缢蛏受精和早期卵裂过程的细胞学变化观察

采用普通光镜、荧光显微镜和石蜡切片技术,对缢蛏受精和早期卵裂过程中的精子入卵、减数分裂、雌雄原核形成与结合、早期卵裂以及多精入卵等细胞学事件进行了显微观察。结果表明,缢蛏成熟未受精卵多呈圆球形或卵圆形,少数呈梨形,卵径为82～88μm,核相处于第一次成熟分裂中期;精子为典型的原生型,全长55～58μm,头部呈保龄球形,顶体前端的顶体杆呈特别细长的花丝状;在水温21～22℃、盐度10的条件下进行人工授精,精、卵混合后,精子迅速附着于卵子表面,启动卵子发育;受精后4～6 min,精子的头部已进入卵内并明显膨胀,卵子外形变圆,卵外附着的精子量明显减少;在受精后12～15 min、20～25 min,受精卵先后排出第一极体、第二极体,完成两次成熟分裂;第二次成熟分裂结束以后,精、卵核体积迅速膨胀,雄原核的膨胀早于雌原核,核膜重建,在受精后约30 min形成雌、雄原核;雌、雄原核均向卵子中央移动,雄原核旁边的精子星光清晰可见,随后二者在卵子中央以染色体联合的方式结合,联合核的染色体共同排列在纺锤体的赤道板上,形成第一次有丝分裂的中期分裂相;受精后40 min左右,受精卵进行第一次卵裂,染色体在纺锤丝的牵引下向两极移动,结果形成2个大小不等的卵裂球;受精后45～50 min,卵子进行第二次卵裂,核相变化与第一次卵裂相同,在与第一次卵裂垂直的纵轴方向上发生不等全裂,最终形成3小1大4个卵裂球;受精后60～70 min,胚胎进行第三次卵裂,仍为不等全裂,但自此次卵裂起已开始进行螺旋分裂。此外,对实验中发现的缢蛏极少量多精入卵、多极分离等异常细胞学现象进行了分析,并探讨了海洋贝类卵子阻止多精入卵发生的机制。     

斧文蛤精子超微结构与受精过程的细胞学变化

采用电镜和荧光显微镜技术,对斧文蛤精子超微结构与受精过程的细胞学变化进行了系统研究。电镜观察表明,斧文蛤精子为鞭毛型,全长45.2~47.7 μm,由头部、中段和尾部三部分组成。头部呈稍弯曲的狭茧形,长约2.5 μm,由顶体和细胞核组成,顶体呈圆锥形,内部中轴处有亚顶体腔;细胞核为长锥形,有核前窝和核后窝。中段由线粒体围绕中心粒复合体构成,5个近球形的线粒体呈单层梅花状排列;中心粒复合体由近端中心粒和远端中心粒组成,远端中心粒延伸出尾部的轴丝。尾部为细丝状鞭毛,内部的轴丝呈典型的“9+2”结构,外周有波浪状质膜包被。用荧光显微镜观察了斧文蛤受精及早期卵裂过程的细胞学变化,结果发现,斧文蛤成熟未受精卵呈圆球形,核相处于第一次成熟分裂中期;在水温27~28 ℃条件下受精,受精后6 min,精子入卵并膨胀成球形;受精后12~15 min、20~25 min受精卵排出第一、第二极体;30 min左右,精、卵核膨胀形成雄、雌原核;35 min,两性原核在卵子中央发生染色体联合;40~45 min,受精卵进行第一次卵裂,形成2个大小不等的分裂球;55~60 min,第二次卵裂结束,形成1大3小4个卵裂球,核相变化与第一次卵裂基本相同;75~80 min,第三次卵裂完成,自此次起开始进行螺旋分裂。另外,在斧文蛤受精过程中发现了约1%的多精入卵现象,其对成熟分裂和早期卵裂过程影响很大,常造成成熟分裂紊乱和第一次卵裂染色体分离异常。     

单环刺螠受精过程的细胞学观察

利用组织学和荧光显微镜对单环刺螠(Urechis unicinctus)受精过程中精子入卵以及核相变化进行了观察.结果表明:单环刺螠成熟卵呈卵圆形,核相处于生发泡尚未破裂的第1次成熟分裂前期.在(21±1)℃时,精卵混合后约5 min,精子由卵偏向植物极一侧入卵,受精膜开举起,继而精核发生第1次膨胀.直至受精后约25 min,受精膜完全举起;受精后10～50 min,卵核相继完成二次成熟分裂,分别形成第一极体和第二极体;受精后50～70 min,精核卵核分别膨胀,形成雄原核和雌原核,进而相向迁移,最后在卵的中央联合形成合子核.受精后70～90 min,受精卵完成第1次卵裂,形成2个大小相等的卵裂球.单环刺螠受精全过程历时约70 min,略长于多数海洋无脊椎动物的受精持续时间.本研究旨在为今后单环刺螠人工育苗和新品种的培育提供基础资料.     

近江牡蛎受精过程、胚胎及早期幼虫发育特征

为了解近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)从受精到早期幼虫发育阶段的发育特性，在水温22～24℃、盐度20～22的实验室环境中对采自山东东营丁字湾海域的近江牡蛎进行人工授精，利用普通光学显微镜和荧光显微镜对近江牡蛎受精、早期胚胎和幼虫发育过程中的形态和核行为变化进行观察，并对这一过程中牡蛎的壳长变化进行了统计分析。结果表明，近江牡蛎成熟的未受精卵呈梨形，卵径为50μm左右，核相处于第一次成熟分裂中期。受精卵在受精后15～20 min、25～30 min,先后排出第一、第二极体，完成第一次和第二次成熟分裂，在受精后30 min左右先后形成雄原核和雌原核；雌、雄原核各自形成染色体组，在卵子中央发生联合，染色体排列于赤道板上，形成第一次有丝分裂的中期分裂相；受精后45 min左右，受精卵进行第一次卵裂，形成2个体积不等的卵裂球；受精75 min后，受精卵开始第二次卵裂，90 min后形成4个卵裂球，进入4细胞时期；6 h后受精卵发育至桑葚期，8～10 h进入囊胚期，12～15 h后发育至担轮幼虫，27～30 h左右发育成D形幼虫，5 d左右进入壳顶幼虫时期，17 d后幼虫...     

泥蚶受精过程的细胞学荧光显微观察

采用荧光染色剂ＤＡＰＩ已固定的泥蚶成熟卵和受精卵进色染色的方法,在显微镜下观察泥蚶受精细胞学过程。通过ＤＡＰＩ的染色,在荧光显微镜下可清楚观察到,泥蚶的成熟未受精卵处于第一次成熟分裂的中期,精子入卵后分裂再次启动,释放出第一和第二极体,完成成熟分裂,部分受精卵的第一极体有极明显的分裂现象,精子入卵的部位是随机的,且自精子入卵至成熟分裂完成,入卵的精子在形态等方面将发生一系列变化,形成雄性原核。雌雄     

菲律宾蛤仔受精及早期胚胎发育过程的细胞学观察

利用HOECHST 33258荧光染料对已固定的菲律宾蛤仔受精卵及早期胚胎样品进行染色的方法,连续观察记录了菲律宾蛤仔受精及早期胚胎发育的细胞生物学过程。结果表明,菲律宾蛤仔的成熟未受精卵子处于第一次成熟分裂中期;精卵混合后精子迅速结合于卵子周围并开始进行顶体反应;精子人卵后去致密并且激发卵子恢复两次成熟分裂,排放出第一及第二极体,完成成熟分裂;受精卵完全排放出第二极体的同时早期的精卵原核形成,随后二者相互靠拢,体积扩散膨大,在细胞中央位置形成各自的染色体组后完成联合;菲律宾蛤仔早期胚胎发育速度进程较快;在受精过程中存在极少数的多精受精现象。     

管角螺受精过程的荧光显微观察及保育卵形成分析

为了研究管角螺受精卵在受精和早期卵裂过程中的核相变化以及保育卵的形成,实验通过Hoechst 33258染色、荧光显微观察方法,对管角螺受精和早期卵裂过程中核行为的细胞学变化进行了详细观察,并对其胚胎发育过程中的数量变化进行统计分析。结果显示,管角螺的成熟未受精卵呈卵圆形,平均卵径(0.33±0.03)mm,核相处于第一次成熟分裂中期,在水温为(26±2)°C条件下,1 h精子入卵,2~3 h受精卵先后排出第1、第2极体,完成第一次和第二次成熟分裂,6 h雌、雄性原核形成,靠近融合,第一次卵裂形成2细胞,12~24 h时2细胞继续分裂生成4细胞。研究表明,管角螺受精卵在成熟分裂和卵裂过程中表现出发育的不同步性,同个卵荚内多个发育阶段共存,受精率为43.14%,而受精卵正常发育概率仅5.70%。卵荚内多数卵子不受精或者受精卵停止发育,成为营养卵(保育卵),为正常可育卵消化利用,这两种来源的保育卵比率约为3∶2。管角螺胚胎发育过程中,1~6 d内胚胎数减少明显,担轮幼虫发育率为0.48%,之后数量稳定,直至稚螺出膜。     

大菱鲆受精过程的细胞学观察

采用人工授精和组织切片技术对大菱鲆（Scophthalmus maximus L．）受精过程进行细胞学观察。大菱鲆成熟卵处于第二次成熟分裂的中期。精子入卵后，卵子被激动，第二次成熟分裂继续进行，同时发生皮层反应；受精后15min出现精子星光；受精后20min雄原核早于雌原核形成，然后两性原核逐渐靠拢；受精后30min两原核相互靠拢，结合线清晰；受精后40min两原核结合线逐渐消失联合成合子核，之后合子核核膜消失；受精后50min合子核处于第一次有丝分裂中期；受精后60min第一次卵裂完成。[中国水产科学，2006，13（4）：555—560]     

栉孔扇贝正常发育和人工雌核发育二倍体早期胚胎核行为的细胞学观察

采用Bouin氏液固定、石蜡切片和苏木精-伊红染色方法，在光镜下对栉孔扇贝正常发育和6-DMAP第二极体抑制型雌核发育二倍体卵在受精和第一、二次卵裂过程中的核相变化进行了详细观察。结果表明，正常发育卵内的雌、雄原核能融合为合子核，而雌核发育卵内的精核、雌核变化相当复杂。精核至少存在两种状态：（1）精核只在刚入卵时发生轻微膨胀，以后保持固缩状态，不膨大形成雄原核；（2）在第二次成熟分裂之后，精核再次去浓缩膨胀，但其体积并未达到正常雄原核的大小。在第一、第二次卵裂过程中，此精核不参与核分裂，以致密的染色质体（DCB）存在于两组分开的母本染色体之间，卵裂结束时滞留于两卵裂球的分裂沟上或进入其一的细胞质中。受精卵经6-DMAP处理，雌核形成第二极体的过程受到有效抑制，导致雌核二倍化。此外，作者对实验中出现的多精入卵和多极分离现象进行了观察和分析。     

6-DMAP诱导栉孔扇贝雌核发育二倍体机理研究

采用多聚甲醛固定、免疫荧光染色的方法,在荧光显微镜下对栉孔扇贝(Chlamys farreri)正常发育受精卵和6-DMAP第二极体抑制型雌核发育卵受精过程中纺锤体变化以及雌雄原核的移动过程进行了观察。结果显示,正常发育受精卵内微管能聚合形成纺锤体并牵引中期染色体移向两极,依次排出第一极体、第二极体,雌雄原核融合为合子核,进行第一次卵裂。雌核发育受精卵内,随6-DMAP处理时间的延长,星体微管消失,纺锤体被拉长变得扁平,最终导致中期纺锤体解散,第二极体的形成被抑制;6-DMAP处理过程中,受精卵中的精核始终处于皮层区域,不能形成雄原核,雌原核和精核几乎不移动,去除6-DMAP后,雌原核和精核恢复移动,但移动速度与对照组相比要慢。     

6-甲氨基嘌呤诱导栉孔扇贝三倍体的细胞学机理

以６０ｍｇ／Ｌ的６－甲氨基嘌呤（简称６－ＤＭＡＰ）诱发栉孔扇贝三倍体时,在荧光显微镜下观察受精卵的染色体行为以及核相组成,对照三倍体率和孵化率,探讨了不同减数分裂期６－ＤＭＡＰ处理对染色体倍数性的影响。结果表明,处理５￣１５ｍｉｎ可见３种类型图像,第１种图像可见第一极体和一个雌性原核及雄性原核;第２种图像可见第一极体和两雌性原核及一个雄性原核;第３种图像可见两个雌性原核和一个雄性原枋,随着处理时间     

扇贝精子及卵子的受精生物学特性

采用扫描电子显微镜和普通光学显微镜观察方法,结合全光谱扫描分析方法,对栉孔扇贝和虾夷扇贝的精子及卵子的受精生物学特性进行了详细的观察,包括精卵产出后形态学变化、卵水的特性、精子顶体反应、卵子皮层反应以及精子分级分离组分对卵子的作用5个方面.结果表明,这两种扇贝精卵生物学特性没有本质的区别,扇贝精子排入海水中10min以内,外形没有太大的变化,但30min以后约有1/4的精子出现头部膨大变成圆球形的现象,受精能力明显下降;扇贝卵子产入海水中1h以内受精能力没有变化,但2h以后,约1/3的卵子出现卵裂现象,未见极体的排放,且卵裂多停止在2细胞期,少数达到4细胞期,基本属于均等卵裂,并失去受精能力;滴入卵水中的精子极易发生自溶解体,未解体的精子发生凝集,10min之后卵水中基本检测不到完整的精子,卵水和钙离子载体A23187均能诱导精子发生顶体反应;精子分级分离组分分别为精浆、精子头部和精子尾部,这三部分除了少数精子头部能够附着在卵子表面外,其他都不具备激活卵子的作用.对扇贝精子和卵子的生物学特性的研究将为解释不同种扇贝的精卵相互识别并受精的现象提供基础资料.     

Cytological studies on induced meiogynogenesis in Japanese flounder Paralichthys olivaceus (Temminck et Schlegel)

The cytological process of induced gynogenetic development and subsequent chromosome duplication by a cold shock treatment was observed in Japanese flounder Paralichthys olivaceus (Temminck et Schlegel). Mature eggs were at the metaphase of the second meiosis when inseminated with ultraviolet (UV)-irradiated sperm of red sea bream Pagrus major . After the beginning of cold shock treatment, the previously visible spindle became invisible, probably due to the side effect caused by cold shock treatment. The chromosomes at the centre of the metaphase plate were condensed. This condition continued during the duration of the cold shock treatment and several minutes after it. The release of the second polar body was blocked and it developed into a female-like pronucleus. Then, it fused with the female pronucleus to generate a diploid zygotic nucleus, and the egg exhibited the first mitosis. Consequently, the haploid female chromosome set of the egg was doubled by the inhibition of the second polar body release. There was a significant delay in developmental time in the gynogenetic eggs when compared with that in the normal eggs. From the time of insemination to early cleavage, the UV-irradiated heterospecific sperm nucleus remained condensed.     

虹鳟受精卵第一次卵裂组织学观察及四倍体制备最佳时机的研究

采用组织切片技术对虹鳟受精卵第一次卵裂进行观察,且利用热休克和静水压处理受精卵,诱导四倍体。其结果显示,静水压诱导效果较好,在受精后8h进行诱导四倍体的出现率最高,达到25～28%。热休克诱导未出现四倍体。受精卵在受精后400min(积温43.5℃.h)处于第一次卵裂前期,受精后490min(积温52.5℃.h)处于第一次卵裂中期,受精后640min(积温66.8℃.h),处于第一次卵裂后期,670min(积温69.3℃.h)处于第一次卵裂末期,700min(积温71.8℃.h)以后形成卵裂沟,并穿过整个受精卵,产生两个均等大小的两个卵裂球(blastomeres)。     

Development of embryos in Mastacembelus mastacembelus (Bank & Solender, 1794) (Mesopotamian spiny eel) (Mastacembelidae)

In this study, the embryonic development of the eggs in the Mastacembelus mastacembelus (Bank & Solender, 1794) was examined. At the same time, possibilities of artificial breeding through artificial insemination were investigated. Artificial insemination was achieved by mixing the eggs of the mature female and sperm of the mature male samples caught with gill nets (22 × 22) in Ataturk Dam Lake in Turkey. To this end, first in a Petri dish (100 × 20), the testes were cut into small pieces with a lancet and the mixture of sperm–testes‐tissue was obtained. The fertilization rate of the eggs was found to be 80%. The diameter of the eggs ranged from 2.015to 1.147 mm. The perivitelline space formed 0.5 h after insemination. The first cleavage occurred at the animal pool 4 h after insemination. The oil droplets had fused to a single droplet 19 h after insemination. The blastoderm became an embryonic shield 30 h after insemination. The blastoderm covered almost half the egg 40 h after insemination and embryonic body was formed. The blastoderm covered almost the whole egg 50 h after insemination. Some somites were discernible 59 h after insemination. The embryonic body reached two‐third of the circumference of the egg 70 h after insemination. The tail bud began to separate from the yolk 77 h after insemination. A newly hatched larva was observed at 85 h after insemination.     

中国对虾受精过程的细胞学研究

通过光镜和电镜切片技术,对中国对虾的受挤过程进行了观察。结果表明,中国对虾成熟卵子处于第1次成熟分裂前期,卵子激活后产生胶质层,精子在卵子的诱导下产生顶体反应后进入卵子。中国对虾为多精入卵、单精受精。精子入卵后,卵子完成成熟分裂并举起围卵膜,但精子的存在并非此过程所必需。在卵子进行第1次成熟分裂时,其纺锤体旋转90°。卵子完成成熟分裂后,精卵原核原核化并向卵子中央移动,最后,精卵原核结合形成合子核,卵子完成受挤过程。     

中国对虾的精子介导外源基因转移的初步研究

用中国对虾的精子作载体,成功地将羊生长激素基因导入中国对虾的受精卵,并获得转基因虾个体。用两种不同的基因溶液处理,即30％的NaCl基因溶液和30％NaCl—40％PEG基因溶液。斑点杂交的结果表明,30％的NaCl基因溶液处理的精子,能够将羊生长激素基因导入中国对虾的卵子中,基因转移比率在1％以上。在另一实验组的个体中,用斑点杂交未检测到阳性信号。经比较,处理后的精子的受精能力未受影响。     

中国对虾精子入卵过程的观察

利用光镜和电镜对中国对虾精子入卵过程进行了观察。结果表明，精子的核物质籍胞吐作用穿过卵黄膜到达卵膜，其余部分则留在卵黄膜外。只有在卵子激活前到达卵膜的精子才能参与受精作用，其余的精子将被卵子激活所形成的胶质层推离卵子。中国对虾精子激活过程，没有发现顶体丝的形成。精子的入卵开始于卵子的皮层反应后期，此时精卵的接触逐渐密切，首先接触部位的卵膜稍有突起，然后开始下陷，同时这一部位的卵膜变得粗糙不平，随后卵膜解体，精子由此进入卵子。中国对虾精子的入卵位置是随机的，有多精入卵的现象。     

Induction of diploid gynogenesis in turbot <Emphasis Type="Italic">Scophthalmus maximus</Emphasis> with left-eyed flounder <Emphasis Type="Italic">Paralichthys olivaceus</Emphasis> sperm

Turbot Scophthalmus maximus exhibits sexually dimorphic growth, with females growing faster and reaching larger adult sizes than males. Thus, development of techniques for preferentially producing females is necessary to optimize production of these species. In this paper, gynogenetic diploids of turbot were induced by activating egg development with ultraviolet (UV)-irradiated left-eyed flounder Paralichthys olivaceus sperm combined with cold shock to prevent extrusion of the second polar body. The results of UV irradiation experiments showed that survival, motility, and duration of activity of P. olivaceus sperm generally decreased with increase in UV dose. The typical Hertwig’s effect was observed after fertilized turbot eggs with UV-irradiated P. olivaceus sperm and the optimal UV dose for gynogenetic haploid production was 36,000 erg mm⁻². At 15°C, appropriate timing of cold shock for retention of the second polar body in turbot eggs was at 6 min after fertilization. Results of different combinations of two shock temperatures (1 or 3°C) and four shock durations (15, 25, 35 or 45 min) at 6 min after fertilization demonstrated that shock of 25 min at 1°C gave the highest production of diploid gynogens (39.58% relative to its diploid control). The results of this study reveal that the use of UV-irradiated P. olivaceus sperm for activation of turbot eggs and cold shock for polar body retention is an effective method to produce gynogenetic offspring.