黑腹果蝇的性别控制

性别的形成包括两个过程,即性别决定和性别分化。果蝇的性别控制研究包括性别决定、性别分化、性别鉴定、性别诱导和性别控制5个方面。性别决定是在两种不同发育途径之间的选择,它提供了一个研究基因调控的模式系统。果蝇的性别决定问题已经研究得相当详细［1］。性别分化是使胚胎向着雌性或雄性发育的过程,决定了性别表型。果蝇的性别分化也取得了不少研究成果。近年来,许多重要的性别调控基因已被克隆和鉴定。随着果蝇基因组全序列测定的完成,果蝇的性别控制研究将会更为深入而完善。本文对与黑腹果蝇性别决定和性别分化相关的一些问题进行综述。     

嗅觉缩短了果蝇的寿命

一项研究指出,食物的嗅觉特征也许是调节寿命的一个关键,食物的味道可能是潜在的可得到的营养信号。过去的研究显示,包括啮齿类以及灵长类的大多数动物,它们摄入的热量被严格限制时,寿命会更长。酵母是果蝇食物的主要成分。Sergiy Libert和同事让被严格限制热量的果蝇Drosophil     

果蝇产卵行为的偏好和可塑性实验模型

我们用经典的Sherrington模型构建了一个以食物环境为输入,果蝇产卵行为为输出的神经行为学模型,并且对这个模型的敏感性以及可塑性进行了探索性研究．通过给果蝇提供不同的食物成分和浓度,我们发现,果蝇在不同浓度的食物上产卵量有明显偏好差异,并表现出很好的敏感性和稳定性．而当阻断了果蝇的嗅觉感受神经元后,产卵的浓度偏好受到了影响．另一方面,我们用经典条件化的学习方式对果蝇的产卵行为进行训练后,发现果蝇也可以学会将光照条件和产卵行为偶联起来．这也证明了这个模型具有很好的可塑性．这个模型将为今后进一步研究果蝇食物偏好、产卵行为、条件化学习等的神经和分子机制奠定良好的基础．     

第21届国际生物学奥林匹克竞赛试题理论B-3·遗传-进化-生物系统学

1果蝇（Drosophila melanogaster）具有一个XX（雌）-XY（雄）类型的性别决定系统。Y染色体在人类决定了男性．而果蝇属昆虫的性别决定则依赖于个体中X染色体数目与所含常染色体单倍体套数的比率。     

控制果蝇小肠干细胞自我更新的基因

像果蝇等能够进行基因操控的动物，是研究控制干细胞功能的基因网络的理想模型。现在，Takashima等人描述了果蝇的一个新体系——果蝇的后肠（hindgut），它对于研究一般意义上的干细胞分化和控制可能会具有价值。随着小肠细胞衰老，它们会被由自我更新的小肠干细胞（ISCs）所产生的新细胞取代。     

狼蛛的化学感受器在寻觅定位猎物中的作用研究

为探明蜘蛛的化学感受器在寻觅定位猎物中的作用,本研究以拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata为捕食者、以果蝇为猎物,将蜘蛛饲养在室温23℃±1℃下,使其适应于当前的生长环境。以果蝇成虫饲养狼蛛,使其熟悉猎物气味。实验前,停止供给猎物,使狼蛛处于饥饿状态。一个星期后进行实验,采用Y型嗅觉仪法在黑暗条件下研究了狼蛛对猎物体液气味和体表气味的灵敏度反应。结果表明在实验距离内,狼蛛均能够正确选择有果蝇体液气味端,选择指数显著高于无果蝇体液气味端(P0.05),停留时间显著高于无果蝇体液气味端(P0.05),但当狼蛛与有果蝇体液气味端距离增大后,狼蛛对气味敏感程度下降,当狼蛛与气味源距离达到11 cm后,虽然狼蛛仍然能够正确选择有果蝇体液气味端,但选择指数显著下降(P0.05),回归分析显示,狼蛛对有果蝇体液气味端选择指数与狼蛛和气味源间距离呈高度负相关。同时,研究结果发现狼蛛对果蝇体液气味比果蝇体表气味的反应更敏感。     

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...     

名刊封面

《自然》2005.11.10雄性果蝇的同性恋行为人们第一次发现果蝇的"无果实"基因时,就对它产生了浓厚的兴趣,因为没有一个基因像它这样,突变后能把雄果蝇变成同性恋。但是,"无果实"基因是如何影响大脑发育,使雄果蝇产生性取向的改变呢?这一期的封面故事给了我们有关的答案。研究人员发现了一组神经元,它     

冻干胡蜂蜂蛹对果蝇寿命和繁殖性能的影响

本实验通过研究胡蜂蜂蛹冻干品对果蝇寿命和繁殖力的影响,证明胡蜂蜂蛹具有延缓衰老和增强繁殖性能的作用。采用乙醚麻醉法,收集8h（小时）内羽化的成虫,选择个体大小相近的雌雄果蝇,在不同浓度的培养基中饲养,每两天观察统计一次果蝇死亡数,直到全部死亡。结果表明,雌雄果蝇在5．0％实验组与对照组的平均寿命比较均具有极显著差异性（P〈0．01）,雌雄果蝇在0．2％和1．0％实验组与对照组比较平均寿命差异性显著（P〈0．05）,由此可见胡蜂蜂蛹可延长果蝇平均寿命;0．2％,1．0％组的果蝇子代数显著高于对照组果蝇子代数（P〈0．05）,5．0％组果蝇子代数极显著高于对照组果蝇子代数（P〈0．01）,由此可见冻干胡蜂蜂蛹可增强果蝇的繁殖能力。     

非人灵长类的亲缘选择

亲缘选择是动物进化的重要研究领域之一,非人灵长类因具有丰富的社会网络,是亲缘选择研究领域的重要类群。动物进行亲缘选择的前提是亲缘识别,并常通过社会行为的亲缘偏向表现。因此,本文从非人灵长类的亲缘识别机制和亲缘关系对其社会行为的影响两方面进行了综述:熟悉性和表现型匹配是目前普遍认同的非人灵长类亲缘识别机制,同时这两种机制并不相互排斥,它们可能共同在灵长类的亲缘识别中起作用;在非人灵长类中,亲缘关系是影响社会行为模式的主导因子,它影响着多种灵长类个体的友好行为、攻击行为和性行为的选择,同时亲缘偏向行为在不同物种中表现不尽相同,说明亲缘选择理论可以部分解释灵长类的行为,但存在一定的局限性。本文分析了两种亲缘识别机制的异同以及在实际研究中利用亲缘选择理论解释非人灵长
类社会行为的局限及可能原因。目前,对非人灵长类社会中的亲缘选择研究正逐步深入,其中分子遗传学技术的应用是重要的推动力量。同时,依然存在诸如汉密尔顿规则参数估计和新大陆猴的亲缘选择研究案例的难点,有待研究者进一步探究。     

获取果蝇三龄幼虫的简便方法

果蝇三龄幼虫是观察果蝇唾液腺细胞巨大染色体的好材料 ,如何获取果蝇三龄幼虫 ?我们设计了一个简便的方法 ,效果较好。该方法是 :在天气暖和的日子里 ,取一清洁的广口瓶 ,放入一些已发酵的面团 ,倒入适量凉开水 ,搅拌发面成糊状 ,厚约 2～ 3cm。取纱布盖住瓶口 ,用线扎紧 ,在纱布的中央开一小孔 ,将广口瓶放到窗口。不久 ,就会有果蝇飞进瓶里 ,在发面上生活 ,雌雄果蝇交配、产卵 ,卵孵化成幼虫 ,幼虫以发面中的酵母菌为食。当发现有幼虫爬到瓶壁上时 ,取其大的即为充分发育的三龄幼虫。果蝇生活史 (即卵→幼虫→蛹→成虫 )的长短与温度关系…     

果蝇求偶行为分子调控机制的研究进展

果蝇(Drosophila)的求偶行为受多个基因调控,例如fruitless(fru)、dissatisfaction(dsf)和retained(retn)等。它们通过不同的剪切方式产生特异性产物,利用这些产物来控制雌雄果蝇的求偶行为,它们的剪切方式是雌雄果蝇求偶行为和性别决定所必需的。主要阐述了这些基因在果蝇求偶行为方面的分子调控机制,为进一步研究果蝇的求偶行为和性别决定提供理论依据。     

体内生物钟基因的克隆化

果蝇是遗传学研究中经常使用的材料它的Per基因位点有维持体内生物钟的重要作用。当该基因发生突变时,行动的日节律(体内生物钟决定的动物日节律)即不再是24小时左右,有时可长达29小时,有时     

非人灵长类动物睡眠地点的选择与利用

睡眠行为在非人灵长类动物的生活史中占有十分重要地位。关于非人灵长类睡眠地点选择与利用的研究是灵长类行为生态学领域的核心课题之一。本文回顾以往的研究, 总结了非人灵长类动物睡眠地点选择的三个主要影响因素, 即捕食压力引起的安全因素, 睡眠地点的舒适因素和卫生因素; 分别对非人灵长类睡眠地点选择的三种主要形式进行了初步的成因讨论, 对未来的研究方向进行探索性地展望。     

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。     

非人灵长类声音通讯的研究进展

声音通讯是非人灵长类研究一个重要的研究领域,有助于了解非人灵长类的社会行为、个体关系、行为进化和社会演化等,甚至对探究人类语言起源和进化等方面也具有十分重要的意义。本文通过对非人灵长类声音通讯的研究内容、影响因素和研究方法等进行了梳理,探讨非人灵长类声音通讯研究的前景和展望,旨在进一步推动国内非人灵长类声音通讯研究的深入,同时为相关研究提供借鉴和参考。     

与温度喜好行为有关的神经元

果蝇脑中蘑菇体结构内的神经元,是学习、记忆和睡眠调控等过程所必需的。Sung-Tae Hong等人所做的一项研究表明,它们在温度喜好行为中也起一定作用。一些动物,同我们人类一样,通过改变它们的代谢来从内部调控体温。但对像果蝇等其他动物来说,体温是与它们环境所进行的热交换的结果。果蝇能够本能地寻找一个与它们在遗传上所喜好的体温相匹配的环境,这个过程与哺乳动物设定固定体温的过程相似。当蘑菇体神经元中依赖于AMP的环状激酶活性被人为调低时,果蝇便不能找到它们所期望的温度;当这个活性增强时,它们便喜欢较高的温度。这项研究表明,温度感觉可能与学习和基因共享一些细胞机制。     

灵长类比较基因组学的研究进展

随着人类和黑猩猩全基因组测序工作宣布完成,以及其他灵长类基因组测序工作的逐步开展,目前已经积累了大量的灵长类基因组数据,一个崭新的研究领域——灵长类比较基因组学应运而生。该文主要通过对人类和其他非人灵长类系统关系和基因组结构的比较,从系统进化、基因组结构和基因表达调控等方面评述该领域的研究进展,阐述人类、黑猩猩与其他非人灵长类之间的主要生物学差异,揭示人类进化的生物学机制。     

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。     

本刊编委马原野研究员简介

马原野,男。1982年毕业于云南大学生物系动物学专业;同年到中国科学院昆明动物研究所灵长类研究室工作。1987—1988年在美国耶鲁大学神经生物学系做博士后研究;1995—1996年英国牛津大学实验心理系作访问科学家;1996—1999年美国亚利桑那大学心理学系作访问科学家。现任昆明动物研究所中国科学院知识创新工程“认知病理障碍组”学科带头人,研究员,博士生导师。从事灵长类脑认知行为的研究。1999年着手建立灵长类认知神经科学实验室,是一个独具特色的、以大脑认知行为活动为主要研究对象的电生理实验室。主要利用现代生物物理学、神经电生理…