雌核发育团头鲂的形态和遗传特征分析

利用团头鲂(Megalobrama amblycephala)正常二倍体群体作为对照组, 对团头鲂减数分裂雌核发育二倍体群体的形态特征、染色体组型、性腺发育及遗传特征进行了分析. 结果表明: 雌核发育群体与正常群体在外部可数、可量性状上没有显著性差异(P0.05); 但雌核发育群体出现了尾鳍条数为12的畸形个体, 与正常个体之间有较大的差异; 两个群体的染色体条数都是48, 核型均为18 m+26 sm+4 st; 观察了20尾雌核发育个体的性腺, 均为雌性个体且卵巢发育良好; 采用10个微卫星标记对2个群体的遗传多样性分析, 结果表明正常群体和雌核发育群体平均等位基因数分别为3.8个和1.7个, 雌核发育群体的多态性显著低于正常群体, 表明减数分裂雌核发育二倍体具有高度的遗传相似性, 可作为一个很好的育种材料.       

黄鳝减数分裂雌核发育及子代遗传纯合度分析

为了培育性状优良、遗传稳定的黄鳝(Monopterus albus)群体,研究探索了人工诱导黄鳝减数分裂雌核发育方法。针对养殖性状优良的深黄大斑鳝进行种质纯合,创制出3个深黄大斑鳝雌核发育群体。流式细胞术和染色体计数分析表明雌核发育黄鳝的细胞DNA含量、染色体数目均与野生型相同。性腺组织学切片观察表明雌核发育黄鳝卵巢发育正常。微卫星多样性分析表明雌核发育黄鳝群体的有效等位基因(N_e)、平均香农指数(I)、平均多态信息指数(PIC)、平均观测杂合度(H_o)及平均期望杂合度(H_e)等参数均极显著低于野生群体,雌核发育群体的遗传纯合度显著提高。雌核发育群体之间的遗传距离增大,遗传相似系数变小。深黄大斑鳝雌核发育群体为培育性状优良的黄鳝养殖品种提供了育种材料。     

“基因”一词的由来

1909年,约翰森创造“基因”(gene)一词作为遗传单位的名称。该词是由德?弗里斯创造的“泛生子”(pangene)一词缩短而成的,而“泛生子”一词则衍生于达尔文提出的“泛生论”(theory of pangenesis)。约翰森的这一创造堪称“推陈出新”的典范。 Abstract: In1909,Johannsen coined the word “gene”, shortened from the pangene of de Vries and ultimately derived from Darwin’s word pangenesis,to denote the unit of heredity.It was an outstanding example of“weeding through the old to bring forth the new ”.     

与Homologue有关的几个名词译名探讨

随着分子系统学这一学科的迅速发展,与homo-logue一词有关的一些术语,如orthologous,paralogous等,在科学期刊上出现的频率越来越高。如何翻译这些术语?在此笔者提出自己的一点看法。 Homologue(形容词homologouw,可作名词用)一词来源于希腊语,该词的美式拼法为Homolog,但文献上大多采用英式拼法。该词有两部分组成,homo-意指“same”,-logue意指“word”或“sense”。根据其意,化学中通译同系化合物,生物学中通译为同源物。但在不同的应用层次,所指的对象并不相同,因而可以有多个     

关于“等位基因”概念的诠释——兼评2008年高考理综四川卷31题

“等位基因”一词曾引起教育界和学术界的长时间争论。对该词做追根溯源、正本清源的简要探讨。     

雌核发育二倍体鲫鲤Dmc1基因的全长cDNA克隆及表达分析

Dmc1（disrupted meiotic cDNA）基因是一个在减数分裂前期Ⅰ表达的特异基因,其产物是减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对所必需的。根据据酵母菌、小鼠以及人的DMC1中保守的氨基酸基序设计简并引物,PCR扩增克隆获得了第四代雌核发育二倍体鲫鲤（G4）Dmc1基因部分cDNA序列。在此基础上,通过RACE获得了G4Dmc1基因全长cDNA序列,长度为1369bp,其中开放阅读框为1029bp,编码含342个氨基酸的蛋白质。同时,系统进化分析表明,在进化过程中Dmc1基因在鱼类中保持着高度保守的进化特征。RT-PCR结果表明,Dmc1基因只在G4性腺中表达,在其他组织中不表达。通过实时荧光定量PCR,对Dmc1基因在G4和普通鲤鱼的早期卵巢的表达进行分析,发现G4表达比鲤鱼高。由此可见,雌核发育二倍体鲫鲤Dmc1基因也是减数分裂特异基因,而且其高表达暗示雌核发育二倍体鲫鲤具有正常的减数分裂过程并且其早期性腺存在着多倍体卵原细胞。     

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。       

减数分裂何时发生?

答减数分裂是细胞分裂的重要方式之一,对生物的稳定繁衍有重要意义,它在何时发生是个值得探讨的问题。高中“生物”课本中是这样描述的:“凡是进行有性生殖的动植物,在原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞(精子和卵细胞)的过程中,都要进行减数分裂”;《辞海》中说:“凡以有性方式繁殖的动植物,在生殖细胞(配子)成熟时都发生减数分裂。”《中学生物学教师手     

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].     

翻译说起——自然植被演替和濒危物种保育策略

Conservation一词在汉语中有“保护”和“保育”不同的翻译。在google中,以conservation和“生物多样性保护”为关键词搜索的结果有828000个条目,而以conservation和“生物多样性保育”为关键词进行搜索有23000个条目,说明汉语中人们更习惯于将该词译为保护。生物多样性保育更多出现于我国台湾的文献和用语中,而大陆则多用保护一词。     

翘嘴红鲌(Erythroculteri lishaeformis)精子诱导的雌核发育团头鲂(Megalobrama amblycephala)细胞及其分子遗传学分析

该研究运用紫外灭活的翘嘴红鲌(Erythroculter ilishaeformis)精子刺激团头鲂(Megalobrama amblycephala)卵子进行雌核发育,并于0~4℃冷水刺激条件下获得雌核发育团头鲂群体。在此基础上,于细胞遗传学(DNA含量测定、染色体数目检测及性腺发育观察)及分子遗传学水平(微卫星分析)研究了雌核发育团头鲂的细胞生物学以及遗传学性状。结果表明,雌核发育团头鲂DNA含量与普通团头鲂一致(2n=48),其外形特征与对照组极为相似,且均为雌性,为团头鲂性别决定方式(XY型)提供了细胞遗传学依据。同时,微卫星结果表明,在普通团头鲂、雌核发育团头鲂及翘嘴红鲌3个群体中共扩增出63个等位基因,雌核发育团头鲂群体平均观测杂合度和平均期望杂合度均显著低于亲本,即经过一代雌核发育,雌核发育团头鲂基因纯合度显著高于普通团头鲂和翘嘴红鲌,已达到快速建立纯系的目的,且雌核发育团头鲂群体与普通团头鲂群体遗传距离接近,即雌核发育为母系遗传。该研究为团头鲂遗传选育及品系改良提供了遗传材料。     

人工诱导雌核发育日本白鲫

分别用遗传失活的散鳞镜鲤(Cyprinus carpio L.)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)精子诱导日本白鲫(Carassius cuvieri)进行雌核发育.未经冷休克处理,用UV照射过的镜鲤的精子(其最佳UV照射剂量为4 200 mJ/cm2)与日本白鲫卵子受精获得(32.4±3.3)%雌核发育单倍体和(0.7±0.3)%杂交二倍体,而照射过的团头鲂精子(其最佳UV照射剂量为3 600mJ/cm2)与日本白鲫卵子受精得到了(33.8±1.4)%雌核发育单倍体和(0.5-±0.3)%杂交二倍体.日本白鲫卵子分别经灭活的镜鲤、团头鲂的精子激活(精子经各自最佳UV剂量处理),施以冷休克处理(受精后2min,0-4℃,40min),其孵化率分别为(27.8±2.1)%和(29.4±3.3)%,发育到摄食期,其正常的雌核发育二倍体鱼苗分别为(15.7±3.4)%和(23.6±4.1)%,在镜鲤实验组中,其正常的雌核发育二倍体鱼苗占孵化鱼苗总数的56%,这比团头鲂实验组中正常雌核发育二倍体鱼苗的比率(达到80%)低,结果表明诱导日本白鲫雌核发育,与母本遗传关系远的团头鲂精子较镜鲤的更有效.从染色体数目、外形特征和性腺结构等方面证实雌核发育后代的生物学特性.雌核发育日本白鲫全为雌性,这表明其雌性是同配XX型.雌核发育日本白鲫在生产上将有着潜在的价值,如比普通日本白鲫长得更快,抗病能力强等.所有的雌核发育日本白鲫的染色体数目都是100,而所有的团头鲂与日本白鲫的杂交后代都是三倍体(3n=124),新三倍体鱼在鱼类养殖和理论研究中将存在潜在的价值.     

草鱼基因组测序—拉开草鱼分子育种的序幕

<正>最近,中国科学院水生生物研究所、中国科学院国家基因研究中心以及中山大学等机构的研究人员合作完成了草鱼(Ctenopharyngodon idellus)全基因组序列图谱绘制.他们采用鸟枪法测序策略,分别对一尾雌性和雄性草鱼进行了全基因组测序,通过改良的de novo Phusion-meta拼接,获得雌性(0.9 GB)和雄性(1.07 GB)草鱼基因组组装序列.其中雌性草鱼选用的是人工减数分裂的雌核发育个体,显著提高了基因组纯合度,与已完成的其他水产动物基因组比     

远缘杂交导致不同倍性鱼的形成

远缘杂交可以使基因组从一个物种转移到另一个物种中,从而导致杂交后代的表现型和基因型都发生改变.本文描述了在红鲫(♀)与鲤鱼(♂)的远缘杂交后代中,形成了F3~F18两性可育异源四倍体鲫鲤群体(4n=200,简称为4nAT).4nAT的雌、雄个体分别产生的二倍体卵子和二倍体精子,经过雌核发育和雄核发育,在没有染色体加倍处理情况下,分别发育成雌核发育二倍体后代和雄核发育二倍体后代.其中雌核发育体系衍生出具有遗传变异的改良四倍体鲫鲤和改良二倍体鱼,二倍体杂交鱼产生不减数的配子的现象与减数分裂前核内复制或者核内有丝分裂或者生殖细胞融合有关.用雄性4nAT与雌性二倍体鱼进行倍间交配大规模制备了不育三倍体鱼.在红鲫(♀)与团头鲂(♂)的远缘杂交后代中,成功地获得两性可育的天然雌核发育红鲫(2n=100),不育的三倍体鲫鲂(3n=124)以及两性可育的四倍体鲫鲂(4n=148),此外,还制备了两种五倍体鲫鲂(5n=172;5n=198).该文在细胞和分子水平上对不同倍性鱼的生物学特点和形成机制进行了比较,揭示了远缘杂交或者将远缘杂交与雌核发育和雄核发育相结合的方法在具有遗传变异的不同倍性鱼的形成中发挥着积极作用,这在生物进化和鱼类遗传育种方面都具有重要意义.     

静水压诱导翘嘴鳜雌核发育的研究

为通过建立雌核发育纯系以实现快速优化种质资源, 文章以翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)为研究对象, 探索出了一套静水压诱导雌核发育的方法: 将装有翘嘴鳜精子的培养皿置于摇床缓慢摇动, 在两只15 w的紫外灯管(培养皿与紫外灯管的垂直距离约17 cm)下照射18min, 然后与雌鱼卵子受精5min, 63 MPa静水压处理2min, 最后常规孵化。HRM分型技术检测其雌核发育群体的雌性率为100%。该方法简单快捷, 诱导孵化率(受精后72h的存活率)为7.56%, 比已有的冷休克诱导翘嘴鳜雌核发育的方法约提高3个百分点。研究结果可用于翘嘴鳜雌核发育品系的快速扩群, 也可用于翘嘴鳜抗逆相关品系的种质资源创制。     

描绘人类代谢组

1998年,研究人员已经定义了“代谢物组”这个名词,之后该词每年只在一到两篇文章中出现。但是有着过去十多年分析化学研究方面给予的支持,该领域——集中关注细胞、组织或有机体内一整套小分子代谢——很快展示了新的特征：2008年,超过500篇文章提到了“代谢物组”一词。     

“减数分裂与受精作用”的教学组织

高中生物学课程标准在“遗传的细胞基础”模块选取减数分裂和受精作用等知识,主要是从细胞水平阐明生命的延续性,即生物体通过减数分裂产生配子,雌、雄配子通过融合将双亲的遗传信息传递给子代。本文将对减数分裂和受精作用的教学组织提出一些建议供您参考。     

驱动蛋白Kin11调控嗜热四膜虫生殖系小核的减数分裂

驱动蛋白(kinesin)是分子马达蛋白质超家族成员,主要参与囊泡与细胞器的运输、纺锤体组装、有丝分裂和减数分裂等过程。在减数分裂期,不同驱动蛋白发挥功能的调控机制并不十分清楚。嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)中含有14个驱动蛋白家族成员。其中,kinesin-6家族的唯一成员Kin11(TTHERM_00637750),在营养生长期低表达,饥饿期不表达,有性生殖期表达上调。Kin11编码1608个氨基酸,包含1个N端保守的马达蛋白结构域,C端卷曲螺旋(coiled-coil)结构域,并在N端和C端分别含有核定位信号NLS1和NLS2。Kin11在营养生长期和有性生殖期,定位在有丝分裂和减数分裂的小核和纺锤体上,并在有性生殖后期alignment阶段定位于小核上。Kin11与微管蛋白共定位于有丝分裂和减数分裂的纺锤体上。将Kin11的N端含有NLS1的1~400位氨基酸序列截短后,截断突变体定位在有性生殖减数分裂期的小核和纺锤体上。而将其C端含有NLS2的1008~1608位氨基酸残基截短后,截断突变体只能定位在有丝分裂和减数分裂后期的小核及有丝分裂的纺锤体上。敲除KIN11导致减数分裂过程中的纺锤体结构发生异常变化,小核染色体不均等分离与丢失,有性生殖发育停滞。结果表明,嗜热四膜虫驱动蛋白Kin11通过影响纺锤体结构,参与调控四膜虫生殖系小核在减数分裂过程中的正常分离。     

科学思维导向的“减数分裂过程”概念教学

介绍利用逻辑推理的科学思维由“粗”到“细”逐步构建并完善减数分裂过程模型,辅以科学事实对其去伪求真,确定科学合理的减数分裂过程模型,使学生在模型的完善中,构建有关“减数分裂过程”的概念,理解减数分裂中染色体的变化和意义,训练科学思维,从而落实“核心素养为宗旨”“教学过程重实践”等课程基本理念,发展学生的学科核心素养。     

两个雌核发育白鲢群体同工酶分析及遗传标记的确定

取源于武汉两个不同渔场两尾白鲢的卵子,经紫外照射遗传物质失活的鲤鱼精子刺激雌核发育和热休克诱导第二极体保留的基因组操作技术,获得了两个不同的人工雌核发育白鲢群体。采用聚丙烯酰胺垂直板电泳技术,分析了这两个不同人工雌核发育白鲢群体(分别称为Hy-G1和Hy-G2)内不同个体的肝脏、肌肉组织以及红细胞中乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)等几种同工酶的表达谱式,并与普通繁殖的同龄白鲢进行了比较。结果表明,各个雌核发育白鲢群体内不同个体间的酶谱表现出很大程度的一致性,具较高的纯合度,而两个不同雌核发育群体Hy-G1和Hy-G2之间表现有明显差异。特别是肝脏和肌肉组织迁移率较快的酯酶谱带等以其稳定的差异,建议作为区分这两个人工雌核发育白鲢群体的生化遗传标记。