果蝇行为实验专题⑥丨果蝇取食行为实验

扫码下载《动物行为实验手册》pdf

果蝇（Drosophila melanogaster）的取食行为研究揭示了它们如何根据能量需求和环境线索调整行为。感知机制依赖于唇瓣上的机械感受器：果蝇利用唇瓣上的机械感受器来判断食物表面的硬度，从而决定是否开始取食。多感官输入：果蝇选择产卵地点时，需要利用多个感觉器官（如足、唇瓣和产卵器）来判断基质的硬度，这同样适用于取食行为。味觉感知：果蝇拥有发达的味觉系统，能够感知甜味、苦味等味道，从而选择适宜的食物来源。研究表明，果蝇更偏好取食含有维生素的食物。果蝇的取食行为是由多种因素共同调控的结果，包括外部环境刺激和内部生物信号。

1. 果蝇的食物选择：果蝇能够根据食物的营养价值和味道进行选择。当面临食物选择时，饥饿的果蝇更倾向于选择富含能量的食物，即使这些食物味道不佳，如含有苦味的奎宁 。

2. 神经机制：果蝇的大脑中的扇形体区域参与处理感官信息并做出决策。当果蝇感到饥饿时，这个区域的神经元活动会改变，影响其食物选择。

3. 食物偏好实验：研究者使用一种双选择食物偏好测定法来分析果蝇的食物偏好。通过将两种不同的食物（分别添加蓝色或红色染料）放入培养皿的两半，研究者可以观察果蝇在两种食物之间的选择。

4. 自动化监测：开发了一种名为flyPAD的自动化、高分辨率的行为监测系统，使用电容式测量技术来检测果蝇与食物的物理交互。

5. 进食行为的神经调控：果蝇进食行为的调节涉及多种神经调节因子，包括生物胺和神经肽。这些因子在果蝇的进食行为中发挥关键作用。

6. 特定神经元的作用：研究发现，果蝇脑中的一簇特定神经元（称为Taotie神经元）监控体内能量状态并调控进食欲望。这些神经元的活性受到血糖水平的调控，并直接影响果蝇的进食行为。

7. 进食行为与生活史权衡：果蝇在选择饮食时会进行生活史权衡，可能会牺牲寿命以最大化繁殖能力。研究表明，交配后的雌性果蝇会调节其蛋白质与碳水化合物的摄入量，这与寿命缩短和最大产蛋量相关。

8. 进食行为的分子机制：在果蝇中，一种名为蟑胺的神经递质对于饥饿引发的觅食行为至关重要。没有蟑胺，饥饿的果蝇不会表现出觅食行为，但仍然会感到饥饿并进食。

行为调控：

1.饥饿信号：

果蝇的大脑能够检测到体内的生物信号，判断体内能量或营养物质是否充足，并引发相应的情绪和行为反应。

2.性别差异性进食行为：

研究发现果蝇中存在性别差异性的进食行为，当雌性果蝇摄入足够量的氨基酸后，其正常食物的进食会受到抑制作用，而雄性果蝇则不受此抑制作用的影响。

3.避捕食者策略：

果蝇在取食过程中会采取隐藏和保护等策略来避免被捕食者捕获。

研究方法：

放射性同位素标记：利用高精度的放射性同位素标记等方法研究果蝇对各种维生素的取食偏好性及味觉感知相关基因。

染料法测定进食量：采用染料法测定果蝇在不同营养状态下的进食量，以研究进食行为的神经和分子机制。

文献引用：

1.The transcription factor dfoxo controls the expression of insulin pathway genes and lipids content under heat stress in Drosophila melanogaster.[J]. Eremina M A;Menshanov P N;Shishkina O D;Gruntenko N E.Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii,2021

2.A Robust and Self-Sustained Peripheral Circadian Oscillator Reveals Differences in Temperature Compensation Properties with Central Brain Clocks[J]. Marijke Versteven;;Karla-Marlen Ernst;;Ralf Stanewsky.iScience,2020

3.Drosophila Cryptochrome: Variations in Blue[J]. Lauren E. Foley;;Patrick Emery.Journal of Biological Rhythms,2020

4. Pool AH, Scott K. Feeding regulation in Drosophila. Curr Opin Neurobiol. 2014 Dec;29:57-63.5. Itskov, P., Moreira, JM., Vinnik, E. et al. Automated monitoring and quantitative analysis of feeding behaviour in Drosophila. Nat Commun 5, 4560 (2014).

找实验方法，上脑声常谈

斑马鱼果蝇线虫行为实验交流群

扫码邀请入群

方法检索教程

往期实验方法，需要的老师可以按照以下操作进行查阅：进入公众号脑声常谈→底部菜单栏脑声助手方法检索→最上方搜索框输入实验名称，您找的实验方法就出来啦！