全 文 ：福 建 师 范 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
T f B J OU R N A L O F F U J I A N T E A CH旧R S U N IV E R S I T Y
( N A T U RA L S C I E N CE )
2 ( 3 ) : 8 5
一 9 2
,
19 86
野 亚麻蝇 作 为 衰老 生 物 学
实 验 动 物 的 研 究
傅文庆 庞万敏 傅福英
( 生物系衰老细胞生物学研究室 )
一
, 摘 要
我们选择野亚麻蝇 ( Par a s a r e o p h a g a s玄, i乙15 , M e a d e ) 作为农老生物 学的一种实 脸
动物 , 发展 了一套简易快捷 的培养野亚麻蝇的技术 , 韭用以 进行连续近亲繁技 , 迄今已
传 了十余代 . 各世代的生长发育均健康正常 . 我们还发展 了玲亚麻蝇 的刹腹采集幼 虫 、
延竣幼虫化蛹 、 收集幼虫体液和成虫唾液 、 进行成虫胸腔注针等项 简易技术 , 为进一步
研 究打下 了基础 .
言
今
昆虫作为衰老生物学的实验动物 , 具有很多优点 : ( 1) 繁殖快 , ( 2) 寿 命 短 , (3 )个
体小 , “ )容易得到遗传上的纯品系 , ( 5 )如果生活条件 ( 温度 、 湿度 、 食谱 、 光照等 )
保持恒定 , 则它们的生活史基本上也是恒定的 ( 例如 , 两个世代之间的间隔时间相当一
致 ) . 这样 , 我们可以在较短时间和 .较小空间内 , 获得足够数量的个体 , 用 于 衰 老和
寿命的分析研究 , 并获得比较可靠的结论认 因 此 昆 虫 被广泛用作衰老生物学的实验动
物 ,` , , , , : .
、 双翅目昆虫是较常用的实验动物 , 这是因为 : ( 1) 双翅目昆虫属于完全变态 ,成 虫的
所有体细胞都由有丝分裂后的细胞组成不` 1 . 因此 , 实验结果的分析比较简单 , 可以得出
较为明确的结论 , ( 2) 双翅目幼虫具有一对唾液腺 , 其中的巨细胞内具有巨染 色 体 , 这
样 , 种内的寿命变异有时可 以一直追踪到细胞和分子水平 . 双翅目昆么唾液腺体外培养
的成功为这类研究提供了方便 [ . , 。 , , , . 1 . 必须特别指出 , 双翅目昆虫的唾液腺虽为幼 虫 器
官 , 但也都是由有丝分裂后的细胞组成 .
在双翅目昆虫中 , 果蝇曾经最常被用于衰老生物学研究 , 但它有一定的局限性 , 因
为它们一般从湿培养基中摄食 , 粪便也排泄于培养基中 , 很难精确测定平均每个个体一
生的营养消耗盘 . 而营养物质的消耗已被证明与寿命有十分密切的关系 f “了. 由于这样 ,
另一种双翅目昆虫一一 家蝇 , 已被发展为衰老生物学的实验动物 . 因为家蝇可以摄食干
青物 , 便于精确测定个体一生中的平均营养物质消耗量 ,
《 福 建 师 范 大 学 学 报 》 自 然 科 学 版 19 85 年s 月
我们发现家蝇作为实验动物仍有一些缺点 .( 1 )家蝇大部分时间都在运动( 在雌 雄
同笼时尤其如此 ),在估计每个个体一生的运动量时遇到很大困难 , 而运动量也已被证明
与寿命有很密切的关系 t ” ’ , ( 2) 家蝇的个体不够大 , 焦注射药物时 , 操作很不方便 ·
我们选择了野亚麻蝇作为实验动物 . 因为 : ( l) 麻蝇平时很安静 , 但如受到刺激 (光 、
液动等 ) , 可以作大运动量的运动 , 这样为运动彝的测定提供了方便 ; (2 )个体 较 大 ,
在注射药物时操作方便 , ( 3 )野亚麻蝇寄生于腐肉 , _其抗腐肉毒的能力是值得注意的 ,
二 、 材料和方法
1
. 顶奋试脸
19 8 5年 6 月 12 日 , 我们用四个蟋 , 在福建师大生物系食堂附近进行引种 , 得 13 个麻
蝇幼虫 , 将幼虫培养于小碟中 , 小碟里于细砂上 . 幼虫成熟后 , 爬出小碟 , 进入细砂中
化蛹 , 得蛹 13 只 . 将蛹检出 , 置木制蝇笼中 , 得羽化成虫 13 只 . 继续培养成虫 , 成虫自
行抱对交配 。 抱对时间很长 , 在不受干扰时 , 可超过 24 小时 . 雄性成虫腹 部 狭 长 、 尾
尖 , 雌性成虫腹部短圆 、 尾钝 (图 10) . 麻蝇是卵胎生动物 , 检查雌虫体内受精卵是否 巳
发育成幼虫, 可捕捉雌虫 , 轻压其腹部 , 即可压出幼虫 . 幼虫运动十分活跃 , 肉眼可见 .
待雌虫腹内幼虫发育完成时 , 用碎猪肉或碎鱼肉招引 , 雌蝇则在猪肉或鱼肉上产幼虫 .
我们试用瘦猪肉 、 猪肝 、 猪胰 、 马蛟鱼 、 带鱼 、 鲜鸭蛋等作为幼虫培养基的主要成
分 ,连续培养麻蝇两代幼虫 , 发现用鲜鸭蛋为主的培养基幼虫生长不好 , 其余培养基均适
于幼虫生长发育 . 在此基础上 , 我们试验并总结了一套麻蝇的培养方法 .
·
2
. 培养方法
A
. 幼虫培养 : 采用带鱼为麻蝇幼虫培养基的主要成分 . 为了排除带鱼的腥臭味 , 培
养箱装有排臭囱 .
所用带鱼 , 新鲜的 、 半新鲜的或稍带臭味的均可 . 将带鱼切去头尾 , 冲洗干净 , 确
认无其他昆虫幼虫附著其上时 , 置。℃以下冰冻保存 . 每份培养墓配方如下 : 带 鱼 60 克
( 湿重 ) 、 蔗搪 5 克、 棉花 5 克、 水 20老升。
将带鱼捣碎 , 与蔗塘 、 棉花和水充分混合后 , 放入培养瓶中 . 培养瓶为普通的广 口
玻璃峨头瓶 ( a1 ) . 接种幼虫前 , 将装有培养基的培养瓶放在 30 ℃下回温 l 小时 . 每份
培养墓接种 20 条幼虫 , 瓶 口用白布盖上并紧扎瓶口 . 幼虫在30 ℃下发有 3一 3 . 5天 即 成
熟 , 成熟幼虫大且集中于瓶 口 , 这是它们在寻找干燥的地方化蛹 , 此时可向培养瓶中加
入细砂 ( 预先经 25 目 /厘米 2筛子过筛 ) 至离瓶口 3厘米处 , 瓶口仍用原布盖住并扎紧 .
成熟幼虫在细砂中 , 于 30 ℃下经 1一 1 . 5天完成化蛹 . 揭去布盖 ,倒出细砂和培养基 ,
用 2 5目 /厘米 2筛子过筛 , 将蛹分离出来 , 贮存于 30 ℃下 .
经过 7一 7 . 5天蛹开始羽化 . 在羽化前一天 , 将蛹随机分组 , 装进纸盒 , 放入蝇笼 .
蛹在 3 天内完成羽化 , 少数未羽化者用开水处死 . 以羽化第二天为 。 天 .
声 刀 . 成虫培养 : 蝇房 2 . 5米 , , 室温 2 9 . 5 士 .0 5℃ , 相对湿度 70 一80 肠 , 40 w 日光灯
照明 1 6小时 /日 , 天花板上有吊扇 , 蝇笼架的对面有排气扇 ,
.

《 福 建 师 范 大 学 学 报 》 自 然 科 学 版 19 86年 9 月
养皿中预先放置的小块带鱼上 . 在幼虫爬行中 , 可以计算出幼虫数目 . 一般每只雌蝇可
获得 40 一 60 条幼卑. 将附有幼虫的带鱼 , 接种于培养基中 , 方法如上所述 ,
肠 . 提前化峨试脸
把发育时间不同的幼虫 , 移入干砂中 , 置于 30 ℃下 , 使未完全成熟的幼虫提前化蛹 .
6
. 延砚化蛹试软
向幼虫已完全成熟的培养瓶罐水 , 使水几乎淹没培养基 , 同时向培养基加入 20 克碎
带鱼 , 重新用布盖住瓶口并扎紧 , 使成熟幼虫找不到适宜的地方化蛹 .
7
. 幼虫体液和成虫睡液的收滚
将成熟幼虫洗于净 , 用左手拇指和食指轻轻捏住虫体 , 用解剖针在虫体背部透明区
斜扎一针 , 流出的液体用的微升微里注射器收集 .
将饲养成虫的食物换成白砂糖 . 成虫在蔽食蔗搪前 , 先分泌唾液将蔗糖润湿 . 切开
食物袋 , 取下湿蔗糖 , 其中含有成虫唾液 .
.
B
. 成虫脚腔注射试脸
羽化 3 天的成虫用乙醚麻醉 . 左手持眼科镊 , 轻轻夹住供体成虫右翅 , 右手持 10 微
升微 t 注射器 , 在右翅下斜扎一针 , 吸取流出的体液 , 并将它注入一只受体成虫的右翅
下胸腔中 . 受体成 虫注射伤 口用熔化的石蜡封住 .
三 、 结 果 和 讨 论
我们选择一对祖蝇 ( 图 l a ) 用上述麻蝇培养技术进行了连续近亲繁殖 , 至今已 1 代
( 总 13 代 ) , 并还在传代之中 , 是一个高度的自交系 . 我们把这个自交系称为 “ 福州 61
号” ( F 6 z ) , 经鉴定 , 这种麻蝇为野亚麻蝇 ( p ar os ar e o p人电 a s言执 “ `s , M e a d e )气 在 F 6 1
自交系中 , 每个世代都发现有残翅个体 , 有的一翅残缺 , 一翅正常 (图 I c) , 有的两翅皆
残 , 但大部分个体的翅膀是正常的 ( 图 1b ) . 残翅个体的寿命较短 , 很少能达到群体的
平均寿命 . 但在正常个体中 , 最高寿命为平均寿命 2倍的个体的出现率约 1肠左右 , 达到
2
.
5一 3 . 0倍的出现率约为 0 . 1肠 . 可见 , 在野亚麻蝇中 , 长寿个体的出现率是很高的 . 其
他作者在其它昆虫中也有类似的发现 [ 2 , , 但没有引起进一步研究 . 这些长寿个体功能衰
退 , 在自然条件下可能无法生存 , 因此它们对种内个体的数量可能没有很大影响 , 而对
衰老现象的研究却可能是很好的材料 . 在 F 61 中 , 雌雄成虫皆可达到长寿 , 但雄蝇达到
长寿的机会略高 , 雄蝇的平均寿命也比雌蝇略长 .
自交系 F 61 的第 9 、 10 两代的生命表和残存曲线分别见表 1和图 2 . F 61 的残存曲线呈
中间型 ( 处于矩形与对角线型之间 ) , 因此可 以认为在 F 61 成虫群体中存在着衰老现象 .
但残存曲线下降坡不很陡削 , 因此群体中的许多个体 , 与其说是死于衰老 , 毋宁说是死
.上海昆虫研究所范滋德教授帮助种的鉴定 , 特此致谢 . 野亚麻蝇的分类地位及特征 , 详见范 滋
德 : 《 中国常见蝇类检索表 》 , 科学出版社 , 1 9 65 ,
3 期 野亚麻蝇作为衰老生物学实验动物的研究 89
于有害基因纯合所引起的缩寿效应 ( 例如残翅个体的早死 ) . 因此 , 在应用这样的 自交
系来研究衰老机制和进行抗衰老药物筛选时 , 不能不有所限制 , 例如只取一个较大群体
( 例如 1 , 0 0个个体 )中最后残存的 20 一 30 肠个体作为研究对象 . 但是 , 如欲筛选延缓有
害基因的表达从而增加寿命的药物 , 这样的自交系可能是适 当的模型 ! ` ’ : .
衰 1 舒亚麻蝇 F 61 自交系第 9 、 10 代生命衰 .
第 9 代
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4 7 2
4 5 4
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3 6 3
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7
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3 8 8
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4 9 9
4 9 9
4 7 6
4 4 7
3 5 9
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9 5
3 5
4 4 2
4 4 2
4 2 5
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. .
* F 61 自交系第 9 , 10 两代的父母年龄均为 12 天 , 均生活在 30 ℃ 、 相对湿度 70 一 80 % 、 光照16/ 卜
时的实验室条件下 . 第 9代在第 28 天残存 60 个个体 , 第 10 代在第 23 天残存 129 个个体 , 这些残存
的个体被用于其他实验 .
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图 2 好亚麻蝇 F 61 自交系第 9 , 10 代残存曲坡
第 9代在生命的第28 天尚余60 个个体 , 第 10 代在生命的 23 天尚余 129 个个体 .
这些残存的个体被用于其他实验 .
加 《福 建 师 范 大 学 学 报 》 自 然 科 学 版 198 6年 。月
` . . ., . . , . . . . 月 . . . . . . . 门 户 . , . . , ` . , ~ , 一 — 一 - - - , - -~ 一 一一一~ 一- 一 - -一一 .一- - 一一一 ~ 一 ~一一~ 一 - - - . 一一 一一~ , 目 目 . . ~ 目` 目知 . . . 目叫 , ~一` 如果 F 61 自交系 , 与另一个自交系进行杂交 , 可能会得到杂种优势的群体 , 借以研
究衰老的遗传机制 . 如欲筛选能延缓衰老的药物 , 也最好利用两个自交系杂交的群体 ,
如 L王n st 在果蝇方面所进行的互交实验那样川 .
我们在解剖 F 61 自交系的成虫尸体时发现 , 在生活超过群体平均寿 命的许多雌 蝇
中 , 其腹内具有发育完好的幼虫 . 我们培养过这些幼虫 , 发现它们能正常发育、 成熟 、化
蛹和羽化 . 野亚麻蝇剖腹采集的幼虫 , 与自然生产的幼虫具有同样高的存 活 率 ( 几 乎
10 肠 ) , 这就为采集野生野亚麻蝇进行实验室培养提供了方便 . 可用捕蝇器大量捕捉麻
蝇 , 然后将装有麻蝇的捕蝇器置于自来水冲击之下 , 将麻蝇击晕 , 分离出雌蝇 , 先进行
种的鉴定 , 然后剖腹采集幼虫 , 这样可在第一代就采集到不混杂其他种的 、 足够数量的
野亚麻蝇供实验用 .
在前述培养条件下 , 野亚麻蝇幼虫不论是经过 3一 3 . 5天成熟后化蛹的或是尚未成熟
幼虫置于砂中使之提前化蛹的 , 其蛹的羽化时间均为 7一 7 . 5天 . 因此 , 在进行药物试验
时 , 应考虑这种现象 . 有的药物能延缓幼虫成熟 , 但延缓了多长时间 , 似应根据是否有
少数幼虫已在培养基表面化蛹为准 , 如果提前将它们移至千砂中花蛹 , 它可能不是该药
物延缓幼虫发育的全部时间 .
在隽成熟幼虫延梁化蛹的试验中 , 培养基被水所淹 , 培养瓶又为布所盖 而 无 法 爬出 , 成熟幼虫找不到适当的地方化蛹 , 少数幼虫淹死水中 , 另有少数幼虫将身体的一部
分露出水面化蛹 , 呈蛹的特有深褐色 , 但浸于永中的那部分身体仍保持幼更特有的乳白
色 , 这样形成 “半蛹” . 但大多数成熟幼虫因找不到合适地方化蛹 , 被迫仍 过 幼 虫生
活 . 在 30 ℃下经过 7 天 , 也即在正常情况下成熟幼虫经过化蛹 、 并从蛹羽化为成虫的时
间后 , 将这些被迫仍过幼虫生活的幼虫移入干砂中并仍保持在 30 ℃ , 它们在另一个 7 天
内化蛹并从蛹羽化为成虫 . 就是说 , 这些延缓化蛹的幼虫多过了 7 天的幼虫生活 .
降低培育温度和增加每份培养基中幼虫的密度均可延长幼虫期 I’1 . 延缓幼虫发育期
将使成熟的寿命也相应延长 . 我们进行的延缓化蛹试验在恒定3。℃下使幼虫阶段延长 -7
天 . 在正常情况下 , 这段时间足以使大部分 ( 如果不是全部 ) 幼虫基因被蛹和成虫基因
所代替 , 但因化蛹受阻 , 成熟幼虫被迫仍然使用这套幼虫基因 , 这对将来成虫寿命有怎
样的影响 , 是值得进一步研究的 .
此外 , 我们发展了上述若干简单方法收集野亚麻蝇幼虫的体液和成虫的唾液 , 为进
一步研究提供了方便 .
昆虫的血液循环是开放式循环 , 胸腔 (或腹腔 )内注射 , 可能就相当于人类的血管往
射 , 可以保证注射的药物不被胃肠道所消化 . 我们将经过注射的 10 只成虫放回蝇笼中 ,
和其他未注射的成虫生活在一起 . 前者有石蜡标记 , 容易辨认 . 在观察群体死亡率的过
程中 , 没有发现经过注射的个体有早死现象 .
3 期 野亚麻蝇作为衰老生物学实验动物的研究
参 考 文 南戈
奋
〔l 〕 R oek s t ei n M , M i q u e l J ( 1 9 7 3 ) . I n R o e k s t e i n M ( e d ) : “ T h e P h y s i o l o g y o f I n s e e t a , ”
Z n d e d
.
N e w Y o r k a n d L o n d o n : A e a d a m i e P r e s s
, P P
.
3 7 1
一
4 7 8
.
「2〕 C l a r k A M , R o e k s t e i n M ( 19 6 4 ) . I n R o e k s t e i n M ( e d ) : “ T h e P h y s i o l o s y o f
I n s e e t a
, ”
N e w Y o r k a n d L o n d o n : A e a d e m i e P r e s s
, P P
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2 2 7
一
2 8 1
.
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V o l
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l , A l a n R
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L i s s
, I n e
.
,
N e w Y O r k
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P P
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5 1
一
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,
D e B i a n e h i A G
,
G a m b a r i n i A G
,
P u e y o M T
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L a r a F J S ( 1 9 7 6 )
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C i e n e i a e
C u l e u r a
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V o l
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,
Y u B P
,
B e r t r a n d H A ( 19 8 2 )
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P r o e N a t l A e a d S e i U S A 7 9 : 4 2 3 9
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4 2 4 1
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A g e i n g , C R C R r e s s
.
P P
.
2 5
.
奋 琳割卜才肛工兰一份 , 忿户一 ~
92 《 福 建 师 范 大 学 学 报 》 自 然 科 学 版 1 9 8 6年 9 月
A S t u d y o n t h e F le s h f ly t P
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T h e f l e s h全ly ( P ar os ar e o P h a g a s玄仇 i不15 , M e a d e ) w a s e h o s e n f o r t h e s t u d y o f a g o i n s
d u e t o i t s m a n y d e s i r a b l e P r o P e r t i e s
.
A q u o t a o f m e d i u m f o r 2 0 0 l a r v ae w a s a s
全o l l o w s : 6 0 8 o f s e a 一 f i s h ( w e t w e i s h t ) , 5 9 o f e o t t o n , 5 9 o f s u g a r a n d 2 0m l o f w a t e r -
A q u o t a o全 m e d i u m w a s P u t i n a g l a s , ob t t l e ( F i g . l d ) , t h e b o t t l e s w i t h l a r v a e w e r e
e o v e r e d t i g h t l y w i t h a P i e e e o f e l o t h a n d i n e u b a t e d a t 3 0 ℃ f o r 3一 3 . 5 d a y s , t h e n
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.
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f r o m m e d i u m i n t o s a n d s a n d e h a n g e d i n t o P u P a e i n l
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.
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T h e d i e t f o r a d u l t s
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w a t e r f o r a d u l t s w a s P o u r e d i n t o a s m a l l b o t t l e w i t h
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· t e s t w a s w a n t e d t o b e m a d e w i t h a d u l t s o r l a r v a e
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U n d e r t h e e o n d i t i o n s o f t h e t e m P e r a t u r e
,
h u m i d t y a n d d i e t d e s e r i b e d a b o v e
,
f e m a l e a d u l t s g a v e b i r t h t o l a r v a e i n s t e a d o f l a y i n g e g g s i n 7
一
8 d a y s o n 1 0一 3 0 9
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·企i s h w h i e h w a s P u t i n e a e h a d u l t , 5 e a g e , T h e l a r v a e w e r e t h e n e o l l e e t e d
a n d d e l i v e r e d t o m e d i u m t o s t a r t a n e w g e n e r a t i o n
.
S o m e o f t h e s P e e i a l m e t h o d s h a v e b e e n d e v e l o P e d f o r s t u d y o f t h e b i o l o g y
。 f a琴e i n琴 i n t h e f卫e s h f ly ,
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