鱼类染色体组操作的研究 Ⅰ.静水压休克诱导三倍体水晶彩鲫

采用静水压休克方法研究了促使第二极体保留诱发三倍体水晶彩鲫的最佳条件。在卵受精后4—5min采用600kg/cm~2或650kg/cm~2的静水压处理3min,不但能导致100％的三倍化,而且胚胎的存活率相当高,孵化率为对照组的90％左右。研究表明,静水压休克是进行鱼类染色体组操作的有效方法,休克的最佳条件易于掌握,处理程序易于标准化。文中讨论了静水压处理的条件与三倍体出现率和胚胎存活率的关系,以及最佳条件下和不适条件下胚胎死亡的原因。     

静水压休克诱导水晶彩鲫三倍体和四倍体的细胞学机理初探

本文分析了静水压休克诱导水晶彩鲫三倍体和四倍体的细胞学机理,促使第二极体保留的压力敏感期较短,在卵子第二次成熟分裂中后期的某段时间,也就是受精后４－５ｍｉｎ时;而在这之前,为卵子启动期,施加压力会破坏卵子的激动和修整过程,造成发育受阻;其后,为压力不应期,此时第二次成熟分裂态势也趋明朗,压力对保留第二极体失去作用。本文还对促使第二极体保留生产鱼类三倍体和抑制第一次卵裂诱导鱼类四倍体的条件等问题进行     

中华绒螯蟹多倍体的诱导研究 : Ⅱ.热休克诱导中华绒螯蟹三倍体胚胎和四倍体 状幼体

采用热休克方法对中华绒螯蟹进行了三倍体、四倍体的人工诱导研究。结果表明,在卵子受精后（发育水温２０±１℃）１０～２５分钟,用３８～４１℃的高温处理１～２分钟,三倍体的平均诱导率为１０％～５０％,而对受精后３０分钟的卵子进行诱导,或在４０℃下处理超过２５分钟和处理温度高于４２℃诱导１５分钟的各试验组,均未检测到有三倍体胚胎。依据诱导三倍体的适宜诱导温度和处理时间,将受精后８１／２～９５／６小时的卵子用４０℃热休克处理１５分钟,均获得了一定比例的四倍体胚胎,其中四倍体最高诱导率为５２９６％。检查卵受精后８５／６小时经热休克处理所孵得的氵蚤状幼体,其四倍体的出现频率约为１９７％。讨论了热休克处理促使第一极体保留生产三倍体和抑制第一次卵裂诱导四倍体的条件和技术关键,以及诱导参数与胚胎发育、胚胎存活的相互关系等问题。     

鲤科鱼类6个正反交人工异源三倍体胚胎的染色体变化及其发育命运

采用静水压休克保留第二极体的方法,在鲤(♀)×鲢(?)、鲫(♀)×鲢(?)、白鲫(♀)×鲢(?)和鲢(♀)×鲤(?)、鲢(♀)×鲫(?)、鲢(♀)×白鲫(?)6个正反交组合中都诱导出了异源三倍体,但只有正交鲤(♀)×鲢(?)、鲫(♀)×鲢(?)和白鲫(♀)×鲢(?)3个处理组中整倍性的异源三倍体胚胎才有可能正常发育,孵化出苗;而反交鲢(♀)×鲤(?)、鲢(♀)×鲫(?)和鲢(♀)×白鲫(?)3个处理组中的异源三倍体胚胎在发育过程中不断发生染色体排除和丢失,形成非整倍体而死亡,只有少数雌核发育二倍体鲢才能孵化出苗。结果表明,鱼类人工异源三倍体胚胎的发育命运与杂交物种间的基因组大小有关。     

罗氏沼虾四倍体诱导的研究

对罗氏沼虾卵子极体排出时间和第一次卵裂时间进行了观察,并在此基础上,采用热休克和细胞松弛素 B(C,B)两种诱导方法成功诱导出了罗氏沼虾四倍体。石蜡切片显示,当罗氏沼虾卵子完全成熟时,第一极体已经 排出。第二极体排出的时间约在受精后55min。经过雌性原核和雄性原核的联会,第一次卵裂的时间约在受精后 210-230min。设计了多种处理条件,其中热休克诱导罗氏沼虾四倍体的最好条件是:受精后210min,用40℃水温处 理胚胎1．5min,在这种条件下,最高可以得到35．86％的四倍体率;而C．B诱导罗氏沼虾四倍体的最好条件是:受精 后230min,用1．0mg/L的C．B处理胚胎10min,此时最高四倍体诱导率达33．78％。     

热休克法抑制第一次卵裂实现草鱼雌核发育的细胞学观察

用组织切片方法系统地观察了草鱼卵被经辐射处理的鲤精子激活后进行第一次卵裂的发育过程。实验表明：在24℃孵化水温下草鱼卵在被激活后24min进入第一次卵裂胶期,27－30min处于中期,33min进入后期。由此可知被激活的草鱼卵子在第24min时已经完成染色体的复制,使草鱼卵子雌核染色体人工加倍的最佳时期是在被激活后的27－30min这一时间区段内。此外,用不同热休克温度和不同的热休克强度处理已完成染色体复制的被激活草鱼卵,表明草鱼卵经41℃处理2min可得到较高比例的基因纯合型雌核发育二倍体鱼。     

黄姑鱼三倍体的诱导、鉴定及其性腺发育特征

研究采用冷休克方法诱导黄姑鱼(Nibea albiflora)三倍体并进行鉴定,进一步采用组织学和生殖相关基因表达分析比较了三倍体黄姑鱼的性腺发育特征。研究结果表明:(1)在受精后2.5min以3℃进行10min的冷休克处理,冷休克处理组的受精率和孵化率分别为(70.31±4.49)%和(21.5±6.63)%,其受精率和孵化率显著低于二倍体对照组;(2)经流式细胞仪倍性检测和染色体核型分析发现,三倍体的DNA含量为二倍体的1.5倍,染色体数目为72条,而二倍体的染色体数目为48条,三倍体的比例为100%;(3)三倍体的生殖腺指数显著低于二倍体,进一步通过组织切片观察发现三倍体的精巢和卵巢发育较二倍体滞后,在12月龄时,二倍体精巢和卵巢处于Ⅴ期,而三倍体精巢和卵巢分别处于Ⅲ期和Ⅰ期;(4)三倍体精巢的dmrt1和vasa基因及三倍体卵巢的cyp19a基因表达量均显著低于二倍体(P<0.05);三倍体卵巢的vasa基因表达量也比二倍体低(P>0.05)。综上结果表明:研究通过冷休克处理成功诱导了黄姑鱼三倍体;三倍体的性腺发育较二倍体滞后,育性明显降低。     

人工诱导大鳞副泥鳅雄核发育二倍体克隆鱼的产生

首次获得人工诱导雄核发育二倍体大鳞副泥鳅克隆鱼。方法是:用紫外线210mJ/cm~2辐射浸泡在人工合成卵巢液中的泥鳅卵,使其染色体遗传失活,再与大鳞副泥鳅精子“受精”。在室温26℃条件下“受精”后15min开始,每隔2min一组,将“受精卵”置于39℃温水中热休克处理2min,以阻止第一次有丝分裂的发生,结果表明:二倍诱导率距“受精”后15～19min和27～29min出现两个高峰,最高二倍诱导率为61.1％,经染色体和形态特征鉴定表明,鱼苗为大鳞副泥鳅雄核发育二倍体克隆鱼,其染色体数(2n=48)和外部形态均与父本相同。     

四倍体青花菜低稔性胚胎学研究

以二、四倍体青花菜为材料,在现蕾期分别套袋自交,对四倍体与二倍体的胚囊结构、受精以及受精后胚胎发育过程进行比较研究.结果表明:四倍体青花菜胚囊发育完整,与二倍体相似.四倍体花粉萌发率较二倍体低,花粉管生长较慢且不整齐.四倍体和二倍体青花菜自交均能正常受精,四倍体青花菜在受精后胚胎发育的进程上均较其二倍体滞后约2 d,且胚胎发育在进度上不一致,并存在胚胎败育现象,正常胚胎只占25.8%,导致四倍体结实率比二倍体降低22.6%.     

静水压诱导翘嘴鳜雌核发育的研究

为通过建立雌核发育纯系以实现快速优化种质资源, 文章以翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)为研究对象, 探索出了一套静水压诱导雌核发育的方法: 将装有翘嘴鳜精子的培养皿置于摇床缓慢摇动, 在两只15 w的紫外灯管(培养皿与紫外灯管的垂直距离约17 cm)下照射18min, 然后与雌鱼卵子受精5min, 63 MPa静水压处理2min, 最后常规孵化。HRM分型技术检测其雌核发育群体的雌性率为100%。该方法简单快捷, 诱导孵化率(受精后72h的存活率)为7.56%, 比已有的冷休克诱导翘嘴鳜雌核发育的方法约提高3个百分点。研究结果可用于翘嘴鳜雌核发育品系的快速扩群, 也可用于翘嘴鳜抗逆相关品系的种质资源创制。     

热休克诱导虹鳟四倍体

虹鳟卵受精后5—9小时期间,用热休克处理,12月龄时检查,四倍体出现频率为5％。较高的温度处理可导致卵的高死亡率。2n=60的虹鳟核型中,有中部和亚中部着丝点染色体22对,近端着丝点染色体1对,端部着丝点染色体7对,总臂数NF=104。4n=120的虹鳟四倍体核型中,有22套中部和亚中部着丝点染色体,1套近端着丝点染色体,和7套端部着丝点染色体,总臂数NF=208。未发现有染色体倍性镶嵌的个体。分析比较了二倍体和四倍体两类鱼的红细胞及其核的9个度量值(DNA相对含量,细胞及核的长轴、短轴,面积和体积),为应用红细胞鉴定四倍体虹鳟提供了倍性标准。在形态、解剖和生长速度方面未发现两类鱼有什么差别。     

热休克诱导鳙鱼四倍体的研究

采用热休克法研究了诱导鳙鱼四倍体的可能性和处理条件。结果表明:1)恰好在卵子开始第一次卵裂前用39—42℃水浴处理1—3分钟,可获得较高频率的四倍体;2)开始处理的时间至关重要,提前或推迟处理导致几乎全部死亡或四倍体频率大大下阵;3)热休克组的孵化率显著下降,畸形率明显升高;4)含高频率四倍体的热休克组的细胞分裂和胚胎发育延迟。     

湖南师范大学鱼类发育学研究室最新研究成果展示

湖南师范大学鱼类发育生物学研究室在成功研制了四倍体鲫鲤群体(F3-F18)的基础上,利用四倍体鲫鲤群体产生的二倍体卵子本身具有2套染色体组的特点,通过雌核发育技术,在没有染色体加倍处理情况下,经灭活的散鳞镜鲤精子刺激,建立了一个能大量产生二倍体卵子的雌核发育二倍体克隆体系(G1-G5)。有关该研究     

爪蟾(Xenopus laevis)的四倍体及其子一代

在爪蟾受精卵第一次有丝分裂中期进行静液压处理,抑制细胞质分裂从而得到四倍体。实验中获得三只存活了三年以上的四倍体雌性爪蟾。其中一只雌性与二倍体雄性爪蟾作人工催青得到受精卵。现已产卵三批,发育的胚胎400余,经检查子代染色体为三倍体。     

人工诱导泥鳅雌核发育的细胞学研究和诱导参数优化

为培育泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)全雌品种,研究通过细胞荧光染色后进行细胞学观察确定人工诱导泥鳅雌核发育的热休克起始时间,并进一步利用核型和流式细胞分析等方法对人工诱导雌核发育泥鳅进行鉴定。结果显示,二倍体泥鳅受到灭活的鲤(Cyprinus carpio)精子刺激后,第二极体与卵核分开的时间在人工授精后3—5min;卵子在人工授精后3.5min后再热休克2min的诱导孵化率达到10.26%。通过分析野生型泥鳅胚胎、人工诱导雌核发育泥鳅胚胎、泥鳅×鲤杂交胚胎和单倍体泥鳅胚胎的发育,发现部分雌核发育的胚胎可以正常发育,而杂交胚胎和单倍体胚胎会出现明显的发育障碍。核型和流式细胞检测分析表明利用本研究获得的热休克参数进行处理可得到二倍体雌核发育子代,二倍率达64.71%。研究从细胞学层面获得泥鳅雌核发育的诱导参数,可为利用人工诱导雌核发育开展全雌泥鳅育种提供指导。     

用流式细胞仪检测大黄鱼三倍体

通过对大黄鱼二倍体和三倍体的倍性分析,建立流式细胞仪检测三倍体的方法。大黄鱼受精卵经三倍体诱导处理后,胚胎期进行染色体滴片证实在处理组中有三倍体细胞存在。接着对该组胚胎进行育苗,获得1￣3cm的鱼苗,用流式细胞仪进行检测。以二倍体大黄鱼的肌肉组织或血液细胞DNA含量的峰值道数作为对照,用同样的方法取样处理、上机、测定处理组样本个体细胞的DNA含量的峰值道数。如果处理组个体细胞的DNA含量的峰值道数是二倍体组的1.5±0.1倍,则认为该个体为三倍体。实验结果经冷休克或静水压诱导处理的样本共检测182个,三倍体检出率为12.09%,其中有一组检出率高达55.56%。     

乌鳢三倍体诱导及其生长

采用热休克抑制第二极体排放的方法诱导乌鳢(Channa argus)三倍体,以探索人工诱导乌鳢三倍体的理想热休克条件。采用DNA含量测定法和红细胞核大小鉴定法对获得的鱼苗倍性进行鉴定,同时对普通二倍体乌鳢群体与三倍体群体的生长差异进行了比较研究。结果表明,(1)热休克法适宜诱导条件为,(28±0.5)℃培育水温授精后4 min,在水温42℃条件下持续处理3 min,三倍体诱导率最高,达到87.69%;(2)三倍体与二倍体DNA含量差异极显著(P0.01),其比值为1.50︰1.00;(3)三倍体和二倍体在红细胞核长径、红细胞核体积、红细胞核面积等6项指标上存在极显著差异(P0.01);与二倍体相比,三倍体红细胞体积和核体积分别是其1.69倍和1.60倍;(4)在4月龄与8月龄,三倍体的体长和体重比二倍体稍高,但两者差异不显著(P0.05)。本实验结果为进一步开展乌鳢倍性育种奠定了基础。     

6-DMAP抑制栉孔扇贝（♀）×虾夷扇贝（♂）受精卵第一极体释放后染色体的分离状况

三倍体贝类因其具有生长快、个体大、肉质佳和成活率高等优良的经济性状而在水产养殖业中具有重要的应用价值[1].获得100%三倍体贝类的最佳途径是通过四倍体贝类与二倍体贝类杂交来获得.目前已经发展出多种诱导四倍体的方法,包括抑制受精卵第一极体的释放、抑制受精卵的卵裂、细胞融合和利用人工雌核发育等方法.人工诱导四倍体技术已经在多种鱼类上获得成功[2].迄今,国内外学者已对多种贝类[3]进行了四倍体育种研究,都获得了一定比例的四倍体胚胎或幼虫,甚至是稚贝,但是除了太平洋牡蛎Crassostrea gigas(Thunberg)[4]外大部分由于存活率低最后都没有获得两性能育且形成群体的四倍体贝类.     

植物同源四倍体生殖特性及DNA遗传结构的变异

由于染色体加倍过程中的加倍因素和非加倍因素的影响, 同源四倍体的DNA遗传结构较其起源二倍体产生了变异, 进而导致其表现型发生相应的变异。和其起源二倍体相比, 同源四倍体的表现型变异表现在以下几个方面: 雌雄配子育性降低; 花粉(2n)的体积明显增大; 部分胚囊内卵细胞、助细胞及反足细胞数目有所增减; 自交繁殖过程中, 花粉的萌发及生长速度较慢、花粉管的形态部分畸形、部分极核受精过程及受精细胞(与精核结合的极核或卵)的进一步发育状况异常; 大多数育性或结实率会有不同程度的降低, 但降低的程度有因自交繁殖世代的推移而逐渐减小的趋势; 就一些植物种类而言, 同源四倍体有较好的远缘杂交亲和性。     

细胞松弛素B对日本沼虾四倍体的适宜诱导条件的研究

本文研究了用细胞松弛素B(Cytochalasin B,CB)诱导日本沼虾(Macrobrachium nipponense)多倍体的处理条件和方法。试验水温分别为18—19℃、22—23℃,CB浓度为1.0—2.0mg/L,处理的起始时间在受精后5—9h,处理的持续时间为10—20min。结果表明,在水温为18—19℃时,四倍体卵子的最适诱导条件为:受精后7—8h,CB溶液的浓度1.5mg/L,处理20min,四倍体诱导率最高可达56.1%;在水温为22—23℃时,最适诱导条件为:在受精后6 h左右,CB溶液浓度为1.5mg/L,处理15—20min,四倍体诱导率最高可达54.3%。处理的起始时间和CB溶液的浓度对胚胎的四倍体率有显著影响(P<0.05);胚胎的成活率随CB浓度的提高与处理的持续时间的延长而下降。考虑到胚胎成活率因素,建议选择CB浓度为1.5mg/L,处理持续时间15—20min。