內的味道溢出和果蠅的進入。餌料發酵后第二天就可以誘到果蠅。若天氣熱而且乾燥,需適當地加些水分以免誘餌乾癟而失效,適量的誘餌可以連續使用5天左右。還可以從餌料中採集到蠅卵、各齡幼蟲及蛹。
見到可能有果蠅棲息的地方,用捕蟲網輕輕地多次在附近往返掃動,因為它們飛得較慢,當受到觸動后才飛起,所以不必像捕蜻蜓、蝴蝶那樣迅速。也可以用捕蟲網輕輕扣在誘器上,一手提起網,另一手觸動誘器,讓果蠅自動地飛向網子的上端,而後放入毒瓶內毒死;或放入有麻醉劑的容器中待其麻醉或死亡后選擇所需要的種類;還可以用透明的塑料薄膜袋子扣在誘器上,使果蠅飛向袋的頂端,而後用吸蟲管在其中選擇蟲種。
採集時間在夏天以清晨和黃昏時為宜。秋天可以遲些,因為這時果蠅活動較遲緩。
果蠅(研究最廣泛的是黑腹果蠅)是生物學研究中最重要的模式生物之一,20世紀初,Morgan選擇黑腹果蠅作為研究對象,通過簡單的雜交及子代表型計數的方法,建立了遺傳的染色體理論,奠定經典遺傳學的基礎並開創利用果蠅作為模式生物的先河。果蠅作為研究人類疾病的模式生物,與哺乳動物不僅在基本的生物學、生理學和神經系統機能等方面比較相似,而且果蠅有其作為模式生物的獨特優勢。由於其清晰的遺傳背景以及簡便的實驗操作,使其在遺傳學、發育生物學、生物化學以及分子生物學等多個領域都佔據了不可替代的位置。在整個遺傳學發展的演變過程中,果蠅與遺傳學相互融合、發展、進步。在不斷用於各種遺傳實驗的過程中,它也極大程度地豐富和更新了遺傳學的概念及內容,對於生命科學的發展有著不可磨滅的貢獻。隨著果蠅全基因組測序工作的完成,它在胚胎髮育、基因表達調控、疾病發病機制等方面的研究中正在發揮更大的作用。
一個世紀以來,人們對果蠅在生命科學各層次的研究中積累了十分豐富的資料,對其遺傳背景有了更加全面深入的了解。果蠅幼小的身軀反映的卻是科學的大世界。蘊藏著數量驚人的科學信息。生命科學各分支延續發展的同時。在果蠅研究中找到了結合點,而且相互交融滲透。果蠅簡單的神經系統、結構精密的信息系統、複雜的行為等特點為研究基因—神經(腦)—行為之間關係的研究提供了理想的動物模型。在倫理道德的禁區,對人體無法開展的實驗研究有可能利用果蠅等模式動物完成。此外,有關果蠅的后基因組的研究、中樞神經系統活動規律及細胞衰老機制的研究等正方興未艾。
隨著現代分子生物學技術的日臻成熟,果蠅的研究已經遠不止停留在白眼突變和連鎖互換規律的層次上了,科學家更關注怎樣使果蠅的研究能更好地為人類服務。希望能夠通過對果蠅的研究揭示人類生命的奧秘,作為經典的模式生物,果蠅在未來的生命科學研究中將發揮更加巨大的作用。
根據果蠅的發生量與危害情況及當地栽培條件,選擇其中一種或幾種有效的方法防治該害蟲。
1.合理種植。建議種植早熟品種,避開果蠅的發生危害期;同一種植區品種成熟期保持一致,避免早中晚熟品種混栽,減少害蟲轉移為害。
2.清潔田園。及時清除果園、果庫周邊的枯枝雜草;成熟期清除腐爛水果;立冬後進行全園淺翻,深度5cm-10cm。
3.覆蓋防鳥網。水果成熟期之前在果園覆蓋防鳥網。
4.適期採收。水果成熟后及時採收,清理落地果、裂果、病蟲果及其他殘次果帶出園外掩埋。
每畝設置4-6個杯型糖醋液誘捕器,兩兩間隔10m-12m,糖醋誘劑的使用量在誘捕器中3cm-5cm深度為宜。使用時,可在誘捕器上方加上塑料防雨罩(如塑料碗);如用密閉塑料瓶或其他密閉誘捕器,可在瓶壁鑽孔,孔徑4mm-5mm;還可在誘捕器外壁及防雨罩上噴粘膠,提高誘殺效果;也可收集果園的落果放入糖醋酒液中,放入落果的數量以液面覆蓋果實為宜,增加誘集效果。
針對果蠅幼蟲和蛹期的防治方法主要是利用天敵昆蟲和病原微生物等生物防治措施。
1.天敵昆蟲。充分保護和利用櫻桃園的自然天敵昆蟲,在果實著色期防治,積極引入寄生性天敵昆蟲毛角錘角細蜂,釋放量為150萬頭~225萬頭/公頃;捕食性天敵昆蟲東亞小花蝽,釋放量為9萬頭~15萬頭/公頃。釋放時間均為5月下旬至6月上旬,應連續釋放兩次,間隔10-12天。
2.病原微生物。萌芽期、開花期、果實著色期防治,各施用一次。適量噴施綠僵菌、白僵菌和玫煙色擬青黴等昆蟲病原真菌,均勻噴施果樹併兼顧噴施果園地面。可噴施100億孢子/g金龜子綠僵菌可濕性粉劑4000倍液,施用量為150g/公頃;或噴施100億孢子/g球孢綠僵菌可濕性粉劑2000倍液,施用量為300g/公頃。
體型較小,身長3~4mm。近似種鑒定困難,主要特徵是具有碩大的紅色複眼。雌性體長2.5毫米, 雄性較之還要小。雄性有深色後肢,可以此來與雌性作區別。雌雄鑒別方法:雌果蠅體型大,末端尖。背面:環紋5節,無黑斑。腹面:腹片7節。第一對足跗節基部無性梳。雄果蠅體型小,末端鈍。背面:環紋7節,延續到末端呈黑斑。腹面:腹片5節。第一對足跗節基部有黑色鬃毛狀性梳。
一隻正常果蠅的複眼由800個小眼組成,每個小眼又是8個細胞湊成一圈。科學家找到一個能做主的統領基因eyeless(無眼),這個基因出現異常,果蠅就成了無眼蠅;順便說下,eyeless在小鼠里被叫做“Small eye(小眼睛)”,在人類則叫“Aniridia(沒虹膜)”,都和缺失后的癥狀有關。為了證明這個基因的絕對權威,科學家在果蠅身體其他部位表達eyeless,最後複眼竟長上了翅膀、腿和觸角,最多的一身長了14個。
果蠅屬於小型蠅類,體長1.5-4毫米間。蟲體以黃褐色者居多,也有些是黑色的。頭部有一對大而多呈鮮紅色的複眼,兩複眼內側有三對眼緣剛毛,複眼間的後頭中央微微隆起,形成一個單眼三角區,三個單眼的前下方生有一對單眼剛毛。
後頭中間(單眼三角區後上方),有一對後頭頂剛毛,兩毛相向而生。在其兩側還有一對內頭頂剛毛和一對外頭頂剛毛。觸角第三節呈橢圓形或圓形,觸角芒羽狀分枝,著生於兩復限間的前下方。有些雄性的果蠅其前足的跗節上常有成排的鬃毛,叫性梳。
頭部具許多剛毛,觸角3節呈橢圓形或圓形,觸角芒羽狀,有時呈梳齒狀,複眼鮮紅色。翅Sc很短,R1亦短,前緣脈的邊緣常有缺刻。幼蟲體11節,每節具微小鉤狀刺1環。
果蠅只有四對染色體,數量少而且形狀有明顯差別;果蠅性狀變異很多,比如眼睛的顏色、翅膀的形狀等性狀都有多種變異,這些特點對遺傳學研究也有很大好處。
關於果蠅的遺傳資料收集得比任何動物都多。用果蠅的染色體,尤其是成熟幼蟲唾腺中最大的染色體,研究遺傳特性和基因作用的基礎。對果蠅在自然界的生物學了解得還不夠。有些種生活以腐爛水果上。有些種則在真菌或肉質的花中生活。
果蠅類昆蟲與人類一樣分佈於全世界,並且在人類的居室內過冬。由於體型小,很容易穿過紗窗,因此居家環境內也很常見。有些種生活以腐爛水果上。有些種則在真菌或肉質的花中生活。在垃圾筒邊或久置的水果上,只要發現許多紅眼的小蠅,即是果蠅;果蠅類幼蟲習慣孳生於垃圾堆或腐果上。
小果蠅對危害人類健康的家居裝飾材料所散發的有毒氣體非常敏感,這種有毒氣體一般被稱為“隱形殺手”。作為一種真核多細胞昆蟲,果蠅有類似哺乳動物的生理功能和代謝系統,對空氣質量非常敏感。果蠅的異常表現能反應室內空氣污染。目前,對人類健康的威脅,室內空氣污染已列十強之一。這些有毒物質主要是不合格家居裝飾材料所排放,其在中國污染原因年度報告上的死亡人數已愈111,000人。
成徠蟲常見於腐敗植物及果子的周圍,產卵於其中。幼蟲孳生於腐敗水果或其他腐敗植物質中。
果蠅常常在腐爛的水果中生長和繁殖,所以在人群居住的地區,若能稍加註意就可能見到,如腐爛的水果及蔬菜上,垃圾堆里,釀造廠的車間以及某些廚房、火車、輪船甚至飛機上都可能見到它們的蹤跡。
在自然界里,如花叢中、腐草下、果園裡、菜地間、林蔭樹上流出的汁液、森林中的腐爛樹皮、朽株、落葉以及肉質的真菌上(如木耳、蘑菇等),都可能見到果蠅的出沒。
果蠅有很多優點。首先是飼養容易,用一隻牛奶瓶,放一些搗爛的柿子,就可以飼養數百甚至上千隻果蠅。第二是繁殖快,在25℃左右溫度下十天左右就繁殖一代,一隻雌果蠅一代能繁殖數百隻。孟德爾以豌豆為實驗材料,一年才種植一代。摩爾根最初以小鼠和鴿子為實驗動物研究遺傳學,效果也不理想。後來經人介紹,摩爾根於1908年開始飼養果蠅。
黑腹果蠅
黑腹果蠅是雙翅目昆蟲,生活史短,易飼養,繁殖快,染色體少,突變型多,個體小,是一種很好的遺傳學實驗材料,是一種模式生物。黑腹果蠅是一種原產於熱帶或亞熱帶的蠅種。它和人類一樣分佈於全世界,並且在人類的居室內過冬。雌性體長2.5毫米,雄性較之還要小。雄性有深色後肢,可以此來與雌性作區別。
黑腹果蠅成蟲為舐吸式口器,主要以舐吸水果汁液為食,對發酵果汁和糖醋液等有較強的趨向性。飼養觀察結果顯示成蟲可存活25-40d,溫度在8-33℃範圍內均可生存,以25℃左右為最適宜,高於33℃時果蠅成蟲陸續死亡,當氣溫低於8℃時果蠅成蟲不在田間活動,多聚集於果殼(如葡萄)、幼蟲取食后的爛果孔穴里。果蠅成蟲飛翔能力弱,多在背陰和弱光處活動,多數時間棲息於雜草叢生的潮濕地里。
可以一次產下400個0.5毫米大小的卵,它們有絨毛膜和一層卵黃膜包被。其發育速度受環境溫度影響。在25℃環境下,22小時后幼蟲就會破殼而出,並且立刻覓食。因為母體會將它們放在腐爛的水果上或其他發酵的有機物上,所以它們的首要食物來源是使水果腐爛的微生物,如酵母和細菌,其次是含糖的水果。幼蟲24小時后就會第一次蛻皮,並且不斷生長,以到達第二幼體發育期。經過三個幼蟲發育階段和四天的蛹期,在25℃下過一天,就會發育為成蟲。
在20世紀生命科學發展的歷史長河中,果蠅扮演了十分重要的角色,是十分活躍的模型生物。遺傳學的研究、發育的基因調控的研究、各類神經疾病的研究、帕金森氏病、老年痴呆症、藥物成癮和酒精中毒、衰老與長壽、學習記憶與某些認知行為的研究等都有果蠅的“身影”。
果蠅以發酵爛水果上的酵母為食,廣泛分佈於世界各溫帶地區。果蠅具有生活周期短、容易飼養、繁殖力強、染色體數目少而易於觀察等特點,因而是遺傳學研究的最佳材料。早在1908年由天才的遺傳學家摩爾根把它帶上了遺傳學研究的歷史舞台,約在此後30年的時間中,果蠅成為經典遺傳學的“主角”。
科學家不僅用果蠅證實了孟德爾定律,而且發現了果蠅白眼突變的性連鎖遺傳,提出了基因在染色體上直線排列以及連鎖交換定律。摩爾根1933年因此被授予諾貝爾獎。1946年,摩爾根的學生,被譽為“果蠅的突變大師”的米勒,證明X射線能使果蠅的突變率提高150倍,因而成為諾貝爾獎獲得者。
在近代發育生物學研究領域中,果蠅的發生遺傳學獨領風騷。1995年,諾貝爾獎再次授予三位在果蠅研究中辛勤耕耘的科學家。Edward B. Lewis(美國),Christiane Nüsslein-Volhard(德國),Eric F. Wieschaus(美國),因發現早期胚胎髮育中的遺傳調控機理而獲獎。果蠅為進一步闡明基因-神經(腦)-行為之間關係的研究提供了理想的動物模型。
專家認為,近一個世紀以來,果蠅遺傳學在各個層次的研究中積累了十分豐富的資料。人們對它的遺傳背景有著比其他生物更全面更深入的了解。作為經典的模式生物,果蠅在21世紀的遺傳學研究中將發揮更加巨大而不可替代的作用。
轉基因果蠅
轉基因果蠅出世:可用激光照射遙控遙控不再是電子產品的專利,科學家新培育出一種轉基因果蠅,可以用激光照射來遙控它們的行為,讓懶散的果蠅活動起來,開始爬行、跳躍或飛走。有關論文發表在最新一期的《細胞》雜誌上。雖然遙控這種果蠅還不能像開遙控汽車那樣方便,但有關方法對研究動物的神經和行為有著重要意義。以前,科學家在研究動物行為的神經基礎時,一般用電極刺激神經等方法。但這些方法是侵入性的,可能妨礙動物的行動甚至使其癱瘓,而且電極也不可能接觸到整個神經系統里的每個神經元。
果蠅隨後,研究者給果蠅注射因為被另一種分子包裹而處於不活動狀態的ATP分子。用紫外線激光照射果蠅,能使ATP分子從束縛中解放出來,啟動離子通道,使果蠅的神經受到電信號刺激。
實驗顯示,如果該離子通道蛋白質在控制果蠅爬行的多巴胺能神經元中表達,本來懶散的果蠅在激光照射下會變得過度活躍。如果離子通道表達在控制果蠅逃跑反應的大神經中,則激光可使果蠅跳來跳去、抖動翅膀並飛走。
研究者說,這一技術可用於研究生物的許多其他行為,例如求偶、交配和進食等。
突變體
自從摩爾根於1910年發現第一個白眼果蠅突變體以後, 世界各地的科學家用各種方式,包括主機的化學品和放射性同位素來誘導果蠅的突變。現在有幾十種常見的果蠅的突變體。它們包括眼睛的顏色,翅膀的形狀,身體的顏色, 以及頭部形態等等。
眼睛的顏色
白眼果蠅: 這些果蠅的眼睛是白色的。和橙色的眼果蠅一樣,他們也有他們的“白色”的基因中的缺陷。但在這些果蠅中,它們的白色的基因完全是有缺陷的:它不會產生紅色顏料。
橙眼果蠅: 這些果蠅的眼睛是橘黃色的。橙眼果蠅是由於它們的“白色”的基因有缺陷。但在這些果蠅中,它們的白色的基因只能產生較少的紅色顏料。
翅膀的形狀
短翅果蠅: 和正常果蠅相比,這些果蠅的翅膀是縮短的, 因此短翅果蠅是不能飛的。這是由於這些果蠅在第二染色體上有缺陷。這是一個隱性突變,只有來自父母兩者的基因都具有突變,才可也產生異常的翅膀形狀。如果只有一個突變,健康的基因可以覆蓋有缺陷的基因。
卷翅果蠅: 這些果蠅具有捲曲的翅膀。它們是由於第二個染色體上的捲曲基因有缺陷造成的。具有捲曲翅膀的應是顯性突變,這意味著只有一個拷貝的基因被改變,就產生缺陷。事實上,如果這兩個副本都發生突變,果蠅將不能存活。
身體的顏色
黃果蠅: 這些果蠅的體色比正常果蠅黃。它們是由於在X染色體上的“黃色基因”有缺陷造成的。由於需要黃色基因生產果蠅的正常的黑色色素,黃色突變的果蠅無法產生這種色素。
烏木果蠅: 請注意這些果蠅有一個黑暗的幾乎是黑色的身體。它們是由於在第三號染色體上的“烏木基因”有缺陷。通常情況下,烏木基因是負責建立在正常果蠅的棕褐色色素。如果烏木基因是有缺陷的,黑色顏料積累遍布全身。
頭部形態突變體
無眼: 這些果蠅沒有眼睛。是由於它們的“眼睛缺席”基因有突變而產生的。這些果蠅指示幼蟲的有關細胞不能形成眼球。
觸角腿: 這些果蠅的腿狀觸角長在它們的額上。它們自己的“觸角”基因,拉丁語為“觸角腿”有缺陷。在正常情況下這些基因指示一些人體細胞成為腿。在這些果蠅中,它們的觸角基因錯誤地指示通常形成觸角的細胞,形成腿。請和正常的果蠅(或“野生型”)做比較。正常的果蠅的觸角在它們的紅色的眼睛在前面伸出。正常的果蠅的觸角在它們的紅色的眼睛在前面伸出。
摩爾根在遺傳學實驗中主要是以果蠅為實驗材料,他的重要發現都是從果蠅身上取得的。有人說:上帝為了摩爾根才創造了果蠅。果蠅是小型蠅類動物,體長只有幾個毫米。它喜歡在腐爛水果上飛舞,所以人稱果蠅。實際上它喜歡的是腐爛水果發酵產生出的酒,所以酒發酵池前也會招引來很多果蠅,古希臘人稱果蠅為“嗜酒者”。
摩爾根的實驗室起初是用果蠅研究後天獲得性狀能否遺傳的問題。他把果蠅在黑暗環境中連續培養很多代,按照拉馬克的用進廢退、後天獲得性狀可以遺傳的理論,其視力應該逐漸退化。但是結果不是這樣,摩爾根認為這個實驗白費功夫了。
摩爾根用果蠅做出了重要的遺傳學發現,是從一隻白眼果蠅開始的,他由這隻白眼果蠅發現了伴性遺傳。野生的果蠅眼睛都是紅色,但是在1910年時摩爾根的夫人發現了一隻白眼雄果蠅。按照基因學說,這是發生了基因突變。用這隻白眼雄蠅與普通的紅眼雌蠅交配,子一代的果蠅都是紅眼。按孟德爾學說解釋,紅眼是顯性性狀,白眼是隱性性狀。子一代的果蠅交配產生出了子二代,結果雌果蠅全是紅眼,雄果蠅一半是紅眼、一半是白眼。如果不論雌雄,紅眼果蠅與白眼果蠅的比例是3:1,符合孟德爾定律。可是為什麼白眼都出現在雄果蠅身上呢?
摩爾根也做了回交試驗,讓子一代的紅眼雌蠅與最初發現的那隻白眼雄蠅交配,結果生出的果蠅無論雌雄都是紅眼白眼各佔一半,這也符合孟德爾定律。
摩爾根根據這些實驗結果進行了深入思考,他提出了一種假設:決定果蠅眼睛顏色的基因存在於性染色體中的X染色體上雄果蠅的一對性染色體由X染色體和Y染色體組成,Y染色體很小,其上基因很少,所以只要其x染色體上有白眼基因,白眼性狀就表現出來。雌果蠅的性染色體是一對x染色體,因為白眼是隱性性狀,只有其一對X染色體上都有白眼基因才會表現為白眼性狀。根據這種假設,就可以圓滿解釋上述實驗結果。
白眼基因存在於性染色體上,它的遺傳規律與性別有關,這就叫:“伴性遺傳”。
人色盲的遺傳、血友病的遺傳,也是伴性遺傳。色盲患者多是男性,女性很少,男性色盲患者的子女一般不色盲,可是其外孫中又出現色盲。對這種現象人們過去一直迷惑不解,伴性遺傳概念的提出使人明白了其中的奧妙。
在證明白眼突變基因是存在於果蠅的x染色體上之後,摩爾根又發現了殘翅突變、硃色眼突變、黃身突變等。
孟德爾定律說,在形成配子時成對的基因互相分離,自由組合。根據細胞學研究結果,形成配子時是成對的染色體互相分離,自由組合,所以,只有不在同一染色體上的基因才可以自由組合,而位於同一染色體上的基因則會連在一起遺傳,這就是基因連鎖。這種認識也是先從理論上推測出來,然後實驗證實。
通過適當地選擇交配對象,摩爾根得到了一條染色體上同時具有兩種突變的果蠅,如黑身殘翅果蠅。他讓這種果蠅與普通的野生果蠅或具有不同遺傳突變的果蠅交配,果然發現了基因連鎖。例如白眼黃身果蠅與野生的紅眼灰身果蠅交配,後代中白眼黃身者或紅眼灰身者佔99%,而沒有表現為連鎖遺傳的即白身灰身者或紅眼黃身者,只佔1%。
然而連鎖並不是百分之百,而且不同基因之間的連鎖程度有高有低。摩爾根因此提出,不同染色體之間在形成配子時會發生基因交換,這是由於染色體之間可能發生物質交換而引起的。摩爾根又進一步想到,同一條染色體上的兩個基因,相距越遠則發生交換的可能性越大,因此,根據交換率的高低可以判斷出基因之間的相對位置。綜合大量實驗結果、摩爾根繪出了果蠅4對染色體的基因圖:把每條染色體上的所有基因排成一條直線,交換率越小的擺的位置愈近。在根本無法直接看到基因的情況下,摩爾根竟然繪出了這樣的基因圖,人們不得不佩服他的實驗工作和邏輯推理都非常嚴密。
早在1978年,科學家用果蠅篩選突變,試圖找出控制果蠅胚胎分節的基因,他們發現有個基因缺失后,果蠅胚胎就長滿小突起,跟刺蝟似的,於是把這個基因命名為“hedgehog(刺蝟)”。後來人們繼續用哺乳動物研究刺蝟基因,先後發現了“desert hedgehog(沙漠刺蝟) ”和“Indian hedgehog(印度刺蝟)”,如果說以刺蝟物種命名還算規矩,第三個相關基因“sonic hedgehog(刺蝟索尼克)”的出現就真在界內掀起了追捧熱潮,刨除重要的功能不說,直到現在,這個基因的命名還為科學家津津樂道。
果蠅小眼的8個細胞中,7號專門感受紫外光。而sevenless(無七)基因就掌管了7號視錐細胞的有無,缺失的果蠅就不喜歡紫外光了。科學家接著發現了“無七”的配體,叫她bride-of-sevenless(無七的新娘),簡寫Boss(老闆),顯然科學家都知道夫妻倆該誰當家。再後來又發現了無七下游的son of sevenless(無七的兒子)和daughter of sevenless(無七的女兒)。相關基因越來越多,一大家子其樂融融(無七的兒子表示抗議,因為它的簡寫是sos)。
在研究動物生物節律上,果蠅的羽化和運動量有晝夜節律,果蠅在清晨和傍晚比較好動。如此這般一通突變,科學家發現一系列基因的破壞都能搞得果蠅生物鐘紊亂。比如,在果蠅中發現的第一個調控生物節律的基因是period(時期),另一個基因缺失后的表現與period類似,就叫“timeless(沒時間觀念)”。之後,cycle(循環)和clock(時鐘)浮出水面。最後,他們又找到shaggy(蓬頭垢面)突變體,Shaggy過量表達,果蠅的生物鐘就給調成20小時一天了——連臉也沒空洗了。
類似例子還有很多。比如shaker(抖腿者)基因影響果蠅運動行為,這個基因突變后,乙醚麻醉下的果蠅的小細腿兒就不斷顫抖,原來,這個基因掌管細胞的鉀離子通道,而這個通道和神經細胞活動密切相關。巧的是,最近學界又發現,shaker和睡眠多少也有關係,突變果蠅睡得很少,被叫做minisleep(睡得少)。另外,果蠅的頭那麼小,你可能不相信它們能“學習”,但科學家還真做過果蠅學習的實驗,他們使果蠅聞到氣味A時遭電擊,聞到氣味B時不遭電擊,之後讓果蠅在AB之間選擇,學習能力正常的果蠅通常會選擇氣味B,不正常的果蠅多種多樣,但其中一種就是學習記憶力差,叫做dunce(笨蛋學生)突變。
果蠅基因命名者中不乏電影、藝術愛好者。前者給出過Klingon(克林貢語)這樣的名字,因為基因發現者特別熱衷於《星際迷航》;後者有一次從顯微鏡看果蠅突變體的翅膀,這些突變體翅膀上的毛不像野生果蠅那樣整齊,而是像梵高的星月夜一樣打著旋兒地排列,把這個突變叫做van gogh。
1963年科學家發現一些雄性果蠅特別喜歡搞其他雄性,他們管相關基因叫fruity(因為他們覺得同性戀的色情行為很搞笑),後來敵不過群眾紛紛抗議,才改成了悲情的fruitless(無果的愛戀)如此可見,基因命名技巧多,且眾口難調。
2014年9月2日,俄羅斯科學院生物醫學問題研究所發言人透露,攜帶壁虎、果蠅、蠶卵、蘑菇和高等植物種子的“光子-M”四號生物衛星於9月1日在奧倫堡著陸。其中五隻壁虎全部“殉職”,果蠅卻存活下來。
“光子-M4”生物衛星於7月19日從拜科努爾航天發射場升空,進入地球軌道。當時與衛星失去聯繫,衛星一直不接受地面發的指令。7月26日才得以恢復聯繫。
“光子-M4”的生物使命包含8個實驗,生物衛星攜帶的最大動物是5隻長約10厘米的壁虎。壁虎實驗希望它們繁殖後代。儘管衛星沒能進入預定的軌道,但根據制定的計劃,衛星自動啟動了實驗項目。
楊梅內確有果蠅幼蟲 專家稱含抗菌肽對人體有益
http://www.sina.com.cn2011年06月18日01:41華商網-華商報
記者分別用清水、鹽水、酒浸泡楊梅 本報記者 董國梁 攝
用酒泡過的楊梅出現了小蟲子本報記者 陳團結 攝
最近,網路上關於楊梅里暗藏很多小白蟲的微博引起了眾多網友關注。
在微博的配圖上,一隻白色蠕動的蟲子正從暗紅色的楊梅肉里鑽出,這一場景令許多網友直呼“噁心”,並表示以後再也不吃楊梅了。還有網友調侃道:“每個楊梅都有蟲,拿鹽水泡上半個小時就能看到它們嬌嫩的身體。這類蠕蟲富含人體需要的營養元素,所以有些喜歡吃楊梅的小朋友很胖。”
近期正值楊梅上市季節,記者昨日在西安市場上採樣進行實驗后發現,不是所有楊梅都有蟲,而專家表示,因為楊梅沒有果皮,有可能吸引果蠅在果實上產卵。“不過這些蟲子對人體不會有太大影響。”
採樣 西安市區10個地方
昨日,記者從市區東南西北四地的不同場所,購買了10個樣品。
採樣地點:西安市自強西路批發市場、緯二十六街一品果業超市、西門人人樂超市、胡家廟水果批發市場、朱雀農產品交易中心、大學南路水果店1、大學南路水果店2、北二環摩爾果品批發市場、長安南路街邊攤販以及小寨十字西邊街邊攤販。
樣品哪裡產?據業內人士介紹,西安市場楊梅主要來自雲南、福建和浙江等地,全市楊梅每天消費約30噸。水果超市、水果店以及街頭攤販賣家所賣楊梅,都來自胡家廟或是摩爾果品批發市場。西門人人樂超市有營業員表示一般從果品批發市場上購進。
調查 採訪30人 多數不知有蟲
昨日記者現場調查約30位市民中,大多數並不知道楊梅有蟲,問及買回楊梅怎麼清洗時,大都回答是,拿清水沖一衝就行了。在批發市場整箱批發楊梅的這位市民說,他是福建的,南方人都知道吃的時候要用鹽水泡。另一來自廈門的李先生說:“我們吃了幾十年了,一點問題都沒有。”
實驗 部分楊梅有蟲子
除批發市場是整箱購買外,其他地方每處所購楊梅約13個。最貴的楊梅每斤20元,最便宜路邊每斤8元。從色澤上來看,有深紅色淺紅色之分,大小不一。實驗中,一個樣品拿出6顆,每兩個一組,分別浸泡在清水、鹽水、白酒3個碗里。10個樣品,總共放至30個碗中,測試時間為1小時。
清水 都沒發現蟲子
一個小時后,泡在清水裡的楊梅,十個碗中沒有出現一條蟲子。
鹽水 4個小樣有蟲
20分鐘后,浸泡在鹽水的碗里能看見幾條白色的漂浮物,都只有兩三毫米長,在水裡游移。在一個碗中能看到小蟲子在楊梅上爬動,共有五條小白蟲。一個小時后,蟲子數量沒有增加。
一個小時后,10個碗中的楊梅有4份中有小白蟲,最多的一個碗里有6條。
白酒 4個小樣有蟲
10分鐘以後,泡在白酒里的楊梅有五六條活的小蟲子浮出來,呈乳白色,身體柔軟,不停扭動,如果不用肉眼仔細觀察,很難辨別。小蟲爬出一會兒后,因為受到酒精的刺激,沉入水底,不再動彈。一個小時后,蟲子數量沒有增加。
一個小時后,10份楊梅有4個碗中有小白蟲,但這些蟲子受酒精刺激后不再動彈,而鹽水中的蟲子剛鑽出果肉時很活躍。
實驗對比
清水浸泡沒有效果;而鹽水泡楊梅去蟲的效果最好,不僅能去除楊梅上的浮塵物,又能保持新鮮;用白酒浸泡,蟲子鑽出速度快,但酒味比較嗆人。
提醒您可以這樣吃楊梅
本報連線華希昆蟲博物館館長趙力
楊梅泡出的小白蟲子叫果蠅幼蟲,它和蒼蠅比較接近,但不是蒼蠅,它是一種以成熟的水果為生的蠅類,在各種成熟的水果上都有可能出現。但楊梅是它最喜歡的東西,所以一般成熟楊梅都有果蠅。它只在水果上活動,所以不會帶菌,若蟲很少時,可直接吃。“果蠅幼蟲經證實還含有一種抗菌肽,對人體有好處,目前還在進行科研。”趙力介紹。
若不想吃到果蠅,可用幾種方法處理:第一,用淡鹽水浸泡;第二,用濃度5%、10%的酒水浸泡后,再用清水沖洗。不過要吃到蟲子,對人體也沒壞處。楊梅上能長果蠅,至少證明楊梅未使用過劇毒農藥,是很好的標記。
浙江省農業廳和浙江省楊梅產業協會表示,目前沒有特別有效的辦法來預防這種蟲子。本報記者 苗穎