人工诱导雌核发育日本白鲫

分别用遗传失活的散鳞镜鲤(Cyprinus carpio L.)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)精子诱导日本白鲫(Carassius cuvieri)进行雌核发育.未经冷休克处理,用UV照射过的镜鲤的精子(其最佳UV照射剂量为4 200 mJ/cm2)与日本白鲫卵子受精获得(32.4±3.3)%雌核发育单倍体和(0.7±0.3)%杂交二倍体,而照射过的团头鲂精子(其最佳UV照射剂量为3 600mJ/cm2)与日本白鲫卵子受精得到了(33.8±1.4)%雌核发育单倍体和(0.5-±0.3)%杂交二倍体.日本白鲫卵子分别经灭活的镜鲤、团头鲂的精子激活(精子经各自最佳UV剂量处理),施以冷休克处理(受精后2min,0-4℃,40min),其孵化率分别为(27.8±2.1)%和(29.4±3.3)%,发育到摄食期,其正常的雌核发育二倍体鱼苗分别为(15.7±3.4)%和(23.6±4.1)%,在镜鲤实验组中,其正常的雌核发育二倍体鱼苗占孵化鱼苗总数的56%,这比团头鲂实验组中正常雌核发育二倍体鱼苗的比率(达到80%)低,结果表明诱导日本白鲫雌核发育,与母本遗传关系远的团头鲂精子较镜鲤的更有效.从染色体数目、外形特征和性腺结构等方面证实雌核发育后代的生物学特性.雌核发育日本白鲫全为雌性,这表明其雌性是同配XX型.雌核发育日本白鲫在生产上将有着潜在的价值,如比普通日本白鲫长得更快,抗病能力强等.所有的雌核发育日本白鲫的染色体数目都是100,而所有的团头鲂与日本白鲫的杂交后代都是三倍体(3n=124),新三倍体鱼在鱼类养殖和理论研究中将存在潜在的价值.     

不同倍性鱼的血细胞和精子DNA含量比较

我们以前的研究表明, 以红鲫 (2n=100) 为母本及湘江野鲤 (2n=100) 为父本的杂交后代的F1-F2 为二倍体 (2n= 100)。在二倍体 F2 个体中, 存在能分别产生二倍体卵子和二倍体精子的雌、雄个体, 二倍体卵子和二倍体精子结合, 形成了两性可育的四倍体鱼 (F3)。目前四倍体鲫鲤已连续繁殖了 12 代 (F3-F14), 形成了一个遗传性状稳定的四倍体鱼群体 (4n= 200) (Liu et al.,2001; 孙远东等, 2003)。雌性四倍体鲫鲤产生的二倍体卵子经紫外线照射的散鳞镜鲤精子激活后,无须染色体加倍处理, 可发育为全雌性二倍体雌核发育后代 (G1) (2n=10…     

二倍体雌核发育鱼产生二倍体卵子的证据

二倍体雌核发育第 1代 (G1)产生的二倍体卵子经紫外线灭活的散鳞镜鲤精子诱导 ,无需染色体加倍处理 ,发育成二倍体雌核发育第 2代 (G2 ) ;G1 产生的二倍体卵子与雄性异源四倍体鲫鲤 (AT)产生的二倍体精子结合 ,形成新型两性可育的异源四倍体鲫鲤 (G1 ×AT)。对G2 和新四倍体 (G1 ×AT)的体细胞染色体数目、生殖细胞染色体行为及性腺结构、外形、生长速度等生物学特征进行了研究。结果表明 :G2 体细胞染色体数目为 2n =1 0 0。在 6～ 1 2月龄G2 中 ,没有发现性成熟的个体 ,组织学切片结果表明 ,G2 性腺处于卵原细胞增殖阶段 ,与 1龄G1 的性腺发育相似 ,性腺发育迟缓。对 6～ 8个月龄G2 性腺染色体制片进行观察 ,结果表明 ,G2 生殖细胞的染色体没有二价体的形成 ,只有有丝分裂的迹象 ,其有丝分裂中期不但有 2n =1 0 0的染色体分裂相 ,还有 4n =2 0 0的染色体分裂相 ,甚至有接近 8n(380 )的分裂相 ,说明 1龄G2 的性腺中存在 2n、4n等多种类型的生殖细胞 ,其中 4n的生殖细胞经正常的减数分裂后可产生二倍体卵子。核内复制 (pre meioticendoreduplication)学说可以较好地解释这种不减半配子产生的现象。新四倍体 (G1 ×AT)体细胞染色体数目为 4n =2 0 0 ,雌雄新四倍体 (G1 ×AT)具有正常的性腺发育 ,在繁殖季     

翘嘴红鲌(Erythroculteri lishaeformis)精子诱导的雌核发育团头鲂(Megalobrama amblycephala)细胞及其分子遗传学分析

该研究运用紫外灭活的翘嘴红鲌(Erythroculter ilishaeformis)精子刺激团头鲂(Megalobrama amblycephala)卵子进行雌核发育,并于0~4℃冷水刺激条件下获得雌核发育团头鲂群体。在此基础上,于细胞遗传学(DNA含量测定、染色体数目检测及性腺发育观察)及分子遗传学水平(微卫星分析)研究了雌核发育团头鲂的细胞生物学以及遗传学性状。结果表明,雌核发育团头鲂DNA含量与普通团头鲂一致(2n=48),其外形特征与对照组极为相似,且均为雌性,为团头鲂性别决定方式(XY型)提供了细胞遗传学依据。同时,微卫星结果表明,在普通团头鲂、雌核发育团头鲂及翘嘴红鲌3个群体中共扩增出63个等位基因,雌核发育团头鲂群体平均观测杂合度和平均期望杂合度均显著低于亲本,即经过一代雌核发育,雌核发育团头鲂基因纯合度显著高于普通团头鲂和翘嘴红鲌,已达到快速建立纯系的目的,且雌核发育团头鲂群体与普通团头鲂群体遗传距离接近,即雌核发育为母系遗传。该研究为团头鲂遗传选育及品系改良提供了遗传材料。     

远缘杂交导致不同倍性鱼的形成

远缘杂交可以使基因组从一个物种转移到另一个物种中,从而导致杂交后代的表现型和基因型都发生改变.本文描述了在红鲫(♀)与鲤鱼(♂)的远缘杂交后代中,形成了F3~F18两性可育异源四倍体鲫鲤群体(4n=200,简称为4nAT).4nAT的雌、雄个体分别产生的二倍体卵子和二倍体精子,经过雌核发育和雄核发育,在没有染色体加倍处理情况下,分别发育成雌核发育二倍体后代和雄核发育二倍体后代.其中雌核发育体系衍生出具有遗传变异的改良四倍体鲫鲤和改良二倍体鱼,二倍体杂交鱼产生不减数的配子的现象与减数分裂前核内复制或者核内有丝分裂或者生殖细胞融合有关.用雄性4nAT与雌性二倍体鱼进行倍间交配大规模制备了不育三倍体鱼.在红鲫(♀)与团头鲂(♂)的远缘杂交后代中,成功地获得两性可育的天然雌核发育红鲫(2n=100),不育的三倍体鲫鲂(3n=124)以及两性可育的四倍体鲫鲂(4n=148),此外,还制备了两种五倍体鲫鲂(5n=172;5n=198).该文在细胞和分子水平上对不同倍性鱼的生物学特点和形成机制进行了比较,揭示了远缘杂交或者将远缘杂交与雌核发育和雄核发育相结合的方法在具有遗传变异的不同倍性鱼的形成中发挥着积极作用,这在生物进化和鱼类遗传育种方面都具有重要意义.     

雌核发育二倍体鲫鲤杂交克隆品系建立

研究了雌核发育二倍体鲫鲤第2代(G₂)产生的二倍体卵子在无染色体加倍情况下形成第3代(G3)的雌核发育细胞学行为,G₃,G₂×散鳞镜鲤和G₂×四倍体鲫鲤的染色体数目.研究结果表明:(ⅰ)G₂产生的二倍体卵子无需染色体加倍处理,仅在灭活散鳞镜鲤精子激活下,形成了大量G₃.(ⅱ)G₃和雌核发育二倍体鲫鲤第1代(G₁)、G₂一样,也表现出杂交特征,并且都是二倍体(2n=100);G₂与二倍体散鳞镜鲤和四倍体鲫鲤分别交配形成了三倍体(3n=150)和四倍体(4n=200)鱼;(ⅲ)二倍体G₂产生的二倍体卵子在雌核发育过程中,有明显第二极体排出,排除了二倍体卵子源于第二极体保留的可能.另外,还对二倍体鲫鲤产生二倍体卵子的机制进行了讨论.雌核发育二倍体鲫鲤杂交克隆品系建立证明二倍体卵子通过雌核发育形式可形成一个能产生二倍体卵子的新型二倍体鲫鲤品系,二倍体鲫鲤产生二倍体卵子的特殊繁殖方式在生物进化和生产应用方面都具有重要意义.     

草鱼雌核发育后代不同群体的微卫星遗传分析及指纹识别

以紫外线灭活的团头鲂精子激活草鱼卵子,冷休克抑制第二极体排出的方法诱导出长江水系优良F2代草鱼减数雌核发育子代。在后代中不仅存在雌核发育后代,还存在草鲂杂交后代,雌核发育后代的体型与草鱼一致,而草鲂杂交后代的体型介于草鱼与团头鲂之间。Partec CyFlow倍性分析仪测定结果显示:普通草鱼与雌核发育草鱼的相对DNA含量分别为23.01和22.72,二者的DNA含量接近;而高体型子代的相对DNA含量为25.38,介于草鱼与团头鲂（DNA含量28.21）之间,属于草鲂杂交后代。选取17个微卫星标记对草鱼群体、雌核发育草鱼群体和草鲂杂交后代的遗传多样性进行了检测,共检测出59个等位基因,其中43.18个有效等位基因。草鱼对照群体、草鲂杂交后代和雌核发育草鱼群体的平均等位基因依次为3.57、2.86和2.79,平均有效等位基因依次为2.93、2.37和1.96,平均期望杂合度在依次为0.6502、0.5573和0.3775,多态信息含量（PIC）平均值依次为0.5738、0.4649和0.3791。与草鱼对照群体相比,雌核发育草鱼群体的遗传多样性显著下降,表明通过减数雌核发育方法可获得纯合性较高的草鱼个体。构建了草鱼后代不同群体的DNA指纹模式图,筛选到不同群体的9个特异微卫星标记,为草鱼优良群体的选育提供了基础资料。     

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     

用雄核发育方法制备改良异源四倍体鲫鲤群体

用UV照射金鱼的卵子使其卵核的遗传物质失活, 再与异源四倍体鲫鲤(AT)产生的二倍体精子受精, 在无雄核染色体加倍处理情况下, 成功地获得了两性可育的二倍体雄核发育鱼(A₀). Ⅱ龄性成熟的A₀自交形成了雄核发育鱼自交子一代(A₁). 本研究对10月龄A₁的染色体数目、性腺的显微和亚显微结构以及外型特征进行了观察, 实验结果表明: (ⅰ) A₁中包含有四倍体(A₁-4n)、三倍体(A₁-3n)以及二倍体后代(A₁-2n), 他们所占比例分别为85%, 10%和5%, 其染色体数目分别为4n=200, 3n=150和2n=100. 其中四倍体和三倍体的形成证明二倍体A₀能产生二倍体配子. 二倍体雄核发育鲫鲤杂交鱼产生二倍体配子的原因与早期生殖细胞的核内复制机制有关. (ⅱ) A₁-4n的性腺为两性型且发育正常. 其中雄性个体能挤出白色精液, 其中的二倍体精子头部明显比红鲫的单倍体精子头部大. 这些二倍体精子具有正常结构, 由头部和尾部组成, 头部与尾部交接处有多个线粒体, 精子尾巴的中央轴有典型的“9+2”微管结构. A₁-4n雌性个体的卵巢发育饱满, 其中含有大量Ⅱ, Ⅲ和Ⅳ时相的卵母细胞. 在Ⅳ时相卵母细胞的放射膜上能观察到受精孔. 同时期的A₁-2n, A₁-3n的性腺发育异常, 均表现为不育. A₁-2n的不育性与其为远源杂交二倍体有关, A₁-3n的不育性与其为远源杂交三倍体有关. (ⅲ) 与AT相比, A₁-4n不仅具有生长速度快、抗逆性强的优点, 而且在外型上具有体背高、尾柄短、头部小等优良性状. 本实验说明运用雄核发育技术不仅能获得两性可育的四倍体鱼, 而且能对异源四倍体鲫鲤进行有效的遗传改良, 这在细胞遗传研究和鱼类育种方面都具有重要意义.     

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.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.