多节核棘尾虫无小核系虫体的初步研究

纤毛虫细胞具有大核和小核之分。多年来认为大核控制当代无性系细胞的全部代谢活动,小核只在有性生殖时起产生两性原核和受精的作用,从而更新无性系。近年来的研究证明,小核对当代无性系细胞的皮层形态及形态发生也起相当重要的作用。这此工作是在草履虫上(Ng等,1981,1984,1987)和贻贝棘尾虫上(史新柏等,1983,1990;Lu等,1989)完成的。但小核对大核的影响在任何纤毛虫上尚未见报道。笔者用所获得的新种多节核棘尾虫     

贻贝棘尾虫镜像骈体横切后前后切块再分别左右对折的实验

将贻贝棘尾虫镜像骈体横断后,再将前后切块的左右半细胞做对折骈接。前半部分切块对折后有６７％成为左右镜像对称骈体;有３３％形成末端对末端的镜像骈体,最后分开成为一正常虫体和一具有反向口围的单体虫。后半部分切块对折后基本上全部形成左右镜像对称骈体。这一事实可用位置值的添加理论来解释。但也显示出预存的缘棘毛在确定形成左右镜像对称骈体或末端对末端的镜像骈体中所起的重要作用。     

棘尾虫

介绍了棘尾虫的分类、生境、形态、生殖、生理重组、再生和实验形态学研究。     

贻贝棘尾虫(原生动物,纤毛门)镜像骈体自身各部移接的实验

棘尾虫是细胞表面具有特殊纤毛结构排列方式的复杂下毛类纤毛虫。其镜像骈体的两列纤毛结构几乎完全是左右对称排列 ,一个是正常方式排列的 ,另一个是相反方式排列。本文包括两项移接实验 :1)将棘尾虫口对镜像骈体一侧细胞的后半部分倒转 180°与另一侧细胞的前半部分对接 ;2 )将此种骈体一侧后半部分调转90°与另一侧细胞的前半部分对接。接后定时分期固定接块 ,以蛋白银染色法 ,观察其发育过程及结果。实验 1的发育结果为有的仍形成口对镜像骈体 ;有的成为末端对末端的镜像骈体。实验 2的发育结果为全部成为口对镜像骈体。两项实验结果均可用位置值假说解释 ,实验 1属于位置值插入的结果 ;实验 2为位置值添加的结果。为何实验Ⅰ有的发育成口对镜像骈体有的发育成末端对末端的镜像骈体 ,而实验 2却全部发育成口对镜像骈体呢 ?这是接块发育中是否发生对折的结果。Shietal.(1991)认为与预存的缘棘毛和是否具有完整表膜的面积大小有关系。接块在发育中是否发生对折与接块的伤口一侧面积大小和具完整表膜有关系。接块具完整表膜和缘棘毛的一侧由于新缘棘毛和口围带的发育生长 ,造成该侧的伸张 ,产生前后两接块向伤口一侧对折的压力 ,从而接块发生对折形成口对镜像骈体。我们认为还应有其它因素 :(1)与细胞     

棘尾虫接合生殖期间大核功能的研究

为了澄清棘尾虫接合期间大核对小核发育和皮层形态发生的作用,完成了大核摘除,放线菌素D处理,H~3-尿嘧啶核苷标记等实验。摘核实验证明,一个接合体的大核可以通过细胞质桥支持另一除去大核的接合体发育。即使保留接合对大核总数的1/8,这种支持作用仍然存在。还发现来自大核的支持物作用于形态发生更易于作用于小核发育,并对两个接合体的形态发生作用相等,对两个接合体小核发育的作用不等。摘除四分之三大核的实验证明,小核发育和皮层更新在接合后15小时内都不能脱离对残留大核的依赖。放线菌素D处理实验证明,接合后RNA的合成需积累到8.5小时,才可满足核与皮层发育的需要。H~3-尿嘧啶核苷标记实验也支持接合后前9小时内RNA都在持续合成的结论。本文对摘核实验和放线菌素D处理实验结果的差别、以及本文结果与前人结果的差别都做了讨论。     

棘尾虫接合生殖期间核对形态发生的影响

本文完成了四项实验,即1.促成棘尾虫无小核系与有小核系接合;2.诱导无小核系自系接合;3.在正常接合对上摘除全部大核或一个接合体的大核及小核;4.在正常接合后体上对老大核碎块和新大核胚基进行损伤实验。以改进过的黑色素法显示这些实验的结果,发现第一次接合形态发生和小核的有性过程都主要是由大核支持的,小核在第一次形态发生中也起重要作用。这些核产物可从一个有核接合体穿过细胞质桥去支持另一无核接合体的发育。本文还发现接合第二次形态发生由新大核胚基控制。损伤染色体和多线染色体时期的大核胚基,第二次形态发生消失或不正带。越过第二次形态发生的大核胚基显著增强耐受损伤的能力,这些结果符合Prescott等(1973)对棘尾虫大核遗传装置的设想。     

棘尾虫接合期间染色体行为的观察

本文对棘尾虫接合生殖各时期的小核发育及染色体行为进行了观察,见到接合期间每种属于小核的分裂均有染色体的形成。获得了小核减数分裂的清晰图象。在蛋白银制品上发现了核内非染色体成分的细微细微结构、初充了前人观察的不足。     

瘦尾虫的小核在无性繁殖周期中对细胞形态结构的影响

通过显微切割建立瘦尾虫无小核细胞系,并与原细胞系及切割后再生的有小核细胞系进行对照观察。结果表明,无小核细胞的形态结构,尤其是口器出现高比率的畸形。在生长静止期,无小核细胞系群体中约23 % (36/155)的细胞完全失去了波动膜。与此同时,这些细胞的口围带也显出异常。一些无小核细胞的大核也出现异常,有的细胞仅含有1枚大核,有的则含有4枚,而不是通常的2枚;还有少数细胞的大核在非细胞分裂期进行分裂。上述结果提示,在无性繁殖周期中,瘦尾虫的小核对于维持正常的细胞形态结构、尤其是保持胞口结构的稳定性和大核数的恒定起着重要的作用[动物学报52 (2) : 383 -388 , 2006]。     

筛选冠突伪尾柱虫有小核细胞系和无小核细胞系饥饿期差异表达的ESTs

利用显微切割的方法建立大型腹毛目纤毛虫---冠突伪尾柱虫(Pseudourostyla cristata)的无小核细胞系,分别提取有小核和无小核细胞系的总RNA,用SMART-PCR方法直接合成dscDNA,进而运用抑制性消减杂交技术(Sup-pression subtractive hybridization,SSH)对冠突伪尾柱虫去小核前后的差异表达基因进行研究,构建了有与无小核细胞系在饥饿期差异表达基因的消减文库,随机挑取了284个克隆,应用cDNA阵列技术鉴定阳性克隆。将鉴定出的17个阳性克隆进行Blastx分析,结果表明17个EST(Expressed sequence tag)均可能与小核体功能密切相关,此为进一步阐明小核的遗传机理奠定了基础。       

背联体贻贝棘尾虫的形态,形态发生及其调节现象

背联体贻贝棘尾虫的每一虫腹面含有相当于正常棘尾虫的腹面纤毛系统,背联两虫任意一侧属于一虫的背面有4列背触毛,它们的排列分布相似于正常棘昆虫的第1—4列背触毛,另一虫背面打2列背触毛,它们相似于正常棘尾虫的第5、6列背触毛。结果表明,背联体棘尾虫是其中两虫各以背面第4列和第5列背触毛之间的皮层区相联接形成的。也有的背联体中背部皮层联接区有变化。无性分裂中背联两虫皮层纤毛结构的形态发生相似于正常棘尾虫,并且两者其皮层纤毛器如口围带、额腹横棘毛、左、右缘棘毛和背触毛等相应结构的发育是同步进行的,推测背联两虫的皮层发育既是相对独立的,又有某种机制控制着相互间的协调。背联体棘昆虫在无性生殖周期中总是经历着一个调节成单体的过程,认为这于背联两虫都具有一套结构功能正常的运动胞器(特别是口围带),而产生向不同方向运动的“不协调”的力有关。     

贻贝棘尾虫口器的结构

利用半薄连续切片和超薄切片对贻尾虫口器的显微及亚显微结构进行了观察,澄清了口侧膜和口内膜的立体位置,它们均为纤毛膜,口侧膜发自内唇的边缘,由两排纤毛构成,口内膜发自口围右壁,紧贴口围顶壁向左伸展,由单排纤毛组成,在口内膜的腹侧发现一非纤毛厚膜,暂定名为吞噬辅助膜,它由两层质膜夹一纵行微管束层构成,至口围后部口围带内收之处,此膜再向腹侧延伸出第二个膜,共同构成括号状,至胞口处此膜与口内和口侧膜互相包卷而成一包卷体,共同进入胸咽,经分析认为此膜及其与两纤毛膜形成的包者体,对棘尾虫摄取的大固体食物起重要作用。     

棘尾虫对折右纵断片的再生和纤毛模式形成的研究

应用切割嫁接方法获得的棘尾虫完全对折和部分对拆右纵断片都经历了一面调整极性、一面再生和形态发生的过程。推测这两种断片在纤毛模式形成中发生的诸多现象可能与所在断片再生时的极性调整变化状态有关。     

棘尾虫有性生殖的发动和诱导自配的研究

本文观察了棘尾虫的接合反应。按照接合早期接合状态的变化,将接合反应分成10个时期,并将不同时期的接合对人工拆开,令其继续发育,然后计算每一时期中由营养虫转变为有性过程的虫体的百分比。结果表明,有性过程的发动是在Ⅳ期。一旦发动即不能逆转。将Ⅳ期被拆开的虫体横切成相等的前后切块,发现一些前切块由营养状态转变为有性状态,发生了自配,而所有后切块保持营养状态,发生了再生。这一现象意味着有性过程的发动不是整个细胞的一种突然改变,看来是一种从前向后的信息传递过程。用上述人工方法诱导出棘尾虫的自配,核器发生的观察表明,自配体中的桉行动和自配后体中核胚基的发育,所有这些核的事件都与接合生殖的相似,只不过没有两个配偶之间迁移原核交换罢了。对伴随着自配发生皮层重组也做了观察,自配的形态发生也与接合中的一样。     

人淋巴细胞的体外抗体诱发及其在杂交瘤中的应用

本文应用手术切除的人扁桃体或外伤脾为材料,在体外诱发了针对不同类型抗原的抗体应答,其中包括羊红细胞、卵白蛋白、破伤风类毒素和乙肝病毒表面抗原的抗体应答,并应用破伤风类毒素体外激活的人B淋巴细胞制作杂交瘤。根据多次融合的结果表明其融合率平均为52.1%,抗体阳性率为15.6%,分泌IgM和IgG抗体的阳性集落孔的比例接近1∶1。我们还研究了体外诱发人淋巴细胞产生抗体的条件,发现细胞类群(在本研究中是采用不同的细胞分离方法)是主要的影响因素,值得进一步研究。目前所建立的体外免疫实验系统,主要是应用尼龙毛柱法富集B细胞,在96孔培养板上加上一定剂量范围的抗原刺激。为了协助淋巴细胞反应,可再加10%的T细胞条件培液或少量丝裂原混合物(LPS0.1μg/ml+PWM1μg/ml)。     

黑麦雄性细胞发育过程中细胞器DNA动态的荧光研究

DAPI(4’,6-diamidino-2-phenylindole)是一种DNA特异结合的荧光染料,可以用于在荧光显微镜下观察和检测各种DNA,尤其是细胞内含量甚微的DNA,包括质体DNA和线粒体DNA,其灵敏性和可靠性是被公认的,并得到了越来越多的Southern杂交实验的证明,而且实验操作简便易行。近几年,DAPI荧光技术已在细胞质遗传的研究领域获得了成功的应用。     

MORPHOLOGICAL AND ALLOZYMIC VARIATION IN POPULATIONS OF MYTILUS GALLOPROVINCIALISFROM THE AEGEAN SEA

Eight populations of Mytilus galloprovincialis from differentcoasts of the Northern and Central Aegean Sea have been investigatedat the morphological and allozymic level. A significant degreeof variation was found within and among the populations. Theaverage degree of heterozygosity ranges from 0.085 to 0.14 andit is lower than those reported for other populations of thesame species. No correlation was found between the degree ofheterozygosity and the morphological variability among the populationsexamined. (Received 14 May 1992; accepted 1 October 1992)     

GEOGRAPHIC VARIATION IN REPRODUCTIVE BEHAVIOR AND SIZE STRUCTURE OF THE AUSTRALIAN CYCAD MACROZAMIA COMMUNIS (ZAMIACEAE)

Macrozamia communis is a common cycad that occurs in eastern New South Wales, Australia, where it forms an understory in various forest or woodland communities. Leaf number of reproductive individuals as well as of nonreproductive ones, taken as an indication of size class, varies clinally from north to south, with reproductive individuals in southern populations having mean leaf numbers about 12 times greater than those at the northern end of the range of this species. Female cone size and mature ovule weight appear to vary also along this gradient. Using leaf number as a predictor of sexual maturity, from 37 to 100% of the individuals present in a population were judged to be mature. The percent of mature individuals participating in the 1987 coning episode ranged from none in three southern populations to 68% elsewhere. In 9 of 10 samples more males than females participated in the 1987 coning episode, with a collective sex ratio slightly male biased for all populations sampled. In three population samples average cone numbers for male and female plants were equal. In two samples males produced more cones per plant than females. Leaf numbers of males and females in individual populations were equal. Few individuals producing cones in 1987 showed evidence of recent prior cone production, suggesting that successive cone production by both sexes is separated by an interval of several years. The periodicity with which fire is used as a fire suppression method may affect the frequency of cone production in some populations, perhaps preventing it entirely. The apparent absence of recruitment in some populations may result from long-term seed collection by humans for horticultural purposes as well as the very poor seed dispersal that appears to characterize this cycad throughout its range. The weevil Tranes internatus was observed occupying the internal tissues of female cones; this insect may be involved in the pollination of M. communis.