哺乳动物受精的生物学

哺乳动物的受精(Mammalian Fertilization)是两性配子(精子和卵子)相结合而形成合子的过程,它标志着胚胎发育的开始,也即是一个新生命的起点。受精是生物学家饶有兴味的课题。因为它不仅涉及到一个理论问题,更重要的是当今节育和不育的世界性问题尚未解决,因此,受精的重要性是不言而喻的。当然,受精是一个极其复杂的生命现象,涉及到两性配子的发育和成熟、精子获能、顶体反应、精卵激活、精子     

精子与极核融合是受精吗

单倍体的精子 (雄配子 )和卵细胞 (雌配子 )融合成一个二倍体的受精卵的过程叫受精 (fertilization) ,为有性生殖的基本部分和一个重要特征 ,受精卵进一步发育成 1个新个体。被子植物的受精作用过程中 ,两个精子进入胚囊后 ,1个精子与卵细胞融合形成受精卵并发育成胚 ,另 1个精子与极核 (或中央细胞 )融合形成三倍体的初生胚乳核而形成胚乳 ,这种现象叫做双受精 (dou-ble fertilization) ,是被子植物特有的一种受精现象 ,为俄国生物学家纳瓦申 (Nawaschin)在 1898年发现的。双受精现象也会在一些裸子植物 (麻黄属 )中见到 ,此属植物的 1个…     

被子植物受精机制的研究进展

被子植物的受精是一个复杂而精巧的过程。花粉管到达子房,通过退化助细胞进入胚囊,释放出两个精细胞。原来在花粉管中相互联结的两个精细胞在退化助细胞中分开,一个与卵细胞融合,另一个与中央细胞融合,完成双受精。目前对双受精过程中有关雌、雄配子识别的机制还知之甚少。本文介绍了目前被子植物精、卵细胞融合前后的细胞周期变化、退化助细胞的功能、精细胞在退化助细胞中迁移的研究动态、精细胞的倾向受精和卵细胞的激活等被子植物受精生物学领域中的一些新的研究成果和发展趋势。     

东方蝾螈Cynops orientalis(David)多精受精的初步观察

一、引 言 多精受精是生物学中一个重要的问题,引起生物学家普遍的重视。关于这方面的研究过去有过很多工作,尤其最近在苏联方面如索科洛夫斯卡娅(1945)、索列娃(1945)、利比佐夫(1950)、皮特卡宁(1953)、马卡洛夫(1953)及其他学者等证明了在一些动物内(兔、猪、蛔虫等)两个或两个以上的精子进入同一卵内的多精受精是普遍的现象。在1955—1956年这段时间内,我们曾在东     

银杏精细胞结构及受精作用的细胞学研究

采用常规石蜡制片技术和环氧树脂半薄切片技术,对银杏的精细胞结构及受精过程进行了研究。结果表明,临近受精前,精原细胞分裂形成两个半球形的精细胞,每个精细胞内含液泡状结构、生毛体和纤维性颗粒体各一个。两精细胞的液泡状结构其位置可同时或分别位于近极面和远极面,这种位置的变动可能是鞭毛摆动导致精细胞的旋转所引起,这说明银杏的精细胞在花粉管内也许即可以旋转运动。在银杏受精前后,珠孔端颈卵器室附近的珠心组织表现出向上隆起、出现受精滴、皱褶等规律性变化,这些现象是判断银杏受精时期的良好形态特征。在银杏受精时带有鞭毛的完整精细胞进入颈卵器,随后鞭毛带及精细胞质遗留于颈卵器口下方、卵细胞上面,仅精核进入卵细胞。进入卵细胞的精核直径约30μm,小于成熟精细胞的精核直径（约40μm）。这些对探讨银杏的系统地位及裸子植物的生殖演化具有一定意义。     

被子植物的胚胎发育

被子植物是植物界中的高级优势类群,在世代交替中,孢子体占绝对优势,具有高度的器官分化和广泛的适应性。雌雄配子体都简化到只有几个细胞,寄生在孢子体上,得到严密的保护和充分的营养。在有性繁殖中有双受精现象,胚和胚乳都是受精后的产物。卵核受精后的合子发育成胚,受精后的极核发育成胚乳;胚珠形成种子;膨大的子房发育成果实。种子萌发后,幼小的胚逐渐发育为成长的孢子体。所以,合子是孢子体的第一个细胞。     

水稻(Oryza sativa L.)的受精作用

本文对四个水稻品种的双受精过程作了细胞形态学的观察。作者看到,水稻在受精过程中常常有多条花粉管相继伸向珠孔,并把花粉管内含物注入胚囊。注入胚囊的内含物进入两助细胞之一,在卵细胞的一侧形成钩状构造。当合子发育成原胚时,钩状构造就逐渐消失。卵细胞与极核,除了通常的单精受精以外,有少数可能是属于多精受精的现象。卵细胞多精受精时,超数精子不但进入细胞质,而且进入细胞核。精子还可能进入原胚的胚胎细胞。     

丝裂原活化蛋白激酶信号通路与受精

受精是雌雄生殖细胞相互融合形成合子的过程 ,是生命的开端。有性生殖的生命体通过受精 ,使基因组由生殖细胞的单倍体恢复为体细胞的二倍体 ;同时 ,精子与卵子的结合激活了以母源信息形式贮存在卵子中的发育程序 ,使卵子由受精前的生命活动抑制状态转变为活跃状态 ,即活化卵子。受精涉及到两个不同个体间异源细胞的识别、融合、信号转导和分裂周期调节 ,因此久已成为发育生物学、细胞生物学和生物化学的重要研究课题。多种蛋白激酶参与对受精过程的调节。作者和其他人的研究均发现丝裂原活化蛋白激酶 (ｍｉｔｏｇｅｎａｃｔｉｖａｔｅｄｐｒ…     

被子植物受精作用的分子和细胞生物学机制

被子植物双受精包括精-卵、精子-中央细胞两个融合过程。由于双受精深藏于母体组织中进行,长期以来一直是植物有性生殖研究中的难点。近年来,随着各种植物配子体cDNA文库的构建,各种离体研究系统的建立和突变体分析的兴起,极大地推动了被子植物受精作用研究的快速发展,增进了人们对被子植物受精过程的分子和细胞生物学机制的深入了解。本文着重讨论受精作用的若干重要发育事件,包括受精前卵器细胞对花粉管向胚珠定向生长的近距离引导信号,精子的靶向运动,精、卵细胞相互作用和配子融合后卵细胞的激活与中央细胞发育的启动等。     

被子植物受精作用的分子和细胞生物学机制

被子植物双受精包括精-卵、精子-中央细胞两个融合过程。由于双受精深藏于母体组织中进行, 长期以来一直是植物有性生殖研究中的难点。近年来, 随着各种植物配子体cDNA文库的构建, 各种离体研究系统的建立和突变体分析的兴起, 极大地推动了被子植物受精作用研究的快速发展, 增进了人们对被子植物受精过程的分子和细胞生物学机制的深入了解。本文着重讨论受精作用的若干重要发育事件, 包括受精前卵器细胞对花粉管向胚珠定向生长的近距离引导信号, 精子的靶向运动,精、卵细胞相互作用和配子融合后卵细胞的激活与中央细胞发育的启动等。     

颈卵器植物颈细胞结构与功能的研究进展

颈卵器是苔藓、蕨类、裸子植物的雌性生殖器官,由卵细胞、腹沟细胞和颈细胞(颈沟细胞)构成。其中,颈细胞是这类植物雄配子进入颈卵器并完成受精作用的唯一通道,在颈卵器的发育和受精过程中发挥着重要作用。该文就近年来国内外有关对颈细胞的发生和发育、结构特点和功能等进行较为系统全面的分析和总结,并对未来的研究方向进行展望。     

离体受精作为技术平台在被子植物有性生殖研究中的应用

被子植物的离体受精10a前在玉米中已获得成功,尽管目前只在玉米获得完全成功和小麦获得部分成功,但离体受精技术的研究成果非常显著。目前离体受精技术已被用于其他的研究,如用分离的精细胞和卵细胞筛选配子细胞的特异基因和蛋白质：研究合子细胞被激活的机理：用不同种植物的精、卵细胞体外融合进行新的远缘杂交尝试;利用合子细胞易分裂和胚胎发生特征探索用其作为转基因研究的受体细胞等。以离体受精技术为基础在高等植物发育生物学和生殖生物学领域的基础研究和应用探索显示了巨大潜力。介绍了离体受精技术在被子植物有性生殖的研究成果和应用前景,为研究和利用被子植物有性生殖过程中的生殖细胞特征提供线索。     

普通小麦与鸭茅状摩擦禾的远缘杂交 Ⅲ受精和早期胚胎的发育

用石蜡制片法和整体解剖法,对小麦品种Ｆｕｋｕｈｏ经鸭茅状摩擦禾花粉授粉后不同时间固定的子房样品进行了细胞胚胎学观察。结果表明,观察的１６８个授粉后１２０小时（５天）以内的小麦子房中有３２１％、０６％和２６２％分别发生了卵细胞单受精、极核单受精和卵细胞、极核双受精现象。发生卵细胞受精、极核受精和总受精频率分别为５８３％、２６８％和５８９％。对１１６个授粉后９天的小麦子房进行整体解剖,检测到有５００％的子房有幼胚。报道了小麦与鸭茅状摩擦禾杂交的受精过程和早期胚胎发育的情况。为小麦与鸭茅状摩擦禾杂交提供了高频率受精和胚形成的细胞胚胎学证据。     

小麦多重授粉及其在育种上的应用

达尔文在他的著作中曾描述过一定数量的花粉粒在完成植物授粉过程的重要作用。他介绍赫尔纳锦葵授粉限量试验是很有趣的,赫尔纳在锦葵雌蕊上逐渐增加花粉粒的数量,或者象他说的必需用花粉粒喂饱了雌蕊,才能使锦葵受精成功。这个事实井没有引起以后学者们足够的重视。1898年,纳瓦兴在研究了欧百合和嫩贝母的细胞胚胎之后,提出了植物双受精的见解,虽然在他的受精细胞研究工作中也曾看到除双受精以外同时进入胚囊的其他雄核的事实,他也只是看到而没有认识到这一现象在受精和遗传上的作用,并把它看成一种偶然现象。从此大家都把植物的     

钙调素mRNA在受精前后分离的烟草胚囊中的定位

建立了一种新的ｍＲＮＡ原位杂交方法,适用于微量材料的整体观察。应用这一方法定位烟草（ＮｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍＬ．ｃｖ．Ｗ３８）受精前后胚囊成员细胞中的钙调素ｍＲＮＡ（ＣａＭｍＲＮＡ）。结果显示成熟胚囊中的ＣａＭｍＲＮＡ主要分布于珠孔极的卵器和合点极的反足细胞;中央细胞中较少。受精前后胚囊中ＣａＭｍＲＮＡ的分布发生显著变化,特别是授粉后到受精前极核与卵器之间出现一条暂时的钙调素ｍＲＮＡ条带。受精前不久该带消失,ＣａＭｍＲＮＡ扩展为占据胚囊珠孔端的扇形区域。受精后胚囊中钙调素ｍＲＮＡ主要集中于伸长的合子和原胚的合点端。讨论了钙调素ｍＲＮＡ表达与受精的关系。     

被子植物助细胞的发育和功能

助细胞是被子植物雌配子体的组成细胞之一,是大多数被子植物完成受精作用的关键环节之一。在受精过程中,助细胞吸引花粉管向雌配子体生长,并接受花粉管长入细胞程序死亡助细胞中。接下来的花粉管停止生长和花粉管顶端破裂释放出2个精细胞的过程可能也依赖于助细胞。另外,雄性生殖单位的解体、提供精细胞的运动轨道和启动精细胞合成DNA的生物学事件也可能与助细胞有关。助细胞的形态结构已研究得比较清楚,但有关助细胞的发育机理和它在受精过程中的作用则仍不明确。近年来对助细胞的研究又取得了一些新结果,尤其是一些分子生物学的研究结果为揭示助细胞的功能提供了重要线索。该文总结了这方面的研究成果,并对助细胞的生殖功能进行了分析。     

受精的生物学及化学

一个多世纪以来科学家们一直对“受精”给予极大的关注。近年来由于扩大了对哺乳动物受精的生物学及化学的认识,因而对受精及节制生育的医学及伦理学方面均有影响。本文将叙述哺乳动物受精的细胞和分子特征,以及从精子与卵的最初相遇到形成受精卵的过程。尽管大多数论述是从体外小鼠配子实验中得出的,但是也适用于大多数哺乳动物(包括人类)体内受精过程。     

被子植物助细胞的发育和功能

助细胞是被子植物雌配子体的组成细胞之一, 是大多数被子植物完成受精作用的关键环节之一。在受精过程中, 助细胞吸引花粉管向雌配子体生长, 并接受花粉管长入细胞程序死亡助细胞中。接下来的花粉管停止生长和花粉管顶端破裂释放出2个精细胞的过程可能也依赖于助细胞。另外, 雄性生殖单位的解体、提供精细胞的运动轨道和启动精细胞合成DNA的生物学事件也可能与助细胞有关。助细胞的形态结构已研究得比较清楚, 但有关助细胞的发育机理和它在受精过程中的作用则仍不明确。近年来对助细胞的研究又取得了一些新结果, 尤其是一些分子生物学的研究结果为揭示助细胞的功能提供了重要线索。该文总结了这方面的研究成果, 并对助细胞的生殖功能进行了分析。     

烟草精细胞两个群体的分离

高等植物的倾向受精是一个非常吸引人的研究课题,目前对其机理还不清楚。要想探索高等植物倾向受精现象,前提之一是要分离出一定数量的两个精细胞群体作为分子生物学研究方法的材料。以前的研究表明, 烟草(Nicotiana tabacum L.)花粉管中的两个精细胞体积差异明显。这种异型性的精细胞可能与倾向受精有关。烟草是二胞型花粉,生殖细胞只在体内生长的花粉管中才分裂形成两个精细胞。用体内/体外技术培养出花粉管后,爆破花粉管即可释放出花粉管内含物,其中包括两个精细胞。用微量酶液可使两个精细胞分开。然后用显微操作器可挑选出两个大小不同、数量上千的精细胞群体。这种单一纯化的精细胞群体为用分子生物学方法区分两个精细胞的DNA和蛋白质差异打下基础。本研究是高等植物的第二例、二胞花粉植物中的第一例分离两个特定精细胞群体的尝试,为构建烟草两个精细胞的cDNA文库创造了条件。     

中国鹅掌楸双受精和胚胎发生的细胞形态学观察

本文运用常规手段观察了中国鹅掌楸的双受精和胚胎发生,并探讨了其致濒的原因。中国鹅掌楸的卵细胞极性化不明显,中央细胞的两极核直至受精才与精核同时融合,受精为有丝分裂前型;原始细胞型胚乳,胚胎发生为柳叶菜型。