沼泽瘦尾虫皮层纤毛器及其附属微管的观察

应用扫描电镜技术、荧光紫杉醇直接荧光标记显示了腹毛目纤毛虫沼泽瘦尾虫(Uroleptus limnetis)的细胞形态和皮层纤毛器的组成模式,以及皮层口围带、额腹横棘毛、左右缘棘毛等纤毛器微管和纤毛器附属微管的建构特征,可为进一步阐明瘦尾虫类纤毛虫的形态学及其系统发育研究提供基础资料。     

新伪尾柱虫腹皮层纤毛器微管胞器的形态和形态发生

应用荧光紫杉醇直接荧光标记法显示,腹毛目纤毛虫新伪尾柱虫(Pseudourostyla nova)腹皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左右缘棘毛等纤毛器微管及纤毛器基部附属微管组成.口围带基部含小膜托架及与托架相联系的肋壁微管,其中领部小膜托架间由"Λ"形微管相联接;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束和周围微管束,其微管在不同棘毛基部的发达程度不一;缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束.同时,对新伪尾柱虫纤毛器微管胞器的形态发生和生理改组过程进行了详细的追踪研究,并对细胞皮层的额腹棘毛定位及组成特征进行了补充报道.此外,发现形态发生末期新纤毛器微管形成时,残存部分老额棘毛、横棘毛和缘棘毛,此后老结构逐渐被吸收.结果表明,新伪尾柱虫的纤毛器基部微管具有其种的特异性,新纤毛器微管分化过程中老结构可能具有定位和物质贡献作用.     

棘尾虫接合生殖期间核对形态发生的影响

本文完成了四项实验,即1.促成棘尾虫无小核系与有小核系接合;2.诱导无小核系自系接合;3.在正常接合对上摘除全部大核或一个接合体的大核及小核;4.在正常接合后体上对老大核碎块和新大核胚基进行损伤实验。以改进过的黑色素法显示这些实验的结果,发现第一次接合形态发生和小核的有性过程都主要是由大核支持的,小核在第一次形态发生中也起重要作用。这些核产物可从一个有核接合体穿过细胞质桥去支持另一无核接合体的发育。本文还发现接合第二次形态发生由新大核胚基控制。损伤染色体和多线染色体时期的大核胚基,第二次形态发生消失或不正带。越过第二次形态发生的大核胚基显著增强耐受损伤的能力,这些结果符合Prescott等(1973)对棘尾虫大核遗传装置的设想。     

冠窦伪尾柱虫接合过程中小核的形态发生作用

为查明有性生殖期间小核对形态发生的影响程度和范围,我们利用蛋白银染色对冠突伪尾柱虫不同交配型无小核体之间 的接合过程进行了跟踪观察。结果表明：无小核细胞的交配反应能力明显下降;接合双方第一次皮膜形态发生如常进行,但纤毛器原基分化往往出现异常;接合后体照常进入拟包囊阶段,但原有纤毛器多不从皮膜上消失。由于没有新核器形成,均不能启动第二次形态发生并于拟包囊早期解体死亡。因此,小核对于纤维接合早期及第一次皮膜改组的正常进行具有某些明显作用,其衍生的大核原基对于启动后续的发育则是绝对必要的。     

魏氏拟尾柱虫腹皮层纤毛器微管胞器的形态及形态发生

应用荧光紫杉醇直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记显示,魏氏拟尾柱虫(Paraurostyla weissei)腹面皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左右缘棘毛等纤毛器微管、纤毛器基部附属微管等组成。其中口围带基部微管包括小膜托架、小膜附属微管;额腹横棘毛和左右缘棘毛基部附属微管包括前纵微管束、后纵微管束和横微管束,它们由各自的纤毛器基部向皮层细胞质不同方向发射,形成腹皮层表面下微管网。结果表明,魏氏拟尾柱虫的纤毛器骨架、纤毛器附属结构也是一类以微管蛋白为基本成分的微管胞器,其中缘棘毛基部附属微管具有不同于其他纤毛虫(例如棘尾虫)中所观察到的同种微管胞器的建构特征。形态发生中,前仔虫口围带在老结构位置形成,其结构建成与部分老口围带的更新有关;老缘棘毛的结构物质对新的左、右缘棘毛的发生可能具有定位作用及物质贡献,但此后新的左、右缘棘毛列分别在老缘棘毛的右侧形成,而并非是在老缘棘毛位置分化的。在有些细胞中,新的左缘棘毛左侧另有一列棘毛,这可能是形态发生中老的左缘棘毛退化不完全产生的。     

瘦尾虫的小核在无性繁殖周期中对细胞形态结构的影响

通过显微切割建立瘦尾虫无小核细胞系,并与原细胞系及切割后再生的有小核细胞系进行对照观察。结果表明,无小核细胞的形态结构,尤其是口器出现高比率的畸形。在生长静止期,无小核细胞系群体中约23 % (36/155)的细胞完全失去了波动膜。与此同时,这些细胞的口围带也显出异常。一些无小核细胞的大核也出现异常,有的细胞仅含有1枚大核,有的则含有4枚,而不是通常的2枚;还有少数细胞的大核在非细胞分裂期进行分裂。上述结果提示,在无性繁殖周期中,瘦尾虫的小核对于维持正常的细胞形态结构、尤其是保持胞口结构的稳定性和大核数的恒定起着重要的作用[动物学报52 (2) : 383 -388 , 2006]。     

棘尾虫核基质与核周层的分离及其结构和组成

应用生化方法分离了棘尾虫细胞大核的核基质与核周层。电镜观察表明,分离的核基质与核周层结构都能保持大核的原有形态,它们是由纤维颗粒状的物质所组成。生化分析表明,大核核基质与核周层主要由蛋白质所组成,少量抗抽提的DNA和RNA主要是结合在核内基质结构上。     

冠突伪尾柱虫的腹皮层纤毛器微管胞器及其形态发生

应用荧光紫杉醇直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记方法,显示冠突伪尾柱虫腹皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左右缘棘毛等纤毛器微管、纤毛器基部附属微管等组成。口围带基部含小膜托架及与托架相联系的肋壁微管,其中领部小膜托架间由"∧"形微管相联接;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束和周围微管束,其微管在不同棘毛基部的发达程度不一,其中两列中腹棘毛基部微管紧密联系成一条粗绳索样结构,且左、右中腹棘毛基部的横微管束定向相反;左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束,其中横微管束不发达。与目前已知的腹毛目纤毛虫例如贻贝棘尾虫、魏氏拟尾柱虫的纤毛器基部微管相比较,冠突伪尾柱虫腹皮层纤毛器基部微管除具有腹毛目纤毛虫纤毛器基部微管的基本特征外,也具有一些特殊的组成模式。皮层纤毛器微管形态发生中,前仔虫口围带并非全部是由老口围带更新而来的,其老口围带只有翻领部发生更新,且翻领部与领部接续处有一小段老的翻领部小膜保留,领部的小膜保留,结果其领部小膜、接续处保留的小膜与更新的翻领部小膜三部分共同组成前仔虫的新口围带。在后仔虫口原基发生的位置,其邻近的老横棘毛没有变化,此时老的横棘毛或许能起到"参照点"或定位作用;各类纤毛器发生、分化过程中,处于非原基区的老额棘毛、横棘毛及左右缘棘毛在较长时间内均未见明显的变化。它们可能是在新结构形成时仍然起到运动作用继而逐渐失去功能而退化瓦解的。     

背联体贻贝棘尾虫的形态,形态发生及其调节现象

背联体贻贝棘尾虫的每一虫腹面含有相当于正常棘尾虫的腹面纤毛系统,背联两虫任意一侧属于一虫的背面有4列背触毛,它们的排列分布相似于正常棘昆虫的第1—4列背触毛,另一虫背面打2列背触毛,它们相似于正常棘尾虫的第5、6列背触毛。结果表明,背联体棘尾虫是其中两虫各以背面第4列和第5列背触毛之间的皮层区相联接形成的。也有的背联体中背部皮层联接区有变化。无性分裂中背联两虫皮层纤毛结构的形态发生相似于正常棘尾虫,并且两者其皮层纤毛器如口围带、额腹横棘毛、左、右缘棘毛和背触毛等相应结构的发育是同步进行的,推测背联两虫的皮层发育既是相对独立的,又有某种机制控制着相互间的协调。背联体棘昆虫在无性生殖周期中总是经历着一个调节成单体的过程,认为这于背联两虫都具有一套结构功能正常的运动胞器(特别是口围带),而产生向不同方向运动的“不协调”的力有关。     

旋唇纲系统发育基因组学分析支持瘦尾虫属归于散毛目

根据传统形态学特征的系统分类学研究,将瘦尾虫属(Uroleptus)归入尾柱目(Urostylida).但是,基于单基因和多基因联合的分子系统发育学分析支持瘦尾虫属与散毛目内部类群的亲缘关系更近.为进一步探讨旋唇纲(Spirotrichea)内部类群的系统发育关系以及瘦尾虫属的系统发育地位,我们对四种旋唇纲纤毛虫(澳大...     

冠突伪尾柱虫有性生殖期间皮膜发育的核控制

通过显微手术去小核建立多个冠突伪尾柱虫（Pseudourostyla cristata)无小细胞系,并诱导它们与有小核细胞进行接合生殖,以评估小核及其衍生的大核原基在有性生殖期间对皮膜形态发生的影响,当无小核接合体从有小核配偶获得1枚配子核后,接合双方不仅能平行地继续核器演化,而且使第1次皮膜改组能够同步进行和正常发育,说明小核在有性周期中除了生殖功能外仍保留着某些控制皮膜发育的体功能,虽然大部分接合后体的大核原基在DNA贫乏期停止发育,但少数接合后体能够超越这一时期,并启动第2次皮膜改组和顺利完成其后续的有性发育全程,表明指令发动第2次皮膜发育的信号来自DNA贫乏期后以排出一核物质团块为标志的大核原基。     

伍氏游仆虫二分裂和接合生殖期间的形态发生

用改进的银浸法和黑色素法研究了伍氏游仆虫在二分裂和接合期间的形态发生。在二分裂期间前仔虫继承亲体的口围带和口侧小膜。新伸缩泡开口起源于两组额腹横棘毛原基中的第5棘毛场。看清了接合期间两次形态发生的细节。在营养期口围带上见到的小膜第三排动体的骤然变换,已被证明起源于接合时第一次形态发生的不完整的口围带后端的保留。讨论了游仆虫与其它腹毛类在形态发生上的同源问题。     

棘尾虫接合生殖期间大核功能的研究

为了澄清棘尾虫接合期间大核对小核发育和皮层形态发生的作用,完成了大核摘除,放线菌素D处理,H~3-尿嘧啶核苷标记等实验。摘核实验证明,一个接合体的大核可以通过细胞质桥支持另一除去大核的接合体发育。即使保留接合对大核总数的1/8,这种支持作用仍然存在。还发现来自大核的支持物作用于形态发生更易于作用于小核发育,并对两个接合体的形态发生作用相等,对两个接合体小核发育的作用不等。摘除四分之三大核的实验证明,小核发育和皮层更新在接合后15小时内都不能脱离对残留大核的依赖。放线菌素D处理实验证明,接合后RNA的合成需积累到8.5小时,才可满足核与皮层发育的需要。H~3-尿嘧啶核苷标记实验也支持接合后前9小时内RNA都在持续合成的结论。本文对摘核实验和放线菌素D处理实验结果的差别、以及本文结果与前人结果的差别都做了讨论。     

多节核棘尾虫的发现及其与邻近属种的形态比较

黑龙江省帽儿山镇沼泽地生存着一种在体形和皮层形态上酷似贻贝棘尾虫的腹毛类纤毛虫,其大核呈多个结节相连的索状,这与传统的棘毛虫属的特征有别,但S期大核复制带两个仍在两端出现,这一点全似棘尾虫属,又鉴于腹毛类的其它属中也有大核结数目不同的种（Borror,1983),故单纯大核结节数目不同不应被视为属间判别,因此本文将此虫定为棘尾虫属一新种,名之为多节核棘尾虫,据此,棘尾虫属的传统鉴别特征在核形上也予以修正。     

冠突伪尾柱虫接合过程中小核的形态发生作用

为查明有性生殖期间小核对形态发生的影响程度和范围 ,我们利用蛋白银染色对冠突伪尾柱虫不同交配型无小核体之间的接合过程进行了跟踪观察。结果表明 :无小核细胞的交配反应能力明显下降 ;接合双方第一次皮膜形态发生如常进行 ,但纤毛器原基分化往往出现异常 ;接合后体照常进入拟包囊阶段 ,但原有纤毛器多不从皮膜上消失 ;由于没有新核器形成 ,均不能启动第二次形态发生并于拟包囊早期解体死亡。因此 ,小核对于维持接合早期及第一次皮膜改组的正常进行具有某些明显作用 ,其衍生的大核原基对于启动后续的发育则是绝对必要的     

冠突伪尾柱虫(Pseudourostyla cristata)接合生殖的研究 Ⅰ.核器演化

在25℃条件下,冠突伪尾柱虫接合生殖全程历时10天左右。接合生殖过程中的核器演化包括:①数十枚老的大核逐步瓦解。电镜观察表明,老的大核是以一种类似于食物泡消化的方式被吸收的,并在此过程中伴有大量溶酶体出现。②仅8枚左右小核中的一枚参与新核器的发生。首先,位于胞口后部的一枚小核膨大并进行一次预备分裂,接着发生三次成熟分裂。每一接合体内形成一枚雄原核和一枚雌原核。雄原核互向对方迁移并与其雌原核融合成为合子核。合子核分裂两次,四枚子核之一发育为大核原基,另一枚发育为小核原基,其余两枚退化。预备分裂和前两次成熟分裂各自产生的两枚子核中,仅一枚进入下一次分裂,另一枚解体消失。在第一次成熟分裂前期,“降落伞”的形成和发展经历着复杂的结构变化,持续一小时以上。③大核原基经过长时间的发育,伴有多线染色体的形成和解体等一系列变化,方达成熟状态。成熟的大核原基以伸长断裂、分叉断裂和哑铃形缢缩三种方式进行分裂,小核原基亦随之分裂,逐步形成具60枚左右大核、8枚左右小核的正常营养体。其后,大核融合,开始配后第一次无性分裂。值得注意的是,大核原基发育到将成熟时,最初的迹象是染色质向大核原基中央集结成团,染色质团与核膜之间充满着匀质的核液。当中央染色质团伸长时,又将     

多节核棘尾虫无小核系虫体的初步研究

纤毛虫细胞具有大核和小核之分。多年来认为大核控制当代无性系细胞的全部代谢活动,小核只在有性生殖时起产生两性原核和受精的作用,从而更新无性系。近年来的研究证明,小核对当代无性系细胞的皮层形态及形态发生也起相当重要的作用。这此工作是在草履虫上(Ng等,1981,1984,1987)和贻贝棘尾虫上(史新柏等,1983,1990;Lu等,1989)完成的。但小核对大核的影响在任何纤毛虫上尚未见报道。笔者用所获得的新种多节核棘尾虫     

原生动物贻贝棘尾虫微管胞器的荧光标记与显示

采用FLUTAX直接荧光标记和抗α微管蛋白抗体的间接免疫荧光标记显示,原生动物贻贝棘尾虫(Stylonychia mytilus)细胞微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛、背纤毛等纤毛器微管骨架、纤毛器基部附属微管和其他皮层微管骨架组成。纤毛器微管骨架和基部附属微管按皮层纤毛模式定位;皮层左、右侧微管带和领肋壁微管等其他皮层微管构成细胞特定位置的皮层微管骨架,并可能为具有背腹分化的腹毛目纤毛虫所特有,对维持细胞背腹面的形态、支持附近纤毛器(如左、右缘棘毛)的运动起作用。本文较完整地阐述了其细胞骨架的三维构形,对于深入了解纤毛虫细胞微管骨架的结构和分布特征,进一步揭示微管类胞器的功能是有意义的。     

棘尾虫

介绍了棘尾虫的分类、生境、形态、生殖、生理重组、再生和实验形态学研究。