异源四倍体鲫鲤的受精细胞学

异源四倍体鲫鲤的成熟卵子处于第二次减数分裂中期,精子通过受精孔进入卵内。精子入卵以来,受精孔立即被受精塞堵住。受精后8min,受精卵出现明显的精子星光,同时进入第二次减数分裂后期,即将排出第二极体;13min时,精子头部开始膨胀,趋向核化;18min时,雌雄原核均已形成,并向胚盘中央靠近;23min时,雌,雄原核开始接触;33min时,雌,雄原核完全融合成为一个合子核;38min时,受精卵开始第一次卵裂,53min后分裂形成两个子核。该研究证明异源四倍体鲫鲤和大多数二倍体鱼一样,具有正常的受精细胞学程序,受精方式为单精受精。     

鲫鲤杂种一代(F_1)自交二代(F_2)的受精细胞学研究

荷包红鲫 (♀ )×湘江野鲤 (♂ )杂交产生的杂种一代 ( F1)成熟卵的直径为1 .0～ 1 .2 5mm;为单受精孔卵 ,一般只允许单个精子入卵 ;成熟卵在受精前处于第二次减数分裂中期 ;鲫鲤杂种一代的雄性部分可育 ,能产生正常的精子 ;杂种一代的受精方式为单精受精 ,具有正常的受精细胞学程序 .受精 30 s后 ,精子通过受精孔进入卵质 ;5min后 ,精子产生明显星光 ;1 5min后 ,精子头部膨大核化 ,最后形成雄性原核 ,与此同时 ,雌性原核也开始形成 ;2 5min后 ,雌、雄原核向胚盘中央靠近 ,然后彼此接触 ,最后融合为合子核 ;40 min后 ,开始第一次卵裂 ,在一个受精卵第一次卵裂中期的切片上看到了一个三极纺锤体 .     

可口革囊星虫受精过程及早期卵裂的细胞学变化

为探究可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)受精过程中精子入卵、极体排放、雌雄原核的形成与结合以及早期卵裂的特点,为胚胎发育机制研究奠定基础及指导人工育苗,显微观察了可口革囊星虫卵母细胞的形态;用荧光染色剂HOECHST33258对已固定的成熟卵及受精卵进行染色的方法,在荧光显微镜下观察了可口革囊星虫受精过程及第一与第二次卵裂的细胞学变化。成熟卵呈椭圆形,卵膜较厚,核区偏位,染色体排列整齐。在水温30℃-31℃、盐度23条件下,授精后5min-10min,精子完成入卵;授精后10min-20min,完成第一次减数分裂、释放第一极体;授精后20min-30min,完成第二次减数分裂、放出第二极体,部分受精卵的第一极体分裂为二;授精后30min-40min,雌、雄原核形成,并相互靠近向卵中央迁移;授精后40min-50min,雌、雄原核在卵中央结合成合子核;授精后50min-70min及70min-90min分别完成第一及第二次卵裂。可口革囊星虫的受精过程及早期卵裂的细胞学特点为:1)成熟卵是处在第一次减数分裂中期的初级卵母细胞,具有受精能力;2)精子入卵位点是随机的,存在多精入卵现象;3)雌、雄原核以融合方式结合成合子核;4)第一及第二次卵裂均为经裂、不等裂。     

红鲫与湘江野鲤杂交的受精细胞学研究

红鲫成熟卵直径680—720μm;卵膜孔为精子入卵的唯一通道,包括前庭和精孔管两部分;精孔管内径约5μm。湘江野鲤精子头部直径约2.5μm。在通常情况下,红鲫卵为单精受精。尽管红鲫与湘江野鲤不同属,但杂交仍具有正常的受精细胞学程序。红鲫卵子处于第二次成熟分裂中期接受湘江野鲤精子入卵,精子入卵5min后,出现明显的精子星光;15min后,雄性原核及雌性原核形成;25min后,雌、雄性原核融合;30min后、开始卵裂,发现1个受精卵切片上有4个即将融合的原核,这可能是由于双精受精所致。     

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.     

唇鱼骨受精的细胞学研究

唇精孔器属深凹陷、短孔径型。精子在受精后2s到达精孔管、5s进入卵子。受精后8—15min,卵子进入第二次减数分裂后期。受精后10min,开始形成雄性原核。受精后20min,进入第二次减数分裂末期。受精后25min,雌性原核形成。受精后30—35min,雌性原核向雄性原核移动。受精后40min,雌雄原核接近。受精后50min,雌雄原核结合。受精后70min,受精卵进入第一次有丝分裂中期,受精后80min,进入第一次有丝分裂后期,受精后120min,进入末期。卵黄降解与其内部或外周小泡的泡状缺口紧密相关。雌雄原核结合是精子星光扩张、牵引和细胞质流动的共同结果。有多精入卵的现象。     

文蛤受精及早期胚胎发育过程的细胞学观察

用普通光镜、荧光显微镜技术和石蜡切片技术三种方法,对文蛤卵在受精及早期胚胎发育过程中的外形和核相变化进行了详细观察。结果表明:文蛤成熟未受精卵呈圆球形,直径90.06μm±5.59μm,核相处于第一次成熟分裂中期;精子为鞭毛型,全长48.05μm±1.60μm,头部呈狭茧形,长度为3.06μm±0.17μm;精卵混合后,精子迅速附着于卵子表面,受精后5min-10min,精子进入卵内并明显膨胀,激活卵子启动两次成熟分裂;分别在受精后20min、30min,受精卵完成第一次和第二次成熟分裂,先后排出第一、第二极体;成熟分裂完成之后,精、卵核体积迅速膨胀到最大,核膜重新出现,形成弥散状的雌、雄原核;受精后35min左右,雌、雄原核在卵子中央发生染色体联合,共同排列在纺锤体的赤道板上,形成第一次有丝分裂的中期分裂相;受精后40min-45min,在纺锤丝的牵引下染色体被拉向两极,结果形成2个大小不等的卵裂球;受精后55min-60min,第二次卵裂结束,形成1大3小4个卵裂球,卵裂过程中的核相变化与第一次卵裂基本相同,只是卵裂方向是与第一次卵裂的卵裂沟呈基本垂直的纵裂;受精后80min-90min,第三次卵裂完成,仍为不等全裂,但自此次起开始进行螺旋分裂。此外,实验中也发现了少量的多精入卵、多极分离和天然三倍体等异常现象。     

泥鳅精子和卵子结构及受精过程的细胞学观察

研究旨在探讨泥鳅精子受精时限及为其人工繁殖提供基础资料。采用光镜、电镜技术对泥鳅（Misgurnus anguillicaudatus）精子、卵子和不同时间段的受精卵进行了观察。结果显示:泥鳅精子头部无顶体,主要为核占据,核凹窝较浅,中段具不对称的袖套,尾部轴丝为9+2结构,无侧鳍。卵子动物极卵膜仅有一受精孔,受精孔为深凹陷、短孔道型。在20-21℃水温条件下,授精后3s,精子开始穿过精孔管或已经进入卵子;授精后5-8s,形成精子星光;授精后70s,卵子处于第二次减数分裂后期;授精后6-8min,第二极体形成,等待排出;授精后20-25min,雌雄原核融合;授精后25-30min,受精卵进入第一次有丝分裂中期;授精后40-45min,第一次有丝分裂结束,二细胞形成。研究表明:成熟卵子精孔管内口径（2.2860.364）m,而精子头部直径与其接近,单精受精;入水后150s内可受精。     

体外受精和孤雌活化过程中小鼠胚胎细胞骨架的动态变化

为研究微管在体外受精与孤雌活化过程中的动态变化,本实验比较了体外受精胚胎、SrCl2激活的孤雌胚胎和体内受精的原核期胚胎在体外发育的情况,采用免疫荧光化学与激光共聚焦显微术检测卵母细胞孤雌活化过程中及体外受精后微管及核的动态变化,以分析微管在减数分裂过程中的作用及其对早期发育的影响.结果显示,体内受精胚胎的发育率显著高于体外受精和孤雌激活胚胎体外发育率(P<0.05),而体外受精与孤雌激活胚胎在各阶段发育率差异均不显著.在体外受精中,精子入卵,激活卵母细胞,减数分裂恢复,纺锤丝牵拉赤道板卜致密排列的母源染色体向纺锤体两侧迁移;后期将染色体拉向两极;末期时,微管分布于两组已去凝集的母源染色体之间,卵母细胞排出第二极体(the second polarbody,Pb2),解聚的母源染色体形成雌原核.同时,在受精后5～8 h精子染色质发生去浓缩与再浓缩,形成雄原核.在原核形成的同时,胞质星体在雌、雄原核的周围重组形成长的微管,负责雌、雄原核的迁移靠近.孤雌活化过程中,卵母细胞恢复减数分裂,姐妹染色单体分离,被拉向两极,经细胞松弛素B处理后,活化4～6 h,卵周隙中未见Pb2,而在胞质中出现两个混合的单倍体原核,之间由微管相连接,负责两个单倍体原核的迁移靠近.与体外受精相比较,孤雌活化时卵母细胞更容易被激活,减数分裂期间微管的发育早且更完善.     

用雄核发育方法制备改良异源四倍体鲫鲤群体

用UV照射金鱼的卵子使其卵核的遗传物质失活, 再与异源四倍体鲫鲤(AT)产生的二倍体精子受精, 在无雄核染色体加倍处理情况下, 成功地获得了两性可育的二倍体雄核发育鱼(A₀). Ⅱ龄性成熟的A₀自交形成了雄核发育鱼自交子一代(A₁). 本研究对10月龄A₁的染色体数目、性腺的显微和亚显微结构以及外型特征进行了观察, 实验结果表明: (ⅰ) A₁中包含有四倍体(A₁-4n)、三倍体(A₁-3n)以及二倍体后代(A₁-2n), 他们所占比例分别为85%, 10%和5%, 其染色体数目分别为4n=200, 3n=150和2n=100. 其中四倍体和三倍体的形成证明二倍体A₀能产生二倍体配子. 二倍体雄核发育鲫鲤杂交鱼产生二倍体配子的原因与早期生殖细胞的核内复制机制有关. (ⅱ) A₁-4n的性腺为两性型且发育正常. 其中雄性个体能挤出白色精液, 其中的二倍体精子头部明显比红鲫的单倍体精子头部大. 这些二倍体精子具有正常结构, 由头部和尾部组成, 头部与尾部交接处有多个线粒体, 精子尾巴的中央轴有典型的“9+2”微管结构. A₁-4n雌性个体的卵巢发育饱满, 其中含有大量Ⅱ, Ⅲ和Ⅳ时相的卵母细胞. 在Ⅳ时相卵母细胞的放射膜上能观察到受精孔. 同时期的A₁-2n, A₁-3n的性腺发育异常, 均表现为不育. A₁-2n的不育性与其为远源杂交二倍体有关, A₁-3n的不育性与其为远源杂交三倍体有关. (ⅲ) 与AT相比, A₁-4n不仅具有生长速度快、抗逆性强的优点, 而且在外型上具有体背高、尾柄短、头部小等优良性状. 本实验说明运用雄核发育技术不仅能获得两性可育的四倍体鱼, 而且能对异源四倍体鲫鲤进行有效的遗传改良, 这在细胞遗传研究和鱼类育种方面都具有重要意义.     

中国对虾受精过程中精卵核的细胞学变化

中国对虾精子以其棘部顶端随机附着在卵上,精子在凝胶膜形成后,第一极体排出前入卵,精子入卵后,絮状的精核经过重建形成雄原核,中国对虾卵子排放时处于第一次成熟分裂的中期,卵子入海水时,纺锤体的长轴与质膜平行,卵子激活后,纺锤体的长轴开始旋转,旋转至纺鲑体长轴与质膜垂直时,由纺锤丝牵引着染色体向两极移动,外侧的染色体由质膜包裹形成第一极体,受膜举起后,由次级卵母细胞排放出第二极体,此后,单倍雌核重建形成雌原核,雄原核形成早于雌原核,雌雄原核于卵子中央联会形成联合核,受精后的50分钟纺锤丝牵关染色体称向两极,质膜内缢断裂形成两个细胞的胚胎。     

中华鲟受精细胞学研究

中华鲟(Acipenser sinensis Gray)的成熟卵具有一层放射膜及二层卵黄膜。在动物极有9—15个受精孔。每一受精孔有一大的入口(12.7—13.9μm直径)及一细长的受精管道(1.2—1.3μm直径)。 进入受精孔的许多精子只能按序入卵。其中只有一个精子的头部膨大核化,最后形成雄性原核。同时活跃的卵子也形成雌性原核。雌、雄原核彼此接触,最后融合成合子核,随后分成两个子核。 中华鲟的受精方式为多精入卵,单精受精。     

四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫染色体减数分裂观察

用精巢细胞直接制片法观察了异源四倍体鲫鲤、三倍体湘云鲫和二倍体红鲫、湘江野鲤精母细胞染色体第一次减数分裂中期配对情况 ;作为对照 ,观察了上述四种鱼肾细胞的有丝分裂中期染色体。在精母细胞第一次减数分裂中 ,异源四倍体鲫鲤同源染色体两两配对 ,形成 10 0个二价体 ,没有观察到单价体、三价体和四价体 ;三倍体湘云鲫精母细胞形成 5 0个二价体和 5 0个单价体 ;红鲫和湘江野鲤精母细胞分别形成 5 0个二价体。肾细胞检测表明异源四倍体的染色体数目为 4n =2 0 0 ;湘云鲫为 3n =15 0 ;红鲫和湘江野鲤分别为 2n =10 0。减数分裂时染色体分布情况与肾细胞染色体检测结果相吻合。具有四套染色体的异源四倍体鲫鲤在减数分裂中只形成 10 0个二价体 ,而不形成 2 5个四价体或其它形式 ,为产生稳定一致的二倍体配子提供了重要的遗传保障 ,也为人工培育的异源四倍体鲫鲤群体能够世世代代自身繁衍下去提供了重要的遗传学证据。三倍体湘云鲫在减数分裂过程中出现二价体、单价体共存 ,同源染色体在配对和分离中出现紊乱 ,导致非整倍体生殖细胞的产生 ,为湘云鲫的不育性提供了染色体水平上的证据     

南方鲇受精细胞学观察

对17℃和24℃水温条件下受精的南方鲇Silurus meridionalis受精卵进行了细胞学观察.结果表明,南方鲇属于单精入卵、单精受精,在17℃的水温条件下,受精后约20 s精子进入卵子细胞质,受精后20 min左右卵子形成第2极体,并排出体外,受精后25 min左右雌雄原核形成,40～45 min雌雄原核开始接触并部分融合,50 min雌雄原核完全融合形成合子核.24℃条件下除了雌雄原核的形成和融合的时间早一些外,其他受精细胞学程序与17℃基本一致.     

不同倍性鱼的血细胞和精子DNA含量比较

我们以前的研究表明, 以红鲫 (2n=100) 为母本及湘江野鲤 (2n=100) 为父本的杂交后代的F1-F2 为二倍体 (2n= 100)。在二倍体 F2 个体中, 存在能分别产生二倍体卵子和二倍体精子的雌、雄个体, 二倍体卵子和二倍体精子结合, 形成了两性可育的四倍体鱼 (F3)。目前四倍体鲫鲤已连续繁殖了 12 代 (F3-F14), 形成了一个遗传性状稳定的四倍体鱼群体 (4n= 200) (Liu et al.,2001; 孙远东等, 2003)。雌性四倍体鲫鲤产生的二倍体卵子经紫外线照射的散鳞镜鲤精子激活后,无须染色体加倍处理, 可发育为全雌性二倍体雌核发育后代 (G1) (2n=10…     

华贵栉孔扇贝♀×栉孔扇贝♂远缘杂交的受精细胞学观察

用HOECHST33258对华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)♀×栉孔扇贝(Chlamys farreri)♂的受精卵进行染色,在荧光显微镜下观察其受精细胞学过程。观察表明:栉孔扇贝的精子能够使华贵栉孔扇贝卵子受精。精子入卵后呈一圆形亮点,体积稍有膨大成球形;授精后成熟卵母细胞释放出第一极体和第二极体后,精核解凝、稀疏、泡状化,形成雄性原核(male pronucleus);雌性原核(female pronucleus)在完成两次成熟分裂之后,染色质去浓缩,扩散膨大;雌雄原核相互靠拢,当雌雄原核膨胀到最大程度时,发生融合,形成合子。受精卵能够正常发育,完成第一次卵裂,卵裂时细胞核分离未观察到异常现象。与华贵栉孔扇贝和栉孔扇贝种内交配对照组相比,异源受精卵的细胞学过程明显滞后,同时其发生过程具明显的不同步现象。实验中还观察到少数的雌核发育现象。     

复合四倍体异育银鲫两种不同生殖方式的细胞学观察

在复合四倍体异育银鲫（）×银鲫（）的受精过程中,精子入卵后经过解凝、核化,最终形成雄性原核,并可与卵子的雌性原核融合,证明了复合四倍体异育银鲫卵子具有与两性融合生殖极为相似的拟两性融合生殖的能力;而在复合四倍体异育银鲫（）×兴国红鲤（）的组合中,精子入卵后以固缩状态存在,又表现出典型的雌核发育型生殖行为。因此我们认为复合四倍体异育银鲫具有两种不同的生殖发育机制。此外,我们还观察到在第一次有丝分裂中期有核物质被排斥到纺锤体之外的现象。本文就复合四倍体异育银鲫生殖发育的机制进行了初步的探讨。     

福建柏受精作用的研究

福建柏精原细胞分裂后,产生两个形态和大小都相同的雄配子——精子;精子形成时,犹如两个相连的半球体,各具细胞壁。中央细胞分裂产生腹沟核和卵核,腹沟核形成后逐渐退化;卵核却迅速增大。6月下旬,精核在颈卵器中部或中上部与卵核相遇,进行受精作用。在精卵融合过程中,进入卵细胞的雄细胞质,逐渐包围受精卵,并与部分卵细胞质结合形成新细胞质。受精后,在新细胞质中,又呈现大量淀粉粒。当受精卵移到颈卵器底部时,合子开始进行第一次有丝分裂。在原胚和幼胚发育阶段,多余精核还可进入卵细胞,并进行有丝分裂,以致形成7—8个游离核。     

银鲫精子在两性融合生殖鱼类卵质中的受精特征

红鲤(♀)×银鲫(♂)的杂种胚胎均不能成活。受精细胞学研究结果表明,雌核发育银鲫的精核在两性融合生殖的鲤鱼卵质中能转化为雄性原核,并和雌性原核融合成合子核。但在卵裂开始后,可观察到某些异常现象,如染色体丢失,多极纺锤体形成,以及第二次卵裂时受精卵的两分裂球的非同步性分裂等。我们初步认为,雌核发育银鲫的染色体和两性融合生殖的鱼类染色体之间存在某种不相容性,表现为彼此间的互相排斥。出现这种现象可能和银鲫染色体组的雌核发育遗传背景有关。     

栉孔扇贝(♀)×虾夷扇贝( ♂ )受精细胞学观察

采用Bouin氏液固定、石蜡包埋、切片 ,用苏木精 伊红染色 ,在光学显微镜下观察栉孔扇贝 (♀ )与虾夷扇贝 (♂ )杂交的受精细胞学过程。尽管栉孔扇贝与虾夷扇贝同科不同属 ,但它们的杂交仍具有正常的受精细胞学程序。栉孔扇贝卵子处于第一次成熟分裂中期时接受虾夷扇贝的精子入卵 ,精卵混合后 6min精子入卵 ;8～ 1 0min精核略微膨胀 ;2 5～ 3 0min排出第一极体 ;1h左右 ,雌雄原核同时形成 ;1小时 3 0分钟左右 ,雌雄原核融合 ;2h左右开始卵裂。杂交过程中的精子入卵行为较本交迟缓 ,但杂交后代仍能正常发育