银鲫生殖方式多样性的转铁蛋白的同工酶标记的遗传分析

用银鲫克隆D,克隆A和鲤鱼的精子分别与银鲫克隆F的卵子受精产生了三种繁殖组合FD,FA和FL;再用转铁蛋白和同工酶标记对这三种组合的遗传模式进行比较研究。结果发现,FL组合的子代具有其母本完全相同的体形和电泳图谱,表现出雌核生殖银鲫的克隆品性。而在FD组合中则出现了体形的分化和酶谱的多态性;在一些个体的蛋白座位上同时检测到了父本和母本各自特有的谱带,证明FD生殖过程中有性重组的发生。同时,在所研究的蛋白的不同座位上存在着极端的连锁不平衡现象,可以推断在FD的重组过程中多个基因座位组成的连锁群（甚至是染色体组）可能作为一个整体参与基因的传递。此外,不同的蛋白座位上都未观察到重组的纯合表型,暗示在不同的基因连锁群之间还可能存在一种平衡致死的机制。FA组合的F1代具有类似母本克隆F的体形和蛋白表型,FA组合俱本近交产生的F2代却同时出现了克隆F和克隆A的体形和表型。即父本和母本的染色体组都能够通过有性生殖传递给FA子代,然而可能由于父母本基因的不相容性而使F1代父本的基因表达受到抑制。相对于雌核生殖的克隆遗传 ,本研究的揭示出来的有性生殖特性及伴随的有性质组能够使银鲫在一定程度上卸去积累的遗传负荷并从其它种群获取新的基因型,以维持其遗传多样性。多种可选择的生殖方式可能对于银鲫在自然条件下的生态适应有着重要意义,对于银鲫的遗传选育和养殖管理也有一定的参考价值。     

银鲫两个雌核发育克隆间两性生殖子代的遗传多样性分析

本研究在揭示银鲫两性生殖方式的基础上,对以一尾人工雌核发育克隆F的卵子与一尾天然雌核发育克隆D的精子授精所获得的18尾FD后代及其亲本进行RAPD分析.扩增结果表明,在18尾FD子代中可检测到丰富的DNA多态片段,这些多态片段来自于银鲫两性生殖的重组.FD子代的扩增图谱不仅与母本的扩增图谱不同,而且个体间的扩增图谱也存在着较大的差异.这些差异的DNA片段根据其来源可基本分为四类.与异精刺激雌核发育的子代的情况不同,两性生殖FD子代间平均遗传距离高达0.23±O.123,远远高于异精刺激雌核发育的子代间的平均遗传距离(约＜0.01).在FD的三类表型中,SD个体间的平均遗传距离最大,为0.235±0.097;其次是SF间的平均遗传距离,为0.148±0.073;而NL间的平均遗传距离最小,为0.094±0.083.银鲫的遗传多样性和两性生殖方式为银鲫种群提供了丰富的遗传变异,创造了更多的遗传多样性.在分析了2320条(平均每个个体116条)可分辨的扩增带的基础上,采用NJTREE构建了呈现FD个体间及其与亲本相似性的分支图.NL3与母本的相似度最高,SD3与父本的相似度最高.在FD三种类型中,SD与NL和SF的平均遗传距离较大(＞0.31),而NL和SF的平均遗传距离仅为0.124.母本与父本的遗传距离约为0.35,与以前的研究结果类似,而FD 18尾个体与父母本的平均遗传距离均约为O.32,基本一致.但将18尾个体按体型分别统计平均遗传距离,不同的体型与父母本的相似性存在着较大差别.母本与SF的相似率最高,约为71%;父本与SD的相似率最高,约为70%.这可能由于扩增出一些与表型相关的DNA片段,从而导致了FD三种类型与亲本的相似性与表型相关.银鲫具有两种生殖方式的揭示将为解决长期困惑进化遗传学家的难题寻找到一个新的突破口,也进一步确立了银鲫在单性脊椎动物和多倍体脊椎动物进化遗传学研究中的特殊意义.     

多倍体银鲫克隆多样性和双重生殖方式的遗传基础和育种应用

单性物种一般是多倍体,且通过单性生殖方式如雌核生殖、杂种生殖或孤雌生殖繁殖.与其他单性和多倍体物种相比,银鲫具有更高的倍性,为六倍体.它经历了几轮连续的基因组多倍化,还经历了一次额外的、在较近年代发生的基因组复制事件.更为重要的是,银鲫已被证实同时存在雌核生殖和有性生殖双重生殖方式.本文综述了银鲫的多倍化起源、克隆多样性和双重生殖方式的遗传基础,概述了其新品种培育和有关其生殖与早期发育相关基因鉴定的研究进展.已有实验证据表明,银鲫正处于二倍化的进化轨道中.作为一个新的进化发育(Evo-Devo)生物学模型,重点论述了银鲫在重复基因的功能歧化和单性动物的有性起源和进化等方面的研究前景.     

雌核发育银鲫子代中微卫星特异序列分析

雌核发育个体的基因型基本上完全与母本相同,这是源于卵子发生过程中没有经过减数分裂.父本的遗传物质是在随机水平、亚基因组水平或基因组水平参与到子代的遗传重组过程,从而对长期突变积累的雌核发育生物基因组进行补偿,一直是遗传学家关注的问题.本文对雌核发育银鲫特异个体及父母本5个微卫星位点的扩增条带进行了克隆测序,相似性比对结果显示,特异个体所表现的父咎匾霥NA条带,序列结果与父本完全相同或相似(SCM4、SCM9、YJ5),并在某些位点上保留了母本的特异条带(YJ5),而个体本身特异的DNA条带与父母本的相似性均较高(SCM13).同时,所检测到的个体经越冬后查验为雌性个体,进一步进行同源繁育,研究变异条带在繁殖中的命运.连续2代的繁育检测结果表明,融合了父本特异性条带的银鲫个体在繁殖过程中仍行雌核发育的生殖方式,变异来的条带能够传递给子代,进一步证实同源雌核发育银鲫通过小概率两性融合事件丰富银鲫种群的遗传多样性[动物学报 53(3):537-544,2007].     

人工四倍体鲤鲫后代遗传同一性的FCM及RAPD证明

人工四倍体鲤鲫是本实验室采用人工染色体组叠加构建的一个以雌核发育为生殖模式的鲫克隆系,现已繁殖至第五代.它生长快、体型好、抗病力强、易捕捞,比普通二倍体鲫和三倍体鲫经济性状更优良,将具有广阔的生产应用前景.从表型看,子代是由四倍体鲤鲫原代母本拷贝而成,与母本极其相似,表明异源精子启动发育的后代无分离现象.我们曾对原代四倍体雌核发育生殖方式的遗传进行过基因组、形态学和同工酶分析研究[1-4],为了获得更进一步的证据,本文应用FCM和RAPD分子遗传标记方法进行验证.     

由鲤(Cyprinus carpio)和鲫(Carassius auratus)染色体组叠加构建的 两个单性人工多倍体克隆

具有天然雌核发育的多倍体杂种鱼可防止杂种优势的分离并保持其后代的杂种优势. 由于假设诱发的多倍体鱼类的生殖模式是天然雌核发育的, 我们进行了鲤鲫杂种的多倍体诱发, 目的是描述经染色体组叠加由有性鲤鲫二倍体转化为异源三倍体及异源四倍体克隆谱系. 鲤鲫杂种产生未减数而具有两亲本染色体组杂种卵子, 未减数的雌核可与入卵的雄核融合叠加形成三倍体合子. 鲤鲫异源三倍体胚胎发育正常, 部分异源三倍体雌性个体可产生未减数的、仍保留母本的三套染色体的成熟卵子. 绝大部分鲤鲫异源人工三倍体个体的成熟卵子的雌核不与入卵的雄核融合, 具有天然雌核发育特性. 异源三倍体卵子在入卵精子的激动下由雌核发育产生全雌后代, 并形成一个单性克隆系, 后代保留异源三倍体母本的形态特征, 并靠雌核发育的生殖方式形成异源三倍体克隆系. 极少数异源三倍体个体的成熟卵子的雌核可与入卵的雄核融合, 再通过染色体组叠加形成鲤鲫异源四倍体. 所有异源四倍体的雌性产生未减数的、含有4个染色体组的成熟卵子. 异源四倍体的成熟卵子保持雌核发育特性, 在近类的精子诱发下产生单性后代, 形成一个异源四倍体单性克隆.     

银鲫HIRA多克隆抗体的制备及组织特异性表达分析

Hir/Hira基因家族的成员广泛存在于多种生物体中,但有关其在生物体发育过程中的具体功能还不甚清楚.对果蝇的研究表明,dHira基因产物可能在受精时精核的解凝过程和雄性原核的正常形成过程中起重要作用.本研究组前期已经分别克隆出雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫的Hira基因(cagHira 和caHira),本实验在银鲫cagHira基因的特异区域,设计一对引物,以银鲫成熟卵母细胞总RNA逆转录出的cDNA为模板,扩增出cagHira的特异片段.再将该片段克隆到原核表达载体pET-32a上,转化BL21(DE3)菌株,经诱导后表达出融合蛋白.分析表明,该融合蛋白主要以包涵体形式表达.以纯化的融合蛋白作为抗原去免疫小鼠,制备多克隆抗血清,经蛋白质印迹分析检测,该抗血清(稀释到1:2000)与包涵体蛋白识别反应良好,确定获得了具有高效价的特异性银鲫CAGHIRA多克隆抗体,为进一步研究HIRA在鱼类发育和雌核生殖过程中的作用奠定了基础.对银鲫HIRA蛋白的组织特异性表达分析发现,该蛋白仅在成熟卵巢组织中特异表达,故表明HIRA可能对鱼类卵子发生和/或早期胚胎发育具有重要作用.     

外源精子基因组整入雌核生殖银鲫卵子创制异源八倍体的有效方法

银鲫(Carassius auratus gibelio Bloth)具有将其他鱼类精子的染色体组、染色体片段并入到卵核中协同发育的能力, 但通过异精雌核生殖自发形成异源八倍体子代的概率极低。研究采用0.25%、0.5%、1%、2%和4%胰蛋白酶溶液处理白鲫精子10min后以及1%胰蛋白溶液处理白鲫精子5min、10min、15min、20min和25min后, 分别与异育银鲫A+系成熟卵子受精; 接着通过比较对照组和不同处理组合中精子结构和活力的变化, 兼顾受精率、孵化率、成活率等繁育指标与较高的子代八倍体率, 建立了一种将外源精子基因组整入雌核生殖银鲫卵子创制异源八倍体的有效方法。即采用1%胰蛋白溶液处理白鲫精子15min后与异育银鲫A+系成熟卵子受精, 子代的平均存活率为(2.4±0.7)%, 平均八倍体率可达(16.3±0.5)%。批量处理并结合流式细胞术筛选6月龄子代, 获得57尾融入有白鲫精子染色体组的异源八倍体成鱼。研究为创制异育银鲫优异异源八倍体种质提供了一个简单易行的方法, 创制的异源八倍体可作为后续培育生长快、抗病能力强的银鲫新品种的核心育种材料。     

白鲫×红鲫杂交后代的遗传变异

以雌性日本白鲫和雄性红鲫为亲本进行杂交,获得了杂交子代合方鲫.对该杂交子代及其亲本的形态特征、繁殖特性和遗传特性进行了较系统的研究.合方鲫的体色为青灰色,外形特征介于父母本之间,表现出杂交特征.合方鲫性腺发育正常,雌雄两性可育,并且具有较高的受精率(90.2%)和孵化率(80.5%),为新品系的繁衍和群体扩大奠定了基础.合方鲫的染色体数为2n=100,DNA含量与亲本一致,是一种二倍体鱼.合方鲫的45S r DNA的ITS区包括ITS-1,5.8S和ITS-2三部分,总长度为884 bp,与亲本序列相似度较高并表现出偏向于父本遗传的特征.同时,杂交子代序列兼有双亲特异碱基位点,表现出重组现象.合方鲫5S r DNA的NTS区具有3种长度类型,序列全长为654 bp,与母本相似度为94.2%,与父本似度为95.1%,杂交子代序列具有明显的重组和突变特征,这些基因重组和突变是品种改良和新品系形成的遗传基础.本研究证明了合方鲫在遗传组成和外形方面都与其亲本有本质区别,是一种有杂种特性的后代,该杂交品种的形成在鱼类遗传育种方面具有重要意义.     

银鲫种内的遗传标记及其在选种中的应用

用聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳分析了银鲫和异育银鲫的血清蛋白和肝脏酯酶,发现这两种鱼的血清蛋白和肝脏酯酶各具有4种不同的表型。由同一母本银鲫繁殖的子代——银鲫或异育银鲫,具有与母本相同的表型,只是在异育银鲫的肝脏酯酶谱型中另有一些无规律的变化,显然这是异源精子的作用所致。此外,这4种不同表型的鱼具有不同的生长能力,其差距最大可达50％．这些结果表明,天然雌核发育的银鲫种内含有若干个不同的雌核发育系,这对于开展银鲫的选育研究具有重要的实践意义。     

广西七种金花茶的组织培养快速繁殖

本文报道了山茶科金花茶系七种会花茶的组织培养快速繁殖育苗技术,研究了在改良的ER培养基中~[1],七种金花茶在胚状体形成,假珠芽成苗~([6,7]),愈伤组织分化芽及用成年树茎尖进行腋生株快速繁殖等再生方式中的不同效应,试验证明:金花茶系植物同其他山茶科植物一样,其体细胞能通过多种再生方式产生大量的完整植株。本试验所用的七种金花茶无论在所用分化配方,再生方式及移栽方法上都与我们做过试验的茶树,油茶,山茶花等多种山茶科植物极其相似,因此本试验进一步证明可分化配方与种属密切有关,而且在分化情况及再生方式方面都具有明显的共性,我们根据此一结果正把此方法用于金花茶杂交幼胚的早期培养上,现已得到大量的杂交小金花茶苗。     

中国水仙六倍体的诱导和染色体数目的变异(简报)

中国水仙(Narcissus tazetta L.var.chinensis Roem)属于石蒜科水仙属多年生草本花卉植物。中国水仙的品种不多,在福建漳州地区主要栽培品种为单瓣水仙,此外,还有重瓣和“金三角”两个品种。中国水仙为三倍体植物,染色体数目为2n=3x=30[1-3],其高度不孕性,只开花不结实,靠子鳞茎进行无性繁殖繁衍后代。由于长期的无性繁殖和病毒感染,现存种质退化、品质下降,花朵数明显减少、香味变淡、生长势差、鳞茎变小、抗性减弱等问题,严重影响了该花卉的进一步生产和发展。因此,采用现代生物工程技术(体细胞杂交技术、转基因技术等)改良中国水仙,培育中国水仙新品种迫在眉睫。     

大鼠卵巢滤泡产生PA活性的比较及促性腺激素的影响

在排卵过程中,滤泡壁必须变薄作为卵母细胞得以离开滤泡的前提。Schochet最早提出水解酶的作用可能使滤泡壁降解的看法。Espey用一些蛋白水解酶在离体条件下处理滤泡组织条,见到组织条的张力减弱;此外,给兔子的成熟滤泡注射小剂量浓缩的蛋白水解酶,则引起滤泡壁排卵点(Stigma)的形成和类似于排卵时的破裂现象。Beers等看到,     

爪蟾脊索在决定过程中和相邻细胞的关系

已经知道,对预定脊索的决定起重要作用的是位于它两侧的预定肌节。电子显微镜的观察指出,预定脊索和肌节细胞相互靠得很近,或者相隔一定距离,以突起相连形成腔隙。有被小窝和小泡在两类细胞的外缘常被观察到。最引人注意的是在肌节细胞近腔隙的部位或者附近,球状体的出现。它们大小不等,内含物主要是颗粒,有的松散分布,有的致密地充满整个球状体。这些颗粒的大小和电子染色与这时期胚胎细胞中的核糖体很相似。在预定脊索细胞中以及附近,未见上述结构,但是,观察到它们伸出突起包吞腔隙中物质的现象。讨论了这些球状体的出现与脊索决定之间可能存在的关系。     

异源PDGF-A链表达对CHO细胞生长和转化的作用

用DNA磷酸钙盐沉淀方法把含人PDGF(血小板衍生生长因子)A链cDNA的表达质粒pSV_2neo-A转染CHO细胞(中国仓鼠卵巢细胞),然后经G 418(400-800 μg/ml)筛选分离20个转染细胞株。选出其中At_1和Aot7细胞株所进行的实验结果表明,这些细胞的形态和生长行为均发生明显的变化,PDGF-A链mRNA的表达水平比CHO细胞明显增高,胞质有强阳性的PDGF荧光反应,显示有PDGF样蛋白的合成。这些细胞不但生长速率加快,有高密度持续生长的特性,而且能在软琼脂培基上形成大集落和在裸鼠体内接种形成纤维肉瘤,提示外源PDGF-A链基因的表达有使CHO细胞生长失控和发生细胞恶性转化的作用。     

莼菜根不同发育区细胞中高尔基体的发育与结构变化

在莼菜根分生区细胞中,部分粗糙内质网片断转化成单个潴泡,游离于细胞基质中的单个潴泡相互叠加后形成具6—8个潴泡组成的高尔基体。高尔基体在伸长区进入分泌高峰期,由于其成熟面的潴泡溢出大量分泌泡后消失或潴泡游离出去,使高尔基体潴泡数目减少,部分高尔基体形成面有内质网溢出的小泡互相融合后形成新的潴泡补充,另一些高尔基体由于得不到潴泡补充而逐渐消失;这可能是成熟区细胞内高尔基体数目减少的重要原因之一。     

山羊卵母细胞的减数分裂进程

本实验以随机屠宰山羊的卵巢为实验材料,研究了不同直径卵泡卵母细胞的减数分裂进程。结果显示,不同直径卵泡卵母细胞在体外成熟培养条件下的减数分裂能力不同:≤0.5mm直径卵泡的卵母细胞不能恢复减数分裂;0.8-1.2mm卵泡的卵母细胞可恢复减数分裂,但只能发育到MⅠ期,培养24h发育到MⅠ期比率60%;1.5-5.0mm卵泡卵母细胞已经完全获得减数分裂能力,培养24h发育到MⅡ的比例91%。完全获得减数分裂能力的1.5-5.0mm卵泡卵母细胞处于生发泡(GV)期的比率在成熟培养2-8h期间明显下降;其中,4-6h期间GⅤ比率下降最为迅速(由61%降低到19%,p<0.0005);体外培养6-12h期间MⅠ比率由25%上升到60%,随后下降,到24h仅有2%卵母细胞处于MⅠ期;培养16h有21%卵母细胞进入MⅡ期,24h 91%卵母细胞到达MⅡ期。对卵母细胞体外核成熟进程的数据做折线图计算结果表明,1.5-5.0mm卵泡卵母细胞减数分裂进程(各细胞周期事件出现和维持的时间)为:0-3.0h为GⅤ期,3.0-7.0h为前中期Ⅰ,7.0-14.6h为MⅠ期,14.6-18.4h处于后期-Ⅰ和末期-Ⅰ,18.4-24h为MⅡ期。本实验还证明,部分获得减数分裂能力(0.8-1.2mm卵泡)与完全获得减数分裂能力(1.5-5mm卵泡)的卵母细胞,其各细胞周期事件一旦发生,所需的时间是相同的。这些结果为进一步研究山羊卵母细胞减数分裂机制及其调控提供了重要的基础数据。     

不同基底对培养鸡胚视网膜神经纤维生长作用的计算机辅助定量研究~*

以天然的细胞外基质——鸡胚视网膜基膜作为培养基底,用层粘连蛋白、纤维粘连蛋白、多聚赖氨酸和鼠尾胶等物质包被的表面为人工培养基底,比较了孵育10天的鸡胚视网膜条在这些不同培养基底上神经纤维生长的图像。第一次尝试用计算机对多根神经纤维的生长图像进行辅助定量分析。选择的四个参数是每根神经纤维平均总长度(L)、平均偏转角度(Q)、平均弯曲度(R)和平均分支点数(B)。结果表明,纤维生长图像的各个参数值和培养基底密切相关。     

家兔早期胚胎细胞发育能力的研究

本文利用胚泡注射法制作嵌合体对家兔交配后96,120和144小时的ICM细胞的发育能力进行了研究。供体胚胎取自青紫兰灰免,受体胚胎取自新西兰白兔,结果表明96和120小时供胚的ICM细胞与96小时受胚胚泡组合后均能参与发育,形成嵌合兔,144小时者未获得嵌合体。由于120小时的ICM细胞发育的2只表型为雄性的嵌合兔,其中1只不育,其性腺和外周血核型表明不育兔为xx/xy性嵌合,性腺中有处于不同发育程度的卵巢和精细管,外周血含xx和xy两种核型。本实验结果首次证明家兔交配后120小时胚泡的ICM细胞仍具有参与嵌合体发育的能力。它不仅能参与体细胞的分化,并具有形成生殖细胞的能力。交配后144小时胚泡的ICM细胞其发育能力似乎已发生了局限。     

安祖花人工种子的研制

用安祖花叶片作为外植体,诱导产生致密愈伤组织,将安祖花致密愈伤组织切成规则小块,用(MS+0.1 mg/L NAA)培养基预培养半个月,诱导根的发生。再用继代培养基包埋培养物进行固定化培养,经1月后筛选具不定根的培养物,采用再包埋方法制成人工种子。当这种人工种子播于有菌土壤时可得到63%的成活率(转株率)。我们认为致密愈伤组织中不定芽和愈伤组织间发生的是生物学接触,不定芽的初始生长由愈伤组织通过生物学途径提供营养,从而大大提高了人工种子的活力。用含不定芽的致密愈伤组织作为培养物,对于人工种子的机械化生产和田间应用具有参考价值。