胡杨小孢子发生及微管骨架变化与异常研究

利用压片法和间接免疫荧光结合DAPI(4′,6-diamidino-2-phenylindole)染色法,对胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中微管骨架变化和染色体行为进行观察研究。结果表明:（1）胡杨小胞子母细胞减数分裂进程中染色体行为正常,其中:偶线期可观察到单价体,中期Ⅰ会出现落后染色体,末期Ⅰ和末期Ⅱ的核仁呈现动态变化。（2）胡杨小孢子发生过程中细胞内微管骨架呈动态变化过程,其中:中期Ⅱ形成平行纺锤体以及三极纺锤体;末期Ⅱ未观察到典型的成膜体结构,同时型胞质分裂受子核间辐射微管系统调节,通过胞质向心收缩而发生,胞质分裂后形成四边形和四面体型四分体。（3）胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中还存在各种异常细胞学现象,其中:中期Ⅱ平行纺锤体发生融合;中期Ⅱ 和后期Ⅱ孢母细胞两个纺锤体间的胞质会出现裂沟;四分体时期存在三分体和二分体,并产生天然2n花粉和连体花粉。     

小鼠spindlin1蛋白在稳定MII期卵母细胞纺锤体中的作用

目的目的探讨小鼠spindlin1蛋白在MII期卵母细胞中的作用。方法采用免疫荧光方法对spindlin1蛋白在小鼠卵母细胞中的定位进行研究。采用抗体显微注射实验对其在MII期卵母细胞中的功能进行了研究。结果免疫荧光结果显示在MII期,spindlin1蛋白定位于中期纺锤体,当卵母细胞进入分裂后期,spindlin1蛋白从纺锤体上消失。抗体注射实验显示在MII期卵母细胞中干扰spindlin1蛋白后,纺锤体形态明显异常且染色体排列发生紊乱。结论小鼠spin-dlin1蛋白在MII期卵母细胞中发挥作用,参与维持中期纺锤体的稳定,保障了染色体的正确分离。     

蛋白水解酶复合体抑制剂lactacystin对小鼠卵母细胞减数分裂和初次卵裂的作用

为探讨泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)在小鼠卵母细胞减数分裂和卵裂中的作用, 使用蛋白水解酶复合体特异性抑制剂lactacystin作用于减数分裂不同时期的卵母细胞和受精卵, 结果发现, lactacystin对GVBD的发生无明显影响, 但可明显抑制随后的减数分裂进程, 使极体排放受阻, 引起超排卵母细胞的孤雌激活率下降, 并抑制第一次卵裂. β-tubulin免疫荧光染色显示lactacystin抑制减数分裂微管的组装和纺锤体的形成; 对已进入中期的卵母细胞使用lactacystin, 则对中期纺锤体形态无影响. lactacystin还可使受精卵阻滞于间期或第一次有丝分裂中期. 免疫荧光染色还显示蛋白水解酶复合体催化亚单位PA700在GV期定位在GV及其周围区域, 在中期定位于纺锤体区域. 以上结果表明UPP对小鼠卵母细胞减数分裂和早期卵裂是必需的, 且对减数分裂的作用是多方面的, 在前期与纺锤体的正常形成有关, 而在中期则为染色体的分离和进入后期所必需.     

小鼠孤雌胚早期发育过程中γ-微管蛋白的动态变化

微管蛋白是构成微管的主要蛋白,其中α、β亚单位形成异二聚体,而γ-微管蛋白在微管组装中起作用。为了研究小鼠早期孤雌胚中廿微管蛋白的动态变化,本实验采用了免疫荧光化学染色与激光共聚焦显微镜观察相结合的方法,在SrCl2激活的卵母细胞减数分裂以及早期孤雌胚有丝分裂过程中对γ-微管蛋白进行了定位观察。结果显示,SrCl2和细胞松弛素B（cytochalasin B,CB）诱导的第二次减数分裂中期（metaphase Ⅱ ofmeiosis,MII）小鼠卵母细胞恢复减数分裂,并且纺锤体始终与质膜平行,表明纺锤体旋转被抑制,但核分裂不受影响。减数分裂过程中γ-微管蛋白主要定位于中期纺锤体两极和后期分开的染色单体之间;孤雌活化两雌原核形成以后,γ-微管蛋白聚集在两雌原核周围。在早期孤雌胚有丝分裂间期无定形的γ-微管蛋白均匀分布于核;前中期γ-微管蛋白向两极移动,遍布于整个纺锤体区。有丝分裂中期、后期和末期廿微管蛋白的分布变化与减数分裂相似。结果表明,SrCl2和CB激活的MII卯母细胞产生杂合二倍体;γ-微管蛋白具有促微管负极帽形成和稳定微管的功能,从而促进纺锤体的形成;分裂后期和末期廿微管蛋白的重新分布可能是由纺锤体牵引同源染色体分离所诱导的：γ-微管蛋白负责两雌原核的迁移靠近。     

烟草小孢子母细胞减数分裂过程中微管分布变化

应用间接免疫荧光标记技术和激光共聚焦扫描显微镜成像技术观察了烟草小孢子母细胞减数分裂过程中微管的分布变化。在减数分裂前期,小孢子母细胞中的微管较短,随机分散在细胞质中。在减数分裂中期,细胞质中微管形成纺锤体,控制染色体的分布。进入减数分裂I后期,部分纺锤体微管将两组染色体拉向两级。在减数分裂Ⅱ中期,细胞中的微管又形成两个纺锤体。在减数分裂Ⅱ后期,纺锤体微管解聚为微管蛋白分散在细胞质中。胞质分裂发生在四个细胞核形成之后,通过细胞核之间的质膜向内缢缩分隔四个细胞核,产生四个小孢子。     

磷酸化组蛋白H3在小麦有丝分裂与减数分裂中的分布

在细胞周期中, 与染色质凝集偶联的一类组蛋白修饰是组蛋白H3的磷酸化.运用H3-Ser 10磷酸化的特异性抗体,通过间接免疫荧光标记检测了磷酸化组蛋白H3在小麦(Triticum aestivum L.)有丝分裂与减数分裂细胞中的分布.有丝分裂时,H3磷酸化起始于早前期,消失于末期,在中期与后期,H3磷酸化主要分布在着丝粒两侧的异染色质区.减数分裂时,H3磷酸化起始于细线期向偶线期转换时,并且从前期Ⅰ到后期Ⅰ保持均一分布于整个染色体上,直到末期Ⅰ消失,而中期Ⅱ与后期Ⅱ在着丝粒两侧的异染色质区的信号略强于染色体臂,直至消失于末期Ⅱ.磷酸化组蛋白H3在两类细胞分裂中的不同分布暗示这种保守的翻译后修饰可能发挥着除参与染色体凝集外的更复杂的作用.     

磷酸化组蛋白H3在小麦有丝分裂与减数分裂中的分布

在细胞周期中 ,与染色质凝集偶联的一类组蛋白修饰是组蛋白H3的磷酸化。运用H3_Ser 10磷酸化的特异性抗体 ,通过间接免疫荧光标记检测了磷酸化组蛋白H3在小麦 (TriticumaestivumL .)有丝分裂与减数分裂细胞中的分布。有丝分裂时 ,H3磷酸化起始于早前期 ,消失于末期 ,在中期与后期 ,H3磷酸化主要分布在着丝粒两侧的异染色质区。减数分裂时 ,H3磷酸化起始于细线期向偶线期转换时 ,并且从前期Ⅰ到后期Ⅰ保持均一分布于整个染色体上 ,直到末期Ⅰ消失 ,而中期Ⅱ与后期Ⅱ在着丝粒两侧的异染色质区的信号略强于染色体臂 ,直至消失于末期Ⅱ。磷酸化组蛋白H3在两类细胞分裂中的不同分布暗示这种保守的翻译后修饰可能发挥着除参与染色体凝集外的更复杂的作用。     

组蛋白H3Ser10磷酸化在家蚕精母细胞减数分裂中的动态分布

【目的】探究组蛋白H3Ser10磷酸化(H3Ser10ph)在家蚕Bombyx mori精母细胞减数分裂中的功能。【方法】解剖并分离家蚕4龄幼虫至蛹期精巢组织,通过丙烯酰胺凝胶包埋制备处于减数分裂不同时期的精巢组织玻片,以免疫荧光标记检测H3Ser10ph抗体在精母细胞减数分裂不同时期的定位特点。【结果】在家蚕有核精子精母细胞减数分裂过程中,组蛋白H3Ser10的磷酸化发生在粗线期染色体的特定位置,双线期H3Ser10ph信号逐渐减弱,至终变期时在染色体上完全检测不到磷酸化信号。随着细胞周期的进行,磷酸化信号又开始逐渐增强,减数第一次分裂中期时达到最高水平。当细胞进入减数第二次分裂前中期时,染色体臂上的H3Ser10ph信号消失,在靠近纺锤体微管的分裂面处有弥散的H3Ser10ph抗体的信号,减数第二次分裂末期,仅剩余非常微弱的H3Ser10ph信号残留于染色体的特定位置。在无核精子精母细胞减数分裂过程中,在中期I至末期I一直在染色体上有较均一的3Ser10ph信号,后期I时纺锤丝微管与赤道面平行。【结论】组蛋白H3Ser10磷酸化与家蚕有核精子和无核精子精母细胞减数分裂中染色质的动态变化相关。     

起源于花药培养的水稻同源不联会三倍体的细胞遗传学研究

本文报道了由花药培养获得的两株同源不联会三倍体水稻减数分裂的染色体行为。观察表明双线期以后的各个时期染色体均无联会发生,在浓缩期及中期Ⅰ呈现出36个单价染色体,表明它们是Asyndetic三倍体。其减数分裂时的异常行为表现在纺锤体在形态及数目上的异常;中期Ⅰ时出现合胞体;四分体时期小孢子,继续分裂;形成从一分体到八分体的异常小孢予;花粉完全败育而不结实。作者联系到稻属三基三倍体杂种F_1(ABC及ACD)减数分裂的染色体行为进行了讨论,并推测在花药培养时发生不联会三倍体的可能途径。     

蚕豆(Vicia faba)有丝分裂和减数分裂过程中细胞板形成的细胞化学研究

本文以蚕豆(Vicia faba)的体细胞和花粉母细胞为材料,对细胞板形成过程进行了细胞学和细胞化学分析。有丝分裂的后期末或末期初,两组子染色体间的纺锤体区改组成成膜体。在成膜体内许多小颗粒在赤道面融合成细胞板。随成膜体的扩展细胞板横过细胞而最终形成。用PAS反应染色时,体细胞的成膜体显现粉红色,而细胞板呈现很强的多糖反应。体细胞中期的纺锤体被甲基绿-派洛宁染成鲜红色而与周围细胞质有明显区别。成膜体RNA很多,细胞板也含丰富的RNA。在减数分裂I的中期和后期纺锤体的形成是正常的,但在分裂末期不形成成膜体。早末期在纺锤体的赤道面上可以看到一种象似细胞板形成初期阶段的膜状结构。它只出现在纺锤体的赤道面上,但不能离心地扩展,并终于在第一次减数分裂末消失。这个结构对多糖和RNA呈负染色反应。作者认为,减数分裂I的细胞板不能完成其发育,至少部分地是由于没有多糖和RNA。在减数分裂Ⅱ的中期和后期形成纺锤体,但不出现成膜体。四个子核组成后,它们互相间再形成纺锤体,总共形成六个纺锤体。在每个纺锤体的赤道面上形成的细胞板对多糖和RNA呈现正的染色反应。本文对其他作者以前描述过的形成细胞板的小颗粒或小泡的化学本质,以及细胞板形成的机制做了简短的讨论。     

洋葱小孢子母细胞减数分裂过程中微管分布变化

应用间接免疫荧光标记技术和激光共聚焦扫描显微镜成像技术观察洋葱小孢子母细胞减数分裂过程中微管分布变化。减数分裂之前,小孢子母细胞中的微管较短,呈辐射状,由细胞核表面向四周扩散。减数分裂开始后,细胞质中的一部分微管蛋白聚集成纺锤体微管,控制染色体的分布。进入减数分裂I后期,纺锤体微管变为牵引染色体移向两极的着丝粒微管和连接纺锤体两极的极丝微管。之后,所有微管集中在两个核之间,构成成膜体。然后,微管解聚成微管蛋白弥散在细胞质中。减数分裂I完成后,二分体2个子细胞中的微管蛋白又聚集成2个纺锤体微管,开始减数分裂II过程。经过减数分裂II中期,2个二分体细胞中的微管再次集中在2个细胞核之间形成成膜体,隔离2个细胞核。此后,微管蛋白解聚,弥散分布在小孢子细胞质中。     

山羊卵母细胞体外成熟过程中线粒体的动态分布

目的研究山羊卵母细胞减数分裂过程中线粒体的动态分布。方法收集山羊卵母细胞,在M199中分别培养4、8、12、16、20和24 h,用特异性线粒体标记探针进行标记,用激光扫描共聚焦显微镜观察线粒体的分布情况。结果生发泡期线粒体多分散在卵母细胞的胞质内,并且距生发泡有一定的距离;生发泡破裂期线粒体逐渐移向染色质;第一次减数分裂中期与第二次减数分裂中期线粒体成簇密布在染色体周围。排出的第一极体中也含有大量的线粒体。结论同其他哺乳动物卵母细胞体外成熟过程中线粒体分布情况相比,线粒体在山羊卵母细胞中的分布具有明显的相似性。线粒体密布在成熟卵母细胞染色体周围可能与极体的排出和受精后染色体的迁移有关。     

二倍体矮牵牛花粉母细胞异常减数分裂的观察与核型分析

以夏季高温时期二倍体矮牵牛花蕾为材料,采用常规制片法,对花粉母细胞异常减数分裂进行观察并选取终变期进行染色体核型分析。结果发现:异常减数分裂主要表现为具有多核仁、二价体提前分离成单价体、赤道板外的染色体,姊妹染色单体提前分离、不均等分离,落后和丢失染色体,具有微核的三分体和四分体,中期Ⅱ纺锤体定位发生异常出现融合纺锤体和八字形纺锤体可导致2n花粉产生;矮牵牛终变期核型公式为K(2n)=2x=14=10m+4sm(2SAT),其中第1、4、5、6、7号为中部着丝粒染色体,第2号(具有随体)、3号为亚中部着丝粒染色体,染色体相对长度组成为2n=14=4M_1+10M_2,核型分类为2A型。研究表明,矮牵牛异常减数分裂可导致2n花粉和不育花粉的产生,利用终变期进行核型分析具有材料丰富、二价体形态清晰不需人为配对分析等优点,为矮牵牛细胞学研究提供了新方法。     

朱顶红生殖细胞分裂过程中微管超微结构的变化

用透射电镜的方法,对朱顶红（Ａｍ ａｒｙｌｌｉｓｖｉｔｔａｔａ Ａｉｔ．）花粉管中生殖细胞的分裂过程中微管分布和结构形态变化进行了观察,获得如下主要的结果：有丝分裂前期,微管的数量较分裂前减少并变短,靠近细胞核分布。分裂前中期,微管出现于原来的核区并与染色体发生联系,形成着丝点微管。分裂中期,染色体排列于赤道面上形成赤道板,微管构成纺锤体。分裂后期,染色体分成两群,被缩短的着丝点微管拉向两极。在纺锤体两极的微管汇聚。后期的晚期,当极的微管尚未消失时,在赤道区域出现丰富的成膜体微管,在成膜体中央,细胞板前体物聚集。分裂末期,极微管和着丝点微管消失,成膜体微管在新形成的核膜和细胞板间扩展并穿过细胞板     

芍药属组间杂种‘Bartzella’的减数分裂观察

【目的】芍药属（Paeonia）组间杂种大部分为三倍体,普遍高度不育,极少获得杂交后代。‘Bartzella’是个观赏性好且有少数杂交后代的组间杂种,减数分裂染色体行为观察可为揭示其极低可育性的形成机制提供参考。【方法】以‘Bartzella’花药为材料,用压片法观察花粉母细胞减数分裂的染色体行为。【结果】（1）‘Bartzella’的花粉母细胞在中期Ⅰ形成大量单价体,后期Ⅰ产生不同类型的染色体非整倍分离,占比高达89.13%。（2）减数第1次分裂中,染色体桥和断片出现在27.20%的花粉母细胞中;减数第2次分裂中,比例升到47.68%。（3）中期Ⅱ的纺锤体定位异常较普遍,融合纺锤体占27.06%,三级纺锤体占12.84%。（4）减数分裂产物中包含高达72.40%的二分体和13.43%的三分体,其产生未减数配子所占比例约为67%。【结论】减数分裂中染色体非整倍分离以及染色体片段缺失可能是‘Bartzella’高度不育的重要原因。融合纺锤体、三级纺锤体以及减数分裂Ⅱ结束时胞质分裂异常可导致未减数配子形成。大量的未减数配子可使‘Bartzella’在多倍体育种中具有一定潜力,但倍性间杂交障碍可能限制其杂交亲和性。     

孤雌活化诱导恢复的小鼠减数分裂期间细胞骨架的动态与作用

减数分裂的顺利完成是胞质分裂和核分裂在时间和空间上的协调结果,细胞骨架系统在减数分裂的一系列事件中具有重要的调节作用.实验通过孤雌活化诱导小鼠MⅡ期卵减数分裂恢复,采用激光共聚焦显微术检测了减数分裂期间的微管、微丝和核的动态变化,并通过细胞骨架药物处理,以分析微管和微丝在减数分裂事件中的不同作用.结果显示：纺锤体微管为核的定位、分离和运动所必需;纺锤体从与质膜平行旋转至与质膜垂直是极体排放的前提;微丝是控制纺锤体旋转的关键因素;纺锤体旋转完成后微丝随即解聚,不参与极体的最后排出,形成原核后再重新组装.     

不结球白菜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育

采用荧光染色法研究了不结球白菜花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育过程.结果表明:(1)不结球白菜花粉母细胞减数分裂的胞质分裂方式为同时型,终变期二价体多为棒状和环状.后期Ⅰ出现少量染色体落后现象,中期Ⅱ纺锤体排列方式有垂直型、平行型和八字型,四分体排列方式有十字交叉型、左右对称型和四面体型.终变期、中期Ⅰ和中期Ⅱ是染色体数目鉴定的最佳时期.(2)1.5～2.49 mm长的花蕾中花粉处于单核早期至中期,2.5～3.0 mm长的花蕾中花粉处于单核靠边期至2核早期.花蕾长2.0～3.0 mm可作为花药培养或小孢子培养的取材依据.     

斑叶蒲公英的核型分析和花粉母细胞的减数分裂观察

采用根尖压片法确定斑叶蒲公英的染色体数目,通过分析斑叶蒲公英核型及花粉母细胞减数分裂过程,以确定其倍性水平。结果表明:(1)斑叶蒲公英根尖细胞染色体数目为32条,核型公式为2n=3x+x′=32=(18m+6sm)+(3m+4sm+1T),属于2A型。(2)斑叶蒲公英花粉母细胞减数分裂为同时型胞质分裂,四分体的排列方式以正四面体型居多,十字交叉型偏少,偶见左右对称型。(3)前期Ι染色体的构型复杂,中期Ι和中期Ⅱ有赤道板外染色体;后期Ι和后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片;后期Ⅱ和末期Ⅱ还出现染色体分离不同步及不均等分裂的现象;四分体时期出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体等异常现象。(4)对其花粉进行离体萌发试验,花粉萌发率只有26.3%,说明斑叶蒲公英是异源四倍体,32条染色体不均等的减数分裂异常,造成花粉活性较低。     

人卵子体外成熟过程中组蛋白乙酰化的动态变化模式

目的：组蛋白乙酰化与有丝分裂过程中的多个染色质相关事件有关,但是它在哺乳动物减数分裂过程中的作用仍不清楚。本研究通过观察人卵子体外成熟过程中不同阶段的组蛋白H3K9乙酰化变化模式,以探讨组蛋白乙酰化在减数分裂过程中的作用。方法：我们选择在我院进行单精子显微注射（Intracytoplasmicsperminjection,ICSI）的病人,共收集用于GV期卵子25个,MI期卵子28个用于本研究。将其中一部分直接用4％多聚甲醛固定,另一部分体外培养成熟至MII期,再用4％多聚甲醛固定。采用免疫荧光染色检测不同发育时期卵子的组蛋白H3K9乙酰化状态。结果：免疫荧光染色结果显示,GV期的卵子可检测到明显的H3K9乙酰化,MI期和MII期的卵子的H3K9乙酰化程度逐渐减弱。结论：人类卵子在成熟过程中会发生组蛋白H3K9乙酰化水平的逐渐降低,可能与减数分裂过程中特定的染色体分离、基因表达的重新编程密切相关。     

青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育

采用染色体制片及爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育过程进行了细胞学研究.结果表明:花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,四分体为正四面体型或十字交叉型;中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞可见赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体;四分体时期可观察到二分体、三分体及含微核的异常四分体.雄配子体发育过程包括2次有丝分裂,成熟花粉为3细胞型,具3个萌发孔.减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占10.28%;雄配子体发育过程中异常频率约为3.2%,败育主要发生在单核期.