来源：Diegelmann, S. 等。毛细管饲喂法测定黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）的食物摄入量。J. Vis. Exp. (2017)。
本视频介绍了毛细管饲喂（CApillary FEeder，简称CAFE）实验，这是一种用于测量无束缚果蝇摄食量和食物偏好的行为学方法。本视频展示的实验方案重点在于如何使用充满液体的毛细管递送食物并追踪其摄食量，同时最大限度地减少蒸发。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
方法文章
Drosophila 中食物摄取与偏好检测的毛细管饲喂（CAFE）实验方法
5K 次观看
⸱
2023年4月30日
本文内容
摘要
方案
本实验方案节选自 Diegelmann 等人发表的《毛细管饲喂法测定黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）的食物摄入量》，《视觉实验杂志》（J. Vis. Exp.，2017年）。
1. 毛细管饲喂实验的组装与操作
- 若无需禁食，可通过轻敲或吹管法将实验果蝇转移至检测装置中。确保设置三个不含果蝇的对照管，用于量化蒸发量。
- 小心取下堵住其中一个外侧开口的移液器吸头（2–20 µL 体积），先将装有溶液的玻璃毛细管底部插入该开口。随后将移液器吸头重新放置在毛细管旁，以固定毛细管。若需测试多种食物溶液，请相应重复此操作步骤。
- 将毛细管末端置于所有小瓶内相同高度处，以避免因食物来源位置高低不同而产生偏差（距瓶盖3-4 cm）；同时保持与滤纸的距离，防止毛细管意外接触滤纸或因食物来源黏度不同而导致泄漏。
- 用记号笔标记有色液体的上端（标记开始为确保能够区分不同的毛细管，需使用颜色或条纹编码对它们进行单独标记。
- 将多个制备好的CAFE实验装置放入带有网格衬垫的塑料盒中，并转移该盒子（图2A) 置于实验室条件下或置于温度、光照和湿度可控的气候室中（参数：25 °C、60% 相对湿度、12 h 光照/12 h 黑暗循环）进行实验周期的培养例如 3 小时或数天。
- 由于底部滤纸在实验持续数天时会变干，因此每24小时需添加一次新鲜的水 通过 使用海绵塞（100 µL）以维持检测体系内的湿度恒定。使用四个独立的小瓶（高8 cm，直径3.3 cm），每瓶加入30 mL ddH₂O2将湿度装置放入塑料盒中，并将其置于CAFE实验装置旁。实验期间使用盖子盖住塑料盒，以创建受控湿度环境（图2A).
注意： 在实验室条件下变异范围更广；然而，在室温下进行CAFE实验是可行的（例如，例如在教室环境中）。强烈建议使用加湿装置（如滤纸，可配合或不配合湿润的海绵塞，以及装水的小瓶和塑料盒盖）以减少蒸发图2B). - 每24小时为长期实验更换一次新填充的毛细管。在每个24小时时间点前记录死亡果蝇数量，并根据存活果蝇数量计算下一时间段内每只果蝇的消耗量。测量弯月面下降程度后（参见2.1），丢弃旧毛细管。
注意： 在3小时的实验过程中，我们几乎看不到死亡的果蝇。在为期4天的研究中，通常会发现1至3只死亡的果蝇。 - 在实验结束或更换毛细管之前，标记毛细管的下凹液面位置（标记结束）用记号笔标记，此时CAFE实验装置仍需保持直立状态。若标记结束 不低于初始标记（标记开始不要取下盖子，因为这可能会改变弯月面。
- 小心地从实验装置中取出毛细管，并妥善保存以用于数据收集。检查毛细管内的液体是否已到达末端，若未到达，则应舍弃该组数据，因为果蝇无法接触到食物。将每个试剂瓶中的所有毛细管作为一组收集起来。将未剪切的移液器吸头插入所有开口中，以防止果蝇逃逸。拆解装置后，将试剂瓶、瓶盖和海绵塞置于肥皂水中清洗，并在室温下过夜晾干，以备后续使用。
注意： 实验后可对果蝇进行进一步分析。通过肉眼或解剖显微镜观察以确认食物摄入情况。 - 使用相同基因型至少在三个不同的日期重复实验。
2. 数据收集与分析
- 使用卡尺或直尺测量毛细管上 markbeginning 与 markend 之间的距离。若需将数据直接传输至电子表格，可使用通过 USB（通用串行总线）连接的数字卡尺（图 1E）。测量完成后丢弃毛细管。
- 根据毛细管尺寸计算食物摄取量或蒸发量。例如，假设一根毛细管长度为 73 mm，内含 5 µL 食物溶液，则液面弯月面下降 14.6 mm 相当于摄取了 1 µL 溶液。使用以下公式计算食物摄取量：
食物摄取量 (µL) = 测量距离 (mm) / 14.6 mm - 为排除蒸发对食物摄入量的影响，需计算三个（至少）不含果蝇的对照瓶中的平均蒸发量，并从果蝇摄食量中减去该平均值。
- 使用以下公式计算每只果蝇的总摄食量：
食物摄食量 (µL) = （食物摄取量 [µL] - 蒸发损失量 [µL]）/ 瓶内果蝇总数。对于长期实验，使用 24 小时实验区间开始前存活果蝇的数量。 - 为校正个体体型差异（如果蝇雌雄之间的差异），将食物摄食量按体重进行标准化处理（µL 食物/mg 果蝇）。
- 使用统计软件进行数据分析。对于正态分布的数据，采用 student's T-检验比较两组果蝇之间的差异，对于多于两组的情况，采用方差分析（ANOVA）结合事后 Tukey Cramer 检验。在选择实验中，使用非参数单样本符号检验分析与随机选择是否存在显著差异。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
图1：Drosophila melanogaster 毛细管摄食实验（CApillary FEeder Assay）。 A) 果蝇摄食实验装置。离心管底部放置湿润的滤纸以提供水分。实验期间提供四根毛细管（相对的毛细管中分别装有红色和蓝色食物）。注意：毛细管通过第二个移液枪头固定位置，未使用的孔位则用移液枪头封闭。瓶盖中央的泡沫塞可实现气体交换。B) 瓶盖的详细结构。未使用的锥形孔中插入被剪断的移液枪头（2–20 µL，红色边框），再将另一移液枪头插入已剪断的枪头中以封闭孔洞。剪断的移液枪头用于控制微毛细管的位置，未剪断的枪头则用于牢固固定毛细管。C) 一只D....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 小瓶（繁殖用） | Greiner Bio-One | 960177 | <a target="_blank" href="http://www.greinerbioone.com">www.greinerbioone.com</a> |
| 小瓶（CAFE实验用） | Greiner Bio-One | 217101 | <a target="_blank" href="http://www.greinerbioone.com">www.greinerbioone.com</a> |
| CAFE实验盖 | Workshop | – | – |
| 塑料盒，矮边 | Plastime | 353 | <a target="_blank" href="http://www.plastime.it">www.plastime.it</a> |
| 塑料盒盖 | Workshop | – | – |
| 毛细管 | BLAUBRAND | REF 7087 07 | <a target="_blank" href="http://www.brand.de">www.brand.de</a> |
| 移液器吸头 | Greiner Bio-One | 771290 | <a target="_blank" href="http://www.greinerbioone.com">www.greinerbioone.com</a> |
| 滤纸圆片 | Whatman | 10 311 804 | <a target="_blank" href="http://www.sigmaaldrich.com">www.sigmaaldrich.com</a> |
| D(+)-蔗糖 | AppliChem | 57-50-1 | <a target="_blank" href="http://www.applichem.com">www.applichem.com</a> |
| 无水乙醇 | VWR Chemicals | 20,821,330 | <a target="_blank" href="http://www.vwr.com">www.vwr.com</a> |
| 食用色素（红色，E124） | Backfun | 10027 | <a target="_blank" href="http://www.backfun.de">www.backfun.de</a> |
| 食用色素（蓝色，E133） | Backfun | 10030 | <a target="_blank" href="http://www.backfun.de">www.backfun.de</a> |
| 皂液（CVK 8） | CVH | 103220 | <a target="_blank" href="http://www.cvh.de">www.cvh.de</a> |
| 数字卡尺 | GARANT | 412,616 | <a target="_blank" href="http://www.hoffmann-group.com">www.hoffmann-group.com</a> |
| 小瓶（繁殖用） | 高度 9.8 cm，直径 4.8 cm | ||
| 小瓶（CAFE实验用） | 高度 8 cm，直径 3.3 cm | ||
| CAFE实验盖 | 由大学车间定制生产，附技术图纸<br/> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/55024/Diegelmann-Cafe-Lid-technical-drawing.pdf" target="_blank">请点击此处下载该文件</a> | ||
| 塑料盒，矮边 | 定制了一个用于8×10个瓶位的塑料网格内衬 | ||
| 塑料盒盖 | 尺寸（37 × 29 × 18 cm） | ||
| 毛细管 | DIN ISO 7550 标准，IVD 指南 98/79 EG，端面抛光 | ||
| 移液器吸头 | 外圈移液器吸头根据盖子形状进行裁剪 | ||
| 滤纸圆片 | 折叠后适用于所用小瓶的直径为 45 mm | ||
| D(+)-蔗糖 | 无害 | ||
| 无水乙醇 | 高度易燃液体和蒸气 | ||
| 食用色素（红色，E124） | 未说明 | ||
| 食用色素（蓝色，E133） | 未说明 | ||
| 皂液（CVK 8） | 无味皂液 | ||
| 数字卡尺 | |||
| 标准果蝇培养基 | （配制 20 L） | ||
| 琼脂 | 160 g | ||
| 啤酒酵母 | 299.33 g | ||
| 玉米粉 | 1,200 g | ||
| 糖蜜 | 1.6 L | ||
| 丙酸 | 57.3 mL | ||
| 尼泊金酯 30% | 160 mL |
标签
