Drosophila melanogaster zwana również muszką owocową, octówką, karłówką lub po prostu drozofila jest organizmem modelowym powszechnie wykorzystywanym przez naukowców do badań genetycznych.
Do podstawowy cech wpływających na wybór D. melanogaster jako organizm modeowy należą:
- mała liczba chromosomów - 2n = 8
- rozdzielnopłciowość
- wyraźny dymorfizm płciowy
- posiada chromosomy płci, co umożliwia badanie dziedziczenia cech sprzężonych z płcią
- łatwość w hodowli (temperatura optymalna 18-20ºC)
- krótki cykl życiowy (11 dni od jaja do imago)
- liczne potomstwo
- mutanty są żywotne, choć często obserwuje się u nich obniżoną płodność
- obecność chromosomów politenicznych w gruczołach śliniankowych larw
(powstających podczas endomitozy, bez podziału chromatyd)
Warunkami niezbędnymi do rozwoju D. melanogaster są:
- temperatura optymalna 18-25ºC, poniżej 15ºC i powyżej 30ºC obserwuje się zaburzenia płodności
- stały dostęp powietrza
- wilgotność ok. 60%
- wieloskładnikowa pożywka: agar (10 – 15 g na 1 litr wody), cukier (10 g), kasza kukurydziana, przecier owocowy, ewentualnie mąka (100 – 150 g), drożdże (0,5 g)
- odpowiednie naczynia hodowlane: butelka do hodowli Drosophila, fiolka do hodowli Drosophila
Dymorfizm płciowy D. melanogaster:
Normalne nizmutowane muszki posiadają brązowe zabarwienie kutikuli, duże, okrągłe oczy o barwie ceglastoczerwonej (każde oko złożone z ok. 740 – 780 cylindrycznych jednostek - ommatidiów), normalnie wykształcone skrzydła użyłkowane podłużnie i poprzecznie, ciało pokryte szczecinkami. Samiec od samicy odróżnia się następującymi cechami:
- jest mniejszy od samicy
- na śródstopiu I pary odnóży krocznych posiada twór zwany grzebykiem płciowym
- trzy ostatnie segmenty ciała są zlane i zachodzą na stronę brzuszną tworząc czarne zakończenie odwłoka
Mutacje morfologiczne D. melanogaster dotyczą m.in. wielkości, kształtu i barwy oczu, barwy kutikuli, wykształcenia żyłek poprzecznych na skrzydłach, liczby, długości i rozmieszczenia szczecinek. Większość z nich jest recesywna, wyjątek stanowią mutacje Curled (Curly, Cu) i Bar (B).
Poniżej przedstawione zostało zestawienie niektórych mutacji u D. melanogaster:
|
Numer chromos omu |
Nazwa mutacji |
Sy mb ol |
Cechy powstałe pod wpływem mutacji |
Umiejsc owienie |
|
I chromos om - X |
yellow |
y |
Żółte ciało, włoski i szczecinki brunatne z żółtymi końcami, włoski i żyłki skrzydeł żółte |
ciało |
|
white |
w |
Oczy białe, przyoczka i cewki Malpighiego bezbarwne |
oczy |
|
|
ruby |
rb |
Oczy barwy rubinowej |
oczy |
|
|
Bar |
B |
U samców i homozygotycznych samic oczy w kształcie wąskiego paska, u heterozygotycznych samic nerkowate. Mutacja niepełna. |
oczy |
|
|
II chromos om |
vestiga l |
vg |
Skrzydła bardzo małe, ustawione pod kątem 90º do tułowia, łuseczkowate. Mucha nielotna. |
skrzydła |
|
brown |
bw |
Oczy jasnobrązowe |
oczy |
|
|
III chromos om |
Curled |
Cu |
Skrzydła normalnej długości, podgięte do góry na całej długości. Barwa ciała czarna. Muca nielotna. Mutacja dominująca, homozygota letalna |
skrzydła |
|
sepia |
se |
Barwa oczu brunatnoczerwona, później ciemniejąca dochodząca do barwy sepia, w końcu zaś czarna |
oczy |
|
|
ebony |
e |
Barwa ciała błyszcząco czarna, najciemniejsza ze wszystkich typów (hebanowa). Żywotność zredukowana do 80% |
ciało |
|
|
antenn apedia |
ant p |
Mutacja polegająca na wyrastaniu na głowie odnóży zamiast czułków |
głowa |
|
|
IV chromos om |
eyeles s |
ey |
Oczy szczątkowe lub brak ich zupełnie |
oczy |
Zachowania godowe D. melanogaster:
Wyróżniamy 2 tysiące gatunków muszki owocowej. Muszki parują się po tańcu godowym, który samiec wykonuje z samicą. Samiec podąża za samicą w odległości 0,1 mm odstawiając jedno skrzydło w bok i wprawiając je w wibrację. Mimo, że taniec u wszystkich Drosophili wygląda identycznie to jednak samica rozpoznaje partnera ze swojego własnego gatunku. Samica w odpowiedzi albo zatrzymuje się i pozwala samcowi na obmacanie się trąbką, co jest równoznaczne z przyzwoleniem na stosunek, albo też odskakuje, odlatuje lub bije natręta skrzydłami. W trakcie tańca godowego samiec wyśpiewuje wybrance pieśń, a dokładniej rzecz ujmując brzęczy w charakterystycznej tonacji co stanowi kod rozpoznawczy dla każdego gatunku muszki owocowej, i tak np., samiec D. melanogaster brzęczy tonem E (300 Hz) 29 razy na sekundę, samiec D. simulans tonem E (300 Hz) 20 razy na sekundę, samiec D. persimilis tonem C (500 Hz) 20 razy na sekundę, a samiec D. pseudoobscura tonem C (500 Hz) tylko 5 razy na sekundę. Jeżeli samica odpowie długim pojedynczym brzęczeniem wówczas samiec odleci.
Cykl życiowy D. melanogaster:
- zapłodnienie wewnętrzne w macicy
- zniesienie jaj na powierzchni pożywki
- w 24 h od zniesienia jaj wylęgają się larwy
- w ciągu następnych 5 dni larwa przechodzi trzy wylinki: L1 → L2 → L3
- larwa prowadzi aktywny tryb życia, drąży korytarze w pożywce, gromadzi energię do przemiany odbywającej się w stadium poczwarki
- po 5 dniach larwa przepoczwarza się
- stadium poczwarki trwa 4 – 5 dni, podczas których owad przechodzi histolizę i histogenezę narządów wewnętrznych
- z poczwarek wydostają się osobniki dorosłe
- po około 12 h są zdolne do rozmnażania.
- cały cykl życiowy trwa 11-12 dni.
- samiec żyje około 33 dni, a samica około 26 dni i składa 60 jaj dziennie, co daje około 500 jaj w ciągu życia
Planujesz hodowlę drosophila melanogaster czyli muszki owocowej? Sprawdź ofertę naszego sklepu laboratoryjnego i odwiedź sekcję poświęconą hodowli muszek owocowych.
