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。     

栉孔扇贝×虾夷扇贝杂交子一代与双亲染色体核型的分析

连续几年栉孔扇贝大面积死亡现象严重制约了北方贝类养殖业的发展 ,造成了巨大的经济损失。栉孔扇贝和虾夷扇贝生物学性状差异较大 ,可望通过杂交途径培育出抗逆性强、生长快的扇贝养殖新品种。杨爱国等[1] 和周丽青等[2 ] 的研究结果表明 ,栉孔扇贝与虾夷扇贝正反交杂交子一代     

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。     

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 .     

FISH技术在栉孔扇贝和虾夷扇贝杂交子代染色体识别中的运用初探

核糖体间隔序列(ITS)是扇贝基因组中进化较快的基因片段,研究利用虾夷扇贝(Patinopecten yessoen-sis)与栉孔扇贝(Chlamys farreri)在核糖体间隔区ITS-1基因的序列差异,构建了虾夷扇贝的种特异性荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH)探针,并成功地将其运用于两种扇贝杂交子代的染色体识别和遗传变异分析中.研究结果表明,在适当的杂交和洗脱条件下,两扇贝ITS-1基因20.3%的差异已足够使虾夷扇贝ITS-1探针产生明显种特异性,探针只在虾夷扇贝分裂相第3对和第5对亚端部染色体或间期细胞上产生稳定的4个杂交信号,但在栉孔扇贝上并不产生明显的杂交信号;采用该探针对两扇贝的正反交子代染色体进行分析,结果表明所有杂交子代染色体分裂相均产生半数的杂交信号,与杂交种含半数的虾夷扇贝亲本染色体相符,杂交信号在杂交种染色体卜的数目和位置保持恒定,并未产生明显的变异;该结果证实了两扇贝的杂交为真正的精卵结合意义的杂交,子代对双亲遗传物质的继承仍以单倍染色体组的叠加为主;同时研究也表明ITS-1探针可有效地运用于杂交子代中特定染色体识别和跟踪过程中,对今后扇贝遗传变异系的识别和鉴定及进一步育种具有重要意义.     

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.精子入卵以后,受精孔立即被受精塞堵住.受精后8 min,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;13 min时,精子头部开始膨胀,趋向核化;18 min时,雌雄原核均已形成,并向胚盘中央靠近;23 min时,雌、雄原核开始接触;33 min时,雌、雄原核完全融合成为一个合子核;38 min时,受精卵开始第一次卵裂,53 min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.     

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。     

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.     

虾夷扇贝精子的超微结构

用扫描和透射电镜研究了虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)精子的超微结构.虾夷扇贝精子为典型的原生型,全长50μm左右,头部长约3 μm.精子主要由头部、中段和尾部三部分组成.头部顶体突出,呈倒"V"形;顶体下方为精核,电子密度较高且占头部大部分,具有核前窝(anterior nuclear fossa)、核后窝(posterior nuclear fossa)和植入窝(implantation fossa);4～5个近圆形的线粒体围绕着中心粒复合体形成精子的中段.尾部细长,尾部鞭毛横切面为典型的"9 2"结构.     

黄颡鱼受精早期精子入卵扫描电镜观察

用扫描电镜对黄颡鱼(Pseudobagrus fulvidraco)成熟精、卵及授精早期精子入卵过程进行了观察。成熟精子为鞭毛型形态,全长为11·2～12·4μm,头部直径1·1～1·3μm,鞭毛长10·0～11·3μm。成熟的黄颡鱼卵呈圆形,具单一受精孔,卵膜上以受精孔为中心分布有无数辐射状沟嵴。授精前,受精孔暴露在外面;授精2s时,受精孔被纤维状物质覆盖,之后大量精子很快黏附在覆盖物上;至授精10s,漏斗状受精孔又暴露出来。黄颡鱼在授精10s～1min内完成精子入卵过程,可观察到几乎所有样品的精孔区出现一圈环状隆起。大量精子处于隆起外侧,只有少数越过隆起到达受精孔前庭。授精1·5min,精孔区的隆起变成两圈,精子鞭毛解体。授精3min,可见迟到的精子被挡在外面。授精5min,精孔区的精子头部解体,受精孔几乎被分泌物覆盖,受精塞清晰可见。至授精20min,精子几乎全部解体。讨论了精子入卵的动力作用、精卵识别和单精受精机制。     

臭氧处理海水对扇贝卵的孵化及幼虫生长的影响

主要研究了用臭氧处理海水在经过连续充气曝气12、24h、不经充气曝气的处理水及没经臭氧处理的正常海水,进行海湾扇贝、虾夷扇贝受精卵的孵化和幼虫培育实验。结果表明,海湾扇贝受精卵在经过24h曝气的处理水中孵化率最高为92％,其次为没经过处理的正常海水为76％,曝气12h为16％,没经过曝气的为0;虾夷扇贝受精卵在经过24h曝气的处理水中孵化率最高为88%,其次为没经过处理的正常海水为85％,曝气12h为15％,没经过曝气为0。海湾扇贝幼虫培养在没经过处理的正常海水和经24h曝气的处理水中生长较快,曝气12h较慢;虾夷扇贝幼虫则是没经过处理的正常海水生长最快,其次是经24h曝气的处理水,而曝气12h较慢,成活率方面也表现出一定的差异,从而为臭氧处理海水在贝类育苗上的应用提供一定的指导。     

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。     

桑沟湾栉孔扇贝生物沉积的现场测定

运用沉积物捕集器于桑沟湾对栉孔扇贝 (Chlamysfarreri)的生物沉积进行了现场测定 ,以评价贝类养殖对近岸生态环境的影响。结果表明 :桑沟湾栉孔扇贝具有相当高的生物沉积速率。壳高 68 1～77 9mm、软体干重 2 75～ 3 91g的栉孔扇贝 ,其生物沉积速率为 0 93～ 6 97g ind·d,平均 3 99g ind·d ;而壳高 40 8～ 67 4mm、软体干重 0 5 9～ 1 85g的栉孔扇贝生物沉积速率的变化范围为 0 5 2～ 6 42g ind·d,平均为 2 3 8g ind·d ;另外 ,壳高为 2 5 8～ 2 8 3mm、软体干重 0 1 2～ 0 1 7g的栉孔扇贝 ,其生物沉积速率在2 0 0 2年的 1 1和 1 2月以及 2 0 0 3年的 1月分别为 0 74、1 1 1和 0 1 5g ind·d。在桑沟湾 ,影响栉孔扇贝生物沉积的主要因素包括水温、悬浮颗粒物、扇贝个体大小和年龄。高密度、大规模的近岸浅海贝类养殖所产生的大量生物沉积物可能会对海区的物理、化学和生物环境产生影响。     

虾夷扇贝雄核发育单倍体的人工诱导研究

人工雄核发育,是利用遗传失活的卵子与正常精子受精,再利用染色体加倍技术使受精卵恢复为二倍体的遗传操作技术。利用该技术可大大加速品系纯化的过程,对遗传育种学研究有重要意义。目前有关鱼类雄核发育的研究已见于鲤( Gyprnus carpio)1,2、虹鳟( Oncorhynchus mykiss)3、红点溪鳟(Salvelinus fontinalis)4、泥鳅(Misgurnus anguilicaudatus)5,6、斑马鱼(Danio rerio)7、马苏大麻哈鱼(Oncorhynchus masou)8等种类。人工诱导贝类雄核发育的研究资料在国内外都很少,目前只有栉孔扇贝和太平洋牡蛎雄核发育诱导条件及其发育早期荧光显微观察方面的报道9,10。虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis) 原产于日本,目前已成为北方沿海地区一种重要的增养殖种类,具有很高的经济价值,同时也是目前海洋贝类育种研究的对象之一。本实验首次研究了紫外线照射对虾夷扇贝卵子遗传失活的影响,成功诱导出雄核发育单倍体,为今后开展虾夷扇贝雄核发育二倍体的人工诱导奠定了基础,现将其结果予以报道。       

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。     

栉孔扇贝耗氧率和排氨率的研究

1999年 4～ 6月 ,采用室内实验生态学方法对栉孔扇贝的耗氧率和排氨率进行了研究 .结果表明 ,在适宜的温度范围内 ,栉孔扇贝的耗氧率和排氨率均与温度成正比 ,而与体重呈负相关关系 .在实验室温度 (8～ 2 8℃ )条件下 ,栉孔扇贝的耗氧率为 0 .48～ 9.0 9mg·g-1·h-1,排氨率为 0 .0 5～ 1 0 1mg·g-1·h-1.其中耗氧率在 2 3℃时达到最高值 ,2 8℃时开始下降 ,而排氨率则呈持续升高趋势 .栉孔扇贝的日常代谢明显高于标准代谢 ,耗氧率和排氨率平均值分别提高约 35 .8%和 75 .9% .     

四十里湾栉孔扇贝清滤率、摄食率和吸收效率的现场研究

运用生物沉积法在四十里湾不同海区对栉孔扇贝的生理生态学特征进行了研究。 1龄栉孔扇贝 (4 1 .1± 4.1 mm,软体干重 0 .48± 0 .1 0 g/ ind)清滤率变化范围为 0 .72～ 2 .5 4(平均 1 .2 7) L/ (ind· h)或 1 .65～ 5 .97(平均 2 .61 ) L/ (g· h)。清滤率受 TPM的变化影响不大 ,而摄食率却随 TPM的升高而升高。 2龄扇贝 (软体干重 1 .91± 0 .3 2 g/ ind)清滤率为2 .0 9～ 3 .99(平均 3 .1 0 ) L/ (ind· h)。栉孔扇贝吸收速率与 POM呈正相关关系 ,而与饵料质量 (POM/ TPM)无明显的相关性。1龄扇贝和 2龄扇贝吸收效率没有显著差别 ;扇贝对 POM的吸收效率与 TPM (或 POM)关系不大 ,却与饵料质量呈明显的正相关关系 ;扇贝对 POC、PON和 PP的吸收效率平均分别为 68.9%、64.0 %和 63 .6%。在沿岸养殖海域 ,栉孔扇贝通过大量的滤水摄食以及较高的吸收效率对生态系统的能量流动和物质循环产生影响。     

斜带石斑鱼(♀)×鞍带石斑鱼(♂)受精细胞学的组织切片观察

人工诱导雌核发育二倍化的关键是掌握极体排出和卵裂的时机,掌握该规律最直接的方式即进行受精细胞学的研究。以鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus)为父本,斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为母本,通过人工授精获得受精卵,收集受精后不同时刻的卵子,经Smith′s液固定、石蜡包埋、切片、苏木精-伊红染色和显微组织观察。结果表明:受精后第30~60 s精子入卵;第3 min精子星光出现;第5 min卵子排出第二极体;第7~15 min雌雄原核相互靠近,并最终融合;第15 min以后合子核开始分裂。鞍带石斑鱼精子进入斜带石斑鱼卵子的时间与多数硬骨鱼类比较没有显著差别;但是,第二极体排出及第一次卵裂的时间较早。研究展示了斜带石斑鱼与鞍带石斑鱼杂交的受精细胞学的基本发育过程,并为后续的人工诱导石斑鱼雌核发育研究提供了理论依据。     

人工诱导栉孔扇贝雌核发育后代的微卫星标记分析

用紫外线灭活栉孔扇贝精子和6-DMAP处理受精卵抑制第二极体,获得A、B、C 3组雌核发育栉孔扇贝。采用筛选获得的5对多态性微卫星引物对3个家系雌核发育组30个个体、双亲及对照组40个个体进行了遗传变异分析。结果显示：3个家系雌核发育组后代中均有部分个体出现父本基因,表明精子遗传物质失活不彻底,雌核发育组中存在正常受精个体;在具多态性的5个基因座位上均发生了基因-着丝点之间的重组,重组率在26.7%—55.0%之间,表明通过抑制第二极体排出获得的栉孔扇贝雌核发育后代在个体和群体水平上具有一定的基因杂合;3个家系后代的平均基因纯合率为59.1%,而其对照组家系为2.5%,雌核发育使基因的纯合率提高了56.6%。研究表明雌核发育是促进基因纯合的一个有效途径,微卫星标记技术是贝类雌核发育鉴定和遗传分析的有效方法。     

花鲢卵球受精的细胞学研究

花鲢卵球属端黄卵,局部分裂。正常情况下,为单精虫受精;接受精虫的适当时期,从细胞核的标帜来说,是卵母细胞第二次成熟分裂中期。在排离卵巢的成熟卵母细胞上,有精孔、精孔细胞以及精孔细胞和卵母细胞之间的通路。精虫是经过精孔细胞进入卵球的。在26—27℃时,受精5—10分钟,精虫头部逐渐核化,星光发展,卵球第二次成熟分裂进入后期和末期,皮质小泡大量外排;10—15分钟,雌雄原核形成,精虫星光扩大,并移向胚盘中央区域,皮质小泡已排除殆尽;15—20分钟,雌雄原核在胚盘中央区接合,一对新发展的子星光出现;20—25分钟,第一次胚胎分裂图形建成;30分钟左右,卵裂开始;续后的分裂,大概每次间隔10分钟。本文比较分析了花鲢、白鲢、金鱼、鳊鱼和草鱼五种鲤科鱼类的受精过程,为它们之间杂交的可能性和困难性,提供了实验依据。