一种检测环境线索对交配行为影响的方法 黑腹果蝇

本行为实验的总体目标是量化环境因素对求偶和交配等生殖行为的影响。该方法有助于回答行为生物学和神经遗传学领域中的一些关键问题，例如遗传和环境因素对生殖行为的影响，以及调控这些行为的机制。

该技术在测试影响繁殖的各种环境信号时具有快速和灵活的优势，并且可进行大量重复实验。本次演示由本实验室的研究生 Jenke Gorter 进行。

实验开始前，先配制一升富集型果蝇培养基。取一升自来水倒入带有磁力搅拌子的两升玻璃烧杯中，并将烧杯置于磁力加热搅拌器上。

关闭搅拌，将温度升至300摄氏度，直至达到沸腾温度。开启搅拌，转速设为500 rpm，将成分加入沸水中。等待酵母剧烈起泡。

然后将加热板温度调至120摄氏度。10分钟后，将加热板温度降至30摄氏度，并继续搅拌混合物，直至其冷却至48摄氏度。

通过将温度计直接插入食物中来监测温度。将两克Tegosept溶解于10毫升96%乙醇中。将该混合物与5毫升1摩尔的丙酸加入烧杯中。

搅拌三分钟。将一根针在本生灯上加热至红热。在规格为3.5厘米×1.0厘米的塑料培养皿上侧打一个直径为0.3厘米的孔。

制备含有气味化合物的培养基时，首先将30微升目标化合物用移液器加入实验培养皿中的一半样品内。另一半培养皿保持空白，用于对照比较。使用5毫升血清移液管，向每皿中加入3毫升培养基，覆盖培养皿底部。

用纱布覆盖以防止污染，并在室温下静置一小时，使培养基凝固。接着，将培养皿盖上盖子，并在两侧用胶带将盖子封紧。通过将石蜡膜卷成厚约0.2厘米的卷状，制备小型石蜡膜塞，用于覆盖培养皿上的孔洞。

然后将它们切成0.5厘米长的片段。在隔膜上打两个小孔，以便紧密安装带倒刺的穿舱接头。将4.5厘米的瓶盖开口端装上厚度为0.32厘米的硅胶隔膜。

将小段PVC管连接到从瓶中引出的两个出口，以及进入瓶中的一个入口。接着，使用小段软管将玻璃管连接到每个YPD培养瓶的出口，并在管中填充玻璃纤维。

使用前进行高压灭菌。将匹配的瓶盖和管路用铝箔包裹，于120摄氏度、1 bar压力下高压灭菌25分钟。

用无菌的 100 微升移液器吸头蘸取 YPD 琼脂平板上的一个酵母菌落，然后将其放入已灭菌的 YPD 液体培养基瓶中。将此含有酵母的 YPD 液体培养基瓶，以及一个不含酵母的 YPD 培养基对照瓶，均用已灭菌的瓶盖封口，并置于出风口内。为防止微生物污染 YPD 培养基，将小段软管连接至 0.45 微米无菌注射器滤器，并使用塑料推入式接头将软管朝向滤器固定。

以及一个从滤器引出的塑料舱壁螺纹接头。然后将管路连接到YPD培养瓶的进样口。将瓶子分别放置在不同的磁力搅拌板上。

实验开始前，在室温下以 100 rpm 的速度搅拌溶液 24 小时。将两个瓶子的进气口连接至压缩空气管路。确保将实验用酵母瓶的出气口连接至通气管，将酵母气味排出实验室外，以避免对实验造成干扰。

将PVC管连接到玻璃管的出口端，并将其引向实验箱的下方孔洞。使用外径大于或等于0.5厘米的T型分流接头以及短段小型PVC管，将两支血清学移液管分别连接至两侧的两个出口。用胶带将移液管平整地固定在钢箱内摄像头下方的白纸表面。

在ZT 6时，使用口吸管将一只实验雌蝇放入一个小培养皿中，并让果蝇在交配区域适应一小时。一小时后，在ZT 7时，将一只野生型雄蝇转移至该培养皿中。

然后点击开始监测24小时。对于气泵实验，将培养皿放置在适当位置，使移液管出口连接到交配区域的入口孔。为了分析该对果蝇的交配行为，使用图像查看软件选择并打开所有图片。

按时间顺序翻阅记录。将日期、实验编号、培养皿编号和开始时间记录到电子表格的同一行中。每个实验区域的开始时间以将其放置在网络摄像头下时为准。

根据图片记录时间戳。将每次交配的开始时间标记在电子表格的同一行中。当雄性个体爬上雌性个体且两者保持相对静止并维持相同姿势至少连续五帧时，计为一次交配事件。

对酵母气味的分析表明，当培养基中不存在酵母时，果蝇交配对不会对酵母气味产生反应。但当培养基中添加了酵母时，果蝇在含有酵母气味的环境中交配频率会增加。乙酸的存在可提高雌性果蝇的交配接受性。

但只有当培养基中存在蛋白胨时才会出现这种现象，这表明果蝇需要同时感知氨基酸和乙酸，才能提高其交配频率。一旦掌握，该技术可在六小时内完成建立，若操作得当，行为学分析可在五小时内完成。