增温影响中华蟾蜍蝌蚪表型可塑性的生理代价

为探究增温促进变态发育的生理学代价,测定了23、25、27、29℃条件下中华蟾蜍(Bufo gargarizans)从37期蝌蚪发育至46期幼蟾,其变态时长、身体和内脏器官大小、应激水平及免疫功能的变化。结果表明:(1) 随温度升高,变态时长缩短,存活率下降,个体变小;内脏器官中,胃湿重和长度系数均在25℃组最高,27℃组最低;小肠湿重系数25℃组最高,29℃组最低,小肠长度系数无显著性差异。(2) 嗜中性粒细胞和淋巴细胞的百分比及两者的比值的组间差异均不显著;嗜酸性粒细胞的百分比25℃组显著高于其他各温度组,嗜碱性粒细胞和单核细胞的百分比分别在23℃组和27℃组最高,均在25℃组最低。(3) 对植物血凝素(PHA-P)的反应均在注射后5 h达到最大反应值,29℃组显著高于其他温度组。适度增温有利于幼蟾胃和小肠发育,促进嗜酸性粒细胞增殖,抑制嗜碱性粒细胞和单核细胞增殖;高温刺激PHA-P反应强度增加,存活率下降,但对应激反应能力无影响,为快速适应陆地环境而被短暂激活的免疫能力可能不利于其未来存活。     

浙江丽水中华大蟾蜍和黑眶蟾蜍蝌蚪对水位变化的表型响应

全球气候变暖引发栖息地干涸将对生活在水中的无尾类幼体提出了挑战。通过浙江丽水中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)和黑眶蟾蜍(Duttaphrynus melanosticus)蝌蚪在实验条件下对不同水位变化的表型响应,检测表型可塑性的遗传性和环境近因性影响。结果表明,水位变化对中华大蟾蜍蝌蚪早期发育历期、头宽和体重影响不显著,对体长影响显著,其中逐减水位最大、恒低水位最小,慢波、恒高与快波、逐增水位依次减少;水位变化对黑眶蟾蜍蝌蚪早期发育历期、体长、头宽和体重影响均显著;发育历期以恒高水位最大,恒低水位最小;体长以逐减水位最大,恒低、快波和慢波水位显著偏小,逐增和快波水位居中;头宽以恒低水位最小,逐增水位居中,其余较大;体重以恒低水位最小、恒高水位最大,其余居中。水位变化对中华大蟾蜍蝌蚪的变态时间、体长、头宽和体重影响均不显著;水位变化对黑眶蟾蜍蝌蚪的变态时间、体长和体重影响均显著,对头宽影响不显著;恒低水位的变态时间最长,恒高水位的变态时间最短,其他水位变化之间差异不显著;恒高水位的体长最大,恒低和快波水位最小,其他居中;逐增和快波水位的体重最大,恒低水位最小。研究结果表明,繁殖季节不同的中华大蟾蜍和黑眶蟾蜍蝌蚪响应水位变化的表型可塑性差异显著,长期在容易发生干旱和水位变化的冬季繁殖的中华大蟾蜍蝌蚪的表型可塑性低,在雨水充沛的春季繁殖的黑眶蟾蜍蝌蚪的表型可塑性高,表现出表型可塑性的种间差异和遗传性;在早期发育过程中,两种蝌蚪体长的共同的表型变异与缺乏遗传基础的环境近因性影响有关;黑眶蟾蜍蝌蚪对低水位或水位下降作出减速分化的消极响应,响应程度与环境信号的强弱直接相关。     

中华蟾蜍蝌蚪对高渗溶液的耐受性

为了解中华蟾蜍蝌蚪对高渗溶液的耐受性,采用常规静态实验,用蔗糖调节溶液渗透压对蟾蜍蝌蚪进行渗透耐受实验;采用方差分析统计溶液渗透压对蟾蜍蝌蚪的存活率、体积变化和活动性的影响。结果显示,蟾蜍蝌蚪能够忍受溶液渗透压在一定范围内的变化,对渗透压较低的溶液其适应对策为调节,而对渗透压较高的溶液则为协变。蝌蚪对水溶液的耐受渗透压为1485．24mOsm,其存活率随渗透压增高而降低;同一渗透压下,蝌蚪存活率随在溶液中暴露时间的延长而降低。蟾蜍蝌蚪体内水分在不同浓度溶液中丧失的程度存在显著差异,即使在同一浓度的溶液中,体积会随时间的增加而不断缩小,并且溶液浓度越高,体积减小的速率越大。身体失水对蝌蚪的行为性会产生一定的影响,蝌蚪的活泼性随时间的延长而降低。     

高效氯氰菊酯对中华蟾蜍蝌蚪的毒性影响

以中华蟾蜍蝌蚪为实验对象,采用半静态毒性试验方法研究了高效氯氰菊酯对其的急性毒性和生理毒性。结果表明:高效氯氰菊酯对中华蟾蜍蝌蚪的96h半致死浓度(96h-LC50)为1.147mg/L,其毒性为中级;蝌蚪的总抗氧化能力(T-AOC)随染毒时间的延长而逐渐降低,当高效氯氰菊酯质量浓度达到1μg/L以上时,蝌蚪的T-AOC在出现兴奋效应后随即下降;蝌蚪体内的谷胱甘肽-S转移酶(GSH-ST)活性随着农药浓度的增大和染毒时间的延长呈现出不断增加的趋势,当高效氯氰菊酯质量浓度达到1μg/L以上时,蝌蚪的GSH-ST活性较对照组有极显著的提高。研究表明,高效氯氰菊酯对中华蟾蜍蝌蚪会造成一定的毒性影响。     

花背蟾蜍蝌蚪皮肤的结构与发育

为研究花背蟾蜍(Bufo raddei)蝌蚪在变态发育期皮肤的显微结构特点,选取G19、G22、G26、G36、G41、G43和G46共7个发育期蝌蚪的连续石蜡切片及成体的背部皮肤切片,采用H.E和AB-PAS染色方法,观察了皮肤各层结构的发育时序并进行了相应的测量.结果表明,在G19、G22和G26蝌蚪表皮均为1层细胞;G36蝌蚪皮肤细胞形态和层数在背腹部出现了显著的区别;在G41基本完成了表皮2层细胞的构建;G43期完成完整的真皮构建,其中分布有毛细血管和2种皮肤腺.G46皮肤在厚度、腺体和毛细血管分布等方面表现出了明显的区域性差异,并与成体皮肤结构有明显的差别,显示出蝌蚪在发育过程中皮肤结构的变化与其生存环境之间紧密的关联性.     

不同培养条件下金黄色葡萄球菌表型可塑性研究

表型可塑性在生物界普遍存在,但在微生物领域的研究相对较少,利用分子标记技术研究微生物表型可塑性方法也鲜有报道。用1株大肠埃希菌与45株金黄色葡萄球菌混合培养营造竞争环境,测定其生长量并与相同起始浓度单独培养的金黄色葡萄球菌生长量做GWAS对比,得到显著SNP位点。分析SNP位点中与金黄色葡萄球菌生长变化相关的基因表达量变化情况,研究其与金黄色葡萄球菌表型可塑性的关联性。以45株金黄色葡萄球菌在两种模式下生长量及全基因组测序结果为基础,利用双变量全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)法筛选与金黄色葡萄球菌生长量显著相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点,定位这些SNP位点对应的金黄色葡萄球菌基因,从这些基因的功能中筛选与金黄色葡萄球菌生长变化相关的部分并汇总分析。之后选取其中关联性较强的scdA基因序列为模板设计引物,用实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR,qPCR)的相对定量法,选用16S rDNA为内参基因,测定两种培养环境下基因的mRNA相对表达量,统计分析差异性。结果显示,与大肠埃希菌混合培养的金黄色葡萄球菌受其影响生长量显著降低。GWAS在12个取样点共检测出415个显著SNP位点,筛选后对scdA基因两种培养条件下的相对表达量进行测量并统计分析,结果显示无论251050位点碱基为A或G,scdA基因在混合培养中的相对表达量都显著高于单独培养中的表达量。测序结果表明整个培养过程中scdA基因型保持不变,而两种培养环境下金黄色葡萄球菌scdA基因相对表达量的变化反映了表型的差异。为了应对环境压力,金黄色葡萄球菌SNP251050对应的scdA基因在混合培养环境下显著提高了表达量,以维持自身在培养体系中的稳定性。这表明金黄色葡萄球菌能够依据环境变化在广义生理表型方面主动做出对环境信号的多样性响应,也可认为是金黄色葡萄球菌表型可塑性在环境变化下的反映。     

中华蟾蜍体重及脏器大小对禁食和重喂食处理的响应

两栖动物的体重和内脏器官大小可随环境条件而变化,具有表型可塑性,但实验例证较少,尤其缺乏与可变的食物可利用性有关的研究。本研究以捕自安徽省定远县县郊的雌、雄中华蟾蜍(Bufo gargarizans)为研究对象,测定了自由取食组、禁食1周组、禁食2周组、重喂食1周组和重喂食2周组其体重、内脏器官湿重和干重的变化情况。1)中华蟾蜍的体重、胴体湿重和干重均无明显的性别(P0.05)和组间(P0.05)差异。2)雌蟾胃的湿重、干重和大肠湿重高于雄蟾(P0.05),其他内脏器官(小肠、胸腺、心、肝、肺、脂肪体、脾和肾)的湿重和干重均无性别差异(P0.05);雄蟾上述指标均无组间差异(P0.05);雌蟾的胃湿重和大肠湿重均无组间差异(P0.05),但胃干重自由取食组高于重喂食1周组(P0.05)。禁食2周组的小肠湿重下降,低于自由取食组、重喂食1周和2周组(P0.05)。3)禁食1周组的心湿重高于重喂食2周组(P0.05)。结果表明,中华蟾蜍在整体水平不受短期禁食和重喂食处理的影响,器官水平可能主要依赖适度饥饿而导致的心肌功能的提升和消化道的可塑性来应对变化的食物条件。     

花背蟾蜍蝌蚪变态期角膜发育的研究

作者用光镜和电镜研究了花背蟾蜍蝌蚪变态期角膜的发育。在后肢发育晚期,内、外角膜在中央部位首先愈台,在完全变态期角膜完全愈合,此时角膜上皮细胞增殖,上皮基质变为Bowman’s膜,内、外角膜之间的成纤维细胞和由它分泌的胶原纤维形成角膜基质,内角膜细胞形成单层的角膜内皮,它与角膜基质间的Descemet’s膜最晚形成。     

不同温度对中华蟾蜍早期胚胎发育的影响

本文探讨了温度与中华蟾蜍早期胚胎的发育速度、器官分化、畸形率、死亡率、增长速度之间的相互关系,并同相近温度下几种蛙卵的发育速度进行了比较。证实:中华蟾蜍早期胚胎在6—29℃范围内均能发育,最适发育温度为17—23℃,最高限温32℃,1℃时不能发育,完成早期发育的蝌蚪也不能持续耐受34℃的高温和1℃的低温;变温对胚胎发育有益;原肠胚期和神经胚期是胚胎发育中对温度最敏感的时期。     

中华蟾蜍蝌蚪颅骨发育的形态计量学分析

采用TPS(thin-plate spline)形态计量软件计量了中华蟾蜍Bufogargarizans幼体蝌蚪发育中软骨性颅骨的11项形态指标的变化,采用颅骨总长(TLC,the total length of chondrocranium)线性回归分析了各形态特征与颅骨总长的关系。通过对中华蟾蜍幼体蝌蚪颅骨的线性形态测量,结果表明喙上软骨、内睑部关节距等呈负异速生长,外睑部关节距呈同速生长;听囊等感受结构呈正异速生长,与Emerson等人的观点有所不同。基于中华蟾蜍幼体蝌蚪各期样本之间颅骨的发育存在着较大的差异,在实验样本的选取中既要考虑Gosner的分期,还要考虑同期蝌蚪个体体型大小。     

大蟾蜍蝌蚪与中国林蛙蝌蚪生长发育的温度效应

将大蟾蜍（Bufo gargarizans）蝌蚪及中国林蛙（Rana chensinensis）蝌蚪分别饲养在5℃、15℃、25℃3个不同的温度条件下,通过定时定量喂食及测量其全长、体长、体宽的变化,分析温度对蝌蚪生长发育的影响。实验结果表明：（1）在5℃下,大蟾蜍蝌蚪的全长和中国林蛙蝌蚪的全长及体长的增长速率最快;在25℃下,大蟾蜍蝌蚪的体长、体宽和中国林蛙蝌蚪的体宽的增长速率最快。（2）在不问温度条件下,大蟾蜍蝌蚪的全长和体长与时间都呈指数关系,而体宽的生长发育与时间呈一种对数增长关系;中国林蛙蝌蚪的全长和体长与时间都呈对数关系,而体宽的生长发育与时间呈一种线形关系,并且相关系数尺都在0．75以上。（3）在相同时间内,25℃的温度条件下大蟾蜍蝌蚪和中国林蛙蝌蚪的变态率最高;在5℃的温度条件下,两种蝌蚪都不能完成变态发育过程,温度对大蟾蜍蝌蚪和中国林蛙蝌蚪的生长发育有显著影响,生长发育速度随生长温度的升高而加快。     

辽宁产中华大蟾蜍和花背蟾蜍蝌蚪形态特征的比较和分析

对中华大蟾蜍 Bufo gargarizans和花背蟾蜍B. raddei 第36期蝌蚪外形和口部形态结构进行详细观察和描述,并进行了定量比较和分析.中华大蟾蜍蝌蚪体背观呈长卵圆形,全身黑褐色;尾呈桨形,背腹鳍透明无斑;唇齿式为2(2)/3 (即Ⅰ:1+1/Ⅲ).花背蟾蜍蝌蚪体背观呈卵圆形,体背面和侧面为灰黑色或深灰色,腹面灰色有金属光泽;尾呈纺锤形,背鳍近透明,其上有黑色细纹,腹鳍透明无色;唇齿式为2(2)/3(即Ⅰ:1+1/Ⅲ),个别为2(2)/3(1)(即Ⅰ:1+1/1+1:Ⅱ).两种蟾蜍蝌蚪在体色、体型、尾色、尾型、口盘形态结构以及繁殖等方面有着明显区别.对辽宁和华西产的中华蟾蜍蝌蚪的分析表明两地蝌蚪在形态特征方面基本相同,显示出蝌蚪在种内的稳定性.编制了两种蟾蜍蝌蚪的简明检索表,供野外调查和监测参考.     

汞离子和铜离子对中华大蟾蜍蝌蚪联合毒性研究

研究了重金属离子汞和铜对中华大蟾蜍（Bufo gargarizans）蝌蚪的毒性和联合毒性的影响.单种离子Hg^2＋对蝌蚪24 h、48 h的半致死浓度分别为0.712 mg/L、0.612 mg/L,Cu^2＋对蝌蚪24 h、48 h的半致死浓度分别为1.310 mg/L、0.862 mg/L,Hg^2＋和Cu2^＋共存对蝌蚪24 h及48 h半致死浓度分别为0.550-0.400 mg/L、0.379-0.300 mg/L.根据Marking的指数法求得24 h、48 h的相加指数AI分别为 0.078、0.034,表现为协同作用.     

中华蟾蜍中脑组织学研究

采用HE染色和Holmes银染法对蟾蜍中脑的显微结构进行了研究.中脑背侧,视叶可分为顶盖和被盖,顶盖从外侧到内侧依次分为:带状层、外灰质层、浅白质层、中灰质层、中白质层、深灰质层、深白质层和中央灰质.被盖前端分层与顶盖相同,后端分层不明显.中脑腹侧包括被盖和大脑脚,HE染色和Holmes银染法显示,大脑脚从外向内颜色由浅变深,存在大量纵向神经纤维束,两脚底分界处有横向交错的神经纤维.被盖外侧细胞不分层,聚集形成核团.被盖内侧,细胞和纤维以中脑水管为中心,呈同心圆环分8层.通过比较蟾蜍中脑背腹差异程度,了解背腹功能不同.同时对中华蟾蜍中脑同其他脊椎动物的进行了比较.     

镉对蟾蜍的4种器官乳酸脱氢酶同工酶的影响

以腹腔注射法对蟾蜍(Bufo bufo gargarizans)给镉,处理一周后,观察了4种镉中毒浓度(0．1、0．2、0．4、0．8mg／kg)条件下的蟾蜍心、肝、肾和睾丸中乳酸脱氢酶(LDH)同工酶的变化。结果表明：随着镉中毒浓度的升高,心脏LDH同工酶的活性明显升高,睾丸LDH同工酶的活性明显下降,肝中的LDH1、LDH2、LDH3、LDH5在0．4、0．8mg／kg浓度组酶活性明显增加,而LDH4则明显减弱,肾中LDH1的活性随镉浓度的升高而明显升高,其它各酶带活性出现先增强而后又逐渐减弱的现象。结果提示了镉对蟾蜍主要器官LDH同工酶的影响具有组织差异性。     

Temporal stability in hybridization between Bufo microscaphus and Bufo woodhousii (Anura: Bufonidae): Behavior and morphology

I analyzed temporal variation in hybridization between the southwestern toad (Bufo microscaphus) and Woodhouse's toad (Bufo woodhousii) along the Virgin River in southwestern Utah and northwestern Arizona. Bufo woodhousii is largely restricted to the floodplain of the Virgin River from southern Nevada to the vicinity of St. George, Utah. By contrast, B. microscaphus is confined primarily to the tributaries of the Virgin River, only occupying the Virgin River proper exclusive of B. woodhousii along its upper reaches east of La Verkin Creek. As in all other zones of sympatry for these bufonids, behavior and morphology provide clear evidence of hybridization at a number of sites along the Virgin River. Analysis of morphology and behavior indicates that the distribution of these taxa and their hybrids is largely unchanged relative to that documented forty years ago by Blair (1955). Comparisons of morphological hybrid index scores reveal slight shifts in relative numbers of parental taxa at only one site. Hybridization between these anurans has been relatively stable geographically, and may be related to the nature of the riparian habitat available for breeding.     

TGA对蟾蜍血清生理指标的影响

本试验利用生化检测方法,以健康的中华蟾蜍为实验动物,研究注射巯基乙酸对血液生理指标的影响,并对其作用机理进行了初步探讨.试验结果表明,随染毒TGA剂量增加,蟾蜍血清总蛋白、葡萄糖含量下降,胆固醇、甘油三酯含量上升;随染毒TGA时间的延长,血清总蛋白、葡萄糖含量先下降后上升但均低于对照组,胆固醇、甘油三酯含量先上升后下降但均高于对照组.因此提示化工产品对生物的影响不容忽视.     

巯基乙酸对中华蟾蜍红细胞核异常的影响

试验以健康的中华蟾蜍为实验动物,研究注射巯基乙酸对红细胞核异常的影响.试验结果表明,在一定的范围内,巯基乙酸可引起蟾蜍微核细胞率和核异常细胞率遗传指标发生明显变化,随着巯基乙酸浓度的增加和作用时间的延长,蟾蜍红细胞微核和核异常率呈现先上升后下降的规律性变化.     

几种化学物质对蟾蜍蝌蚪生存及生长发育的影响

在室内条件下,采用单因子急性和慢性毒性实验法,分别研究了水环境中的pH、洗涤剂、除草剂、重金属离子(Pb2 、Cu2 、Hg )对黑眶蟾蜍蝌蚪的毒性效应.结果表明,这些水体污染物不但对蝌蚪的生存造成危害,还对蝌蚪的红细胞有致畸作用;而其慢性毒害表现为蝌蚪身体畸形,肤色变浅,生长发育迟缓等.据此,可以利用黑眶蟾蜍蝌蚪对水体污染进行监测.