2014年6月12日
我们介绍了一种利用Y型迷宫实验揭示气味物质对Drosophila行为影响的选择实验。
本实验的总体目标是提供一种简单的Y迷宫检测方法,用于测试黑腹果蝇(Drosophila melon Gaster)的嗅觉功能。首先,将果蝇饥饿处理16至18小时,以增强其探索含有挥发性刺激物新环境的动机。实验的第二步是组装Y迷宫装置,其中包含置于滤纸上的气味源,例如溶剂中的乙酸与单独溶剂的对比。
第三步是快速而轻柔地将果蝇引入上样管中。数小时后,最后一步是记录果蝇在迷宫中的位置。最终,根据Y型迷宫获得的数据可以显示出果蝇对气味物质的反应。
当我们决定开发一种简单且低成本的方法来检测不同动物门类的嗅觉反应时,首次提出了该方法的设想。与其它可选方法相比,该技术的一个优势在于,它允许果蝇在无过度应激的情况下自主做出选择。演示本实验操作的是我实验室的博士研究生 Megan Simon。在进行本方案前,需准备一个经过近交纯化、具有稳定且显著行为表型的果蝇品系。在嗅觉测试中,任何此类品系均可作为各实验所用遗传品系的参照对照;为确保遗传背景一致,需将待测品系与参照品系回交五代。
每次回交时,将单个实验品系的雌蝇与几只同基因型雄蝇配对。用于嗅觉实验时,在标准玉米粉培养基中饲养果蝇,并添加抗生素,光照周期为12小时光照:12小时黑暗,温度保持在25摄氏度。
实验应在 25 摄氏度下进行,并在果蝇不可见的远红光光谱下光照。每次实验之间必须能够完全通风,以便在次日早晨进行检测前保持环境稳定。每天结束时,将包含 10 至 20 个实验品系的群体转移至玻璃小瓶中,并通过湿毛巾提供湿度。
必须在16至18小时内对果蝇进行测试,否则它们可能因脱水或饥饿而在次日死亡。组装Y型迷宫。首先使用带有修剪过移液管尖端的泡沫连接器将Y形连接器与两个玻璃小瓶连接,其锥形结构使导管形成单向通道。
Y形结构的第三分支连接一根由移液枪头较大部分制成的加样管,使样品可从加样瓶通向迷宫的选择点。每条逐渐变细的通道末端均连接一个玻璃小瓶,其中一瓶必须加入有气味的物质。这些物质为40 µL的液体,被吸收在28 mm见方的滤纸片上。
进行测试时,应随机交替选择两个含有气味剂的容器。将果蝇短暂置于冰上,使其活动减缓。操作应在LED灯发出的远红光下、25摄氏度条件下进行,轻柔地将一群果蝇倒入加载管中,并将测试用果蝇装入Y型迷宫。
不要使用气体麻醉。将果蝇快速且轻柔地转移到上样管中非常关键。这实际上是本实验中最困难的步骤,因为果蝇必须在Y型装置中的其他果蝇扩散之前迅速苏醒。
应让果蝇在迷宫中探索24小时,以便尽可能多的果蝇移动至其中一个玻璃小瓶中。不同管中果蝇的数量用于计算嗅觉指数。应对从最多10只果蝇行为中获得的该数值应用标准统计学方法。
如果10组果蝇群体未能提供一致的结果,可使用20组果蝇群体重复实验。为清洁迷宫组件,需将其拆卸后浸泡于RBS 35 MD溶液中过夜。随后用自来水冲洗,再用去离子水进行最终冲洗,然后自然晾干。
对气味物质的标准反应。利用Y型迷宫可观察到趋近、无动于衷或回避等行为。例如,果蝇对10%乙酸表现出强烈的回避反应,而对10%苯乙酸则不回避。
在尝试该实验流程时,重要的是要认识到,这种波阵列检测方法为果蝇提供了一个人工环境。可采用类似团队协作完成的竞技场实验或体内检测等方法,进一步验证果蝇在不同条件下的嗅觉反应。观看本视频后,您应能够充分掌握如何利用SW波阵列检测方法简便地测试果蝇的嗅觉反应。
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本研究介绍了一种Y形迷宫实验方法,旨在探究气味物质对果蝇行为的影响。通过使用简单的装置,研究人员可以评估这些果蝇的嗅觉反应。
利用Y型迷宫实验对果蝇(Drosophila)的嗅觉驱动行为进行定量评估,可有效研究感觉通路及化学感应的遗传决定因素。该方法可支持神经生物学和感觉调节项目在早期阶段进行靶点验证和机制风险评估。可靠的行為读数有助于提高转化研究的预测可信度,并为中枢神经系统及感觉障碍相关研发管线的项目筛选提供依据。
Y迷宫嗅觉实验在早期发现和靶点验证中具有重要地位,并贯穿于感觉和神经生物学项目的检测方法开发及临床前研究全过程。