水螅芽体发育与头部再生进程间的相互作用

目的观察具有单个芽体的大乳头水螅(Hydra magnipapillata)头部再生进程,探讨水螅头部结构的再生进程与芽体发育过程之间可能存在的相互作用。方法选取具有单个年幼芽体的水螅体,在水螅母体上紧贴芽体着生部位的上方进行切除手术,观察母体头部再生进程。通过ABTS细胞化学染色法检测水螅基盘分子标志物过氧化物酶的表达,观察水螅芽体基盘与母体间的结构联系。结果水螅母体伤口在手术后2h内愈合。随着再生时间的延长,出现两种不同命运的芽体发育方式。一种情况是水螅芽体基盘紧贴母体手术切口,芽体发育成熟后可正常脱离母体;在芽体脱离母体前母体头部再生进程被抑制,在芽体脱落后母体头部再生进程重新启动、且在其后48h内母体头部再生完成。另一种情况是水螅芽体基盘组织与母体手术切口不产生结构联系而向外突出生长,母体头部再生进程完全停止,芽体胃区与母体相连且芽体发育成熟后不脱离母体。结论靠近水螅母体手术伤口的年幼芽体能延迟或阻断母体头部的再生进程,而手术切口也可能干扰了发育成熟的芽体与母体脱离的正常机制。     

大乳头水螅基盘再生进程中过氧化物酶的表达

目的观察大乳头水螅(Hydra magnipapillata)基盘再生进程中基盘过氧化物酶的表达情况,探讨水螅基盘过氧化物酶的生理作用。方法通过ABTS细胞化学染色法显示水螅基盘过氧化物酶的表达。结果水螅基盘再生20h后其基盘过氧化物酶开始出现少量表达,其后过氧化物酶表达量逐渐增加;基盘再生52h后该酶表达量趋于稳定。过氧化物酶仅在基盘周边区域外胚层中表达,而在基盘中央区域(反口孔)外胚层中无表达。结论水螅基盘再生进程中过氧化物酶的表达量逐渐增加直接反映了基盘再生时细胞分化过程,基盘表达的过氧化物酶可能在维持基盘结构的稳定上起一定的作用。     

水螅异常极性体轴的形成及矫正进程的观察

目的:如何建立和维持体轴是一个基本的发育生物学问题,而淡水水螅是适合进行形态发生和个体发育调控机制研究的重要模式生物。本文观察了大乳头水螅异常极性体轴的形成及矫正进程,初步探讨水螅极性体轴的维持和调控机制。方法:先切取水螅的整个头部,再获得带二根触手的口区组织。通过ABTS细胞化学染色法检测水螅基盘分子标志物过氧化物酶的表达,判别水螅基盘组织(水螅足区的末端)是否形成。结果:从40块口区组织再生得到的水螅个体中有1例极性体轴发育异常的个体,其身体两端均发育成头区,且两端的头区均具有捕食能力。随后水螅其中一端头区的触手逐渐萎缩、退化,最终该端头区转化成具有吸附能力的基盘组织。结论:水螅组织的再生涉及极性体轴的重建,而一些特殊因素可能造成临时性的水螅极性体轴调控紊乱。本研究表明水螅具备自我矫正异常极性体轴的能力。另外,本研究结果显示水螅触手可以萎缩直至退化,该现象涉及的细胞学过程可能是非常复杂的,有可能涉及到触手细胞的凋亡转化过程,也可能是触手的高度分化细胞仍然具备去分化能力、去分化后再转移到身体其他地方,其具体机制值得进一步探究。     

双头无基盘水螅的初步观察

自然形成的双头无基盘畸形体水螅极为罕见,为探索其形成原因,人工嫁接水螅14例,获得5例相同的双头水螅。对其分别进行连续观察发现:嫁接的双头水螅的双头可同时摄食,食物集聚于1个胃区。随个体生长其体柱延长,逐渐发育为2个胃区,在2个胃区间发生2~6个芽体,所有子代发育正常。出芽位置至触手环的距离同正常水螅。之后分化为2个出芽区,出芽区之间体柱较透明,同茎区组织。第21天开始发生基盘,发生过程异常缓慢。     

欧文氏菌和棒杆菌的属间融合研究*

研究了用原生质体融合技术获得欧文氏菌和棒杆菌的融合细胞。串联发酵Ｄ－葡萄糖产生２－酮基－Ｌ－古龙酸的第一步发酵菌株欧文氏菌ＳＣＢ２４７经０．８ｍｇ／ｍＬ溶菌酶酶解０．５ｈ后,原生质体的形成率和再生率分别为９９．８％和２７．８％。第二步发酵菌株棒杆菌ＳＣＢ３０５８经预处理后由１．３ｍｇ／ｍＬ溶菌酶酶解２ｈ,原生质体的形成率和再生率分别为９９．５％和５６．３％。用携带氨苄青霉素抗性标记的ＳＣＢ２４７和经热灭活的ＳＣＢ３０５８为亲本,在４０％ＰＥＧ６０００和０．２ｍｏｌ／Ｌ新生磷酸钙等适宜条件下融合,融合频率为３．６×１０~(－６)。在非选择和选择培养基上连续传代十几次后,对融合子的单菌形态、染色结果、菌落形态、色泽、总蛋白量、同工酶、发酵性能等方面与亲本进行了比较。结果表明,融合子确系棒杆菌和欧文氏菌的融合细胞。摇瓶发酵结果显示,所得的３８株稳定的融合子中约４０％能转化葡萄糖为维生素Ｃ前体２－酮基－Ｌ－古龙酸。     

大兴安岭地区笃斯越橘基生枝条矿质养分特性

以大兴安岭地区3种主要立地类型的笃斯越橘为试验材料,通过分析由灌丛基部萌生的1~2年生(S1)、3年生(S2)、4年生(S3)、5年生(S4)、趋于衰老的多年生(S5)枝条叶片和茎部,以及衰老枝条(S6)的N、P、K、Ca、Mg、Mn含量分布规律及其与新梢生长的关系,明确矿质元素在笃斯越橘不同年龄基生枝上叶片及茎部的分布特性,探索矿质营养与笃斯越橘树体生长发育及衰老更新的关系。结果表明:(1)6种元素在不同年龄枝条分布呈现不同的规律,其中,N、P、K随基生枝条年龄增加大致呈下降趋势,叶片和茎部分别在S5、S6时期降到最小值;Ca在衰老枝条上含量最高,Mg元素在S1时期叶片上分布较高;Mn在不同年龄基生枝中波动较小,水湿地、山地类型叶片Mn元素随枝龄增加而提高,茎部则先增后减,在S5时期分布最高;N、P、K、Ca、Mg含量表现为叶片明显高于茎部,而塔头草甸类型茎部Mn略高于叶片,且茎部Mn含量高达2 000mg·kg~(-1)。(2)笃斯越橘的新梢生长量与叶片K、Mg以及茎部N、K、Mg含量呈极显著正相关关系,与叶片Ca、Mn以及茎部Ca含量呈显著或极显著负相关关系。(3)典型相关分析结果显示,影响笃斯越橘新梢生长量的矿质元素因子因基生枝条年龄而异;S1时期主要与叶片Mg含量有关,S2~S4阶段受茎部K、Ca、Mg影响最大,S5时期主要受叶片Ca含量影响。(4)笃斯越橘的衰老可能与Ca积累有关。