草鱼人工雌核发育的细胞学观察

运用组织学方法研究了用紫外线辐射处理后的鲤鱼精子诱导草鱼卵子雌核发育的细胞学过程。结果表明精核在卵子内主要有２种变种（１）始终保持固缩状态,不形成雄性原核;（２）形成雄性原核。冷休克处理可破坏卵子第二次成熟分裂的纺锤体。冷休克处理后,室温孵化期卵子内变化有２种（１）卵子内重新形成了纺锤体和纺锤丝,其中部分卵子可排出第二极体;（２）卵子内纺锤体或纺锤丝不恢复。     

孤雌活化诱导恢复的小鼠减数分裂期间细胞骨架的动态与作用

减数分裂的顺利完成是胞质分裂和核分裂在时间和空间上的协调结果,细胞骨架系统在减数分裂的一系列事件中具有重要的调节作用.实验通过孤雌活化诱导小鼠MⅡ期卵减数分裂恢复,采用激光共聚焦显微术检测了减数分裂期间的微管、微丝和核的动态变化,并通过细胞骨架药物处理,以分析微管和微丝在减数分裂事件中的不同作用.结果显示：纺锤体微管为核的定位、分离和运动所必需;纺锤体从与质膜平行旋转至与质膜垂直是极体排放的前提;微丝是控制纺锤体旋转的关键因素;纺锤体旋转完成后微丝随即解聚,不参与极体的最后排出,形成原核后再重新组装.     

文蛤受精及早期胚胎发育过程的细胞学观察

用普通光镜、荧光显微镜技术和石蜡切片技术三种方法,对文蛤卵在受精及早期胚胎发育过程中的外形和核相变化进行了详细观察。结果表明:文蛤成熟未受精卵呈圆球形,直径90.06μm±5.59μm,核相处于第一次成熟分裂中期;精子为鞭毛型,全长48.05μm±1.60μm,头部呈狭茧形,长度为3.06μm±0.17μm;精卵混合后,精子迅速附着于卵子表面,受精后5min-10min,精子进入卵内并明显膨胀,激活卵子启动两次成熟分裂;分别在受精后20min、30min,受精卵完成第一次和第二次成熟分裂,先后排出第一、第二极体;成熟分裂完成之后,精、卵核体积迅速膨胀到最大,核膜重新出现,形成弥散状的雌、雄原核;受精后35min左右,雌、雄原核在卵子中央发生染色体联合,共同排列在纺锤体的赤道板上,形成第一次有丝分裂的中期分裂相;受精后40min-45min,在纺锤丝的牵引下染色体被拉向两极,结果形成2个大小不等的卵裂球;受精后55min-60min,第二次卵裂结束,形成1大3小4个卵裂球,卵裂过程中的核相变化与第一次卵裂基本相同,只是卵裂方向是与第一次卵裂的卵裂沟呈基本垂直的纵裂;受精后80min-90min,第三次卵裂完成,仍为不等全裂,但自此次起开始进行螺旋分裂。此外,实验中也发现了少量的多精入卵、多极分离和天然三倍体等异常现象。     

体外受精和孤雌活化过程中小鼠胚胎细胞骨架的动态变化

为研究微管在体外受精与孤雌活化过程中的动态变化,本实验比较了体外受精胚胎、SrCl2激活的孤雌胚胎和体内受精的原核期胚胎在体外发育的情况,采用免疫荧光化学与激光共聚焦显微术检测卵母细胞孤雌活化过程中及体外受精后微管及核的动态变化,以分析微管在减数分裂过程中的作用及其对早期发育的影响.结果显示,体内受精胚胎的发育率显著高于体外受精和孤雌激活胚胎体外发育率(P<0.05),而体外受精与孤雌激活胚胎在各阶段发育率差异均不显著.在体外受精中,精子入卵,激活卵母细胞,减数分裂恢复,纺锤丝牵拉赤道板卜致密排列的母源染色体向纺锤体两侧迁移;后期将染色体拉向两极;末期时,微管分布于两组已去凝集的母源染色体之间,卵母细胞排出第二极体(the second polarbody,Pb2),解聚的母源染色体形成雌原核.同时,在受精后5～8 h精子染色质发生去浓缩与再浓缩,形成雄原核.在原核形成的同时,胞质星体在雌、雄原核的周围重组形成长的微管,负责雌、雄原核的迁移靠近.孤雌活化过程中,卵母细胞恢复减数分裂,姐妹染色单体分离,被拉向两极,经细胞松弛素B处理后,活化4～6 h,卵周隙中未见Pb2,而在胞质中出现两个混合的单倍体原核,之间由微管相连接,负责两个单倍体原核的迁移靠近.与体外受精相比较,孤雌活化时卵母细胞更容易被激活,减数分裂期间微管的发育早且更完善.     

可口革囊星虫受精过程及早期卵裂的细胞学变化

为探究可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)受精过程中精子入卵、极体排放、雌雄原核的形成与结合以及早期卵裂的特点,为胚胎发育机制研究奠定基础及指导人工育苗,显微观察了可口革囊星虫卵母细胞的形态;用荧光染色剂HOECHST33258对已固定的成熟卵及受精卵进行染色的方法,在荧光显微镜下观察了可口革囊星虫受精过程及第一与第二次卵裂的细胞学变化。成熟卵呈椭圆形,卵膜较厚,核区偏位,染色体排列整齐。在水温30℃-31℃、盐度23条件下,授精后5min-10min,精子完成入卵;授精后10min-20min,完成第一次减数分裂、释放第一极体;授精后20min-30min,完成第二次减数分裂、放出第二极体,部分受精卵的第一极体分裂为二;授精后30min-40min,雌、雄原核形成,并相互靠近向卵中央迁移;授精后40min-50min,雌、雄原核在卵中央结合成合子核;授精后50min-70min及70min-90min分别完成第一及第二次卵裂。可口革囊星虫的受精过程及早期卵裂的细胞学特点为:1)成熟卵是处在第一次减数分裂中期的初级卵母细胞,具有受精能力;2)精子入卵位点是随机的,存在多精入卵现象;3)雌、雄原核以融合方式结合成合子核;4)第一及第二次卵裂均为经裂、不等裂。     

异源四倍体鲫鲤的受精细胞学

异源四倍体鲫鲤的成熟卵子处于第二次减数分裂中期,精子通过受精孔进入卵内.精子入卵以后,受精孔立即被受精塞堵住.受精后8 min,受精卵出现明显的精子星光,同时进入第二次减数分裂后期,即将排出第二极体;13 min时,精子头部开始膨胀,趋向核化;18 min时,雌雄原核均已形成,并向胚盘中央靠近;23 min时,雌、雄原核开始接触;33 min时,雌、雄原核完全融合成为一个合子核;38 min时,受精卵开始第一次卵裂,53 min后分裂形成两个子核.该研究证明异源四倍体鲫鲤和大多数二倍体鱼一样,具有正常的受精细胞学程序,受精方式为单精受精.     

异源四倍体鲫鲤的受精细胞学

异源四倍体鲫鲤的成熟卵子处于第二次减数分裂中期,精子通过受精孔进入卵内。精子入卵以来,受精孔立即被受精塞堵住。受精后8min,受精卵出现明显的精子星光,同时进入第二次减数分裂后期,即将排出第二极体;13min时,精子头部开始膨胀,趋向核化;18min时,雌雄原核均已形成,并向胚盘中央靠近;23min时,雌,雄原核开始接触;33min时,雌,雄原核完全融合成为一个合子核;38min时,受精卵开始第一次卵裂,53min后分裂形成两个子核。该研究证明异源四倍体鲫鲤和大多数二倍体鱼一样,具有正常的受精细胞学程序,受精方式为单精受精。     

银鲫雌核发育的细胞学观察

在受精卵内,精子核呈凝缩状态,不形成雄性原核,没有看到两性原核融合。在刚产出的成熟卵子中没有看到极体,直到受精后10分钟(在水温19°—21℃)才有唯一的一个极体排出。在同一尾银鲫产出的同批卵子中,绝大多数具有成熟分裂中期的卵核,并在精子入卵后继续进行发育(雌核发育),接着排出唯一的一个极体;授精7分钟的少数卵子具有三极纺锤体状的核。根据现在的观察,双凤水库的银鲫是以雌核发育方式繁殖的种群。       

中华鲟受精细胞学研究

中华鲟(Acipenser sinensis Gray)的成熟卵具有一层放射膜及二层卵黄膜。在动物极有9—15个受精孔。每一受精孔有一大的入口(12.7—13.9μm直径)及一细长的受精管道(1.2—1.3μm直径)。 进入受精孔的许多精子只能按序入卵。其中只有一个精子的头部膨大核化,最后形成雄性原核。同时活跃的卵子也形成雌性原核。雌、雄原核彼此接触,最后融合成合子核,随后分成两个子核。 中华鲟的受精方式为多精入卵,单精受精。     

蓖麻蚕卵受精的研究

我们从细胞形态上的研究, 证明:蓖麻蚕卵在成熟期分裂的中期(同一横剖面), 基组数染色体是14;分作两圈, 内层4个, 外层10个。成熟卵停止在第一次中期分裂, 纺锤体与卵膜垂直, 待精子入卵后继续向前分裂, 并发现有染色质消散的现象。第二次成熟期分裂结果获得3个极体和1个雌性原核。正常的卵平均能接受2-3条精子, 它们入卵后起收缩、囊化成雄性原核;其中一个与雌性原核合并为“双组核”。剩余的过数精核分裂缓慢, 终于中心体离纺锤体作异形的分裂。     

鲫鲤杂种一代(F_1)自交二代(F_2)的受精细胞学研究

荷包红鲫 (♀ )×湘江野鲤 (♂ )杂交产生的杂种一代 ( F1)成熟卵的直径为1 .0～ 1 .2 5mm;为单受精孔卵 ,一般只允许单个精子入卵 ;成熟卵在受精前处于第二次减数分裂中期 ;鲫鲤杂种一代的雄性部分可育 ,能产生正常的精子 ;杂种一代的受精方式为单精受精 ,具有正常的受精细胞学程序 .受精 30 s后 ,精子通过受精孔进入卵质 ;5min后 ,精子产生明显星光 ;1 5min后 ,精子头部膨大核化 ,最后形成雄性原核 ,与此同时 ,雌性原核也开始形成 ;2 5min后 ,雌、雄原核向胚盘中央靠近 ,然后彼此接触 ,最后融合为合子核 ;40 min后 ,开始第一次卵裂 ,在一个受精卵第一次卵裂中期的切片上看到了一个三极纺锤体 .     

线粒体捐赠—极体基因组移植治疗遗传性线粒体疾病

遗传性线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)疾病通过母亲遗传给下一代,引起破坏性的临床结果。因无有效的治疗方法,故预防该疾病向子代传递成为首选。在患者卵子与健康者的卵子之间进行核置换,可阻止突变mt DNA向子代传递,这一技术称为线粒体捐赠。该研究成果发表前,线粒体捐赠技术包括原核移植和纺锤体移植,但这两种手段都不能彻底阻止疾病线粒体向子代传递。结果发现:极体中线粒体含量极少并与卵子拥有相同的基因组物质,故有望成为线粒体捐赠的首选核供体。基于此,利用小鼠模型比较了四种不同的生殖细胞基因组(纺锤体–染色体复合物、原核、第一极体、第二极体)移植的特点和有效性。研究结果显示,重构卵/胚胎支持正常受精、发育及诞生后代。遗传分析证实:相对于纺锤体–染色体和原核移植,极体移植产生的F1代体内携带的核供体来源的mt DNA量极少,其中第一极体移植(first polar body transfer,PB1T)子代中未检测到核供体来源的线粒体。更重要的是,mt DNA基因型在极体移植后的子二代中仍保持稳定,提示极体基因组移植有望阻止遗传性线粒体疾病向子代的遗传。     

由鲤(Cyprinus carpio)和鲫(Carassius auratus)染色体组叠加构建的 两个单性人工多倍体克隆

具有天然雌核发育的多倍体杂种鱼可防止杂种优势的分离并保持其后代的杂种优势. 由于假设诱发的多倍体鱼类的生殖模式是天然雌核发育的, 我们进行了鲤鲫杂种的多倍体诱发, 目的是描述经染色体组叠加由有性鲤鲫二倍体转化为异源三倍体及异源四倍体克隆谱系. 鲤鲫杂种产生未减数而具有两亲本染色体组杂种卵子, 未减数的雌核可与入卵的雄核融合叠加形成三倍体合子. 鲤鲫异源三倍体胚胎发育正常, 部分异源三倍体雌性个体可产生未减数的、仍保留母本的三套染色体的成熟卵子. 绝大部分鲤鲫异源人工三倍体个体的成熟卵子的雌核不与入卵的雄核融合, 具有天然雌核发育特性. 异源三倍体卵子在入卵精子的激动下由雌核发育产生全雌后代, 并形成一个单性克隆系, 后代保留异源三倍体母本的形态特征, 并靠雌核发育的生殖方式形成异源三倍体克隆系. 极少数异源三倍体个体的成熟卵子的雌核可与入卵的雄核融合, 再通过染色体组叠加形成鲤鲫异源四倍体. 所有异源四倍体的雌性产生未减数的、含有4个染色体组的成熟卵子. 异源四倍体的成熟卵子保持雌核发育特性, 在近类的精子诱发下产生单性后代, 形成一个异源四倍体单性克隆.     

雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤卵母细胞成熟的细胞学比较研究

对雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤的卵母细胞成熟过程,进行了详细的细胞学比较研究。在银鲫卵母细胞成熟过程中,绝大部分卵母细胞的核物质,在胚泡破裂(GVBD)后的第一次成熟分裂时期,出现明显的不同于红鲤卵母细胞核的行为,其染色体逐渐清晰地分为三群,这三群染色体的发育既彼此独立又相互联系,最终形成一首尾相接的三极纺锤体。随后,三极纺锤体扭转、重叠、合并成为一个正常的中期纺锤体。但极少数银鲫卵母细胞也出现了类似于红鲤卵母细胞的成熟单星光,并进而发育成两极纺锤体,形态类似红鲤第一次成熟分裂中期纺锤体。在银鲫上述两类卵母细胞的成熟过程中均未观察到“第一极体”外排的现象。由此,我们确认,银鲫卵是通过第一次成熟分裂异常,卵核染色体不减数来维持染色体倍性的;并且,根据上述特殊现象,我们对银鲫卵子第一次成熟分裂异常的机制进行了初步分析。       

彭泽鲫雌核发育的细胞学研究

通过对彭泽鲫♀×彭泽鲫♂、彭泽鲫♀×尖鳍鲤♂“杂交”后代的细胞学观察发现 ,同源与异源精子在彭泽鲫卵中的发育情况基本一致。精子入卵后一般呈固缩状态 ,不解凝 ,不形成雄性原核 ,但都能看到未解凝精核与雌性原核接触 (未融合 )的现象。刚产出的成熟卵子没有看到极体 ,但受精 1 0分钟有极体排出 ,是卵子发育排出的惟一极体。根据观察结果 ,彭泽鲫在细胞学上表现出典型的雌核发育行为特征 ,是以雌核发育方式繁殖的种群     

人工复合三倍体鲤卵的受精的生物学研究

本文对人工复合三倍体鲤成熟卵的受精生物学进行了研究。结果表明,三倍体卵体壳具有凸凹不平的表面,与正常二倍体卵比较有明显差异。受精生物学观察发现有些卵为多精受精,进入卵的所有精子都能形成雄性原核,排出一个极体,但绝大部分受精卵在发育期间分裂不齐、畸形、直至死亡,只有具有三套完整染色体的卵子的雌核才能发育成为三倍体个体。三倍体鲤的成熟分裂不是完全的均等分裂,有些不等分裂的卵母胞核中只有两套染色体,或一     

小鼠孤雌胚早期发育过程中γ-微管蛋白的动态变化

微管蛋白是构成微管的主要蛋白,其中α、β亚单位形成异二聚体,而γ-微管蛋白在微管组装中起作用。为了研究小鼠早期孤雌胚中廿微管蛋白的动态变化,本实验采用了免疫荧光化学染色与激光共聚焦显微镜观察相结合的方法,在SrCl2激活的卵母细胞减数分裂以及早期孤雌胚有丝分裂过程中对γ-微管蛋白进行了定位观察。结果显示,SrCl2和细胞松弛素B（cytochalasin B,CB）诱导的第二次减数分裂中期（metaphase Ⅱ ofmeiosis,MII）小鼠卵母细胞恢复减数分裂,并且纺锤体始终与质膜平行,表明纺锤体旋转被抑制,但核分裂不受影响。减数分裂过程中γ-微管蛋白主要定位于中期纺锤体两极和后期分开的染色单体之间;孤雌活化两雌原核形成以后,γ-微管蛋白聚集在两雌原核周围。在早期孤雌胚有丝分裂间期无定形的γ-微管蛋白均匀分布于核;前中期γ-微管蛋白向两极移动,遍布于整个纺锤体区。有丝分裂中期、后期和末期廿微管蛋白的分布变化与减数分裂相似。结果表明,SrCl2和CB激活的MII卯母细胞产生杂合二倍体;γ-微管蛋白具有促微管负极帽形成和稳定微管的功能,从而促进纺锤体的形成;分裂后期和末期廿微管蛋白的重新分布可能是由纺锤体牵引同源染色体分离所诱导的：γ-微管蛋白负责两雌原核的迁移靠近。     

人工复合三倍体鲤卵的受精生物学研究

本文对人工复合三倍体鲤成熟卵的受精生物学进行了研究。结果表明,三倍体卵外壳具有凸凹不平的表面,与正常二倍体卵比较有明显差异。受精生物学观察发现有些卵为多精受精,进入卵的所有精子都能形成雄性原核,排出一个极体,但绝大部分受精卵在发育期间分裂不齐、畸形、直至死亡,只有具有三套完整染色体的卵子的雌核才能发育成为三倍体个体。三倍体鲤的成熟分裂不是完全的均等分裂,有些不等分裂的卵母胞核中只有两套染色体,或一套染色体,甚至是一套半染色体。     

南方鲇受精细胞学观察

对17℃和24℃水温条件下受精的南方鲇Silurus meridionalis受精卵进行了细胞学观察.结果表明,南方鲇属于单精入卵、单精受精,在17℃的水温条件下,受精后约20 s精子进入卵子细胞质,受精后20 min左右卵子形成第2极体,并排出体外,受精后25 min左右雌雄原核形成,40～45 min雌雄原核开始接触并部分融合,50 min雌雄原核完全融合形成合子核.24℃条件下除了雌雄原核的形成和融合的时间早一些外,其他受精细胞学程序与17℃基本一致.     

大熊猫与金黄地鼠体外异种受精的研究

在大熊猫精子与地鼠卵的体外异种受精中,发现大熊猫精子穿入地鼠卵后可以激活受精卵产生极区,释放第二极体,受精卵内雌性原核形成。与此同时,地鼠卵的胞质也能促使大熊猫精子头发育成雄性原核,异种精卵间的相互作用与同种受精的相似。 细胞松弛素B能阻抑大熊猫雄性原核从地鼠卵皮层迁移到卵的中央,实验表明大熊猫雄性原核的迁移也受异种卵的微丝的控制。