Drosophila 卵产选择偏好实验：一种用于检测果蝇决策行为的方法

摘要

来源：Gou, B.，等。 高通量检测方法用于分析个体产卵偏好 黑腹果蝇. J. Vis. Exp. (2016).

Drosophila 雌性会在不同基质之间进行选择，并挑选适合产卵的位点。本视频介绍了一种用于检测其决策行为的行为学实验方法，称为产卵偏好实验。视频片段展示了使用定制装置进行该实验的操作流程，该装置不仅能够同时检测多只雌蝇的行为，还可兼容视频记录和光遗传学实验系统。

方案

本方案节选自 Gou et al. 的研究《高通量检测单个黑腹果蝇产卵偏好的实验方法》，发表于《视觉化实验杂志》（J. Vis. Exp.，2016 年）。

1. 芯片室构建、组装与检测设置

1. 请机械加工车间制作丙烯酸材质的产卵室（图1A-D）。不同部件的工程图纸见补充图1-3。高分辨率图片也可在此处获取（http://www.rebeccayang.org/pdf/chamber%20design.pdf）。
2. 如图1C所示，将塑料片插入产卵室的加载（顶部）部件中。该塑料片在将果蝇装入各个产卵区域时用作底部表面。
3. 使用CO₂垫麻醉雌蝇，并将其逐个装入各个产卵区域。让果蝇恢复约30分钟，以从CO₂麻醉中恢复并适应新环境。
4. 准备琼脂糖基质。
   1. 为方便起见，将预先制备好的1%熔融琼脂糖溶液瓶置于55 °C水浴中保温。
   2. 将所需体积的蔗糖储备液（2 M）加入50 ml锥形管中，并与适量琼脂糖混合。例如，制备150 mM蔗糖基质时，先向管中加入750 µl的2 M蔗糖溶液，然后加入琼脂糖至10 ml刻度线。
   3. 以相同方法制备不含蔗糖的对照基质，但用蒸馏水代替蔗糖溶液。
      注意：本方案中琼脂糖的终浓度略低于1%。根据我们的经验，只要琼脂糖浓度控制在约0.9–1.1%范围内，且两种基质的琼脂糖浓度一致，则其精确浓度并不影响实验结果。
5. 取出产卵室的基质（底部）部件，如图1D所示，用移液器向每个凹槽中加入1,000 µl琼脂糖基质。
6. 让琼脂糖凝固约30分钟。
7. 当琼脂糖基质和果蝇均准备就绪后，组装产卵室的三个部件，然后取出塑料片。
8. 将产卵室放入果蝇培养箱中。
   注意：产卵实验的持续时间可根据实验需求调整。我们通常进行过夜实验（14–16小时）。此外，昼夜节律时间对产卵偏好未观察到显著影响。
9. 通过向产卵室内注入CO₂来麻醉雌蝇。拆解产卵室，将麻醉后的果蝇丢弃至果蝇处理容器（i.e.，装有玉米油的空咖啡罐）。拍摄结果照片以备记录（见图2）。
10. 人工计数卵的数量，并计算偏好指数用于分析。偏好指数计算公式为（N_a - N_b）/（N_a + N_b），其中N_a和N_b分别代表位点a和位点b上的卵数。

结果

图 1：产卵室及产卵行为实验流程。（A）组装完成的产卵室。（B）拆解后的各部件。a：加载部件（顶部），b：分隔部件（中部），c：基底（底部）部件。这些部件的工程设计图见补充图 1-3。（C）产卵室的加载部件。a'：滑动门，a"：导轨。将塑料片插入加载部件中，作为底部以固定加载的果蝇。我们通常在塑料片边缘贴上彩色胶带（红色箭头所示）。（D）产卵室的基底（底部）和分隔（中部）部件。将琼脂糖注入各个槽中作为产卵基质（箭头所示）。四边形轮廓表示单只果蝇的产卵区域。（E）收集的雌/雄果蝇在含酵母的试管...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
UltraPure 琼脂糖	Invitrogen	16500-500
蔗糖	Sigma	S0389
水浴锅	Fisher	15-462-6Q
产卵室	定制
果蝇培养管（窄）	Genesee	32-116BC