雌核发育银鲫和两性融合发育鱼（红鲫和彩鲫）卵壳结构及其组成的比较研究

作者以两性融合发育鱼（红鲫、彩鲫）为对照,对雌核发育银鲫卵壳的表面结构及其可溶性蛋白的组成进行了研究：（１）雌核发育银鲫卵壳表面比较平滑,没有明显的嵴和沟;（２）雌核发育银鲫卵壳可溶性蛋白的含量略高于两性融合发育鱼（红鲫、彩鲫）,并且在ＩＩ区段存在一条分子量为１０万Ｄａｌｔｏｎ的特异蛋白区带。并对银鲫卵壳结构及组成的特殊性与银鲫卵初级控制作用间的关系进行了初步探讨。     

雌核发育银鲫和两性融合彩鲫卵母细胞体外诱导成熟过程中周期蛋白 …

采用体外诱导卵母细胞成熟技术,比较研究了雌核发育银鲫和两性融合发育彩鲫卵母细胞成熟过程中周期蛋白合成和ＭＰＦ活性变化情况。结果表明：１７α,２０β－二氢孕酮（简称ＤＰ）浓度为０．５μｇ／ｍｌ,温度为２４℃,光照时间２０小时为最适诱导条件。在相同条件下,两性生殖彩鲫卵母细胞体外诱导成熟速度明显快于银鲫。相应的细胞学研究表明,在体外诱导时,银鲫和彩鲫卵母细胞的发育成熟是正常的。银鲫卵母细胞生发泡破裂（     

雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫精子蛋白组份的比较研究

对雌核发育银鲫和两性融合彩鲫精子蛋白组份进行了比较分析。通过分级抽提得到精子的不同组份精浆、精头的膜、鞭毛和脱膜精头等,然后经不同的凝胶电泳系统,比较分析了银鲫精子和其两性亲缘种彩鲫精子相应组份可溶性蛋白成份的差异。研究表明,经分级抽提的银鲫精子和彩鲫精子的各个组份都含有其特定的蛋白谱带。精浆蛋白在两种鱼之间和两种鱼的不同个体之间都存在一定差异。精头膜、鞭毛和脱膜精头的可溶性蛋白在同种鱼不同个体间高度一致,但在两种鱼之间表现出差异。两种鱼精头膜的可溶性蛋白在SDS－PAGE电泳图谱上基本一致,而在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱上则具有各自的特征性谱带。鞭毛可溶性蛋白的SDS－PAGE分析在雌核发育银鲫中揭示出一条特异的蛋白带。脱膜精头的可溶性蛋白在SDS－PAGE电泳图谱上差异明显,存在几条特征性蛋白带,并经Acid-Urea PAGE系统分析,证实这些特征性蛋白为碱性蛋白。这些发现为进一步鉴定雌核发育银鲫雄鱼精子的特异性蛋白和揭示其分子机制打下了基础。     

天然雌核发育银鲫卵子控制异源精核发育的受精学机制

作者对两性融合生殖鱼和雌核发育银鲫脱膜卵受精的精核发育进行了观察,并采用鱼类卵子无细胞系对以上两类卵质提取物体外诱导经Ｔｒｉｔｏｎ—Ｘ１００处理的精子及其发育进行了初步研究,结果表明在两性融合生殖型脱膜鱼卵中精核通过解凝最终形成原核,而在雌核发育的银鲫脱膜卵子中部分精核体积虽有一定程度的增加,但始终没有观察到原核的发育;在体外诱导实验中,经Ｔｒｉｔｏｎ—Ｘ１００处理的精子在两类卵质提取物中充分发育,都出现了类似体内原核的状态。该现象提示在银鲫卵质中存在有促使精核形成原核的因子,但在正常受精状态下,由于银鲫卵质促使精核核膜解体的功能的异常,使覆盖精子头部的核膜不能象在两性融合生殖受精卵子中进行崩解,精核进一步的原核发育受到抑制。另外,建立体外诱导系统的重要意义,在于它为研究雌核发育调控的分子学机制提供了一条有效途径。     

Cytological Mechanism on the Integration of Heterologous Genome or Chromosomes in the Unique Gynogenetic Carassius auratus gibelio

银鲫（ＣａｒａｓｉｕｓａｕｒａｔｕｓｇｉｂｅｌｉｏＢｌｏｃｈ）是行天然雌核发育生殖的两性型三倍体鱼类,与普通两性融合生殖鱼类相比,具有独特的育种优势。八十年代以来,异育银鲫、复合四倍体异育银鲫的发现表明,雌核发育卵子不但具有保持自身全部染色体的能力,还能整合异源精子的部分遗传物质或整个基因组,影响雌核发育后代的性状。因此,搞清楚异源基因组的整合机制对于进一步弄清其发育模式以及诱导复合多倍体银鲫均具有十分重要的作用。两性融合发育鱼类的精子入卵后,精核在促精核活化因子的诱导下,可以逐渐解凝并形成雄性原核;而在天然雌核发育银鲫受精卵中,精核的解凝和原核化却被抑制。去掉卵壳的控制作用后,精核虽能在卵质中解凝却仍不能形成雄性原核（Ｆｉｇ．１）。可见,雌核发育银鲫与两性融合发育鱼类的卵质间必定存在某些差异。对哺乳类和两栖类卵质诱导精核原核化作用的研究表明,ＤＴＴ和蛋白水解酶能够分别还原精核组蛋白中ＳＳ和水解精核组蛋白,从而诱导精核在卵质中形成雄性原核。本文通过显微注射以及冷休克处理等诱导方法,探讨了人工诱导外源精核在银鲫卵中解凝和原核化,培育银鲫复合种的细胞学机制。实验结果显示,向银鲫卵质中注入胰蛋白酶、ＤＴＴ和     

雌核发育和两性融合发育鱼卵调控精核受精发育的生化特性研究

两性融合生殖的鱼卵受精后,精核能疏松、解凝,形成雄性原核：雌核发育银鲫卵子受精后,精核发育受到抑制,无法形成原核。采用显微注射去膜精核以及细胞学和电镜观察的方法,本文对两类鱼卵受精后精核早期发育的生化性质进行了初步探讨,并着重研究了雌核发育银鲫卵子控制精核发育的生化特征。实验结果显示,两性融合生殖鱼类卵质中,一定量的Ｃａ２＋的存在,二硫键的还原作用对于精核的发育显然是必要的;而在雌核发育银鲫卵中,Ｃａ２＋的功能和二硫键的还原作用与精核发育受到抑制之间并无直接联系。银鲫卵质中似乎显示出异常的磷酸酶脂解活性,导致磷酸化过程无法进行,使精核解凝受到阻碍。另外,两性融合生殖的鱼卵重质层中具有大量诱导精核原核化的有关因子,而银鲫卵质中则缺少该因子（或活性极低）。银鲫卵质中还可能缺乏某些与雄性原核的核膜重组装有关的大分子物质。     

雌核发育银鲫和两性融合彩鲫卵母细胞体外诱导成熟过程中周期蛋白合成和MPF活性变化的比较研究

采用体外诱导卵母细胞成熟技术 ,比较研究了雌核发育银鲫和两性融合发育彩鲫卵母细胞成熟过程中周期蛋白合成和MPF活性变化情况。结果表明 :1 7α ,2 0 β 二氢孕酮(简称DP)浓度为 0 5μg/ml,温度为 2 4℃ ,光照时间 2 0小时为最适诱导条件。在相同条件下 ,两性生殖彩鲫卵母细胞体外诱导成熟速度明显快于银鲫。相应的细胞学研究表明 ,在体外诱导时 ,银鲫和彩鲫卵母细胞的发育成熟是正常的。银鲫卵母细胞生发泡破裂 (GVBD)时已有周期蛋白的合成 ,但生发泡破裂开始后则呈现合成速度下降直至没有合成的现象。尽管如此 ,卵母细胞中MPF活性却仍保持继续增强之势 ,至GVBD达1 0 0 %时 ,活性最强。而在两性融合发育彩鲫卵母细胞成熟过程中 ,周期蛋白的合成呈现出由较多到无 ,再逐渐到多的变化。GVBD开始时 ,周期蛋白合成较多 ,此后则急剧下降至几无周期蛋白的合成 ,以后随着成熟诱导的进行 ,周期蛋白的合成速度又缓慢回升至GVBD开始时的状态。与此相对应 ,MPF活性也出现从较强变无 ,再逐渐增至最强的变迁。这些结果初步揭示 ,鱼类卵母细胞中周期蛋白的合成和MPF活性的出现与卵母细胞的成熟分裂密切相关 ,雌核发育银鲫卵母细胞生发泡破裂开始以后 ,周期蛋白合成的消失可能与其特殊的三极纺锤体形成及其后的动力     

银鲫精子在两性融合生殖鱼类卵质中的受精特征

红鲤(♀)×银鲫(♂)的杂种胚胎均不能成活。受精细胞学研究结果表明,雌核发育银鲫的精核在两性融合生殖的鲤鱼卵质中能转化为雄性原核,并和雌性原核融合成合子核。但在卵裂开始后,可观察到某些异常现象,如染色体丢失,多极纺锤体形成,以及第二次卵裂时受精卵的两分裂球的非同步性分裂等。我们初步认为,雌核发育银鲫的染色体和两性融合生殖的鱼类染色体之间存在某种不相容性,表现为彼此间的互相排斥。出现这种现象可能和银鲫染色体组的雌核发育遗传背景有关。     

雌核发育银鲫与两性生殖彩鲫卵壳蛋白组分的比较分析及其受精前后的变化

以雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫的成熟卵为材料,分离卵壳,经处理得到卵壳可溶性蛋白组分。SDS－PAGE梯度凝胶电泳分析在雌核发育银鲫中揭示出3条较明显的差异蛋白带。同时,采用相同处理方法对受精前后卵壳蛋白组分进行比较分析后发现,这些差异蛋白带在受精后发生了变化,其带纹表现为减弱或消失,表明这些差异蛋白可能与受精过程相关。 Abstracts:Egg chorions were isolated from unfertilized and fertilized eggs of gynogenetic silver crucian carp and gonochoristic color crucian carp by homogenization and further purification techniques.Then,soluble proteins were extracted from the isolated egg chorions,and were analyzed by gradient SDS-PAGE.Three differential protein bands were revealed between the gynogenetic silver crucian carp and gonochoristic color crucian carp.Furthermore,these differential proteins were demonstrated to undergo obvious changes during fertilization.It was suggested that these differential proteins should be related to the special fertilization process in gynogenetic silver crucian carp.     

黑龙江方正银鲫雌核发育的细胞学初步探讨

雌核发育是一种特殊的繁殖方式,同种或异种精虫进入卵细胞内只刺激其发育,精虫头部并不形成有功能的雄性原核,结果卵细胞的发育只是在一个雌性原核的参与下进行(洛马索夫,1960)。许多研究报告证实银鲫用这种方式繁殖后代。Berg 1949年首次提出银鲫(Carassius auratus gibelio)雌核发育的假设,其后洛马索夫和哥洛温斯卡娅(1947,1954)用黑龙江移殖的银鲫雌鱼与鲫、野鲤、家鲤等雄鱼杂交,得到的后代完全与银鲫同型,并用细胞学方法证实了雄性精核在卵细胞的发育过程中没有与卵核融合。1966年,Cherfas报道了黑龙江一种雌核发育银鲫的染色体为三倍体。1971、1978年,小林弘先后发表了日本关东系三倍体银鲫(Carassius auratus lagsdorfii)雌核发育的细胞学研究报告,     

雌核发育银鲫的受精生物学研究——天然雌核发育银鲫繁殖方式的讨论

本文研究了同源雌核发育银鲫精子在4种类型的雌核发育银鲫卵中的发育特征。初步揭示了天然雌核发育银鲫根据精子的来源不同而分别具有二种不同的繁殖方式,对其在维持雌核发育银鲫种群生存,促使克隆分化等方面的独特的生物学意义进行了讨论。     

两种发育型鱼类卵母细胞成熟过程中促精核发育现象的研究

采用实验细胞学技术,比较研究了红鲤精核在雌核发育鱼类(银鲫)和两性融合发育鱼类(红鲤、彩鲫)卵母细胞成熟各阶段中的发育状况,结果表明:在两性融合发育鱼类中,当卵母细胞发育到胚泡破裂期吋,精核开始解凝发育,及至第一次成熟分裂中期后阶段,高度解凝的精核才开始原核化,相应地,在雌核发育银鲫中,精核也只有在与胚泡物质接触后,才能开始解凝,并且在三极纺锤体形成后期初步原核化,但与两性融合发育鱼类相比,精核的原核化程度明显降低。这些实验结果初步揭示,在两性融合和雌核发育鱼类卵中均可产生促精核解凝和原核化的两类因子(SNDFs和SPDFs),其中SNDFs的活性表达起始于卵母细胞胚泡破裂时期,而SPDFs活性则产生于第一次成熟分裂中期后或三极纺锤体形成后阶段,并且两性融合发育鱼类卵中的SPDFs活性远远高于雌核发育鱼类卵母细胞。     

雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤卵母细胞成熟的细胞学比较研究

对雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤的卵母细胞成熟过程,进行了详细的细胞学比较研究。在银鲫卵母细胞成熟过程中,绝大部分卵母细胞的核物质,在胚泡破裂(GVBD)后的第一次成熟分裂时期,出现明显的不同于红鲤卵母细胞核的行为,其染色体逐渐清晰地分为三群,这三群染色体的发育既彼此独立又相互联系,最终形成一首尾相接的三极纺锤体。随后,三极纺锤体扭转、重叠、合并成为一个正常的中期纺锤体。但极少数银鲫卵母细胞也出现了类似于红鲤卵母细胞的成熟单星光,并进而发育成两极纺锤体,形态类似红鲤第一次成熟分裂中期纺锤体。在银鲫上述两类卵母细胞的成熟过程中均未观察到“第一极体”外排的现象。由此,我们确认,银鲫卵是通过第一次成熟分裂异常,卵核染色体不减数来维持染色体倍性的;并且,根据上述特殊现象,我们对银鲫卵子第一次成熟分裂异常的机制进行了初步分析。       

雌核发育银鲫子代中微卫星特异序列分析

雌核发育个体的基因型基本上完全与母本相同,这是源于卵子发生过程中没有经过减数分裂.父本的遗传物质是在随机水平、亚基因组水平或基因组水平参与到子代的遗传重组过程,从而对长期突变积累的雌核发育生物基因组进行补偿,一直是遗传学家关注的问题.本文对雌核发育银鲫特异个体及父母本5个微卫星位点的扩增条带进行了克隆测序,相似性比对结果显示,特异个体所表现的父咎匾霥NA条带,序列结果与父本完全相同或相似(SCM4、SCM9、YJ5),并在某些位点上保留了母本的特异条带(YJ5),而个体本身特异的DNA条带与父母本的相似性均较高(SCM13).同时,所检测到的个体经越冬后查验为雌性个体,进一步进行同源繁育,研究变异条带在繁殖中的命运.连续2代的繁育检测结果表明,融合了父本特异性条带的银鲫个体在繁殖过程中仍行雌核发育的生殖方式,变异来的条带能够传递给子代,进一步证实同源雌核发育银鲫通过小概率两性融合事件丰富银鲫种群的遗传多样性[动物学报 53(3):537-544,2007].     

雌核发育银鲫卵抑制异源精子原核化的作用模式初探

雌核发育银鲫卵能抑制异源精子原核化,其个体发育完全由雌核控制。本实验通过去核、卵质转移和去除卵膜等手段,初步揭示了银鲫卵抑制异源精子原核化的作用,提出了双重控制的假说,即银鲫卵对异源精子具有初级控制和次级控制功能。初级控制可能是由于在精子进入卵子深部的通道上存在着某种特殊的抑制物的缘故,而次级控制的产生则可能是因为银鲫卵质中缺少某种两性融合生殖鱼类卵质所具有的促精子核化物质。     

雌核发育银鲫卵抑制异源精子原核化的作用模式初探

雌核发育银鲫卵能抑制异源精子原核化,其个体发育完全由雌核控制。本实验通过去核、卵质转移和去除卵膜等手段,初步揭示了银鲫卵抑制异源精子原核化的作用,提出了双重控制的假说,即银鲫卵对异源精子具有初级控制和次级控制功能。初级控制可能是由于在精子进入卵子深部的通道上存在着某种特殊的抑制物的缘故,而次级控制的产生则可能是因为银鲫卵质中缺少某种两性融合生殖鱼类卵质所具有的促精子核化物质。     

Hira基因产物在银鲫和彩鲫卵子发生过程中的动态变化

为进一步研究Hira基因在卵子发生和雌核发育过程中的作用,通过原位杂交和免疫荧光定位的方法检测了Hira mRNA和蛋白质在雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫卵子发生过程中的动态变化。结果表明,银鲫和彩鲫卵子发生过程中Hira基因转录产物的变化基本一致,在Ⅰ期卵母细胞的细胞核中大量表达,至Ⅱ期卵母细胞时转至细胞质中均匀分布,在Ⅲ期卵母细胞中,杂交信号逐渐移向细胞的周边,到Ⅳ期时随着卵黄物质大量积累,杂交信号几乎不见。HIRA蛋白在银鲫和彩鲫卵子发生过程中的变化略有差别。HIRA蛋白在银鲫Ⅰ期卵母细胞中没有表达,在Ⅱ期卵母细胞的细胞质中有弱表达,在Ⅲ期早期卵母细胞的周边有强烈表达;而在彩鲫Ⅰ期卵母细胞中就有HIRA蛋白的弱表达,至Ⅱ期时HIRA蛋白在细胞质中大量表达,Ⅲ期早期卵母细胞的细胞质中有弱表达。在银鲫和彩鲫Ⅲ期末和Ⅳ期卵母细胞中都很难观察到荧光信号。Hira mRNA和蛋白质在银鲫和彩鲫早期卵母细胞中有较强表达,且在银鲫和彩鲫卵子发生过程中没有显著差异,说明其可能对于脊椎动物卵子发生和减数分裂没有显著影响,而是在受精和/或胚胎发育过程中起作用。       

人工转性异育银鲫精子在两性融合型和雌核发育型卵质中的发育特征及其应用意义

通过甲基睾丸素诱导产生的雄性雌核发育银鲫产生的精子,能与两性融合生殖的鲤鱼卵受精结合,并能正常地转化为雄性原核。但在卵裂开始后,可观察到诸如核物质丢失、多极分裂等异常现象。从而进一步证实了作者过去提出的染色体不相容假设。转性异育银鲫精核在雌核发育银鲫卵中能初步地转化为雄性原核,但其发育程度低于雌核。根据双重控制假设,作者初步认为,转性异育银鲫精子在进入雌核发育型卵的过程中没有受到初级控制的作用。这或许是因为转性雄鱼的雌性遗传基础导致精子的某种特异性因子缺失的缘故。由于雌核发育银鲫卵质中次级控制的存在,使得解凝的精核不能完全转化为雄性原核。     

异育淇鲫及其双亲同工酶的比较研究

用4.5％聚丙烯酰胺凝胶平板电泳研究了异育淇鲫及其母本淇鲫和父本兴国红鲤的肌可溶性蛋白以及肾、肝、眼、背白肌和心等五种组织的乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)和酯酶(EST)。结果发现:异育淇鲫的肌可溶性蛋白以及同工酶的电泳图谱与母本淇鲫相同而与父本兴国红鲤显著不同,因而认为异育淇鲫是淇鲫雌核发育的产物,父本基因对子代基本无影响。在此基础上,本文对异源精子在雌核发育中所起的生物学作用进行了初步探讨。     

异源精子在银鲫雌核发育子代中的生物学效应

黑龙江省方正县双凤水库的两性型银鲫群体是三倍体雌核发育种群。异源精子不仅能刺激银鲫卵雌核发育,而且还能影响雌核发育子代的某些性状,如对于子代的生长、性比、体色和肝脏LDH同工酶等都产生了影响。为区别于原有术语“雌核发育gynogenesis”,我们把这种表现了异源精子生物学效应的雌核发育称之为“异精雌核发育allogynogenesis”,发育的子代称之为“异育银鲫”。异育银鲫已以其明显的生长优势在生产上显示了优良的经济性状。