Drosophila 行为测定方法

摘要

Drosophila melanogaster 是一种遗传和行为上易于操作的模式生物系统，一个多世纪以来已被用于研究许多重要生命过程的分子与细胞基础¹。Drosophila 被广泛用于深入解析果蝇行为的遗传基础。

摘要

黑腹果蝇，果蝇，已被用于研究多种人类疾病的分子机制，例如果蝇已被用于研究癌症、心血管疾病以及多种神经系统疾病¹我们已优化了简单且可靠的幼虫运动行为、成虫攀爬能力（RING实验）以及求偶行为的检测方法。 果蝇 这些行为学实验广泛适用于研究遗传和环境因素对果蝇行为的影响。幼虫爬行能力可被可靠地用于确定幼虫爬行能力在早期阶段的变化。 果蝇 幼虫，以及检测药物或人类疾病基因（在转基因果蝇中）对其运动能力的影响。当某个基因的表达或缺失导致蛹期或成虫期致死时，幼虫爬行实验更具适用性，因为这些果蝇无法存活至成虫阶段，从而无法在成虫中进行评估。该基础实验还可结合强光或应激刺激，用于检测幼虫的其他行为反应。 果蝇 幼虫。求偶行为已被广泛用于研究性行为的遗传基础，也可用于检测活动能力、协调性以及学习与记忆功能。 果蝇 求偶行为涉及雄性和雌性之间多种感官刺激的交换，包括视觉、听觉和化学感受信号，从而引发一系列特征明确的复杂运动行为，最终实现成功交配。传统的成虫攀爬实验（负向趋地性）费时费力，工作量大，且不同试验之间存在显著差异。^2-4快速迭代负向重力趋性实验⁵ 与更常用的实验方案相比，该方法具有诸多优势，可对成年个体的运动及负向趋地性行为进行可重复、灵敏且高通量的定量分析。在RING实验中，可同时利用大量个体平行测试多种基因型或药物处理，其高通量特性使其更适用于筛选实验。

方案

1. 幼虫爬行实验

1. 幼虫采集

1. 准备一个8盎司的果蝇瓶（10-15只雄蝇 + 10-15只雌蝇）。
2. 让果蝇产卵24小时，然后清除瓶中的成虫。（将成虫转移到新瓶中，必要时重复此操作）。
3. 将果蝇瓶培养3-4天，或直至观察到三龄幼虫。
4. 向含有幼虫的瓶中加入50 - 100 ml的20%蔗糖溶液，静置20分钟。幼虫将上浮至液面。
5. 使用剪去尖端的25 ml血清移液管收集幼虫，并放入网状篮中。
6. 用去离子H₂O将网状篮中的幼虫清洗两次。幼虫现在可用于实验。

2. 用药物处理幼虫

1. 使用毛刷将所需数量的幼虫转移至含有5%蔗糖加药物溶液的5 ml烧杯中。
2. 让幼虫取食至少15分钟。
3. 将药物处理后的幼虫倒入网状篮中并冲洗。此时幼虫已准备好用于后续实验。

3. 运动行为检测（测量总移动距离或体壁收缩）

1. 使用毛刷将单个幼虫转移至：
   1. 一个直径为15 cm的培养皿，其中含有2%琼脂糖（预先倒入并已凝固），琼脂糖上覆盖带有0.2 cm²方格的坐标纸。
      1. 统计1分钟内幼虫穿过的网....

讨论

果蝇 行为受到遗传和环境因素的严格调控。我们及其他研究者此前已使用本文所述的实验方法获取数据，用于研究与果蝇行为相关的基因，以及在果蝇中建模的人类神经退行性疾病相关基因 果蝇^5-19在爬行实验中，需仔细选择3^rd 三龄幼虫的处理是一个关键步骤。若使用药物处理，药物达到最大效应通常需要10–15分钟（或更长时间，具体取决于药物的种类和性质），前提是药物具有良好的溶解性。因此，我们通常让果蝇摄取药物15分钟，随后再等待额外的15分钟，然后开始测试。然而，为确保准确比较，不同处理组之间的药物溶液浓度和暴露时间必须保持一致。中枢神经系统活性药物通常可维持约45分钟的最大效应。在筛选（或挖掘取食）后，幼虫应充分清洗以去除果蝇食物，并静置适应1分钟，再开始爬行实验。琼脂平板应在室温（约22°C）下放置1小时，因为低温可能影响幼虫的爬行能力。尽管幼虫爬行实验可提供有关活动水平的重要信息，但其并不适用于分析细微的协调功能障碍。因此，作为筛选平台，该方法最适用于初步检测明显的活动能力缺陷。

一种涉及精细运动协调的成年行.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
蔗糖	Fisher Scientific	S5-500
琼脂糖	Invitrogen	16500-500
6 盎司 Drosophila 瓶	Genesee Scientific	32-130
画笔（#1）	Ted Pella, Inc.	11859
玉米粉	Fisher Scientific	NC9109741
琼脂	Genesee Scientific	66-104
糖蜜	Fisher Scientific	NC9349176
丙酸	Acros Organics	14930-0010
对羟基苯甲酸甲酯	Apex	20-258
乙醇	Fisher Scientific	BP2818-4
酵母	Genesee Scientific	62-107