精子膜蛋白受精素（Fertilin）研究进展

精子膜蛋白受精素（Fertilin）是参与精卵质膜间相互作用最有特征性的候选分子之一。受精素由α、β两个亚基组成，为精子表面的异二聚体跨膜糖蛋白。fertilin-α（Fα）、Fertilin-β（Fβ）可能在精子发生、精子成熟、精子获能及精卵结合和融合中发挥重要作用。     

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.     

贝类受精细胞学的研究现状

从成熟卵子的核相与体外促熟,精子的顶体反应,受精膜的形成,极体的释放与雌雄原核的形成以及多精入卵方面综述了贝类受精细胞学的研究成果,并展望了这一领域的研究和应用前景。     

黄颡鱼精子入卵的扫描电镜观察

应用扫描电镜观察了黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)成熟卵和精子的形态、卵子对精子的应答反应、受精孔的数量与形态、受精方式与过程。结果显示:黄颡鱼精子为鞭毛型,头部近圆球形,无顶体,单尾;卵为圆球形,卵膜表面多嵴,且有15～16条宽度不同的小沟;卵表面仅有1个受精孔,精孔管口内径约2.8μm。黄颡鱼为单精受精,受精后30 s内完成精子入卵过程。     

拟穴青蟹受精膜形成过程中环形颗粒的发生与胞吐

为了揭示拟穴青蟹受精膜形成机制，采用透射电子显微镜研究了其受精膜形成过程中环形颗粒的形成与胞吐。结果显示，拟穴青蟹精子入卵后，发生皮层反应而形成受精膜。皮层反应包括致密颗粒首先胞吐以及环形颗粒的相继多轮胞吐。每轮环形颗粒的胞吐参与到受精膜的平缓期、增厚期和举起期3个阶段。环形颗粒的形成主要发生在受精膜的增厚期，受精卵的皮层和靠近皮层的内质中都在形成大量的环形颗粒，并且迅速移至皮层质膜附近发生爆发性胞吐，参与到受精膜的快速形成中。环形颗粒的形成与2种卵黄颗粒以及脂滴密切相关，在皮层中发现了线粒体参与其中，推测在拟穴青蟹受精卵的皮层和内质中可能存在环形颗粒合成的两套不同机制。研究表明，卵黄颗粒、脂滴及环形颗粒在拟穴青蟹受精膜形成过程中发挥重要作用。     

中华鲟精卵特征及精子入卵早期过程观察

中华鲟精子的头部呈短棒状,前端具顶体,尾部扁平细长;精子密度在不同个体之间差异较大,实验所获3尾雄鱼的精子密度分别为5.04×109个/mL、1.74×109个/mL、2.25×109个/mL;中华鲟卵的直径大,平均长径0.45 cm,短径0.42 cm;受精孔6~15个,排列在卵的极斑处;通过扫描电镜观察了中华鲟精卵的受精过程,发现从受精5 s开始就有精子进入受精孔,10m in后受精孔完全封闭,其间卵膜未发现有任何变化。还对中华鲟受精方式的多精入卵、单精受精的机制做了探讨。     

长江口纹缟虾虎鱼精子、卵子及受精过程扫描电镜观察

采用电镜对长江口纹缟虾虎鱼成熟精子、卵子及受精早期精子入卵过程进行了观察。结果显示:纹缟虾虎鱼成熟精子由头部和尾部两部分组成。头部呈圆形或近圆形,无顶体,细胞核长径为1.15±0.28μm,短径为0.97±0.22μm,尾部鞭毛长为8.17±1.12μm。核膜外具有双层质膜,质膜表面不平整,在核膜和双层质膜中间有较大空隙存在。中心粒复合体位于植入窝内。袖套两侧分布有2～3个较大的线粒体。鞭毛为典型的"9+2"结构,有侧鳍。成熟卵呈圆形,卵膜表面多沟和嵴,具单一受精孔,孔洞区外径约5μm,孔内壁呈螺旋嵴。在卵的植物极有一盘状突起,突起的中间为圆形,周边有呈网状结构的粘丝与卵壳膜连接。纹缟虾虎鱼精子入卵速度较快,受精过程较短,受精后10～18 s完成精子入卵过程。     

索氏六须鲶受精早期精子入卵的扫描电镜观察

用扫描电镜对索氏六须鲶受精早期精子入卵过程进行系统观察，结果显示，索氏六须鲶在受精后３０－６０ｓ内完成精子入卵过程，在受精后２ｍｉｎ精子开始逐渐解体，直至受精后１５ｍｉｎ左右，受精卵外精子全部解体。通过对精子和卵子的精孔管的测量判定索氏六须鲶精方式为单精受精。     

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。     

中华绒螯蟹的受精

综述近年来作者等对中华绒螯蟹雌雄两性配子以及受精的研究成果。成熟卵无受精孔；精子在卵的任何部位均可穿入卵内。精子在顶体的作用下进入卵内，虽多精着卵、数精入卵，但单精受精。     

厚壳贻贝M7 lysin分子的克隆与表达

M7 lysin位于贻贝精子顶体中,是溶解卵黄膜、促进受精作用的重要蛋白质,决定了贻贝种间精卵识别的特异性。采用同源克隆法得到厚壳贻贝M7 lysin分子,并在原核生物中对该分子进行重组表达。结果表明,扩增产物为540 bp左右的片段,进一步测序发现其开放阅读框cDNA为543 bp,与贻贝、地中海贻贝、盖勒贻贝具有较高的相似性;在线翻译所得蛋白质片段中含有180个氨基酸,分子量为20 ku,等电点为8.48;通过M7 lysin氨基酸序列构建系统进化树发现,贻贝和地中海贻贝亲缘关系最近,其次为盖勒贻贝,最后是厚壳贻贝;将 M7 lysin分子在E.coli Rosseta(DE3)中融合表达,得到包括载体氨基酸序列在内的25 ku蛋白质,符合预期分子质量。     

试述皱纹盘鲍的受精作用及其精卵结合机制

皱纹盘鲍是重要的海产珍贵贝类 ,也是北方沿海鲍类人工养殖的主要品种 ,因其具有肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富、可作为中药材等特点倍受人们重视。鲍在世界范围内的养殖面积也在不断增大 ,这就迫切需要对鲍进行人工育苗 ,以满足鲍类大批养殖的需求。因此 ,掌握鲍的受精作用及精卵结合机制将为其进行人工繁殖提供重要的理论依据 ,提高育种效率。介绍了皱纹盘鲍的精子结构、卵子结构、受精过程、精卵结合机制 ,以求为皱纹盘鲍的人工育苗技术提供理论参考。     

长牡蛎精子膜蛋白的提取及其部分生化性质的研究

从提取时间和TritonX-100浓度两个方面对长牡蛎(Crassosstrea gigas)精子膜蛋白提取条件进行优化,确定最佳提取条件:将精液150 g离心去除精原细胞,经PBS缓冲液和Tris-HCl缓冲液清洗后,3 000 g离心10 min(4 ℃)得精子悬液;然后加入3倍体积含1% TritonX-100的膜蛋白提取液,冰浴振摇1 h;50 000 g离心15 min(4 ℃),收集上清液即为精子膜蛋白溶液.SDS-PAGE电泳后,考马斯亮蓝R-250染色检测到21种膜蛋白,分子量在26～156 kD之间,PAS染色检测到糖蛋白有14种,苏丹黑B染色检测到脂蛋白有17种,其中有13种膜蛋白既是糖蛋白又是脂蛋白.实验结果还发现1种分子量为38 kD的r16膜蛋白既为糖蛋白又为脂蛋白,且高碘酸-Shiff试剂和苏丹黑B染色最深,条带最清晰,蛋白丰度最高,与此相对的分子量为55 kD的r12膜蛋白,考马斯亮蓝R-250染色也较深,条带清晰,但其糖蛋白和脂蛋白染色相对r16膜蛋白较浅,说明r16和r12两种膜蛋白其蛋白丰度相差不大,其糖基化程度及脂化程度可能相差较大,此两种膜蛋白有待于进一步分离纯化.此研究结果可为长牡蛎精子膜蛋白在精子发生和受精过程中作用的研究提供基础资料.     

虾夷扇贝精子形态结构和超低温冷冻损伤的电镜观察

应用透射电镜和扫描电镜技术,研究了超低温冷冻保存前后虾夷扇贝精子超微结构和形态的变化。结果显示,虾夷扇贝精子由头部、中段和尾部3部分组成,外被光滑质膜;顶体位于头部最前端,呈倒"v"形,细胞核近似圆柱状,电子密度较高;4个线粒体和两个相互垂直的中心粒构成了精子的中段;鞭毛细长,轴丝为典型的"9 2"结构。经超低温冷冻保存后,冷冻损伤的精子表现为:精子被膜肿胀、被膜与核膜分离、丢失;顶体破裂、内容物流出;线粒体解体、线粒体嵴变形;鞭毛被膜肿胀、部分精子鞭毛脱落。可以推测,超低温冷冻保存对精子膜、顶体、线粒体和鞭毛的损伤可导致冻精活力和受精能力的下降。     

鱼类精子质量评价研究进展

在鱼类人工繁育中,研究者主要关心的是卵子质量,长期以来对精子质量未引起足够重视.而精子质量同样会影响繁育效果的重要因素.鱼类精子质量的评价指标有多种,如精子活力、运动时间、密度、形态、受精率和生理功能等.其中最传统的评价指标是精子活力,其测定方便,能较准确地预测受精率.将精子运动时间和活力综合考虑可更好地反映精子的运动能力.而精子受精率则是精子质量的直接反映,但会受到卵质等因素的影响.质膜完整性、线粒体功能、染色质结构完整性等可体现精子的质量,但测定方法较繁琐.近年来,鱼类精子质量检测技术迅速发展,计算机辅助精子分析(CASA)、流式细胞术(FCM)分析、低渗肿胀(HOS)、单细胞凝胶单泳(SCGE)等技术的建立,使得测定指标更多样、客观、准确.本文逐一介绍了评价精子质量的各种指标,并对各指标的测定方法、测定原理、国内外研究情况进行详细叙述,旨为我国鱼类精子质量评价研究提供背景资料.     

Effects of Broodstock Age and Sperm Collection Time over a Natural Spawning Period on Sperm Cryopreservation in Farmed Greenlip Abalone,Haliotis laevigata

This study investigated the effects of broodstock age (2‐ and 3‐yr‐old), and sperm collection time at the beginning, middle, and end of a natural spawning period, on the ability of sperm to tolerate cryopreservation in farmed greenlip abalone, Haliotis laevigata. The quality of sperm was assessed by motility, fertilization rate, plasma membrane integrity, mitochondrial membrane potential (MMP), and acrosome integrity (AI). The sperm collected at the middle of a natural spawning period had significantly higher quality than those collected at the beginning and the end of the spawning period in terms of plasma membrane integrity, MMP, and AI of fresh and post‐thaw sperm, post‐thaw sperm motility, and fertilization rate. No significant difference was found between 2‐ and 3‐yr‐old animals in most quality parameters evaluated. The results suggested that sperm collected during the middle of the spawning season should be used for cryopreservation. The efficiency of genetic improvement programs can be further enhanced by using sperm collected from 2‐yr‐old abalone which has a similar ability to tolerate cryopreservation as 3‐yr‐old counterparts.     

河蟹精子膜蛋白的生化特性

利用含1% TritonX-100和0.1%SDS的提取缓冲液提取河蟹(Eriocheir sinensis)精子膜蛋白。对所得的精子膜蛋白溶液进行SDS-PAGE电泳分析。结果显示,河蟹的精子含有12种不同的膜蛋白组分。对这些精子膜蛋白组分的生化特性进行分析,结果表明,河蟹精子膜蛋白是1组呈酸性的低分子量糖蛋白,分子量为21.6～75.5kD,等电点在4.8左右。     

Greenlip abalone (Haliotis laevigata Donovan, 1808) sperm cryopreservation using a programmable freezing technique and testing the addition of amino acid and vitamin

This study investigated factors key to the development of sperm cryopreservation in the greenlip abalone Haliotis laevigata using a programmable freezing technique, including (1) permeable cryoprotectant agent (CPA) selection; (2) cooling rate; (3) endpoint temperature; (4) thawing temperature; (5) sperm to egg ratio and (6) sugar, vitamin and amino acid supplementation, using sperm motility, fertilization rate, plasma membrane integrity, mitochondrial membrane potential or acrosome integrity as quality assessment indicators. Results showed that among the permeable CPAs evaluated, 10% dimethyl sulfoxide was the most suitable for greenlip abalone sperm cryopreservation. The highest post‐thaw sperm motility was achieved with the sperm being frozen at a cooling rate of ?5°C min^?1 to ?30°C from 0°C and thawed and recovered in 40°C and 18°C seawater baths respectively. The addition of sugars in 10% dimethyl sulfoxide did not significantly improve the post‐thaw sperm motility and fertilization rate. The addition of 0.6% glycine, 0.2% taurine or 0.02% L‐ascorbic acid, on the other hand, significantly improved the post‐thaw sperm motility. However, only the addition of 0.6% glycine improved the post‐thaw sperm fertilization rate, which was further confirmed by the improvement of the post‐thaw sperm mitochondrial membrane potential and acrosome integrity through flow cytometry analysis.     

金乌贼纳精囊组织结构及其精子的储存和利用

为揭示金乌贼精子进入纳精囊及产卵过程中的精子利用方式,丰富金乌贼繁殖生物学研究内容,本研究利用实验生态学和组织切片技术,检测了交配后不同时间段雌性口膜表面精子囊和纳精囊中精子数量的变化,观察分析了雌性金乌贼纳精囊的组织结构。结果显示,金乌贼纳精囊位于繁殖期雌性个体口膜腹面的突起处,共1对。纳精囊开口于口膜内表面,通过一根中央管连通整个纳精囊。中央管内壁含有大量褶皱和纤毛。在中央管两端,有12~20个储精小囊与之相连。储精小囊四周具有发达的环肌,其中储存有大量精子,并且大部分精子头部均朝向腔室内壁。完成一次交配后,雌性金乌贼对精子囊和纳精囊中精子的利用可以分为三个阶段,主要利用精子囊中的精子(交配后1~2 d);由利用精子囊中的精子向纳精囊中的精子过渡(交配后2~3 d);主要利用纳精囊中的精子(交配后3 d以上)。研究表明,从精子囊释放出的精子进入雌性口膜表面的褶皱中,通过自身运动到达纳精囊。进入纳精囊的精子通过自身运动及中央管内壁纤毛的摆动进入储精小囊,其中大部分精子头部朝向储精小囊内壁有规律地分布。在产卵过程中,雌性优先利用精子囊中的精子,而在精子囊中精子不足时,纳精囊通过肌肉收缩以及纤毛摆动将其中的精子逐渐释放出来,卵子在雌性口膜附近完成体外受精。