果蠅 經(jīng)典模式生物、果蠅 屬的一類(lèi)昆蟲(chóng) 果蠅
果蠅(學(xué)名: drosophilid 或 drosophilid fly )是昆蟲(chóng)綱,雙翅目,果蠅科,果蠅屬的一類(lèi)昆蟲(chóng),該屬已知的種數量約為1000種,其中包括 黑腹果蠅 、巴氏果蠅等物種。果蠅屬于小型蠅類(lèi),成蟲(chóng)體長(cháng)為1.5~4毫米。蟲(chóng)體多為黃褐色或黑色。頭部具復眼。觸角第三節為橢圓形或圓形,觸角芒羽狀分枝。口器舐吸式。雄蠅第一對胸足跗節的第一亞節基部有一梳狀黑色鬃毛結構,叫做性梳。
基本信息
拉丁學(xué)名
drosophilid或drosophilid fly
科學(xué)分類(lèi)
主要特征
果蠅分布于世界上幾乎所有的亞熱帶以及熱帶地區,例如 非洲 、歐州中南部、亞洲中南部、美洲中部、 拉丁美洲 以及 大洋洲 等。舊大陸熱帶,特別是東洋區,被認為是果蠅的重要起源和分化中心。 果蠅作為一種實(shí)驗生物,有很多例如:遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科將其作為模式物種,其中應用最為廣泛的就是黑腹果蠅。基于對這些模式物種的研究,推動(dòng)了相應學(xué)科的方法和理論的發(fā)展。
果蠅主要危害水果蔬菜,成蟲(chóng)將卵產(chǎn)在果實(shí)皮下,卵孵化后,以幼蟲(chóng)就地取食汁液為害,幼蟲(chóng)先在果實(shí)表層為害,然后向果心蛀食,被害后的果實(shí)逐漸軟化、變褐、腐爛。
形態(tài)特征
成蟲(chóng) 果蠅屬于小型蠅類(lèi),體長(cháng)1.5~4毫米。蟲(chóng)體多為黃褐色或黑色。頭部有一對紅色的復眼,兩復眼內側有三對眼緣剛毛,復眼間的后頭中央微微隆起,形成一個(gè)三角區。額具1對前曲的眶鬃和1~2對后曲的眶鬃,單眼鬃和內、外頂鬃一般存在,后頂鬃平行或端部略會(huì )合。喙短曲,口器舐吸式。中胸盾片具縱行排列的正中剛毛2~10列;一般具肩鬃、溝前鬃各1對,背側鬃、翅上鬃和翅后鬃各2對;背中鬃通常2對,有時(shí)1對或3~4對。小盾片背面裸,一般具小盾鬃2對,某些屬的小盾基鬃退化。翅透明,有時(shí)具淡褐或褐色斑紋;前緣脈有2個(gè)缺刻,伸達R2+3或R4+5脈末端;亞前緣 脈細弱 、退化不全;第二基室與中室聯(lián)合或有橫脈隔開(kāi)。足脛節常有端前鬃。雄性腹部第6+7氣門(mén)位于第6背板的腹緣附近,雌性產(chǎn)卵器骨化較弱。
卵幼蟲(chóng)和蛹 卵小而橢圓,白色,背側有2~10個(gè)絲狀物或2個(gè)膜質(zhì)突起。幼蟲(chóng)淡色,蛆型,頭和口器均退化,頭大部縮入胸內,主要部分為頭咽骨,露于外面的僅為一尖細的頭節和一對口鉤,用其搗爛食物,然后吸取汁液;口鉤內緣齒的數目可隨齡期的不同而變化,一般1齡有1齒,2齡有2~3齒,3齡有9~12齒;體分12節,除頭節外,胸部3節,腹部8節,每節的背腹面常有微小的 鉤形突 ,后端有2個(gè)肉質(zhì)突起和成對的后氣門(mén)。蛹為圍蛹,圓筒形,前氣門(mén)和后瘤突發(fā)達。
雌雄對比 對比項目
雌
雄
大小
雌性體型相對較大
雄性體型相對較小
條紋
雌體腹部背面有寬窄相近的5條黑色條紋
雄體腹背只有3條,上部?jì)蓷l窄,最后1條寬且延伸至腹部腹面,呈一明顯黑斑。
形態(tài)
雌體腹部末端略尖,整體較寬厚
雄體腹部末端呈鈍圓,整體相對窄小
性梳
雌蠅無(wú)性梳
雄蠅第一對胸足跗節的第一亞節基部有一梳狀黑色鬃毛結構,叫做性梳
外生殖器
雌性外生殖器顏色較淺
雄蠅外生殖器顏色較深
分布棲息
分布范圍 果蠅分布于世界上幾乎所有的溫帶、亞熱帶以及熱帶地區,例如非洲、歐州中南部、亞洲中南部、美洲中部、拉丁美洲以及大洋洲等。
棲息環(huán)境 果蠅多棲息在腐爛的水果及蔬菜上、垃圾堆里,自然界中的花叢中、腐草下、果園里、菜地間、林蔭樹(shù)上流出的汁液、森林中的腐爛樹(shù)皮、朽株、落葉以及肉質(zhì)的真菌上等。
生活習性 成蟲(chóng)常見(jiàn)于熟透的瓜果及腐敗植物上,舐吸糖蜜物質(zhì)以補充營(yíng)養,并產(chǎn)卵于發(fā)酵爛果的表面。幼蟲(chóng)喜滋生于腐爛的果實(shí)、垃圾或醋缸等場(chǎng)所,多數以爛果中的酵母為食,少數有潛葉、潛莖的習性或捕食蜘蛛卵及介殼蟲(chóng)。
生長(cháng)繁殖
生活史 果蠅的1個(gè)完整的生活周期分為4個(gè)時(shí)期,為卵、幼蟲(chóng)、蛹、成蟲(chóng)。卵經(jīng)22~24小時(shí)可孵化為幼蟲(chóng),幼蟲(chóng)經(jīng)兩次蛻皮稱(chēng)為三齡幼蟲(chóng),長(cháng)約4毫米左右,幼蟲(chóng)上有一鉤狀口器,約4天左右可化為蛹,剛化為蛹顏色呈淡黃色,之后逐漸硬化變成深褐色。成蟲(chóng)果蠅自羽化后8小時(shí)可交配,2天后即可產(chǎn)卵,成蟲(chóng)果蠅在25攝氏度下一般可存活37天。果蠅的生活周期一般較短,完成一個(gè)世代所需的時(shí)間,視種類(lèi)和生態(tài)環(huán)境而異。
主要價(jià)值
研究?jì)r(jià)值 果蠅屬中的一些種類(lèi),特別是黑腹果蠅。自18世紀以來(lái),一直作為相對理想的 動(dòng)物遺傳學(xué) 研究材料。在細胞遺傳學(xué)的發(fā)展史上,摩爾根學(xué)派由于選用了果蠅作為動(dòng)物試驗材料而獲得了很大的成功。果蠅易于飼養,繁殖快,生活史短,具備動(dòng)物遺傳學(xué)研究材料所需要的條件;在飼養過(guò)程中,能自發(fā)地和不斷地出現大量變種,從而為研究提供了豐富的材料;同時(shí),細胞染色體數目?jì)H為8個(gè),4對染色體(3對大型和1對小而圓點(diǎn)形染色體)的形態(tài)、大小及著(zhù)絲點(diǎn)位置等均易于區別,特別是幼蟲(chóng)唾腺細胞保留期間的多線(xiàn)染色體,其體積不僅比一般細胞染色體大百余倍,而且沿著(zhù)其長(cháng)度又帶有大小深淺 不同的橫紋斑,把染色體的不同區域標記起來(lái)。鑒于果蠅的這些優(yōu)點(diǎn),極大地促進(jìn)了細胞遺傳學(xué)的飛速發(fā)展。 2000年3月果蠅 全基因組測序 工作基本完成,在果蠅的基因組中編碼蛋白質(zhì)的基因大約有1360多個(gè),其數量比線(xiàn)蟲(chóng)少,但功能更為復雜多樣。在這些基因當中約一半與哺乳動(dòng)物編碼蛋白質(zhì)的基因具有較高的同源性,超過(guò)60%的人類(lèi)疾病基因在果蠅的基因組中有直系同源物,其中人類(lèi)的腫瘤、神經(jīng)疾病、畸形綜合征等有關(guān)基因與果蠅基因同源的可能性相當大。因此,以果蠅為模型研究人類(lèi)疾病的發(fā)病機制,諸如帕金森病癥、脆性X綜合征癥、糖尿病、早老性癡呆癥等有非常重要的意義。
養殖技術(shù)
野外采集 取一個(gè)容量為500毫升的 廣口瓶 和帶有 滴管 的橡膠塞。在瓶?jì)确湃胍恍└癄€的水果,或者是甜酒糟,其量為瓶的1/3。滴管吸入少量 乙醚 后管口用 凡士林 或 石蠟 封好。將誘集瓶放在垃圾堆旁或水果市場(chǎng)一角,也可以放在廚房,甚至米酒壇子旁邊都可以。注意瓶子不要將蓋子塞住瓶口,以便瓶?jì)鹊臍馕兑绯龊凸壍倪M(jìn)入。過(guò)一段時(shí)間發(fā)現有果蠅在瓶?jì)龋杆賹⑸w子塞住瓶口,然后擠壓滴管膠頭將適量乙醚注入瓶?jì)取4渎樽砗笕〕觯M(jìn)而培養出果蠅的幼蟲(chóng)以供實(shí)驗用(觀(guān)果蠅唾液腺染色體),注意注入瓶?jì)鹊囊颐巡灰^(guò)量,避免麻醉過(guò)深至死。
培養基成分選擇 培養基各成分對果蠅壽命影響的研究表明:糖類(lèi)是雌果蠅壽命的關(guān)鍵因子,缺少糖會(huì )使果蠅的生長(cháng)和發(fā)育受到嚴重的影響,但是高糖濃度下果蠅的體重相對于低糖濃度是下降 的,與人類(lèi)的糖尿病情況相似。從平均壽命和半致死時(shí)間來(lái)看,酵母粉是第二大制約因子,酵母粉為果蠅的生長(cháng)提供蛋白質(zhì)、微量元素和維生素等,在果蠅的生長(cháng)發(fā)育尤其是幼蟲(chóng)的發(fā)育中起到至關(guān)重要的作用。小麥加工料培養基飼喂果蠅的效果要極顯著(zhù)的優(yōu)于 玉米粉培養基 ,使用后可使果蠅的發(fā)育期縮短,繁殖力提高,體重增加。其中麥麩和全麥粉的飼養效果又顯著(zhù)優(yōu)于標粉,這是由于用前二者配制的培養基比較疏松,透氣性好。因而能提供充足的氧氣使更有利于酵母菌的生長(cháng)繁殖,從而為果蠅生長(cháng)繁殖提供較豐富的食源,特別為幼蟲(chóng)發(fā)育提供了較理想的場(chǎng)所。并且培養基中添加維生素E能顯著(zhù)延長(cháng)果蠅平均壽命,壽命延長(cháng)的百分率與喂食果蠅的維生素E濃度有一定的量效關(guān)系。
注意事項 防止培養基長(cháng)霉
當外界溫度不適應 果蠅生長(cháng)時(shí)(溫度低于18攝氏度),培養基接種后的7天 內,非常容易長(cháng)霉。 要避免長(cháng)霉,應注意 : 對培養果蠅用的器皿要嚴格消毒;
其培養基要營(yíng)養全面;
接種時(shí)也要進(jìn)行消毒。
果蠅防雜
果蠅復壯
若果蠅長(cháng)期在較低的溫度下保種,低溫會(huì )使其生活力下降,許多性狀出現退化,甚至變異,影響實(shí)驗結果,因此,需每隔一定時(shí)期對果蠅進(jìn)行復壯。
物種危害與防治
危害 果蠅主要危害櫻桃果實(shí),成蟲(chóng)將卵產(chǎn)在櫻桃果皮下,卵孵化后,以幼蟲(chóng)就地取食汁液為害,幼蟲(chóng)先在果實(shí)表層為害,然后向果心蛀食,被害后的果實(shí)逐漸軟化、變褐、腐爛。幼蟲(chóng)發(fā)育成老熟幼蟲(chóng)后咬破果皮脫果,脫果孔約1毫米大小。1粒果實(shí)上往往有多頭果蠅為害,幼蟲(chóng)脫果后表皮上留有多個(gè)蟲(chóng)眼。經(jīng)調查,受害果實(shí)多以中晚熟品種為主,受害率一般在35%以上,個(gè)別品種達到80%以上。果蠅除危害甜櫻桃外,還危害其它成熟的水果和部分蔬菜,如成熟的油桃、桃、李、杏、葡萄、西紅柿及腐爛后的蘋(píng)果、梨、辣椒等。
防治 生物防治
可以采用煙驅成蟲(chóng)的方法,即在成蟲(chóng)產(chǎn)卵期間,將 苦蒿 、 艾葉 晾至半干,在輕微風(fēng) 的天氣 傍晚,于果園上風(fēng)處堆積生火熏煙后,再以鮮山蒼子或按樹(shù)枝葉覆蓋,使其產(chǎn)生濃煙,驅趕成蟲(chóng)效果很好,但大風(fēng)或無(wú)風(fēng)日效果較差。可保護捕食性天敵,如蜘蛛類(lèi)和螞蟻,果蠅幼蟲(chóng)出果后和跌落地面化蛹前,常被螞蟻取食,也可引進(jìn)寄生性天敵。 物理防治
利用果蠅成蟲(chóng)的趨化性,誘殺成蟲(chóng)。于6月上中旬果實(shí)開(kāi)始著(zhù)色時(shí),將香瓜、菜瓜從中剖開(kāi)或抽果皮等,在糖醋藥液中浸泡數小時(shí)后,懸掛在樹(shù)冠中,每株2~4處。也可將腐爛瓜果堆在樹(shù)下,淋透糖醋液進(jìn)行誘殺。還可將牛皮紙剪成20厘米寬、長(cháng)適量的紙塊浸入糖醋液中,1小時(shí)后撈出曬至半干,涂上凡士林,以圖釘 釘于樹(shù)干上,誘黏成蟲(chóng)。 化學(xué)防治
在櫻桃園實(shí)施糖酒醋液誘殺的同時(shí),樹(shù)上噴施5%天然除蟲(chóng)菊素1000~1500倍液1次,10天后重噴1次。每株樹(shù)重點(diǎn)噴施內膛部分。除此之外在果園周邊、地面、地埂的雜草叢生處,噴施1次20% 滅蠅胺 800倍液,或2.5% 高效氯氰菊酯 2000~4000倍液、50%敵敵畏500倍液。隔10天再?lài)?次。也可使用芹菜的乙醇提取物,其對果蠅的驅避效率和熏蒸效率均可達100%,且隨著(zhù)試液濃度的增大驅避效果增強。 農業(yè)防治
主要是清潔果園及凈化周邊環(huán)境。5月底至6月初, 楊梅 果實(shí)著(zhù)色前,將園內及周邊植物殘體及枯葉、灌木、雜草等清除干凈,阻斷成蟲(chóng)遷飛取食的食物鏈,減少成蟲(chóng)基數。摘除受害果實(shí),清理落地殘果,營(yíng)造不利于果蠅棲息的生態(tài)環(huán)境;可采用套袋法,即在6月上旬末,果實(shí)著(zhù)色后,用聚丙烯袋套在果實(shí)上,可完全避免果蠅為害,效果相對較好。
相關(guān)知識
分類(lèi)研究歷史 中國果蠅最早的分布記錄來(lái)自臺灣。其后,德國昆蟲(chóng)學(xué)家依據存放于歐洲一些博物館 的臺灣產(chǎn)果蠅標本,描述了一些物種。Peng發(fā)表在A(yíng)nnot.Zool.Japon.上的論文“On some species of Drosophila from China”,是目前可以查到的有關(guān)中國大陸果蠅分類(lèi)的最早文獻。 后在教育科研工作者 談家楨 先生的推動(dòng)下,1985年至1994年的約10年間,國內多所高校和研究所,與日本北海道大學(xué)、 北海道教育大學(xué) 、 東京都立大學(xué) 等機構合作 ,開(kāi)展了對中國果蠅系統分類(lèi)和 進(jìn)化遺傳學(xué) 研究,對中國果蠅區系進(jìn)行了聯(lián)合調查。調查范圍北至 黑龍江 ,西至新疆,南至 海南 ,所采集標本經(jīng)整理,包括果蠅697物種,其中已知種378種。在378個(gè)已知種當中,162種為與日本共有種,75種為特有物種,均超過(guò)當時(shí)日本的已知屬(270種)及特有物種數(65種)這378種主要涉及: 在此期間,中日學(xué)者及其它國家學(xué)者發(fā)表了一系列果蠅分類(lèi)學(xué)論文;此后數年,仍有一系列主要基于此次合作研究而產(chǎn)生的論文發(fā)表出來(lái)。
2000年至今是中國果蠅分類(lèi)和系統發(fā)生研究的又一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。在區系調查和分類(lèi)學(xué)方面,主要集中于中國西南的云南、貴州和廣西, 華中地區 的湖南,華東的福建以及華南的廣東、海南。系統分類(lèi)研究涉及:
物種對比 對比項目
果蠅屬
蠅屬
體型
成蟲(chóng)體型較小,多在1.5~4毫米
成蟲(chóng)體型較大,多在2~12毫米
顏色
多為淡黃至黃褐色
多為灰色、灰黑或具金屬光澤
幼蟲(chóng)差異
幼蟲(chóng)淡色,蛆型,頭和口器均退化,頭的大部縮入胸內,主要部分為頭咽骨,露于外面的僅為一尖細的頭節和一對口鉤,用其搗爛食物,然后吸取汁液。體分12節,除頭節外,胸部3節,腹部8節,每節的背腹面常有微小的鉤形突,后端有2個(gè)肉質(zhì)突起和成對的后氣門(mén)
幼蟲(chóng)蛆狀,共有3個(gè)齡期,第1齡前氣門(mén)闕如,后氣門(mén)有1裂(很少2裂),口咽骨片簡(jiǎn)單,第2、3齡出現前氣門(mén),后氣門(mén)分別有2裂、3裂(很少3裂);前氣門(mén)指狀突最多可達14個(gè),后氣門(mén)的氣門(mén)板上有氣門(mén)裂、環(huán)和鈕,無(wú)氣門(mén)桿;口鉤腹面無(wú)齒,適于糞食、腐食、植食和肉食
圖片對比