龙津蕨的配子体发育特征及其系统学意义

采用改良Knop's营养液液体培养基于25℃恒温培养箱中培养龙津蕨(Mesopteris tonkinensis)的孢子,每天光照12 h,黑暗12 h,光照强度为2 500 lx。用光学显微镜观察记录其孢子萌发、配子体发育的全过程,为龙津蕨系统学的研究提供配子体发育方面的详实资料。结果表明:成熟孢子深褐色,不透明,两侧对称,极面观椭圆形,赤道面观圆角三角形,具单裂缝,孢子周壁具密集的脊状褶皱。播种后15 d左右萌发,形成2~5个细胞长的丝状体。孢子萌发类型为书带蕨型(vittaria-type)。具单细胞假根,不含叶绿体,基部膨大。20 d左右发育成片状体,30 d左右形成幼原叶体,幼原叶体不对称,成熟原叶体心脏形对称,56 d左右形成成熟原叶体,原叶体发育类型为铁线蕨型(adiantum-type)。幼原叶体仅左右两翼顶端细胞产生乳突毛状体,成熟原叶体边缘及背腹面都具少量乳突毛状体,毛状体由单细胞构成。68 d左右精子器开始出现,精子器近圆球形,由基细胞、环细胞、盖细胞构成。75 d左右颈卵器出现,成熟颈卵器颈部由3层细胞构成。其侧面观柱状,顶面观为铜面状。颈卵器垂直于原叶体表或向原叶体基部倾斜。另外,根据已知的金星蕨科其他属的配子体发育特征,发现龙津蕨配子体发育的这些特征与他们存在较大的区别,因此龙津蕨系统学位置还有待于进一步研究。     

狗脊孢壁发育超微结构的研究

鳞毛蕨型孢子类型众多,初步研究表明形态相似的孢子类型其孢壁发育特征存在差异,因此有必要对各代表类群的孢壁发育进行深入地研究。该文利用透射电镜对乌毛蕨科(Blechnaceae)狗脊(Woodwardia japonica)孢壁结构和发育的超微结构进行研究。结果表明:(1)狗脊孢子囊的结构由外向内分别为孢子囊壁细胞、两层绒毡层细胞和孢子母细胞;(2)狗脊孢子具乌毛蕨型(Blechnoid type)外壁,表面光滑,由两层构成,裂缝区域具辐射状的槽;(3)周壁属于空心型(cavity type),由四层构成,从内向外分别为P1、P2、P3和P4层,前三层叠合在一起,层间有不同程度的空隙,P4层与前三层之间具有明显而连续的空腔,并隆起形成片状褶皱纹饰;(4)有小球体和小杆共同参与孢子周壁的形成,周壁部分或全部来源于孢子囊壁细胞。综上所述,狗脊孢子与同属于鳞毛蕨型的贯众(Cyrtomium fortunei)和朝鲜介蕨(Dryoathyrium coreanum)孢壁的发育在周壁结构、周壁各层的发育顺序、周壁来源和参与成壁的特征物质等方面存在差异。该研究有利于进一步理解蕨类植物孢壁所蕴含的分类和演化上的科学意义和价值。     

γ谷氨酰环化转移酶对斑马鱼早期发育的影响

γ谷氨酰环化转移酶(γ-Glutamyl cyclotransferase,GGCT)是谷胱甘肽循环过程中催化L-γ-GlutamylL-amino acid分解为L-amino acid和5-oxoprodline的关键酶,在防止细胞氧化性损伤中发挥重要作用。研究以斑马鱼为模型,利用吗啡啉(Morpholino,MO)敲降GGCT,发现早期胚胎发育出现脑部发育缓慢、尾短弯曲和环心室水肿等异常表型,原位杂交检测发现脑发育相关标记基因shha、wnt8b与fgf8的表达发生改变。体外转录ggct-m RNA与GGCT-MO共注射,畸形率降低,部分脑部标记基因表达回复正常。此外,使用化学阻断剂阻断GGCT上游的γ谷氨酰转肽酶(γ-Glutamyl transpeptidase,GGT)和下游的5羟脯氨酸酶,斑马鱼胚胎产生发育停滞和水肿表型。敲降GGCT和阻断GGT都降低了胚胎的谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的含量,研究表明γ谷氨酰环化转移酶可能通过谷胱甘肽循环在斑马鱼早期胚胎发育过程发挥重要作用。     

海月水母精巢发育及排精过程的观察

采用实验生态学及显微观察的方法研究了海月水母(Aurelia sp.)的精巢发育及其排精过程,并对其精子活力进行了测定。结果表明:在水温20~22℃的条件下,海月水母碟状体经过40 d生长,达到伞径(7.50±0.71)cm、体重(28.70±6.60)g时,精巢出现并生长发育;经过60 d生长,达到伞径(11.77±0.51)cm、体重(83.54±10.36)g时,精巢发育成熟并开始排精;生长90 d后,精巢开始出现退化,当生长110 d时,精巢退化完全。在精巢发育过程中,其宽度和长度分别伴随海月水母伞径的增长而增宽和伸长,并出现折叠现象。海月水母的排精路线为:精子先粘附于精子细丝上,从精巢排出,继而经过胃循环沟、胃口腕沟,最后由口腕基沟排出体外。在水温22℃、盐度30、p H 8.0的条件下,海月水母精子活力随时间延长而降低,其快速运动时间和寿命分别为4 h 30 min和10 h。本研究结果显示,在适宜的环境条件下,海月水母精巢发育迅速,排精路线与过程相对简单,其精子活力强、寿命长,这种高效的生殖策略为其暴发奠定了基础,这或许也是海月水母能在地球上存活年代久远的原因之一。     

灭钉螺微生物的选育及抑螺效果观察

【目的】筛选出一种高效、持久、安全及价廉的灭螺微生物,对其进行鉴定并观察其抑螺功效。【方法】从钉螺孳生的土壤中筛选出4株灭螺活性较强的菌株(B8、B27、B36、B59),显微镜观察菌株形态和革兰氏染色均为G+杆菌。不同分离胶浓度的SDS-PAGE分析其灭螺活性成分;优势菌株经16s rRNA扩增后,PCR产物测序,序列比对,构建系统发育树鉴定其种属。【结果】灭螺结果表明,各试验组中发酵上清液各菌株间灭螺效果差异有统计学意义(χ2=21.286,P=0.002);细菌发酵液各菌株间差异也有统计学意义(χ2=17.298,P=0.008);菌体悬液各菌株间差异无统计学意义(χ2=7.579,P=0.271);此外,B59菌株的灭螺效果优于其它菌株,尤其是其发酵上清液浸泡48 h和72 h钉螺死亡率高达73.3%和96.7%。SDS-PAGE发现在B59细菌上清液中无蛋白带出现,推测其灭螺活性物质可能是其他成分;分子系统发育分析结果显示B59菌株位于Bacillus cereus (CP001746)分支上,一致性达100%。【结论】B59菌株的发酵上清液灭螺效果最好,其灭螺活性物质可能不是蛋白质,B59菌株被鉴定为Bacillus cereus。     

冷藏对美洲斑潜蝇蛹期发育和生存的影响

【目的】美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard自20世纪90年代入侵我国后已经成为蔬菜和观赏植物的重要害虫。然而,近些年该昆虫已经逐渐成为研究植物和昆虫、昆虫抗寒性和寄主适应性等热点课题的模式种类。因此,为了实验室条件下更好保藏该虫的种群,本文研究了冷藏(世代发育起点温度8℃)对该斑潜蝇蛹发育和生存的影响。【方法】以化蛹后第3天的蛹为实验对象,8℃低温冷藏,并以冷藏时间(0、7、14、21、28和35 d)为参试因子研究了冷藏时间对美洲斑潜蝇蛹羽化率的影响;化蛹后每24 h解剖观察一次蛹并对蛹期发育阶段进行划分;根据划分的蛹期阶段,对处理中未羽化的蛹进行解剖比对,得到对低温最敏感的蛹期。【结果】随着冷藏时间的增长,美洲斑潜蝇的蛹羽化率逐渐降低。超过14 d后,羽化率明显下降。冷藏至35 d时羽化率为零。解剖正常发育的美洲斑潜蝇的蛹,将蛹期分为预蛹期、隐头蛹期、显头蛹初期、半透明眼期、浅黄色到琥珀色眼期、红褐色眼期、鬃毛蛹期。不同冷藏时间条件下,未羽化的蛹死亡时间主要为鬃毛蛹期,且鬃毛蛹期死亡的蛹的数量与贮藏时间呈正比例关系。【结论】在室内冷藏美洲斑潜蝇时,3日龄蛹8℃贮藏少于14 d为宜;鬃毛蛹期(10~11日龄蛹)对低温比较敏感,冷藏过程中,应避免鬃毛蛹期的蛹。     

一种捕食螨饲养观察装置

【目的】为在室内防止捕食螨逃逸,设计一种防止逃逸行为的饲养观察装置。【方法】对比研究了传统隔水式饲养装置和改进型装置在防止逃逸行为中的效果,及改进型装置对捕食螨发育及繁殖能力有无影响。【结果】改进型装置通过添加瓶塞、棉线、盖玻片组成密闭小室,可有效防止捕食螨的逃逸,逃逸率仅为3.3%。另外,使用该装置后的捕食螨生长发育及繁殖等能力与隔水式饲养法相比未受到显著影响。【结论】本文设计的饲养观察装置可在捕食螨生物学、生态学及农药抗性等基础研究中应用。     

昼夜变温幅度对小菜蛾不同发育阶段生活史性状的影响

【目的】昼夜变温幅度对昆虫的发育、存活、寿命、繁殖等核心生命活动有非常重要的影响。以往研究主要以恒温为主,温度设置不符合自然界中昼夜温度波动变化,无法明确温度波动幅度与恒温之间的生物效应差别。【方法】本研究采用了二步变温,模拟了不同的昼夜温度波动幅度(25±2℃,25±4℃,25±6℃,25±8℃,25±10℃和25±12℃)与相应恒温25℃,研究了不同变温幅度对十字花科世界性害虫小菜蛾Plutella xylostella不同生活史阶段中发育、存活、寿命与繁殖的影响。【结果】结果表明,变温幅度对小菜蛾不同阶段的发育、存活、寿命与繁殖影响存在显著差异。25±2℃,25±4℃和25±6℃对小菜蛾生活史性状的影响与恒温(25℃)相似,但25±10℃和25±12℃却产生了显著的负面影响。【结论】我们发现,较大的昼夜变温幅度显著影响小菜蛾不同阶段的发育、存活、寿命与繁殖,而适宜夜低温在一定程度上修复了日高温胁迫对小菜蛾的不利影响;并且认为昼夜变温幅度作为影响昆虫核心生命活动一种重要决定因素,必需纳入到昆虫种群数量预测模型中,才能真实地反映自然界中复杂变温模式对昆虫生态学效应的影响,才能提高昆虫田间发生预测预报的准确性。     

蕉木(Oncodostigma hainanense)内轮花瓣近轴面瘤状突起发育及功能

为正确认识蕉木(Oncodostigma hainanense)内轮花瓣近轴面突起的发育和作用,采用扫描电子显微镜(SEM)观察蕉木内轮花瓣近轴面瘤状突起的形成过程,并采用光学显微镜(LM)观察经PAS染色反应的蕉木内轮花瓣半薄切片的结构。SEM观察发现,蕉木花蕾在发育Ⅰ期和Ⅱ期其内轮花瓣近轴面无明显瘤状突起形成,Ⅲ期有明显的瘤状突起形成,Ⅳ期瘤状突起发育成熟并布满整个内轮花瓣近轴面;LM观察发现,多糖类物质随蕉木内轮花瓣近轴面瘤状突起的发育而增多,并向瘤状突起周边细胞集中;体视显微镜下观察到有蓟马的幼虫在开放的花瓣瘤状突起间活动,但并没有发现瘤状突起表面有泌蜜孔及多糖类物质。推测蕉木内轮花瓣近轴面瘤状突起为访花者提供了繁殖、产卵和孵卵的场所并为它们提供了一定的食物来源(多糖物质)。     

Developmental potency of mouse primitive ectoderm cells,embryonic ectoderm cells,embryonic ectoderm cells and primordial germ cells after blastocyst injection

Developmental potency of primitive and embryonic ectoderm cells from 4.50-day to 6.25-day post-coitum (p.c.) mouse embryos and primordial germ cells from 12.50-day p.c.male genital ridges of fetal mice were studied by direct introducing them into 3.50-day p.c.blastocysts.Sixteen (61.5) overt chimaeras out of 26(50%) offsprings were obtained after transfer of 52 blastocysts injected with 4.50-day primitive ectoderm cells;four (16.0%) overt chimaeras were obtained out of 25 (51.0%) offsprings with 4.75-day primitive ectoderm cells from 49 transferred blastocysts.However,no overt chimaera was obtained with either 5.25-day or 6.25-day embryonic ectoderm cells or 12.50-day male primordial germ cells.GPI analysis of mid-gestation conceptuses developed from injected blastocysts showedthat 5.25-day embryonic ectoderm cells could only contributed to yolk sac of conceptus.Results suggested that implantation acts as a trigger for the determination of primitive ectoderm cells,and their developmental potency becomes limited within a short period of time in normal development.