用培养箱培养模式生物果蝇

——Memmert ICP低温培养箱在遗传学研究中的应用

纵使果蝇不过3mm长，但20世纪初科学家就发现它拥有完整的基因序列，与小鼠、斑马鱼、家鸡和非洲爪蟾一样，均为重要的模式研究动物模型。

在维也纳兽医大学(Vetmeduni Vienna)，果蝇这一神秘之星就是在Memmert低温培养箱ICP中培养孵育。

追寻达尔文进化论的足迹

在论及气候变化时，对某一物种种群应对气候环境变迁的生存机理研究比以往更为典型普遍，1920年代出现的群体遗传学以每天为观测周期上展现出的一些遗传科学与进化理论新发现。

在快速运动中研究进化

因此，为什么一个种群内的成员各不相同？为什么某些种群比其他种群对环境变化的？种群间所共有的基因又有哪些，在受到环境影响下发生基因突变的程度又有多大呢？

在Vetmeduni Vienna 群落遗传学研究所，科学家进行一系列实验来验证相关问题。 但又是什么让果蝇成为模式研究生物的呢？原因在于容易培养，继代周期很短，也就能够让研究者能够在快速运动中研究进化问题。此外，果蝇只有4对染色体，因此基因非常容易调控，总共大约只有14000个基因。通过直接调控基因，研究者可以忽略问题背景进行基因替换，不管是代谢过程、交配行为、老化、肥胖，乃至由病原体或气候变化引发的反应。

世界上最大的果蝇品系中心

即便是现在，测序依然非常复杂而又昂贵。如果研究者要考察基因间的相互作用或探求基因修饰的缘由，实验前后往往都需要做测序。因此维也纳兽医大学采用了既不昂贵而又快捷的高通量方法下一代测序。由群体遗传学研究所和维也纳分子生物技术研究所发起成立了世界上规模最大的果蝇品系中心，含有22000多个果蝇品种，业已成为群体遗传学研究所不可或缺的研究资源。对其中的任何一个品系来说，都能关掉/敲除某个确切基因，这使得研究者能够准确考察该基因的具体工作机理。

借助低温培养箱模拟不同的温度环境

在维也纳兽医大学的21个ICP低温培养箱中，研究者正在研究环境的变化在多大程度上影响着已知的基因突变。在其中一个研究课题中，不同基因版本的动物群落暴露在或高或低的异常温度环境中，这些实验夜以继日地进行，一直延续至果蝇繁衍数代。培养箱后部的照明系统为饲养在许许多多饲养盘的果蝇提供了持续的光照环境。

与此同时，一些品系的果蝇已经进化了100多代，与原始种群相比，每代果蝇的基因测序正在逐渐解答着大家的疑问：哪些基因片段发生了改变？在不同环境下哪个基因变异占优势？哪些特征能够遗传给子代，又是如何改变他们的外在表现的？人类基因与果蝇基因有70%是相同的，因此这些研究发现是值得关注的。 该多年研究计划受到了欧洲研究理事会及ERC格兰特计划与奥地利自然科学基金资助。

研究中用到的培养箱有如下类型：

培养箱 IF

低温培养箱 ICP

半导体低温培养箱 IPP

CO2培养箱 INCOmed

低温保存箱 IPS

本文基于维也纳兽医大学群落遗传学研究所资料与文献整理而成，特此致谢，并对Dr. Christian Schltterer的友情支持表示感谢。

关于维也纳兽医大学

创立于1765年，迄今已有250年历史。为奥地利十数所国立综合大学之一，为兽医兽药领域的翘楚。现有教职员工1300多人，在校生2300人，数十位教授，研究领域涵盖生理过程、家畜疾病感染和预防、动物模型和兽医生物技术、食品安全与风险分析及动物行为与人类动物相互作用等。