短小乳杆菌的代谢产物对黑腹果蝇产卵选择性的影响

【目的】研究黑腹果蝇Drosophila melanogaster对短小乳杆菌Lactobacillus brevis有氧与无氧代谢产物的产卵选择,并解析这些代谢产物影响果蝇产卵行为的机制和生物学意义。【方法】应用产卵双选择装置,检测成年雌果蝇产卵的选择行为;利用黑暗条件(暗盒)、嗅觉突变体和摘除前足味觉感受器的方式探究介导该行为的感觉系统;通过在不同浓度乳酸(0, 70, 280 mmol/L)的培养基上培养黑腹果蝇,探究乳酸对其后代的发育历期和存活率的影响;利用免疫荧光染色法检测乳酸对果蝇肠道上皮细胞增殖情况的影响。【结果】短小乳杆菌无氧代谢产物引起成年雌性黑腹果蝇产卵避性,产卵指数为-0.47;短小乳杆菌有氧代谢产物乳酸含量为0.4 mmol/L,无氧代谢产物乳酸含量为126.8 mmol/L;雌性果蝇对乳酸同样产生产卵避性反应,且产卵避性随乳酸浓度的增高而增强。切除前足的果蝇对乳酸的产卵避性显著降低。与对照相比, 70 mmol/L的乳酸使幼虫的成蛹时间和成虫羽化时间分别延长了1.42 d和1.17 d,存活率降低了36.0%。乳酸明显破坏肠道上皮的完整性,促进肠道上皮细胞的增殖。【结论】短小乳杆菌无氧代谢产物引起成年果蝇产卵避性。果蝇主要通过味觉感知短小乳杆菌无氧代谢产物乳酸,这引起果蝇产卵避性,从而提高后代的生长发育和幼虫的存活率。     

黑腹果蝇对丙酸的产卵避性反应及其生物学意义

【目的】探究丙酸和丁酸对黑腹果蝇Drosophila melanogaster产卵偏嗜性的影响,进一步研究其生物学意义。【方法】利用双选择食物装置检测黑腹果蝇雌性成虫产卵的偏嗜性,利用失去酸感受受体和外科摘除触角的果蝇研究介导该行为的感觉系统,通过发育历期与存活率评价果蝇产卵对丙酸产生避性反应的生物学意义。【结果】黑腹果蝇雌性成虫产卵对丙酸或丁酸产生避性反应,随浓度增大渐趋明显。IR64a与IR76b突变体对0.5%丙酸避性反应减弱,产卵指数分别为-0.07和-0.17。果蝇避开人粪便产卵,产卵指数达-0.7~-0.9,可能为其权衡对乙酸的偏嗜性和对丙酸避性反应的结果。IR64a与IR76b突变体对人粪便避性反应明显减弱,产卵指数分别为-0.49和-0.38。丙酸可显著延缓果蝇后代的发育历期和降低存活率,浓度越大效果越明显,2%浓度时导致果蝇死亡。【结论】果蝇嗅觉系统介导了雌性成虫产卵对丙酸的避性反应,这种行为使果蝇产卵避开丙酸,使后代免受丙酸毒害,从而促进果蝇幼虫的发育和提高后代存活率。     

黑腹果蝇对高盐的产卵避性反应及其生物学意义

【目的】研究黑腹果蝇Drosophila melanogaster对高盐的产卵避性,并通过高盐下后代生存率和发育历期的变化来揭示这一现象的生物学意义。【方法】应用产卵双选择装置,检测黑腹果蝇和雅库巴果蝇D. yakuba雌成虫分别对含有0. 25和1 mol/L NaCl的培养基的产卵选择性;利用产卵装置,检测黑腹果蝇对1 mol/L NaCl的位置效应;通过强迫产卵实验检测钠盐胁迫下黑腹果蝇的产卵能力;通过毛细管摄食法和观察口器延伸,检测钠盐胁迫下黑腹果蝇的摄食行为。利用黑暗条件和突变体Orco2分别探究视觉和嗅觉对高盐的产卵选择性。通过外科手术法摘除黑腹果蝇前足部分味觉感受器,并使用咸味突变体Ionotropic Receptor 76b (IR76b),研究介导该行为的感觉系统。在含有不同浓度NaCl (0,0. 25,0. 50,0. 75和1 mol/L)的培养基上培养黑腹果蝇,探究NaCl对黑腹果蝇后代的发育历期和存活率的影响。【结果】雌性黑腹果蝇产卵对高盐产生避性反应,对0. 25和1 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数分别为-0. 45和-0. 59;雅库巴果蝇对高盐的反应与黑腹果蝇相同,对0. 25和1 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数分别为-0. 78和-0. 99;并且两种果蝇均对0. 25和1 mol/L KCl和CaCl2产生产卵避性反应。黑腹果蝇避开含0. 25和1 mol/L NaCl培养基,位置指数分别为-0. 74和-0. 88。高盐不影响黑腹果蝇的生育能力,其对0,0. 25和1 mol/L NaCl的产卵指数分别为5. 59,6. 63和5. 41。黑腹果蝇对0. 25和1 mol/L NaCl摄食产生明显排斥反应,摄食指数分别为-0. 37和-0. 41,且随浓度增大食欲越低。同时在黑暗条件下,黑腹果蝇对0. 25和1 mol/L NaCl仍产生了显著的避性反应,产卵偏嗜指数分别为-0. 49和-0. 59,摘除前足的黑腹果蝇对0. 25 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数为-0. 05,IR76b突变体对高盐的产卵避性反应消失,对0. 25和1 mol/L NaCl的产卵偏嗜指数分别为0. 46和0. 39。0. 25 mol/L NaCl明显延长了后代成蛹时间0. 40 d,后代幼虫存活率降低了16. 5%,而在1 mol/L NaCl上后代卵完全不能形成蛹和成虫。【结论】黑腹果蝇雌成虫通过咸味感觉器官感知高盐而产生产卵避性反应,以促进后代的生长发育和提高后代的幼虫存活率。     

共生菌通过氧气浓度调控果蝇产卵偏嗜性

【目的】研究东方醋杆菌(Acetobacter orientalis)和短小乳杆菌(Lactobacillus brevis)通过氧气浓度调控黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)产卵的偏嗜性,并研究其对后代存活率和发育历期的生物学意义。【方法】利用双相选择装置解析果蝇产卵行为。利用分光光度仪和pH计测量细菌的OD值与pH值。通过改变果蝇的视觉、味觉和嗅觉感官以检测介导果蝇产卵行为的感觉系统。用后代的发育历期与存活率评价其生物学意义。【结果】果蝇产卵对东方醋杆菌具有趋避性,产卵指数为–0.76,对短小乳杆菌具有趋向性,产卵指数为0.5,并且二者接种比例决定了果蝇的产卵选择。氧气作为一个调节因子,可改变果蝇对东方醋杆菌和短小乳杆菌的产卵偏嗜性。氧气是东方醋杆菌生长必需的条件,有氧培养的OD值为1.3,而无氧培养的OD值为0.4。氧气是短小乳杆菌生长非必需的条件,有氧和无氧培养的OD值均为2.2。破坏嗅觉可严重地影响果蝇对细菌的产卵偏嗜性。东方醋杆菌和短小乳杆菌均促进了果蝇的生长,分别提高存活率1倍和1.5倍,分别缩短果蝇发育历期1 d和2 d。【结论】东方醋杆菌和短小...     

果蝇共生菌降低有害真菌的毒性

【背景】目前对于如何解决有害真菌对黑腹果蝇的致死性病理研究较少,对共生菌抑制有害真菌的研究引起普遍关注。【目的】检测黑腹果蝇共生菌对病原性真菌的拮抗作用,揭示共生菌提高果蝇的适合度。【方法】利用PDA培养基分离黑腹果蝇食物中真菌;利用形态和rDNAITS基因序列比对进行真菌的鉴定;通过测量菌落直径、孢子数量以及菌丝分枝数量以评定真菌的生长;利用存活率评估病原真菌的毒性;建立无菌和悉生模型,通过发育历期验证其共生菌与病原性真菌的竞争作用;利用双向选择食物装置检测共生菌抑制病原真菌的效果。【结果】从果蝇食物中分离出的真菌经鉴定为拟茎点霉(Phomopsis),可显著地降低成年果蝇的存活率和延缓果蝇发育。东方醋酸杆菌在体外可明显抑制拟茎点霉的生长,有效地减轻拟茎点霉对果蝇的致死作用,挽救了拟茎点霉导致的果蝇发育延滞,改善了果蝇产卵对拟茎点霉的趋避作用。【结论】拟茎点霉是果蝇的一株条件性病原真菌,而东方醋酸杆菌可以有效地减轻拟茎点霉对果蝇生长发育和存活率的损害,从而提高果蝇适合度。     

肠道微生物群加重黑腹果蝇盐胁迫反应

【背景】高盐饮食目前引起普遍关注,肠道微生物与盐胁迫的相互作用正成为研究热点之一。【目的】以黑腹果蝇为宿主模型,探讨肠道微生物对果蝇盐胁迫反应的影响与潜在机理。【方法】利用平板计数法和定量PCR法检测果蝇肠道载菌量;利用存活率和运动能力测定装置测定果蝇适合度;用化学试剂和抗生素处理建立无菌果蝇,测定肠道菌对果蝇盐胁迫反应的影响;利用亮蓝食用色素染料渗透性实验检测果蝇肠道屏障的完整性;应用实时定量PCR检测先天免疫系统的活性。【结果】高盐处理引起果蝇肠道菌群失调,导致其肠道载菌量显著增加。此外,高盐饮食(high salt diet,HSD)降低了黑腹果蝇成虫的存活率和运动能力。经0.75 mol/L NaCl处理,雌性GF (germ-free)果蝇存活率比对照组升高了11%,同时混合抗生素有效地提高了高盐处理后果蝇的存活率。肠道微生物加剧了肠道屏障功能损伤,雌性GF果蝇出现染料渗透性实验现象的百分率比对照组降低了8%。在分子水平上,盐胁迫下雌性GF果蝇体内Attacin-C、Duox基因表达水平分别是CR(conventionally reared)果蝇的2.5倍和1.7倍。【结论】肠道微生物加重果蝇盐胁迫反应,引发高盐诱导的肠屏障功能紊乱,并且抑制高盐诱导的先天免疫活性。     

我国三地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响

【目的】Wolbachia 是广泛存在于节肢动物和丝状线虫体内的一类共生菌, 能够以多种方式对宿主产生影响。精卵细胞质不亲和（CI）是其引起的最普遍的表型, 即感染Wolbachia的雄性宿主与未感染或感染不同品系的雌性宿主交配后, 不能产生后代或后代极少, 而感染同品系Wolbachia的雌雄宿主交配后则能正常产生后代。我们前期研究发现, 湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇Drosophila melanogaster被Wolbachia感染。本研究旨在明确这3个地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响。【方法】利用Clustal X软件对Wolbachia的wsp基因序列进行比对, 利用MEGA软件构建系统发育树。采用多位点序列分型（MLST）的方法对Wolbachia进行分型。通过区内交配和区之间杂交的方式研究不同地区黑腹果蝇体内Wolbachia 的关系及其对果蝇生殖的影响。【结果】湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇中感染的Wolbachia都是属于A大组的Mel亚群。这3个地区果蝇感染的Wolbachia的序列类型（ST）不同, Wolbachia之间存在一定的差异。湖北武汉和天津果蝇中的Wolbachia能引起强烈的CI表型, 而云南六库果蝇中的Wolbachia引起的CI强度相对较弱。武汉果蝇中Wolbachia不能完全挽救天津果蝇中Wolbachia引起的CI表型, 而天津果蝇中Wolbachia也不能完全挽救武汉果蝇中Wolbachia引起的CI表型。【结论】武汉和天津地区黑腹果蝇中的Wolbachia可能距离较远。Wolbachia的长期共生可能对黑腹果蝇的进化产生了一定的影响, 湖北武汉与云南六库的黑腹果蝇中感染的Wolbachia属于不同的序列类型, 这2个地区的黑腹果蝇已发生了一定的分歧, 产生了一定的生殖隔离。     

共生大肠杆菌促进黑腹果蝇生长发育

【背景】共生菌对宿主的很多生理功能有着重要影响,但微生物菌群的多样性和复杂性使得探索其潜在的机制存在困难。黑腹果蝇的无菌和悉菌模型可以被用来研究细菌和宿主的相互作用。【目的】分离和鉴定果蝇肠道大肠杆菌,并研究其对宿主生长发育的影响。【方法】利用大肠杆菌选择性培养基分离果蝇肠道大肠杆菌,通过16S rRNA基因序列比对鉴定菌株。利用体外和体内定殖实验验证共生关系。通过果蝇的发育历期和生长速率实验检测该细菌对宿主生长发育的影响。利用RT-qPCR技术对促胸腺激素及胰岛素信号通路相关基因的表达水平进行检测。【结果】从实验室饲养和野生果蝇肠道体内分离并鉴定得到大肠杆菌。体内和体外定殖试验中大肠杆菌可以和果蝇肠道共生菌共存,说明大肠杆菌是果蝇肠道共生菌。另外,大肠杆菌通过提高果蝇生长速率促进其发育。在分子水平上,大肠杆菌可以激活果蝇体内脑促胸腺激素和胰岛素信号通路相关基因的表达。【结论】大肠杆菌是果蝇肠道共生菌并能促进果蝇生长发育。     

共生大肠杆菌促进黑腹果蝇生长发育（英文）

【背景】共生菌对宿主的很多生理功能有着重要影响,但微生物菌群的多样性和复杂性使得探索其潜在的机制存在困难。黑腹果蝇的无菌和悉菌模型可以被用来研究细菌和宿主的相互作用。【目的】分离和鉴定果蝇肠道大肠杆菌,并研究其对宿主生长发育的影响。【方法】利用大肠杆菌选择性培养基分离果蝇肠道大肠杆菌,通过16S rRNA基因序列比对鉴定菌株。利用体外和体内定殖实验验证共生关系。通过果蝇的发育历期和生长速率实验检测该细菌对宿主生长发育的影响。利用RT-qPCR技术对促胸腺激素及胰岛素信号通路相关基因的表达水平进行检测。【结果】从实验室饲养和野生果蝇肠道体内分离并鉴定得到大肠杆菌。体内和体外定殖试验中大肠杆菌可以和果蝇肠道共生菌共存,说明大肠杆菌是果蝇肠道共生菌。另外,大肠杆菌通过提高果蝇生长速率促进其发育。在分子水平上,大肠杆菌可以激活果蝇体内脑促胸腺激素和胰岛素信号通路相关基因的表达。【结论】大肠杆菌是果蝇肠道共生菌并能促进果蝇生长发育。     

混合菌群调节果蝇产卵偏嗜性

[目的]利用果蝇产卵偏嗜性作为评价指标,研究影响混合菌群平衡的因素及竞争机制,并揭示混合菌对果蝇后代存活率的影响.[方法]将植物乳杆菌(Lactobacillus planterum)、大肠杆菌(Escherichia coli)和二者混合菌发酵处理酪蛋白琼脂食物;利用双向选择产卵器检测成年雌性果蝇的产卵偏嗜性;平板计...     

霍氏肠杆菌对黑腹果蝇生长和发育的影响

【背景】共生菌群可以影响宿主的生理、代谢以及神经行为,黑腹果蝇是研究宿主与共生菌作用机制的优秀遗传模型。【目的】分离和鉴定黑腹果蝇体内的共生菌,并研究其对果蝇生长和发育的影响。【方法】利用YG固体培养基分离果蝇肠道菌;革兰氏染色、生化鉴定和16S rRNA基因比对鉴定菌种;体内定殖和世代传递实验验证细菌与果蝇的共生关系;建立无菌和悉菌模型,通过发育历期和生长速率来验证其促生长作用;RT-PCR检测促生长分子基因表达;免疫荧光染色检测果蝇肠道细胞的增殖;葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖浓度。【结果】分离到一株能够明显促进果蝇生长发育的细菌,经鉴定为霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei),该菌可以稳定定殖于黑腹果蝇肠道以及培养基内,而且可以世代垂直传递。该菌可明显地促进果蝇的生长,并通过加速促胸腺激素的分泌来发挥促生长作用,同时可以促进果蝇肠道细胞的增殖。霍氏肠杆菌相较于无菌果蝇可以降低体内葡萄糖水平。【结论】霍氏肠杆菌是黑腹果蝇的有益共生菌,实验证实其可以促进果蝇的生长和发育。     

共生表皮葡萄球菌促进果蝇胚后发育

【背景】动物体定殖有多种共生微生物,这些共生微生物严重影响着宿主生理和病理,日益成为研究热点之一。【目的】分离与鉴定黑腹果蝇共生菌,探究表皮葡萄球菌对黑腹果蝇的发育影响和潜在作用机制。【方法】用CEM培养基(Carotenoid expression medium)从果蝇肠道内分离细菌,通过16SrRNA基因序列比对鉴定菌株;以发育时间和幼虫表面积检测果蝇的发育时期和生长速率;利用实时定量PCR检测果蝇促前胸腺激素与胰岛素通路的激活。【结果】从果蝇体内分离到的菌株为表皮葡萄球菌,该菌可以有效定殖于果蝇的肠道。表皮葡萄球菌通过提高果蝇生长速率而显著促进其发育。在分子水平上,表皮葡萄球菌激活PTTH和胰岛素信号以刺激宿主的生长发育。【结论】表皮葡萄球菌是果蝇的一种共生菌,可以通过调控PTTH和胰岛素信号而刺激果蝇生长发育。     

拟果蝇对不同寄主水果的产卵选择与适应性研究

【目的】探明拟果蝇Drosophilasimulans对不同寄主水果的行为选择及适应性。【方法】利用四臂嗅觉仪等测定了拟果蝇对5种水果（苹果、红提、香梨、香蕉和杨梅）的趋性与产卵选择性,并比较不同水果饲喂对拟果蝇生殖和适合度指标的影响。【结果】拟果蝇对不同水果的气味喜好为：杨梅>香蕉>香梨>苹果,产卵选择喜好表现为：香蕉>红提>杨梅>香梨>苹果;与苹果饲养相比,拟果蝇在香蕉和杨梅上的产卵量较高、发育历期较短,而其孵化率、化蛹率和羽化率在5种寄主水果上无显著差异（P>0.05）。【结论】该研究初步明确了拟果蝇对5种水果的行为偏好及适应性,拟果蝇对不同水果的气味与产卵的偏好差异可能是其行为选择性与后代适应性权衡的结果,研究结果为该虫的综合防控提供理论依据。     

植物乳杆菌促进黑腹果蝇生长发育

【目的】检测乳酸菌对果蝇发育历期的影响,进一步探讨其对果蝇促生长的分子机制。【方法】利用选择性培养基MRS从黑腹果蝇Drosophila melanogaster体内分离乳酸菌,利用革兰氏染色、生化方法及16S rRNA基因进行鉴定;通过体内定植和世代传递实验验证该菌是黑腹果蝇的共生菌;采用悉生模型检测乳酸菌对黑腹果蝇发育的促生长作用;利用实时定量PCR技术检测黑腹果蝇体内促前胸腺激素基因PTTH和胰岛素通路相关基因InR的表达水平;利用葡萄糖试剂盒检测血淋巴液葡萄糖浓度。【结果】从黑腹果蝇中分离到的菌株鉴定为植物乳杆菌Lactobacillus plantarum FY1菌株(Gen Bank登录号:KY038178),可在黑腹果蝇肠道内定植,每个肠道定植量约为104CFU,并能在世代间稳定传递。FY1菌株体外发酵可降低p H值至5.2,可诱导无菌果蝇卵至蛹发育时间由20.0 d缩短至6.9 d,卵至成虫发育时间由30.0 d缩短至10.7 d,其生长速率是无菌果蝇的约2倍。实时定量PCR结果表明,FY1菌株显著地提前了PTTH表达高峰期,同时降低果蝇中InR表达水平,血淋巴液葡萄糖浓度从5.1 mg/mL降低至2.7 mg/mL。【结论】植物乳杆菌是黑腹果蝇的一种益生菌,推测能通过胰岛素信号通路促进宿主黑腹果蝇的生长和发育。     

大蒜素调控黑腹果蝇产卵偏嗜性和适合度

[目的]研究果蝇对大蒜素的产卵选择,并解析果蝇产卵避性的机制和生物学意义.[方法]应用产卵双向选择装置,检测黑腹果蝇Drosophila melanogaster雌成虫对0.01％,0.015％和0.02％大蒜素的产卵选择性;利用产卵装置,检测黑腹果蝇对大蒜素的位置效应;通过毛细管摄食法检测黑腹果蝇摄食行为;利用黑暗(...     

不同成熟度杨梅果实上果蝇的动态变化

【目的】果蝇类害虫是杨梅果实的主要害虫,本文旨在探讨果蝇对不同成熟度果实的选择倾向以及杨梅园果蝇动态变化规律。【方法】通过饲养获得黑腹果蝇Drosophila melanogaster种群,探讨果蝇在不同成熟度杨梅果实上的繁殖量,通过果园调查统计杨梅成熟过程中落果数量、落果和树上挂果中果蝇数量。【结果】杨梅成熟过程中,果色经历绿色、粉红色、红色和紫红色变化过程;果蝇分别在各种成熟度果实上繁殖时,绿色果实上果蝇后代数量最少,但接近成熟的粉红色、红色和紫红色果实上果蝇后代数量无显著差异;同时提供各种成熟度的果实时,随着果实成熟度增加,黑腹果蝇的后代繁殖数量增多。在果实成熟前后对果园果蝇数量的调查表明,在果实成熟前,落果中果蝇数量显著高于树上挂果,落果是果园果蝇的主要繁殖地;但当果园果实大量成熟时,挂果中果蝇数量显著多于落果,挂果成为果蝇主要繁殖场所。【结论】在杨梅园,果蝇存在从地面落果转移至树上挂果的动态变化,果蝇对不同成熟度果实的选择性差异可能是这种动态变化的主要原因。     

敲低piwi基因对黑腹果蝇血细胞增殖及分化的影响

【目的】探究敲低piwi基因对黑腹果蝇Drosophila melanogaster血细胞增殖及分化的影响。【方法】利用黑腹果蝇e33C-Gal4和Hml-Gal4-UAS-2×EGFP品系分别与野生型w¹¹¹⁸和UAS-piwi RNAi品系杂交,实现在黑腹果蝇游离血细胞或淋巴腺中降低piwi基因的表达;采用免疫荧光染色方法检测Piwi蛋白在血细胞中的定位及其对黑腹果蝇血细胞增殖与分化的影响。【结果】Piwi蛋白在黑腹果蝇游离血细胞及整个淋巴腺中都表达,且主要定位在细胞质;敲低piwi基因导致游离血细胞数量明显增加,处于有丝分裂M期的细胞数量增加,但未影响游离血细胞中浆细胞及薄层细胞的分化;敲低piwi基因对淋巴腺血细胞增殖无影响,但导致浆细胞过度分化及薄层细胞的产生。【结论】piwi基因在果蝇游离血细胞中的缺失可引起血细胞过度增殖,而在淋巴腺中敲低可引起血细胞的异常分化。     

产气荚膜梭菌促进黑腹果蝇的生长和发育

【目的】黑腹果蝇Drosophila melanogaster肠道中栖生着众多微生物,通过分离和研究其内共生菌,以研究肠道菌群的多态性和作用。【方法】利用Hungate滚管技术从黑腹果蝇成虫肠道分离厌氧细菌;通过记录果蝇的发育历期和生长速率,检测该细菌对果蝇发育和生长的影响。【结果】首次从黑腹果蝇肠道内分离到一株产气荚膜梭菌Clostridium perfringens。该菌能够有效地定植到果蝇肠道内,是果蝇肠道共生菌。产气荚膜梭菌显著地缩短无菌果蝇的发育历期,将无菌果蝇成蛹天数由20 d缩短到8.1 d,羽化天数由30 d缩短到12.7 d。该菌还可以提高果蝇生长速率。【结论】本研究揭示了产气荚膜梭菌是果蝇的内共生菌,可以通过提高生长速率而有效地促进果蝇的生长和发育。     

植物乳杆菌、苹果醋酸杆菌和酿酒酵母三种微生物对黑腹果蝇行为和发育的影响

[目的]肠道微生物在宿主的多种生命活动中发挥重要作用.本研究旨在通过研究植物乳杆菌Lactobacillus plantarum,苹果醋酸杆菌Acetobacter malorum和酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae 3种微生物对黑腹果蝇Drosophila melanogaster觅食、产卵和发...     

食物营养对黑腹果蝇中肠干细胞的影响

【目的】研究市场上常见的几种儿童、青少年较为喜爱的小食品的主要营养成分,及其对黑腹果蝇Drosophila melanogaster的体重、发育等的影响,进而探讨膳食中营养均衡的重要性。【方法】采用双缩脲法、苏丹Ⅲ染色法及碘酒染色法分别对食物中的蛋白质、脂肪及淀粉含量进行测定。分别用基础培养基或实验用食品配制的培养基培养黑腹果蝇,待果蝇卵孵化后,取一定数量果蝇个体进行称重,并对果蝇中肠进行解剖和免疫荧光染色,观察果蝇肠道发育情况。【结果】基础食物(培养基)中的蛋白质、脂肪及淀粉含量配比较为均衡,而实验用零食有些脂肪含量较高,有些蛋白质含量较高,有些淀粉含量较高,配比严重失衡。淀粉及脂肪含量均较高的食物能引起果蝇体重超重;同时果蝇肠道细胞Arm/Pros的染色显著增加,显示肠道干细胞数目显著增加,另外果蝇肠壁明显加厚;而食物中淀粉或蛋白质严重缺失的食物则引起果蝇发育障碍。其中,在高碳水化合物但几乎没有蛋白质存在的食物中,果蝇干细胞数目同样增加很多,肠壁加厚,但其体重显著降低,同时发育迟缓。在高蛋白高脂肪低碳水化合物的食物中,中肠干细胞数目明显减少,果蝇肠壁变薄,发育受到影响。将几种实验组食物按照基础食物的蛋白质、脂肪及淀粉含量进行配比混合,模拟营养的均衡配比,喂养果蝇后发现,营养成分配比均衡极大地缓解配比失衡后所造成的中肠损伤,并使果蝇的个体发育恢复均衡。【结论】食物中的营养失衡会显著影响果蝇的体重以及肠壁和肠道干细胞的数目,导致果蝇体重下降或上升,肠道细胞增殖功能紊乱,对果蝇发育产生严重影响。这些结果提示了儿童偏好零食引起的营养不良和过度肥胖及肠道功能障碍,因此建议青少年儿童不能偏好零食,要做到合理膳食,营养均衡。