动物胚胎发育讲座（六）—硬骨鱼的胚胎发生

动物胚胎发育讲座（六）──硬骨鱼的胚胎发生张天荫（山东大学生物学系济南２５０１００）现存鱼类分为：圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲。本讲主要讨论硬骨鱼纲胚胎发生一些特点。１生殖细胞和受精１．１硬骨鱼精子没有顶体,但圆口纲的七鳃鳗、板鳃类中的鲨鱼、肺鱼类的肺...     

家养鱼类受精生物学的研究——Ⅱ．几种淡水鱼类成熟卵球的精孔器与精子入卵通路的光镜与扫描电镜观察

作者对我国四种淡水养殖鱼类——团头鲂、草鱼、白鲢和花鲢卵球的精孔器作了光学显微镜和扫描电子显微镜的比较描述,在扫描电子显微镜下观察到这几种鱼类的精子均直接经精孔器前庭穿过精孔管进入卵内,并对精孔细胞、受精孔与精子入卵的关系以及精孔的位置进行了讨论。     

小鼠精子注入兔卵母细胞受精研究

利用显微操作仪将小鼠精子注入家兔卵母细胞的胞质内和透明带下,对鼠兔异种精卵互作和异种受精胚胎的发育进行了研究,并对注射精子的数量及卵的体外成熟时间等影响鼠兔异种显微受精的因素进行了探讨,结果如下:(1)将小鼠精子分别注入兔卵胞质内和透明带下,均能激活兔卵母细胞,导致精核解聚和原核形成;(2)小鼠精子注入兔卵胞质内和透明带下受精,杂种胚胎体外培养能发育到8-细胞期;(3)鼠兔异种受精4-细胞胚胎染色体标本制备观察结果表明,它们为正常二倍体;(4)鼠兔异种受精4-细胞胚胎的超微结构观察结果表明,它们极近似兔正常4-细胞胚胎的超微结构;(5)将小鼠精子注入兔卵透明带下,注射5—10个精子组卵的受精率(32.4%)和卵裂率(16.2%)均高于注射单个精子组的,但二组间差异不显著(P>0.05);DM 15%NCS液中体外成熟培养11—12h兔卵透明带下注入1—2个小鼠精子后的受精率(42.3%)和卵裂率(30.8%)均高于体外成熟培养24—25h组的,但二组间差异未达到显著水平(P>0.05)。     

鳙鱼受精早期扫描电镜研究

镛鱼(Aristichthys nobilis)受精是精子通过卵膜孔附着于卵质膜表面精子穿入部的微绒毛,两者迅即发生融合,但未见到有明显的受精锥。授精一分钟,精子整个头部已与卵的质膜发生融合,并看到有精子整个尾部已被微绒毛包裹的情况。在受精精子附近有一尚未与卵完全分开的第一极体。本文还讨论了精子穿入部的功能。     

家养鱼类受精生物学的研究 Ⅱ.几种淡水鱼类成熟卵球的精孔器与精子入卵通路的光镜与扫描电镜观察

作者对我国四种淡水养殖鱼类——团头鲂、草鱼、白鲢和花鲢卵球的精孔器作了光学显微镜和扫描电子显微镜的比较描述,在扫描电子显微镜下观察到这几种鱼类的精子均直接经精孔器前庭穿过精孔管进入卵内,并对精孔细胞、受精孔与精子入卵的关系以及精孔的位置进行了讨论。       

精子与极核融合是受精吗

单倍体的精子 (雄配子 )和卵细胞 (雌配子 )融合成一个二倍体的受精卵的过程叫受精 (fertilization) ,为有性生殖的基本部分和一个重要特征 ,受精卵进一步发育成 1个新个体。被子植物的受精作用过程中 ,两个精子进入胚囊后 ,1个精子与卵细胞融合形成受精卵并发育成胚 ,另 1个精子与极核 (或中央细胞 )融合形成三倍体的初生胚乳核而形成胚乳 ,这种现象叫做双受精 (dou-ble fertilization) ,是被子植物特有的一种受精现象 ,为俄国生物学家纳瓦申 (Nawaschin)在 1898年发现的。双受精现象也会在一些裸子植物 (麻黄属 )中见到 ,此属植物的 1个…     

三角鲂（Megalobrama terminalis）精子与青鱼（Mylopharyngodon piceus）卵子的受精细胞学研究

以青鱼(Mylopharyngodon piccus)为母本和三角鲂(Megalobrama terminalis)为父本的杂交虽是不同亚科的远缘杂交,但有正常的受精细胞学程序和常规的细胞分裂(卵裂)方式。这些实验结果,为开展鱼类远缘杂交提供了受精生物学的理论基础;同时还证实鱼类远缘杂交的异种精子不仅有激活卵子的作用,而且参与了遗传物质的组成,使父本的性状能够在杂种后代表现出来。实践证明,鱼类遗传育种可以通过远缘杂交的途径获得杂种优势。青鲂杂种一代既具有母本青鱼的性状,也兼有父本三角鲂的特征,通过养殖试验已在渔业生产中取得成效(拟另文发表)。     

蕨受精作用的细胞学观察（英文）

为了阐明进化蕨类受精作用的特点和细胞学机制,该文采用透射电镜观察了蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum)受精作用的主要过程,观察结果显示:(1)蕨精子通过受精孔进入卵细胞,多数情况下,该精子的螺旋运动先在受精孔的下方产生一个受精腔,然后精子再与卵细胞质融合。(2)第一个精子的这种延迟的螺旋运动和因精子的钻入而引起的卵细胞固缩反应可能是阻止多精受精的重要因素。(3)卵发育时期产生的核外突在受精后仍能持续12h,然后与核本体分离,逐渐在细胞质中消解。(4)合子通过其后方细胞质的液泡化而建立了水平极性,此后再进行细胞分裂。该研究观察到了进化蕨类受精作用过程中的一些新现象,包括产生受精腔、卵细胞固缩反应、核外突的命运以及合子极性建立等,这有助于理解蕨类植物的受精作用机制及有性生殖的演化。     

蕨受精作用的细胞学观察

为了阐明进化蕨类受精作用的特点和细胞学机制,该文采用透射电镜观察了蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum)受精作用的主要过程,观察结果显示:(1)蕨精子通过受精孔进入卵细胞,多数情况下,该精子的螺旋运动先在受精孔的下方产生一个受精腔,然后精子再与卵细胞质融合。(2)第一个精子的这种延迟的螺旋运动和因精子的钻入而引起的卵细胞固缩反应可能是阻止多精受精的重要因素。(3)卵发育时期产生的核外突在受精后仍能持续12 h,然后与核本体分离,逐渐在细胞质中消解。(4)合子通过其后方细胞质的液泡化而建立了水平极性,此后再进行细胞分裂。该研究观察到了进化蕨类受精作用过程中的一些新现象,包括产生受精腔、卵细胞固缩反应、核外突的命运以及合子极性建立等,这有助于理解蕨类植物的受精作用机制及有性生殖的演化。     

哺乳动物受精的生物学

哺乳动物的受精(Mammalian Fertilization)是两性配子(精子和卵子)相结合而形成合子的过程,它标志着胚胎发育的开始,也即是一个新生命的起点。受精是生物学家饶有兴味的课题。因为它不仅涉及到一个理论问题,更重要的是当今节育和不育的世界性问题尚未解决,因此,受精的重要性是不言而喻的。当然,受精是一个极其复杂的生命现象,涉及到两性配子的发育和成熟、精子获能、顶体反应、精卵激活、精子     

唇鲳精子早期入卵观察

用扫描电镜对唇鳃成熟卵子及早期精子人卵过程进行观察。结果显示,唇鲋成熟卵子在动物极中央有一深凹陷的表面光滑的精孔器,其外径2．512μm,内径2．330μm,精子直径1．567μm。混匀的精卵刚遇水时,没有精子进入精孔器。受精后1s,精孔器内出现精子。受精后5S,组织切片显示,精子已经进入卵子内,并形成具有强烈抑制多精人卵作用的受精锥。受精后10S,精子在精孔器前庭集结,尚未形成受精塞。受精后20S,在精孔器内形成受精塞。受精塞没有阻塞精孔管,经分析它不是来源于皮层反应产物。受精塞形成后,可以吸附人卵的精子,这对多精入卵有积极的抑制作用;精子尾部在入卵过程中相互缠绕,这也是减少多精入卵的重要机制。受精后30s,受精塞和吸附的精子向精孔器外移动。受精后50S,受精塞和吸附的精子堵塞精孔器。受精后60s,受精塞吸附的精子开始解体,但是由于精孔管未封闭,还有精子通过精孔管进入到质膜。在人工受精过程中,卵子的单精受精屏障会因其周围精子密度大、精子与卵子距离短、精子运动速度快而被打破,从而导致这些卵子出现多精入卵的现象。受精后80s,精孔管仍然没有封闭,精孔器附近的精子明显出现活动能力的差异：精孔器外面的精子活动能力最强,精孔管旁边的精子活动能力较弱;精孔管外堆积的精子活性消失,受精塞吸附的精子已开始解体,经初步分析,这可能是进入其内的精子耗能有所差异的结果。受精后100S,受精塞吸附的精子解体。     

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。     

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。     

唇精子早期入卵观察

用扫描电镜对唇成熟卵子及早期精子入卵过程进行观察.结果 显示,唇成熟卵子在动物极中央有一深凹陷的表面光滑的精孔器,其外径2.512 μm,内径2.330 μm,精子直径1.567 μm.混匀的精卵刚遇水时,没有精子进入精孔器.受精后1 s,精孔器内出现精子.受精后5 s,组织切片显示,精子已经进入卵子内,并形成具有强烈抑制多精入卵作用的受精锥.受精后10 s,精子在精孔器前庭集结,尚未形成受精塞.受精后20 s,在精孔器内形成受精塞.受精塞没有阻塞精孔管,经分析它不是来源于皮层反应产物.受精塞形成后,可以吸附入卵的精子,这对多精入卵有积极的抑制作用;精子尾部在入卵过程中相互缠绕,这也是减少多精入卵的重要机制.受精后30 s, 受精塞和吸附的精子向精孔器外移动.受精后50 s, 受精塞和吸附的精子堵塞精孔器.受精后60 s, 受精塞吸附的精子开始解体,但是由于精孔管未封闭,还有精子通过精孔管进入到质膜.在人工受精过程中,卵子的单精受精屏障会因其周围精子密度大、精子与卵子距离短、精子运动速度快而被打破,从而导致这些卵子出现多精入卵的现象.受精后80 s, 精孔管仍然没有封闭,精孔器附近的精子明显出现活动能力的差异:精孔器外面的精子活动能力最强,精孔管旁边的精子活动能力较弱;精孔管外堆积的精子活性消失,受精塞吸附的精子已开始解体,经初步分析,这可能是进入其内的精子耗能有所差异的结果.受精后100 s,受精塞吸附的精子解体.     

精子和卵母细胞质量控制对山羊卵胞质内精子注射(ICSI)受精的影响

以体外成熟卵母细胞为材料研究了精子来源及制动处理方法、卵母细胞质量及注射后激活等因素对山羊ICSI效果的影响.结果说明,附睾头、体和尾精子ICSI后的受精率、卵裂率和桑椹胚/囊胚发育率与射出的鲜精精子都没有明显差异(p＞0.05),但带下注射时附睾头和体精子的受精和发育率显著低于附睾尾和射精精子.在以4种不同方法致死的精子中,室温保存24h的死精子ICSI受精、卵裂和桑椹/囊胚率虽然低于对照组,但是明显高于其它方式致死的精子;5℃保存15天的死精子受精和发育效果最差.0.0005%Triton X-100处理精子的受精率、卵裂率和桑椹/囊胚率显著(p＜0.05)高于制动对照组、不制动对照组和其它浓度组.经高渗处理法检测质量好的卵母细胞ICSI受精和胚胎发育效果显著好于质量差的卵母细胞.与对照组相比,A23187和Ionomycin/6-DMAP激活处理均显著(p＜0.05)提高ICSI的受精率、卵裂率和桑椹/囊胚发育率.因此,精子在附睾内的成熟过程主要与其获得与卵质膜融合能力有关;精液保存方法对精子受精能力的损伤程度有很大差异;适当浓度的Triton X-100处理可模仿精子制动;卵母细胞质量是影响ICSI效果的重要因素;注射精子后激活卵母细胞能保证山羊ICSI的受精效果.     

蛙胚胎发育过程的扫描电镜照片说明

封二,封三刊登的是一组蛙(Rana pipiens)胚发育过程的扫描电镜照片。蛙的胚胎发育,从卵裂到发育成早期蝌蚪,都是在受精膜和胶被膜中进行的。最后孵出时,卵膜和胶被膜被胚胎分泌的酶所溶解,胚自胶被膜中出,不久便能游动。在这一组照片中,除了图1中的未受精的卵是只去掉了胶被膜外,其余的都是除去了胶被膜和受精膜以后的情况。图1表示的是一未受精的卵。在以后受精的时候,精子进入动物半球,约一小时后,在精子进入点的对侧,动物半球与植物半球的交界处,出现灰色新月(grey crcscent)。     

猪卵母细胞的体外受精及多精受精

对用于猪体外受精(IVF)的研究方法和技术,如传统的液滴IVF、透明带下注射精子受精(SUZI)、卵母细胞质内单精注射受精(ICSI)及细管IVF等进行了简述。与其它动物相比,进行猪卵的体外受精研究,多精受精现象特别明显。大量的研究表明,猪卵的多精受精不但与其品种特性有关,而且与卵母细胞成熟的程度、透明带的异常、受精时获能精子的浓度、输卵管分泌物、受精液蛋白添加成分、NaHCO3浓度、咖啡因、pH值以及温度等因素密切相关。     

多次交配对松褐天牛精子数量消耗、产卵量和孵化率的影响

通过解剖松褐天牛雌虫受精囊和室内饲养观察,研究了多次交配对松褐天牛雌虫受精囊内精子数量消耗、产卵量、卵孵化率、产卵历期和寿命的影响,并对松褐天牛雌性生殖系统、精子形态及精子在雌性生殖系统中的分布动态进行了详细的描述,其结果表明:多次交配的松褐天牛雌虫受精囊内的精子数量长期保持在12万个左右,而只交配一次的松褐天牛雌虫受精囊内精子数量不断消耗,交配16天后降到5万个以下。多次交配的雌虫产卵量(167·0870粒)和卵孵化率(94·38%)都显著大于单次交配雌虫的产卵量(113·5217粒)和卵孵化率(83·79%);但是多次交配的雌虫与单次交配的雌虫相比较,产卵历期和寿命差异都不显著。     

多次交配对松褐天牛精子数量消耗、产卵量和孵化率的影响

通过解剖松褐天牛雌虫受精囊和室内饲养观察，研究了多次交配对松褐天牛雌虫受精囊内精子数量消耗、产卵量、卵孵化率、产卵历期和寿命的影响，并对松褐天牛雌性生殖系统、精子形态及精子在雌性生殖系统中的分布动态进行了详细的描述，其结果表明：多次交配的松褐天牛雌虫受精囊内的精子数量长期保持在12万个左右，而只交配一次的松褐天牛雌虫受精囊内精子数量不断消耗，交配16天后降到5万个以下。多次交配的雌虫产卵量(167.087 0粒)和卵孵化率(94.38%)都显著大于单次交配雌虫的产卵量(113.521 7粒)和卵孵化率(83.79%)；但是多次交配的雌虫与单次交配的雌虫相比较，产卵历期和寿命差异都不显著。     

体外受精-胚胎移植中完全受精失败的原因分析

受精是生命起源至关重要的一个步骤。在辅助生殖的过程中,完全受精失败发生具有其复杂性和不可预见性。受精失败常伴随着一些胞间调控机制异常,其中,可能阻滞在与精子穿越卵冠丘复合体、精子-透明带结合/穿透、精子-卵膜结合、卵子激活、精子去浓缩或原核形成等任一阶段。通过卵胞浆内单精子注射可以避免大部分受精失败现象,但某些患者仍无法成功受精,即使采用辅助人工激活也无法完全避免其发生。对于在辅助生殖过程中完全受精失败患者,结合其卵子成熟情况、精子质量及相关检测结果,在后续周期调整临床方案可有效避免受精失败的再次发生。