Drosophila Y型迷宫实验：一种评估果蝇嗅觉反应的方法

摘要

来源：Simonnet, M. M. 等 测试 果蝇 使用Y迷宫实验进行嗅觉测试. 视频实验杂志 (2014).

本视频介绍了一种用于检测果蝇嗅觉探索行为的方法，称为Y型迷宫法。所展示的实验方案片段演示了如何搭建并实施该检测。

方案

本方案文本节选自 Simonnet 等，测试 果蝇 利用Y迷宫实验进行嗅觉测试， 视频实验杂志. (2014).

1. 开始前准备

1. 使用具有稳定且显著行为表型的同源化参考品系。由于所有潜在的对照品系可能携带异质的背景等位基因，因此选择该品系并无通用规则。
2. 使用此对照品系对后续实验所需的所有其他品系进行回交。该回交步骤通常包括至少连续5次将单只处女雌蝇（以允许同源染色体间可能发生交换）与2–3只同源参考雄蝇交配。此步骤对于使不同果蝇品系之间的遗传背景均一化至关重要。
3. 将Drosophila品系饲养于标准培养基中，培养基成分为玉米粉（9%）、酵母（10%）和琼脂（1.5%），并添加抗生素（0.4%对羟基苯甲酸甲酯），在25 °C、12小时光照/12小时黑暗循环条件下培养。
4. 在温度可控的房间（25 °C）内进行化学感受实验，并使用远红光照明（以消除视觉线索的干扰，专注于化学感受信号）。每次实验之间应定期更换室内空气，以确保实验区域通风。

2. 使用Y型迷宫实验检测嗅觉反应

1. 在测试前，将果蝇置于含有湿润滤纸的玻璃管中，在 25 °C 下饥饿处理 16–18 小时。
2. 使用 Y 形连接器将两个玻璃小瓶与一个较小的塑料小瓶（装载瓶）连接。通过将 1 ml 移液枪头穿过泡沫塞，将连接器与三个小瓶相连，形成密封良好的 Y 形迷宫。将两个移液枪头的窄端（约 2 mm 直径，以防止果蝇在做出选择后返回）剪断，形成两个"捕获"小瓶，再将一个移液枪头的宽端剪下，形成"装载"管（图 1A）。
3. 在连接"捕获"小瓶之前（图 1B），在每个小瓶中放入一片直径约 6 mm 的滤纸。在其中一片滤纸上加入 40 μl 气味溶液，在另一片滤纸上加入 40 μl 对应的溶剂。
4. 将十只 4 至 9 日龄的果蝇引入"装载"小瓶中。转移过程中避免使用 CO₂ 麻醉，因其对行为有显著影响；建议采用短暂冰上冷却的方式。正确操作麻醉后的果蝇，以尽可能减少实验对象的应激反应。
   1. 在 25 °C 下，使用远红光（采用 LED 灯泡以减少可能的热源）进行一系列 Y 形迷宫测试，以尽可能避免视觉刺激。注意交替 Y 形迷宫的方向（含气味的管在左侧或右侧，装载管在前或在后；图 1C）。
   2. 让果蝇有数小时时间进入含有气味或溶剂的捕获小瓶。24 小时后计数，以提高参与率至 80% 以上，并获得最大嗅觉指数值（Simonnet，个人通讯）。
   3. 使用以下公式计算嗅觉指数：（气味管中的果蝇数 - 溶剂管中的果蝇数）/ 装载的果蝇总数。
5. 清洗 Y 形迷宫装置的方法如下：将拆卸后的装置在 RBS 35 MD 中浸泡过夜，用自来水彻底冲洗，最后用去离子水冲洗并晾干。

3. 数据的统计分析

1. 根据数据和变量类型，进行 t 检验、单因素方差分析（one-way ANOVA）或双因素方差分析（two-way ANOVA）。

结果

图1：利用Y型迷宫装置评估雄性昆虫的嗅觉反应。 A) 分体式装置。 B) 组装完成的装置。 C) 在远红光条件下处于工作状态的实验装置。 D) 雄性个体对乙酸（AA）或苯乙酸（PAA）的嗅觉反应定量分析结果，两种物质均以蒸馏水稀释至10%（v/v）（N = 11，共包含110只果蝇）。采用t检验将数据与0进行比较；0表示无偏好，负值表示对气味物质的回避，正值表示趋向性。****: p < 0.0001；ns：无显著性差异（p = 0.1680）。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
果蝇聚苯乙烯管	VWR europe	734-2255	30 x 25 mm Y型迷宫
果蝇硼硅酸盐玻璃管	Dijon verre		95 X 25 mm Y型迷宫
泡沫塞	Dutscher	999038	Y型迷宫
Y型连接器	Europrix	11020605	Y型迷宫
100-1,000 &micro;l 移液器吸头	Corning	4868	将以下移液器吸头连接至Y型连接器。<br/>从宽端起截取2个移液器吸头，长度为65 mm，并将窄端（开口约2 mm）连接至2个测试小瓶。<br/>这些开口可限制果蝇进入含有气味的管道后进行U形转弯。<br/>从宽端起截取1个移液器吸头，长度为35 mm，并将其连接至加样小瓶。
远红光LED灯泡	Rubin-Lacaque	0RB180238	625-630 nm
乙酸	Sigma-Aldrich	45725
苯乙酸	Sigma-Aldrich	P16621
酵母	Sensient Flavors Strasbourg	1018880464
玉米粉	eurogerm	Farine de ma&iuml;s
琼脂	Kalys	HP-697-25
对羟基苯甲酸甲酯	VWR international	25605293