摘要: 【目的】昆虫中经常可见体色变化,但是关于其作用价值了解甚少。高桥氏果蝇Drosophila takahashii在遗传上表现出腹部黑化的不连续变化。为了测定生理性状是否可能受黑化的影响,我们调查了3个不同色型个体腹部黑化的变化和胁迫相关性状,检验了季节性环境条件将增强相应的季节性表型的适应性这一假说。【方法】从不同海拔地点采集高桥氏果蝇,对深色和浅色纯育品系的遗传杂交进行的孟德尔分析证实存在一个主要位点,为D等位基因显性。对种群以及3种色型果蝇的生理生态学性状进行了统计分析。【结果】在旱季观察到深色等位基因频率的显著增加,在雨季会出现体色较浅的果蝇,这说明气候选择起着重要作用。不过,在这两个季节中体色居中的果蝇均很多。中间色型的果蝇由于适应而表现出所有性状的F值均显著增加(P<0.001),但在深色和浅色纯育品系中未观察到这类适应效果(P≥0.42)。【结论】通过不同性状的测定结果我们提出,在干冷胁迫条件下,在深色型中观察到显著更高的生理学耐性;而在湿热条件下,在浅色型中观察到显著更高的生理学耐性。有意思的是,中间表型在这两种条件下均有较强的适应能力。而且,我们发现温湿度的季节性改变给胁迫相关的性状施加了选择压力。

摘要: 【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。

摘要: 衰老是一个复杂的生物学过程,涉及到有害物质的积累导致整体生命功能的下降,生物的生理状况逐渐恶化,最终导致疾病和死亡。黑腹果蝇Drosophila melanogaster作为最重要的遗传学工具之一,近年来常被用于衰老的研究,以阐明衰老的发生与发展机制。本文结合本实验室的研究进展,综述了果蝇寿命调控的生理生化机制,如保幼激素、胰岛素/类胰岛素生长因子、TOR信号网络、腺苷酸活化蛋白激酶信号通路、热量限制和饮食限制、氧化应激、小分子RNA以及鞘脂类代谢都会对果蝇的寿命产生影响。除此之外,基因调控网络研究还能够发现潜在的与长寿相关的基因组区域,将有可能发现更多寿命相关基因。以果蝇为模式生物的研究,对于其他昆虫衰老、存活等种群生物学问题的研究以及天敌、益虫保育和害虫控制,具有十分重要的指导意义。

摘要: 【目的】已有研究表明,食用了饲喂以沙丁胺醇为主要成分的瘦肉精的动物肉类后,瘦肉精成分会在人体内富集,摄入过量沙丁胺醇会对生物体造成不良影响,但是,其具体毒性作用机理目前尚不明确。作为一种模式生物,黑腹果蝇Drosophila melanogaster与哺乳动物的基因具有较高的同源性,且具有繁殖周期短、方便进行遗传操作等优势。因此,我们通过研究过量沙丁胺醇对黑腹果蝇基因组稳定性、细胞凋亡和蛋白表达的影响,来探究它对生物体毒性作用的机理。【方法】将野生型黑腹果蝇3龄幼虫用含沙丁胺醇(120μg/m L)的饲料饲喂2 h后,对幼虫翅成虫盘进行H2Av抗体免疫染色。选取rpr-lac Z转基因黑腹果蝇1龄幼虫用含沙丁胺醇(40和120μg/m L)的饲料饲喂,对幼虫翅成虫盘进行lac Z活性测定。提取沙丁胺醇处理后的野生型3龄幼虫总蛋白,采用SDS-PAGE比较对照组和实验组蛋白表达的差异,并通过质谱分析差异蛋白的氨基酸序列。【结果】沙丁胺醇处理后,经免疫荧光染色发现野生型黑腹果蝇幼虫翅成虫盘部分细胞中组蛋白H2Av的量有显著增加。随着沙丁胺醇浓度的增加,转rpr-lac Z报告基因黑腹果蝇成虫盘细胞lac Z活性增强。采用SDS-PAGE和质谱分析表明,沙丁胺醇处理后黑腹果蝇肌动蛋白(Actin-87E)和异柠檬酸脱氢酶表达量上升。【结论】沙丁胺醇处理会引起黑腹果蝇细胞核DNA损伤,对基因稳定性有显著影响,并且会促进细胞凋亡和蛋白表达的改变。沙丁胺醇可能通过促进肌肉收缩和加速生物体能量代谢这两方面来减少脂肪积蓄。

摘要: 微小RNA(microRNA,miRNA)是一类长度在22 nt左右的内源非编码小RNA,广泛存在于动物、植物、病毒等多种有机体中,是机体正常衰老与疾病的重要调控因子。本文对果蝇不同生长时期miRNA的表达模式、主要衰老相关信号通路以及与衰老相关的miRNA进行了综述。在果蝇的不同发育时期均有特定的miRNA发挥重要作用,其表达模式与功能相关;miRNA参与了主要衰老分子信号通路的调控,如胰岛素/胰岛素样生长因子(IIS)通路和雷帕霉素靶蛋白(TOR)通路。研究表明,miRNA通过调控衰老相关信号通路中的靶基因,进而促进或延缓果蝇衰老,如miR-34,miR-8,miR-14,miR let7和miR-277等。因此,研究参与衰老调控的miRNA,为阐明衰老机制及抗衰老药物的设计奠定了基础。