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果蠅
經典模式生物、果蠅屬的一類昆蟲
果蠅
果蠅（學名：drosophilid或drosophilid fly）是昆蟲綱，雙翅目，果蠅科，果蠅屬的一類昆蟲，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，成蟲體長為1.5～4毫米。蟲體多為黃褐色或黑色。頭部具復眼。觸角第三節(jié)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(jié)的第一亞節(jié)基部有一梳狀黑色鬃毛結構，叫做性梳。
基本信息
中文名
果蠅
拉丁學名
drosophilid或drosophilid fly
分布區(qū)域
世界上幾乎所有溫帶、亞熱帶以及熱帶地區(qū)
平均壽命
成蟲在25攝氏度下一般可存活37天
科學分類
界
動物界
門
節(jié)肢動物門
亞門
六足亞門
綱
昆蟲綱
目
雙翅目
科
果蠅科
屬
果蠅屬
主要特征
體長
1.5～4毫米
果蠅作為一種實驗生物，有很多例如：遺傳學、發(fā)育生物學、分子生物學等學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，推動了相應學科的方法和理論的發(fā)展。
果蠅主要危害水果蔬菜，成蟲將卵產在果實皮下，卵孵化后，以幼蟲就地取食汁液為害，幼蟲先在果實表層為害，然后向果心蛀食，被害后的果實逐漸軟化、變褐、腐爛。
形態(tài)特征
成蟲
果蠅屬于小型蠅類，體長1.5～4毫米。蟲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，形成一個三角區(qū)。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，有時具淡褐或褐色斑紋；前緣脈有2個缺刻，伸達R2＋3或R4＋5脈末端；亞前緣脈細弱、退化不全；第二基室與中室聯合或有橫脈隔開。足脛節(jié)常有端前鬃。雄性腹部第6＋7氣門位于第6背板的腹緣附近，雌性產卵器骨化較弱。
果蠅成蟲
卵幼蟲和蛹
卵小而橢圓，白色，背側有2～10個絲狀物或2個膜質突起。幼蟲淡色，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(jié)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(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個肉質突起和成對的后氣門。蛹為圍蛹，圓筒形，前氣門和后瘤突發(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，上部兩條窄，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 | 雌蠅無性梳 | 雄蠅第一對胸足跗節(jié)的第一亞節(jié)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 |
果蠅雌雄鑒定（左雌右雄）
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、林蔭樹上流出的汁液、森林中的腐爛樹皮、朽株、落葉以及肉質的真菌上等。
生活習性
成蟲常見于熟透的瓜果及腐敗植物上，舐吸糖蜜物質以補充營養(yǎng)，并產卵于發(fā)酵爛果的表面。幼蟲喜滋生于腐爛的果實、垃圾或醋缸等場所，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。
生長繁殖
生活史
果蠅的1個完整的生活周期分為4個時期，為卵、幼蟲、蛹、成蟲。卵經22～24小時可孵化為幼蟲，幼蟲經兩次蛻皮稱為三齡幼蟲，長約4毫米左右，幼蟲上有一鉤狀口器，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。成蟲果蠅自羽化后8小時可交配，2天后即可產卵，成蟲果蠅在25攝氏度下一般可存活37天。果蠅的生活周期一般較短，完成一個世代所需的時間，視種類和生態(tài)環(huán)境而異。
果蠅生活史
主要價值
研究價值
果蠅屬中的一些種類，特別是黑腹果蠅。自18世紀以來，一直作為相對理想的動物遺傳學研究材料。在細胞遺傳學的發(fā)展史上，摩爾根學派由于選用了果蠅作為動物試驗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，具備動物遺傳學研究材料所需要的條件；在飼養(yǎng)過程中，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，細胞染色體數目僅為8個，4對染色體（3對大型和1對小而圓點形染色體）的形態(tài)、大小及著絲點位置等均易于區(qū)別，特別是幼蟲唾腺細胞保留期間的多線染色體，其體積不僅比一般細胞染色體大百余倍，而且沿著其長度又帶有大小深淺不同的橫紋斑，把染色體的不同區(qū)域標記起來。鑒于果蠅的這些優(yōu)點，極大地促進了細胞遺傳學的飛速發(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的基因大約有1360多個，其數量比線蟲少，但功能更為復雜多樣。在這些基因當中約一半與哺乳動物編碼蛋白質的基因具有較高的同源性，超過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、神經疾病、畸形綜合征等有關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(yǎng)殖技術
野外采集
取一個容量為500毫升的廣口瓶和帶有滴管的橡膠塞。在瓶內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，以便瓶內的氣味溢出和果蠅的進入。過一段時間發(fā)現有果蠅在瓶內，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內。待其麻醉后取出，進而培養(yǎng)出果蠅的幼蟲以供實驗用（觀果蠅唾液腺染色體），注意注入瓶內的乙醚不要過量，避免麻醉過深至死。
培養(yǎng)基成分選擇
培養(yǎng)基各成分對果蠅壽命影響的研究表明：糖類是雌果蠅壽命的關鍵因子，缺少糖會使果蠅的生長和發(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，與人類的糖尿病情況相似。從平均壽命和半致死時間來看，酵母粉是第二大制約因子，酵母粉為果蠅的生長提供蛋白質、微量元素和維生素等，在果蠅的生長發(fā)育尤其是幼蟲的發(fā)育中起到至關重要的作用。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繁殖，從而為果蠅生長繁殖提供較豐富的食源，特別為幼蟲發(fā)育提供了較理想的場所。并且培養(yǎng)基中添加維生素E能顯著延長果蠅平均壽命，壽命延長的百分率與喂食果蠅的維生素E濃度有一定的量效關系。
注意事項
防止培養(yǎng)基長霉
- 對培養(yǎng)果蠅用的器皿要嚴格消毒；
- 其培養(yǎng)基要營養(yǎng)全面；
- 接種時也要進行消毒。
果蠅防雜
- 接種前，需仔細觀察果蠅中有無混雜，若有，則棄掉。
- 接種時做到每次只接1個品種，接種后進行開窗通風，洗手，用抹布擦洗干凈工作臺，然后再接下一個品種。
果蠅復壯
若果蠅長期在較低的溫度下保種，低溫會使其生活力下降，許多性狀出現退化，甚至變異，影響實驗結果，因此，需每隔一定時期對果蠅進行復壯。
物種危害與防治
危害
果蠅主要危害櫻桃果實，成蟲將卵產在櫻桃果皮下，卵孵化后，以幼蟲就地取食汁液為害，幼蟲先在果實表層為害，然后向果心蛀食，被害后的果實逐漸軟化、變褐、腐爛。幼蟲發(fā)育成老熟幼蟲后咬破果皮脫果，脫果孔約1毫米大小。1粒果實上往往有多頭果蠅為害，幼蟲脫果后表皮上留有多個蟲眼。經調查，受害果實多以中晚熟品種為主，受害率一般在35%以上，個別品種達到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果、梨、辣椒等。
防治
生物防治
可以采用煙驅成蟲的方法，即在成蟲產卵期間，將苦蒿、艾葉晾至半干，在輕微風的天氣傍晚，于果園上風處堆積生火熏煙后，再以鮮山蒼子或按樹枝葉覆蓋，使其產生濃煙，驅趕成蟲效果很好，但大風或無風日效果較差。可保護捕食性天敵，如蜘蛛類和螞蟻，果蠅幼蟲出果后和跌落地面化蛹前，常被螞蟻取食，也可引進寄生性天敵。
物理防治
利用果蠅成蟲的趨化性，誘殺成蟲。于6月上中旬果實開始著色時，將香瓜、菜瓜從中剖開或抽果皮等，在糖醋藥液中浸泡數小時后，懸掛在樹冠中，每株2～4處。也可將腐爛瓜果堆在樹下，淋透糖醋液進行誘殺。還可將牛皮紙剪成20厘米寬、長適量的紙塊浸入糖醋液中，1小時后撈出曬至半干，涂上凡士林，以圖釘釘于樹干上，誘黏成蟲。
化學防治
在櫻桃園實施糖酒醋液誘殺的同時，樹上噴施5%天然除蟲菊素1000～1500倍液1次，10天后重噴1次。每株樹重點噴施內膛部分。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天再噴1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，楊梅果實著色前，將園內及周邊植物殘體及枯葉、灌木、雜草等清除干凈，阻斷成蟲遷飛取食的食物鏈，減少成蟲基數。摘除受害果實，清理落地殘果，營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，果實著色后，用聚丙烯袋套在果實上，可完全避免果蠅為害，效果相對較好。
相關知識
分類研究歷史
中國果蠅最早的分布記錄來自臺灣。其后，德國昆蟲學家依據存放于歐洲一些博物館的臺灣產果蠅標本，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中國大陸果蠅分類的最早文獻。
后在教育科研工作者談家楨先生的推動下，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、北海道教育大學、東京都立大學等機構合作，開展了對中國果蠅系統(tǒng)分類和進化遺傳學研究，對中國果蠅區(qū)系進行了聯合調查。調查范圍北至黑龍江，西至新疆，南至海南，所采集標本經整理，包括果蠅697物種，其中已知種378種。在378個已知種當中，162種為與日本共有種，75種為特有物種，均超過當時日本的已知屬（270種）及特有物種數（65種）這378種主要涉及：
- 果蠅屬（Drosophila）（158種）
- 繞眼果蠅屬（Amiota）（39種）
- 微果蠅屬（Microdrosophila）（24種）
- 白果蠅屬（Leucophenga）（19種）
在此期間，中日學者及其它國家學者發(fā)表了一系列果蠅分類學論文；此后數年，仍有一系列主要基于此次合作研究而產生的論文發(fā)表出來。
2000年至今是中國果蠅分類和系統(tǒng)發(fā)生研究的又一個快速發(fā)展時期。在區(qū)系調查和分類學方面，主要集中于中國西南的云南、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：
- 果蠅屬（Drosophila）
- 拱背果蠅屬（Lordiphosa）
- 雙鬃果蠅屬（Dichaetophora）
- 冠果蠅屬（Stegana）
- 擬冠果蠅屬（Pseudostegana）
- 擬白果蠅屬（Paraleucophenga）
- 擬鼻白果蠅屬（Pararhinoleucophenga）
- 繞眼果蠅屬（Amiota）
- 伏果蠅屬（Phortica）
物種對比
對比項目 | 果蠅屬 | 蠅屬 |
體型 | 成蟲體型較小，多在1.5～4毫米 | 成蟲體型較大，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 |
幼蟲差異 | 幼蟲淡色，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(jié)和一對口鉤，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個肉質突起和成對的后氣門 | 幼蟲蛆狀，共有3個齡期，第1齡前氣門闕如，后氣門有1裂（很少2裂），口咽骨片簡單，第2、3齡出現前氣門，后氣門分別有2裂、3裂（很少3裂）；前氣門指狀突最多可達14個，后氣門的氣門板上有氣門裂、環(huán)和鈕，無氣門桿；口鉤腹面無齒，適于糞食、腐食、植食和肉食 |
圖片對比 |  果蠅 |  果蠅 |
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