中国林蛙蝌蚪肠道及皮肤微生物多样性分析

肠道及皮肤微生物群落对宿主的健康有着至关重要的影响。本研究使用16S rRNA基因测序技术研究中国林蛙(Rana chensinensis)Gosner38期蝌蚪肠道和皮肤共生微生物群落组成之间的差异。在门水平上,林蛙蝌蚪肠道中的优势门为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),皮肤中的优势门为拟杆菌门、变形菌门和疣微菌门(Verrucomicrobia)。此外,显著性检验结果显示,肠道中厚壁菌门和放线菌门(Actinobacteria)的丰度显著偏高,皮肤中拟杆菌门的丰度显著偏高。肠道微生物群落多样性高于皮肤,而肠道和皮肤的物种丰富度之间无显著差异。在对KEGG通路的丰度进行比较时,结果显示肠道"环境信息处理"功能的丰度显著高于皮肤,而皮肤中"遗传信息处理"及"新陈代谢"功能显著偏高。本研究提示林蛙蝌蚪肠道及皮肤微生物群落组成之间存在显著差异。     

铬对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价水域环境中铬元素对两栖动物幼体的急性毒性,将中国林蛙(Rana chensinensis)28～29期蝌蚪分别暴露于30～35 mg·L-1Cr(Ⅲ)6个不同浓度和10 ～ 45mg·L-1Cr(Ⅵ)6个不同浓度的水体中,分别在24、48、72和96 h统计蝌蚪的死亡率及半致死浓度(LC50).结果表明:暴露24、48、72和96 h,Cr(Ⅲ)对蝌蚪的LC50分别为34.09±1.06、33.47±0.65、32.58±0.11和(32.05±0.20) mg·L-1,安全浓度(SC)为(3.21±0.02)mg·L-1;Cr(Ⅵ)对蝌蚪的LC50分别为91.97±5.32、51.19±4.62、35.79±1.40和(28.81±1.87) mg·L-1,安全浓度(SC)为(2.88±0.19) rng·L-1.观察表明:Cr(Ⅲ)的急性毒性是通过与蝌蚪皮肤表面的分泌物结合后粘附在鳃部,导致呼吸障碍致死;而Cr(Ⅵ)的强氧化性可导致蝌蚪的表皮溃变,鳃部萎缩致死;另外,将28～29期蝌蚪暴露于安全浓度(SC)以下的含铬水体进行慢性实验,通过检测蝌蚪的体长、体重和完全变态时间显示,低浓度的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)对蝌蚪的生长发育仍具有一定的抑制作用,并可导致畸型发生,其作用强度呈现剂量效应,但时间累积效应不规律.     

环境信号诱导发育的可塑性

有关环境因素作为影响发育的信号导致产生表观多型性的研究,属于遗传学、发育生物学、进化生物学和生态学研究领域的热点问题,在长期的积淀和拓展中形成了一门新的交叉学科——生态发育生物学。该学科以发育的可塑性为理论基础,研究多种环境因子诱导机体在发育中产生表观多型性的机制,包括非遗传多型性和应激性多型性。对于环境、发育和进化三者关系的研究尤为重视。本文介绍了该学科形成的背景,并对其研究主题进行分析和归纳,重点讨论了不同环境因子导致动物表观多型性的机制,包括季节和捕食者诱导的非遗传多型性,营养和激素调节社会性昆虫的品级分化,温度依赖型性别决定中的基因、酶与激素,动物对环境的适应与进化,机体的免疫应答与神经元的可塑性、环境污染物的致畸作用等。并对生态学与发育生物学结合的未来研究前景做了展望。     

中国林蛙与中华蟾蜍蝌蚪颅骨形态的系统进化比较

对无尾两栖动物系统进化的研究,主要是基于经典的形态学、现代分子生物学等技术。无尾两栖动物蝌蚪的进化与成体的进化可能是两个独立的过程,所以无尾两栖类蝌蚪形态及发育特征也可以作为研究系统进化的重要指征。本文对中国林蛙(Rana chensinensis)及中华蟾蜍(Bufo gargarizans)变态前蝌蚪的软骨性颅骨及鳃部骨骼进行形态学描述,基于幼体形态特征,进行系统建树。建树结果支持Orton将无尾两栖类蝌蚪划分为4种类型,认为最原始的类群为Ⅲ型蝌蚪,与Tihen的观点一致。新蛙亚目的中国林蛙和中华蟾蜍蝌蚪属Ⅳ型,是最进化的类群。     

文昌鱼tropomyosin基因的克隆、进化分析及其胚胎发育与成体中的表达模式

Tropomyosin是一种分布广泛而且在进化上十分保守的蛋白,是肌肉形成和收缩过程中重要的调节蛋白质。通过RT-PCR和RACE技术得到文昌鱼tropomyosin基因全长,编码一个含284个氨基酸残基的蛋白质,将文昌鱼Tropomyosin和在其他物种中的同源物进行比对建树,发现其在功能域上高度保守并且只有一个拷贝,符合动物分类学中各物种的进化地位。胚胎整体原位杂交实验得知,tropomyosin在文昌鱼早期发育的表达,最早从原肠胚末期神经胚早期开始,定位于分化中的中内胚层。到神经胚期,tropomyosin的表达出现在发育中的体节和脊索中。随着发育的进行,tropomyosin的表达稳定地集中在体节、脊索处。到72h幼虫阶段,tropomyosin的表达仍然在肌节内。成体的切片原位杂交结果显示,tropomyosin在肌节中的表达大幅度下调,而在神经管细胞、脊索和腮区腮瓣处仍然可以检测到明显的表达,在外胚层和表皮内没有发现杂交信号。研究结果表明,tropomyosin的表达与文昌鱼肌节、肌肉以及神经索的发生相关,参与文昌鱼胚胎躯体模式的构建,而且在成体的生命活动中发挥重要作用。     

两栖动物性别决定相关基因的研究进展

两栖动物的性别决定机制主要包括遗传性别决定(genetic sex determination,GSD)和环境性别决定(environmental sex determination,ESD).近年来,在两栖动物性别决定和性腺分化机制的研究中,运用分子生物学技术探讨性别决定相关基因及其相互关系方面的研究已获得新的成果....     

文昌鱼RACK1基因在胚胎发育中的表达

脊椎动物活化的(蛋白)激酶C受体1 (receptor for activated C-kinase 1, RACK1)在胚胎发育过程中起着至关重要的作用. 克隆了RACK1基因在青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri)中的同源基因AmphiRACK1, 对其进行了系统的进化学分析, 并研究了该基因在正常胚胎发育过程中和经LiCl处理胚胎发育中的时空表达图式. 系统进化学分析结果表明, 文昌鱼RACK1位于脊椎动物进化枝的基部. 在正常胚胎发育中, AmphiRACK1基因在脑泡、神经管和体节中都有明显的表达. 在经LiCl处理的胚胎中, 该基因在体节中的分节型表达变模糊, 表达下调; 在脑泡和神经管中的表达下调甚至消失. 此外, 在成体文昌鱼的轮器、鳃血管、肝盲囊和肠上皮以及精巢中都检测到AmphiRACK1基因不同程度的表达.