果蠅 經(jīng)典模式生物、果蠅 屬的一類昆蟲(chóng) 果蠅
果蠅(學(xué)名: drosophilid 或 drosophilid fly )是昆蟲(chóng)綱,雙翅目,果蠅科,果蠅屬的一類昆蟲(chóng),該屬已知的種數(shù)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,成蟲(chóng)體長(zhǎng)為1.5~4毫米。蟲(chóng)體多為黃褐色或黑色。頭部具復(fù)眼。觸角第三節(jié)為橢圓形或圓形,觸角芒羽狀分枝??谄黧挛?。雄蠅第一對(duì)胸足跗節(jié)的第一亞節(jié)基部有一梳狀黑色鬃毛結(jié)構(gòu),叫做性梳。
基本信息
拉丁學(xué)名
drosophilid或drosophilid fly
科學(xué)分類
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(qū),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(qū),被認(rèn)為是果蠅的重要起源和分化中心。 果蠅作為一種實(shí)驗(yàn)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(yīng)用最為廣泛的就是黑腹果蠅?;趯?duì)這些模式物種的研究,推動(dòng)了相應(yīng)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,體長(zhǎng)1.5~4毫米。蟲(chóng)體多為黃褐色或黑色。頭部有一對(duì)紅色的復(fù)眼,兩復(fù)眼內(nèi)側(cè)有三對(duì)眼緣剛毛,復(fù)眼間的后頭中央微微隆起,形成一個(gè)三角區(qū)。額具1對(duì)前曲的眶鬃和1~2對(duì)后曲的眶鬃,單眼鬃和內(nèi)、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(duì),背側(cè)鬃、翅上鬃和翅后鬃各2對(duì);背中鬃通常2對(duì),有時(shí)1對(duì)或3~4對(duì)。小盾片背面裸,一般具小盾鬃2對(duì),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(dá)R2+3或R4+5脈末端;亞前緣 脈細(xì)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(jié)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(cè)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(nèi),主要部分為頭咽骨,露于外面的僅為一尖細(xì)的頭節(jié)和一對(duì)口鉤,用其搗爛食物,然后吸取汁液;口鉤內(nèi)緣齒的數(shù)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(jié),除頭節(jié)外,胸部3節(jié),腹部8節(jié),每節(jié)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(duì)的后氣門(mén)。蛹為圍蛹,圓筒形,前氣門(mén)和后瘤突發(fā)達(dá)。
雌雄對(duì)比 對(duì)比項(xiàng)目
雌
雄
大小
雌性體型相對(duì)較大
雄性體型相對(duì)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?jī)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(duì)窄小
性梳
雌蠅無(wú)性梳
雄蠅第一對(duì)胸足跗節(jié)的第一亞節(jié)基部有一梳狀黑色鬃毛結(jié)構(gòu),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(qū),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(xí)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(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),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(shù)以爛果中的酵母為食,少數(shù)有潛葉、潛莖的習(xí)性或捕食蜘蛛卵及介殼蟲(chóng)。
生長(zhǎng)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)兩次蛻皮稱為三齡幼蟲(chóng),長(zhǎng)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,視種類和生態(tài)環(huán)境而異。
主要價(jià)值
研究?jī)r(jià)值 果蠅屬中的一些種類,特別是黑腹果蠅。自18世紀(jì)以來(lái),一直作為相對(duì)理想的 動(dòng)物遺傳學(xué) 研究材料。在細(xì)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(yàn)材料而獲得了很大的成功。果蠅易于飼養(yǎng),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(yǎng)過(guò)程中,能自發(fā)地和不斷地出現(xiàn)大量變種,從而為研究提供了豐富的材料;同時(shí),細(xì)胞染色體數(shù)目?jī)H為8個(gè),4對(duì)染色體(3對(duì)大型和1對(duì)小而圓點(diǎn)形染色體)的形態(tài)、大小及著絲點(diǎn)位置等均易于區(qū)別,特別是幼蟲(chóng)唾腺細(xì)胞保留期間的多線染色體,其體積不僅比一般細(xì)胞染色體大百余倍,而且沿著其長(zhǎng)度又帶有大小深淺 不同的橫紋斑,把染色體的不同區(qū)域標(biāo)記起來(lái)。鑒于果蠅的這些優(yōu)點(diǎn),極大地促進(jìn)了細(xì)胞遺傳學(xué)的飛速發(fā)展。 2000年3月果蠅 全基因組測(cè)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(shù)量比線蟲(chóng)少,但功能更為復(fù)雜多樣。在這些基因當(dāng)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%的人類疾病基因在果蠅的基因組中有直系同源物,其中人類的腫瘤、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(dāng)大。因此,以果蠅為模型研究人類疾病的發(fā)病機(jī)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(yǎng)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?jī)?nèi)放入一些腐爛的水果,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?jī)?nèi)的氣味溢出和果蠅的進(jìn)入。過(guò)一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)有果蠅在瓶?jī)?nèi),迅速將蓋子塞住瓶口,然后擠壓滴管膠頭將適量乙醚注入瓶?jī)?nèi)。待其麻醉后取出,進(jìn)而培養(yǎng)出果蠅的幼蟲(chóng)以供實(shí)驗(yàn)用(觀果蠅唾液腺染色體),注意注入瓶?jī)?nèi)的乙醚不要過(guò)量,避免麻醉過(guò)深至死。
培養(yǎng)基成分選擇 培養(yǎng)基各成分對(duì)果蠅壽命影響的研究表明:糖類是雌果蠅壽命的關(guān)鍵因子,缺少糖會(huì)使果蠅的生長(zhǎng)和發(fā)育受到嚴(yán)重的影響,但是高糖濃度下果蠅的體重相對(duì)于低糖濃度是下降 的,與人類的糖尿病情況相似。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(zhǎng)提供蛋白質(zhì)、微量元素和維生素等,在果蠅的生長(zhǎng)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(yǎng)基飼喂果蠅的效果要極顯著的優(yōu)于 玉米粉培養(yǎng)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(yǎng)效果又顯著優(yōu)于標(biāo)粉,這是由于用前二者配制的培養(yǎng)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(zhǎng)繁殖,從而為果蠅生長(zhǎng)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(yǎng)基中添加維生素E能顯著延長(zhǎng)果蠅平均壽命,壽命延長(zhǎng)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(xiàng) 防止培養(yǎng)基長(zhǎng)霉
當(dāng)外界溫度不適應(yīng) 果蠅生長(zhǎng)時(shí)(溫度低于18攝氏度),培養(yǎng)基接種后的7天 內(nèi),非常容易長(zhǎng)霉。 要避免長(zhǎng)霉,應(yīng)注意 : 果蠅防雜
果蠅復(fù)壯
若果蠅長(zhǎng)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(xiàn)退化,甚至變異,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因此,需每隔一定時(shí)期對(duì)果蠅進(jìn)行復(fù)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(diào)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(dá)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(qū)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(qū)趕成蟲(chóng)效果很好,但大風(fēng)或無(wú)風(fēng)日效果較差??杀Wo(hù)捕食性天敵,如蜘蛛類和螞蟻,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(shù)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(zhǎng)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(nèi)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天再噴1次。也可使用芹菜的乙醇提取物,其對(duì)果蠅的驅(qū)避效率和熏蒸效率均可達(dá)100%,且隨著試液濃度的增大驅(qū)避效果增強(qiáng)。 農(nóng)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)著色前,將園內(nèi)及周邊植物殘?bào)w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(shù)。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(duì)較好。
相關(guān)知識(shí)
分類研究歷史 中國(guó)果蠅最早的分布記錄來(lái)自臺(tái)灣。其后,德國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)家依據(jù)存放于歐洲一些博物館 的臺(tái)灣產(chǎn)果蠅標(biāo)本,描述了一些物種。Peng發(fā)表在Annot.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(guó)大陸果蠅分類的最早文獻(xiàn)。 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(guó)內(nèi)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(jī)構(gòu)合作 ,開(kāi)展了對(duì)中國(guó)果蠅系統(tǒng)分類和 進(jìn)化遺傳學(xué) 研究,對(duì)中國(guó)果蠅區(qū)系進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)查。調(diào)查范圍北至 黑龍江 ,西至新疆,南至 海南 ,所采集標(biāo)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(dāng)中,162種為與日本共有種,75種為特有物種,均超過(guò)當(dāng)時(shí)日本的已知屬(270種)及特有物種數(shù)(65種)這378種主要涉及: 在此期間,中日學(xué)者及其它國(guó)家學(xué)者發(fā)表了一系列果蠅分類學(xué)論文;此后數(shù)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(guó)果蠅分類和系統(tǒng)發(fā)生研究的又一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。在區(qū)系調(diào)查和分類學(xué)方面,主要集中于中國(guó)西南的云南、貴州和廣西, 華中地區(qū) 的湖南,華東的福建以及華南的廣東、海南。系統(tǒng)分類研究涉及:
物種對(duì)比 對(duì)比項(xiàng)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(nèi),主要部分為頭咽骨,露于外面的僅為一尖細(xì)的頭節(jié)和一對(duì)口鉤,用其搗爛食物,然后吸取汁液。體分12節(jié),除頭節(jié)外,胸部3節(jié),腹部8節(jié),每節(jié)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(duì)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(xiàn)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(dá)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(duì)比