PKA在盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)多细胞发育中的作用

在盘基网柄菌(Dictyosteliumdiscoideum)多细胞发育中,蛋白激酶A(proteinkinaseA,PKA)发挥多重作用.细胞聚集阶段,PKA调节腺苷酰环化酶的活性,中转cAMP,诱导dut、pdi等一些发育早期的基因表达;参与启动聚集后的细胞分化和形态构成,增强GBF活性,激活前孢子细胞特有基因的表达;它还精密调控前柄细胞特有基因ecmB的表达,准确启动拔顶发育,诱导孢柄和孢子的成熟.子实体形成后,PKA又是维持孢子休眠和保证孢子有效萌发的必需因子.在PKA调控下,盘基网柄菌有条不紊地完成整个发育过程.     

盘基网柄菌细胞分化和凋亡的形态特征

本文用透射电镜和DAPI荧光染色法研究了盘基网柄菌(Dictyosteliumdiscoideum)细胞分化和柄细胞的凋亡特征,结果显示:细胞丘中绝大部分细胞的线粒体内出现一小空泡,随着发育进程,空泡逐渐增大,线粒体的嵴随之变少,直至线粒体完全空泡化,最后形成单层膜的空泡。据此我们推测前孢子细胞特有的空泡来源于线粒体,并且这种细胞器水平上的内自噬现象与前孢子细胞分化密切相关。在前柄细胞分化阶段,前柄细胞中出现数个自噬泡,最初吞噬的线粒体嵴结构完整;随着前柄细胞进一步分化,部分线粒体内出现类似于前孢子细胞中的内自噬现象,并且自噬泡只吞噬这种线粒体。在凋亡后期,细胞核内核仁消失,染色体固缩形成高电子密度斑块,自噬泡采用与细胞核膜融合的方式来完成核的清除,最后柄细胞完全空泡化且包被一层纤维素壁。作者认为前柄细胞凋亡过程实质上是一种分化过程,所以有其鲜明特点:细胞出现自噬泡,标志着凋亡开始,用自噬而不是凋亡小体来清除胞内各种细胞器,直到分化最后阶段才清除细胞核和形成纤维素壁。这些特点不仅是前柄细胞凋亡的形态学指标,也和细胞发育和分化相关。     

盘基网柄菌细胞黏附分子cadA/DdCAD-1在细胞分化及细胞命运决定中的作用

盘基网柄菌细胞黏附分子DdCAD-1是在细胞发育过程中最先表达的黏附分子,为了研究DdCAD-1在盘基网柄菌细胞发育中的作用,将cadA基因的突变株cadA-细胞用中性红染料染色,发育成的蛞蝓体显示cadA-细胞的前柄细胞/前孢子细胞的分化出现明显的障碍,外源表达的重组蛋白His6-DdCAD-1与cadA-细胞作用一段时间后,这种现象得到了改善。另外,cadA-细胞的孢子产率也有所降低,外源重组蛋白也可以拯救该表现型。表达DdCAD-1的细胞与cadA-细胞共同发育所形成的嵌合体显示表达DdCAD-1的细胞占据在拔顶期结构的顶端及尾部,而这些结构都在非孢子区,最终会死亡。提示DdCAD-1对于细胞分化及细胞命运决定有重要意义。     

南方红豆杉小孢子发生与雄配子体发育

采用石蜡切片法,对南方红豆杉小孢子发生及雄配子体发育过程进行了系统地观察。结果表明：南方红豆杉小孢子叶球于7月下旬分化,9月中旬形成造孢细胞,11月初形成小孢子母细胞;同一小孢子叶球中的小孢子母细胞表现出发育不同步现象;11中旬,进入减数分裂时期,形成游离小孢子后休眠越冬,于翌年1月下旬逐渐成熟,成熟花粉粒为单核;2月中下旬开始散粉,散粉时间持续15 d 左右。花粉落入胚珠后,经过3次分裂形成管细胞、柄细胞和2个精子;管细胞和柄细胞最终退化解体,未见花粉败育现象。认为南方红豆杉小孢子发生与雄配子体发育正常,不是致其濒危的主要原因。     

红盖鳞毛蕨孢子囊早期发育与质体分化的研究

利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora(Eaton)O.Ktze.)孢子囊的发育及在此期间质体的分化过程。研究表明:(1)红盖鳞毛蕨孢子囊的发育类型属于薄囊蕨型;(2)绒毡层为混合型,即内层绒毡层为原生质团型,外层绒毡层为腺质型;(3)孢子囊原始细胞中的质体通过3条路径分化,其一,原始细胞中含淀粉粒的质体通过分裂分配到下方细胞,继而进入孢子囊柄;其二,原始细胞分裂产生的新生质体被分配到上方细胞,进而被分配到除顶细胞外的原基细胞中,顶细胞将含淀粉粒的质体通过分裂分配到外套层原始细胞中;其三,顶细胞也将具淀粉粒的质体通过分裂分配到内部细胞,使分裂产生的孢原细胞和绒毡层原始细胞具新生质体;造孢细胞和孢子母细胞的质体具淀粉粒,孢子母细胞还具油体,新生孢子中具造粉体和油体;两层绒毡层具新生质体,随着退化外层绒毡层出现造粉体,内层绒毡层出现油体;(4)红盖鳞毛蕨与少数被子植物小孢子发育阶段质体分化模式类似,由前质体分化为造粉体再到油体。研究结果为蕨类植物质体在孢子囊发育过程不同组织细胞中的差异分化提供了新观察资料,为蕨类植物发育生物学和系统演化研究提供科学依据。     

云南松小孢子发生及发育的超微结构研究

造孢细胞具有丰富的细胞器,胞间连丝明显。花粉母细胞中除有大量的细胞器外,还观察到由粗糙内质网环绕成的结构——同心圆内质网。它们形态各异,单独或成群分布,有的中央还环绕着淀粉粒。这在松属植物花粉母细胞中还未见有报导。此时期的绒毡层细胞内具大量成束聚集平行排列的内质网。四分体时期,绒毡层细胞通过质膜和内平周壁向药囊内分泌前乌氏体和孢粉素颗粒。生殖细胞与管细胞由一月牙形薄壁分隔,此两细胞在位置,形态以及内含物上均存在着差异。这决定了它们在雄配子体进一步发育中;有着不同的发育途径和功能。 本世纪六十年以后,对松属植物小孢子发生及花粉形态结构等方面的电子显微镜研究已积累了一些资料。有关云南松胚胎学方面的超微结构研究除刘成运等(1986)对云南松小孢子发生的超微结构进行了研究外,对其小孢子整个发生发育过程的超微结构变化的研究,至今未见有详细报道。因此,对这方面的系统研究是具有一定的理论意义。     

铁线莲上隐匿柄锈菌性孢子器和锈孢子器发育的组织学和细胞学观察

通过光学显微镜技术和电镜技术对铁线莲上隐匿柄锈菌Puccinia recondita性孢子器和锈孢子器发育进行了组织学和超微结构的观察。观察表明,铁线莲上隐匿柄锈菌性孢子器呈瓶状,内生有大量单核的性孢子梗和侧丝。性孢子梗顶端产生大量的性孢子,每形成一个性孢子后,都在性孢子梗上留下一环痕。性孢子长椭圆形,表面无特殊纹饰。铁线莲上隐匿柄锈菌锈孢子器呈杯状,其内生长大量平行排列的长形双核锈孢子梗,每个锈孢子梗由上向下连续产生多个锈孢子。锈孢子梗通过产生隔膜先形成锈孢子原体,再分隔形成锈孢子和间生细胞。随着锈孢子的进一步发育,间生细胞解体,锈孢子彼此分开。成熟的锈孢子表面产生有密集的瘤状结构。     

小麦条锈菌冬孢子发生的组织学和超微结构研究

采用冷冻切片技术、光学显微镜和电子显微镜技术,系统研究了小麦条锈菌冬孢子的个体发生过程和超微结构特征。结果表明,小麦条锈菌冬孢子由排列在冬孢子堆基部的双核产孢细胞产生。在发育初期,产孢细胞一端产生突起形成冬孢子芽,随后冬孢子芽经延伸并形成隔膜,依次分化形成冬孢子原基、柄细胞和冬孢子原体。冬孢子原体经有丝分裂后产生隔膜发育形成双核双细胞冬孢子。成熟的冬孢子表面光滑,具有明显加厚的细胞壁,双核融合,原生质密度增加,富含脂肪粒和糖原类物质。在部分冬孢子堆周围还可观察到莲花状包被结构。     

莴苣花粉发育过程中ATP酶的分布

对莴苣花粉发育过程中ATPase的分布特征做了研究。四分体早期的小孢子细胞质中开始出现ATPase反应颗粒。之后,小孢子在发育过程中,花粉内壁聚集大量体积较大的ATPase反应颗粒,并一直保持到花粉即将成熟。在小孢子发育晚期,在花粉萌发孔处和小孢子大液泡中也特异性地聚集了较多ATPase颗粒。二胞花粉刚形成的生殖细胞表面呈现大量的ATPase反应颗粒,当生殖细胞脱离花粉内壁移入营养细胞,ATPase反应颗粒基本消失。生殖细胞分化过程中生殖细胞的ATPase反应颗粒逐渐低于营养细胞中的。在成熟花粉中,精细胞中的ATPase反应颗粒比营养细胞中的少,且主要集中在细胞核中。结果显示花粉发育过程中ATPase的特异分布与花粉发育的一些生物学事件密切相关。     

G蛋白偶联受体在血管发育中的作用

血管发育包括血管发生和血管生成两个阶段。近年研究表明, G蛋白偶联受体广泛参与调控成血管细胞的分化、迁移和接合, 尖端细胞和柄细胞命运决定, 内皮细胞的增殖、迁移和管腔形成等多个过程。文章以血管发育中的这些关键事件为主线, 总结了G蛋白偶联受体家族成员特别是视紫红质类和卷曲类受体在调节血管发育方面的最新研究进展。文章着重介绍了斑马鱼作为模式生物在血管发育生物学研究中的独特优势, 并展望了利用斑马鱼深入开展G蛋白偶联受体相关研究的广阔前景。     

翅果油树叶表皮毛发育的研究

利用扫描电镜和光学显微镜,对国家二级保护植物翅果油树(Elaeagnus mollis Diels)叶表皮毛的结构及发育,进行了详细的观察。翅果油树叶表皮毛有两种类型：分枝状表皮毛和盾状表皮毛,两者都是由头部和柄部组成。两类表皮毛的原始细胞均起源于叶原基或幼叶的原表皮细胞,经过两次垂周分裂形成四细胞。在发育后期,四细胞的分化状态决定表皮毛的类型。若四细胞平周分裂成上下八细胞,将发育成分枝状表皮毛的头部;若继续垂周分裂成同层八细胞,将发育成盾状表皮毛的头部。柄部的发育过程基本相同,都是由紧靠头部的表皮细胞和叶肉细胞发育而来。     

青阳参小孢子发生和雄配子体发育

利用常规石蜡制片技术、荧光显微技术、光镜细胞化学技术、电子显微镜技术对青阳参小孢子发生和雄配子体发育进行了详细观察。结果显示,小孢子孢原细胞起源于皮下组织并在两个地方分化;孢原细胞平周分裂形成初生壁层和初生造孢层,初生壁层细胞再经过平周分裂形成2层细胞,其中最内一层即为绒毡层,绒毡层为分泌型绒毡层,既为小孢子发育提供营养来源,又分泌分泌物形成包围花粉粒的膜;初生造孢层细胞直接行使小孢子母细胞的功能;成熟花粉粒中含有大量淀粉粒、蛋白质、内质网、叶绿体、脂体和大液泡;包围花粉粒的膜和花粉粒之间的膜含有蛋白质成分和脂类成分;小孢子细胞核分裂形成营养细胞和生殖细胞,营养细胞和生殖细胞间没有细胞板形成,生殖细胞呈透镜型、比营养细胞小。     

濒危植物水松小孢子发生和雄配子体发育的研究

水松(Glyptostrobus pensilis)是我国特有的单种属孑遗植物,是极度濒危物种,被列为国家一级重点保护植物。为了从生殖生物学方面探讨水松的濒危机制,采用石蜡切片法对水松小孢子发生及雄配子体发育过程进行了系统地观察研究。结果表明:水松雄球花于10月中旬开始分化,11月初小孢子囊壁形成,12月初小孢子母细胞形成,12月中旬减数分裂。翌年1月中旬形成四面体形和左右对称形四分体,1月下旬四分体解体,释放出游离小孢子。2月中旬花粉粒发育成熟,并以二细胞形态进行传粉,散粉期约为2周左右。3月萌发花粉管,3月下旬出现精原细胞、管核和不育核,5月下旬花粉管到达颈卵器顶部,精原细胞分裂成两个精细胞。水松小孢子和雄配子体发育过程中败育和变形现象很少,据此我们认为,水松小孢子发生与雄配子体发育正常,不是致其濒危的主要原因。     

中华血簇虫的生活史研究 Ⅰ.中华血簇虫在鳖穆蛭中的发育

中华血簇虫是湖北产的中华鳖体内发现的一种寄主虫。在其生活史发育中,存在着两种寄主的交替。本文只介绍它在无脊椎动物寄主——鳖穆蛭体中的发育情形。这一时期包括两个阶段:配子生殖和孢子生殖。配子生殖的特点是,两性配子母细胞先融合,然后才进行配子分化,产生4个雄配子核,其中1个核与雌配子核受精,形成合子核。孢子生殖以单核卵囊的核分裂开始,最后形成含8个裸子孢子的成熟卵囊,并解体释放出子孢子。整个过程都发生在蛭消化道内。脊椎动物寄主的感染,很可能是因为吃下含成熟子孢子的无脊椎动物寄主而引起的。     

盘基网柄菌发育期间gp150蛋白与蛋白激酶A相关性的研究

盘基网柄菌进入多细胞发育阶段后,野生型KAx-3细胞的盘基网柄菌蛋白激酶A（DdPKA）活性分别在12,16,20h时显著升高,这一变化趋势与细胞形态学上的分化有关;而突变型AK127细胞（gp150蛋白缺失）的DdPKA活性则一直保持在较高水平,直至22h才缓慢下降。两种细胞类型中24h的DdPKA活性都再一次升高。总体而言,AK127细胞的DdPKA活性要比KAx-3细胞高。这表明AK127细胞可能因缺失了gp150蛋白而导致DdPKA活性调控失去控制。在KAx-3细胞的分化过程中,前柄细胞（prestalk cells,pst）DdPKA的活性在16～18h缓慢上升,但在20h时显著下降;前孢子细胞（prespore cells,psp）中DdPKA的活性在18h时显著下降,但在20h时又迅速恢复,并达到前柄细胞中DdPKA活性的两倍。激光共聚焦结果显示,在KAx-3发育的关键阶段,DdPKA两种亚基的胞内定位并不一致,DdPKA-R亚基在空间位置上更为靠近gp150蛋白,甚至互相重叠。以上结果表明,gp150蛋白可能通过影响DdPKA-R的活性来调控前柄细胞的凋亡和前孢子细胞的分化。     

鸡疟原虫成孢子细胞和子孢子形成的电镜观察

应用扫描和透射电镜观察鸡疟原虫在白纹伊蚊体内发育的成孢子细胞和子孢子形成过程的形态特征。扫描电镜观察,成孢子细胞形状多样,呈长形、圆形、椭圆形,常为不规则形。子孢子较其他疟原虫短粗、稍弯曲。透射电镜观察可见在成孢子细胞形成初期,首先在卵囊被膜下层出现许多液泡,这些液泡逐渐增大且伸入卵囊的胞质内,而形成许多裂缝;继之,裂缝互相连接,而将卵囊胞质割裂为许多团块状成孢子细胞。子孢子芽从成孢子细胞体表面长出,逐渐发育成长形子孢子,此时可见其前端内部出现棒状体和微线体等细胞器。     

吸鱼粘体虫在异育银鲫心脏中的孢子发生

吸鱼粘体虫主要寄生在异育银鲫的心肌纤维间。随着营养体的长大,营养体内的两型生殖细胞相聚,小生殖细胞包围大生殖细胞,形成泛孢子母细胞。大生殖细胞进行连续的核分裂,成为产孢体。核分裂达12核时,产孢体内分化为10个细胞:4个成极囊细胞,4个成壳片细胞和2个双核的孢子质细胞。这些细胞均分为两组,从而形成双生孢子型的泛孢子母细胞。     

粘细菌的多细胞形态发生及其分子调控

粘细菌的多细胞形态发生是粘细菌细胞社会性行为的主要表现.包括细胞有序聚集、细胞自溶、子实体发育和粘孢子的分化形成等.粘细菌的形态发生过程涉及复杂的信号系统和调控,与真核生物具有较大的相似性.是研究原核生物细胞分化发育以及生物进化的重要模式材料.     

非洲狼尾草无融合生殖胚胎学研究

报道非洲狼尾草（ＰｅｎｎｉｓｅｔｕｍｓｑｕａｍｕｌａｔｕｍＦｒｅｓｅｎ）的胚囊形成、胚胎发生与发育过程。非洲狼尾草的孢原细胞直接发育成大孢子母细胞,并由它分裂产生三分体。从大孢子母细胞发育至三分体的不同阶段,均会出现败育。性细胞退化期间,其周围的珠心组织中,常出现一至多个体积较大的无孢子生殖原始细胞。通常只有靠近珠孔端的１个无孢子生殖原始细胞体积进一步增大,并出现大液泡,发育成无孢子生殖单核胚囊。随后,其核经连续两次有丝分裂,形成无孢子生殖四核胚囊,胚囊内的４个核常聚积在珠孔端,４个核进一步分化形成１个卵细胞、１个助细胞和具两个极核的中央细胞,没有反足细胞。胚囊发育属于大黍型。其它的无孢子生殖原始细胞能发育到单核或二核胚囊阶段,而后核解体导致胚囊败育。胚的发生有两种类型：（１）早发生胚。大多数胚囊在开花前一、二天,次生核未分裂,卵细胞不经受精,自发分裂形成胚。（２）迟发生胚。少数胚囊的卵细胞不经过受精,但需要在开花后三、四天次生核分裂为多个胚乳核时才开始分裂。无论是早发生胚或迟发生胚,卵细胞在分裂前具有极性,珠孔端有大液泡,细胞质稀薄,合点端细胞质较浓。胚的发育经历球形胚、梨形胚和胚分化阶段。     

一种不运动的淡水甲藻的形态学和生活史观察

作者在湖北省武汉市一腐殖质丰富的小水泥池中发现了一种能形成水华的甲藻,经鉴定为巴达维亚胞甲藻,属植甲藻目,此目是中国新记录。通过野外观察和室内培养,对其形态学和生活史进行了研究。其营养细胞近新月形,腹部轻微隆起;每个细胞产生两个裸甲藻型的动孢子,动孢子再直接发育成一个新个体;环境不适时可形成静孢子或胞囊（Ｃｙｓｔ）;静孢子近球形,由营养细胞收缩形成;球形的胞囊由原生质发育而来,位于母细胞壁内,外壁