以单细胞免疫荧光技术观察烟草细胞融合过程中微管骨架的变化

本文建立了单细胞免疫荧光标记技术并以此结合单对细胞融合技术对细胞融合过程中微管骨架组织形式的动态变化进行了追踪观察。发现在聚乙二醇（PEG）诱导条件下,一旦细胞开始粘连,细胞内微管骨架便开始解聚。在细胞融合的整个过程中一直维持着这种解聚的状态,直到融合完成,在后续的培养中微管骨架才重新出现。在微管骨架呈解聚状态时融合产物不能完成与另外的细胞融合。实验揭示了细胞的再融合能力可能受细胞本身微管骨架状态的影响。该结果为解释高等植物如何避免多精入卵提供了新的可能性。     

奥利亚罗非鱼与鳜杂交的受精细胞学及胚胎发育研究

通过对奥利亚罗非鱼(♀)和鳜(♂)杂交的受精细胞学观察发现:异源精子入卵后产生星光,并核化成雄性原核,与雌原核互相靠近,接触最终完全融合为一个合子核,合子核继续分裂。分析比较了奥利亚罗非鱼,鳜以及奥鳜杂种胚胎发育情况,发现杂种胚胎的发育速度在囊胚早期与母本奥利亚罗非鱼基本一致,到囊胚后期速度有所减慢,但与鳜胚胎发育速度相差很大。这表明奥利亚罗非鱼和鳜虽属不同科间的远缘杂交,但有正常的受精细胞学程序和常规的细胞分裂(卵裂)方式。     

‘晚大新高’梨授粉及受精过程的显微动态研究

应用荧光显微法和石蜡切片解剖法对‘晚大新高’梨授粉受精过程进行了系统观察研究。结果表明：‘晚大新高’梨自花授粉不结实;异花最佳授粉品种为‘黄花’,其次为‘翠冠’和‘丰水’。与选用‘黄花’为异花授粉品种相比,自花和异花的授粉受精过程存在明显差异,自花花粉在授粉后2h开始萌发,8h花粉管生长至离柱头约1／3处停止生长,顶端膨大呈球形,表现出自交不亲和性;异花花粉在授粉后1h开始部分萌发,8h花粉管生长至花柱中部,24h到达花柱基部并进入子房,48h进入胚囊,72h完成双受精过程。     

α-D-甘露糖残基在猪透明带中的分布及其

为证明α-D-甘露糖残基在猪透明带中的分布及其在受精中的作用, 用异硫氰酸荧光素络合小扁豆凝集素(fluorescein isothiocyanate-labelled Lens culinaris, FITC-LCA,一种D-甘露糖特异结合植物凝集素)标记去除卵丘细胞的体外成熟猪卵母细胞, 用于观察LCA的标记情况及体外受精, 并用甘露聚糖进行体外受精的竞争抑制实验及检测对精子顶体反应的影响. 结果显示, LCA均匀标记于整个透明带且呈强荧光反应; LCA标记能够显著减少透明带表面精子结合数量并几乎完全阻断卵母细胞的受精能力; 甘露聚糖能够显著降低透明带精子结合数量和卵母细胞的受精率; 甘露聚糖在精子培养的不同时间段上都能明显增加顶体反应的精子数量. 这些结果表明, 猪透明带糖蛋白上的α-D-甘露糖残基是精子受体的重要组成部分, 它能够诱导精子发生顶体反应, 促进精子侵入透明带.     

不同倍性香石竹杂交受精过程及胚胎发育研究

采用石蜡切片法对以四倍体香石竹品种‘紫蝴蝶’(2n=4x=60)为母本,单瓣中间材料‘NH6’(2n=2x=30)为父本杂交后受精过程及胚胎发育进行研究。结果表明:(1)授粉后17h,花粉管进入助细胞并释放内容物,精核进入极核细胞内,与二极核细胞融合形成初生胚乳核;授粉后1d,精核向卵核方向移动,贴伏于卵核核膜上;授粉后2d,形成合子及游离的胚乳核;随后,胚发育经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚阶段。(2)杂交障碍发生在受精过程及胚胎发育的各个时期,表现为:精子与卵细胞不相融合或精子与二极核不相融合、合子未分裂或初生胚乳核未分裂及胚胎的败育。(3)胚败育虽能发生在原胚、球形胚、棒状形胚、三角形胚、心形胚、鱼雷形胚及子叶形胚阶段,但主要发生在球形胚阶段。     

二态混合交配系统的适合度优势及其维持机制研究进展

由开花受精花(chasmogamous, CH)和闭花受精花(cleistogamous, CL)构成的二态混合交配系统植物有着特殊的繁殖策略, 对其进行深入研究有助于理解植物交配系统的维持机制、进化趋势以及植物对环境变化的应对策略。本文综述了国内外关于CH-CL系统两型花研究的文献资料, 包括非生物因素和生物因素对该繁育系统两型花的生长、发育及相对比例的影响, 两型花的维持机制及进化意义, 阐明了CH-CL系统的研究现状及科学问题, 重点评述了基于近年来对CH-CL系统研究成果的新认识。作者提出, 精确地检测两种花型的后代在异质生境下以及在生活史的不同阶段的适合度差异是十分必要的; 微环境(种子的散布模式及位置效应)对两型花种子萌发和子代生长发育的影响非常重要; 两型花表达的时空差异(即开花模式及对异质生境的敏感性差异)的表达机制可能与内源激素的水平变化相关; 对于多年生具CL系统植物来说, 不同性质、不同来源的后代在居群中的分布式样及对居群遗传结构的影响很可能是该系统维持的重要机制。因此, 深入研究和科学认识二态混合交配系统对认识整个植物界繁育系统的进化有十分重要的意义。     

无性繁殖挑战生命伦理

两年前,《自然》杂志上发表了日本东京农业大学河野友宏教授领导的研究小组利用两只雌鼠卵子中的遗传物质以无受精的方式繁殖成功幼鼠的报道。这种单性繁殖方式无疑给人类原本极其关注的高等动物无性生殖又增加了一个崭新的话题,给原本众说纷纭、争论不休的生命伦理讨论带来了新的问题。无性繁殖是低等生物如病毒、细菌和部分植物的特征,而动物的繁殖方式是有性繁殖。有性繁殖是生命繁殖方式的一种高级形式,是生物出现性别分化后的进化产物,在生命演化史中具有积极的意义。     

γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟和活化中的分布

微管蛋白(tubulin)是一蛋白质超家族,其中α-,β-微管蛋白是主要的微管蛋白,而γ-微管蛋白主要在微管组装中起作用. 我们利用蛋白质印迹和激光共聚焦技术研究了γ-微管蛋白在猪卵母细胞成熟、受精和活化中的分布. γ-微管蛋白存在于猪卵母细胞中,并且在减数分裂成熟各个时期的量保持不变. 它聚集在微管上,特别是中期纺锤体的两极和后末期的中板. 体外受精和孤雌活化后,γ-微管蛋白聚集在雌雄原核的周围.另外它也存在于精子的顶体帽和颈部.在早期卵裂中,γ-微管蛋白聚集在胚胎的细胞核周围.实验结果表明,γ-微管蛋白在猪卵母细胞、精子和胚胎的微管组装中起重要的调节作用,在猪受精过程中,精子和卵子都向受精卵贡献中心体物质.     

羊草受精作用及其胚与胚乳早期发育的观察

利用常规石蜡制片方法研究了羊草受精过程及胚与胚乳的早期发育,其主要结果为：(1)授粉后1h,花粉管破坏1助细胞,释放2精子。精子为眼眉状,难以区分其细胞质鞘;(2)授粉后1～2h,2个精子分别移向卵细胞与极核;(3)授粉后2～3h,精核分别贴附于卵细胞与极核核膜上;(4)授粉后3～10h,精核与卵核融合,并出现雄性核仁,形成合子;(5)授粉后3～4h,精核与极核融合,并出现雄性核仁,形成初生胚乳核,精核与极核的融合比与卵核融合快;(6)传粉后20h,合子分裂,合子的休眠期为10h左右;(7)传粉4h,初生胚乳核分裂,初生胚乳核没有休眠期;(8)羊草双受精作用属于有丝分裂前配子融合类型;(9)胚胎发育属于紫菀型,胚乳发育属于核型胚乳。     

体外受精-胚胎移植中完全受精失败的原因分析

受精是生命起源至关重要的一个步骤。在辅助生殖的过程中,完全受精失败发生具有其复杂性和不可预见性。受精失败常伴随着一些胞间调控机制异常,其中,可能阻滞在与精子穿越卵冠丘复合体、精子-透明带结合/穿透、精子-卵膜结合、卵子激活、精子去浓缩或原核形成等任一阶段。通过卵胞浆内单精子注射可以避免大部分受精失败现象,但某些患者仍无法成功受精,即使采用辅助人工激活也无法完全避免其发生。对于在辅助生殖过程中完全受精失败患者,结合其卵子成熟情况、精子质量及相关检测结果,在后续周期调整临床方案可有效避免受精失败的再次发生。