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人工诱导贝类雄核发育的研究

袁媛

  雄核发育(Androgenesis)是指后代的遗传物质完全来自父本的特殊的有性生殖方式。人工诱导雄核发育的原理是利用物理或化学方法等使卵子遗传失活,与正常精子受精,卵仅靠雄核发育成胚胎,而后通过抑制第一次卵裂使单倍体胚胎的染色体加倍发育成雄核二倍体个体。由于雄核发育后代的遗传物质完全来自父本,加倍后各基因位点均处于纯合状态,因而可以用于快速建立纯系,进行遗传分析。此外,雄核发育技术与精子冷藏技术相结合还可以成为物种保护的重要手段。γ射线、X射线和紫外线经常被用作失活卵子染色体的有效手段,其中紫外线更以其使用方便、安全廉价的优点被广泛应用。温度休克、静水压处理和化学药物诱导则是常见的加倍方法。在鱼类中,已有许多学者对失活卵子遗传物质和加倍雄核发育单倍体的有效措施进行了研究,并成功地诱导出雄核发育二倍体。然而人工诱导贝类雄核发育的研究在国内外还很少报道。本研究以栉孔扇贝(Chlamys farreri)和太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)为研究对象,筛选出紫外线诱导雄核发育的适宜参数,并对诱导的受精细胞学过程进行了观察和探讨。一、探讨了紫外线照射对栉孔扇贝和太平洋牡蛎卵子遗传失活的作用。用中心波长为254nm的不同紫外线剂量处理栉孔扇贝和太平洋牡蛎卵子,使其失去遗传活性,然后与正常精子授精,诱导雄核发育单倍体。受精率、D形幼虫发生率及染色体分布频率表明:在强度为2.8mW·cm~(-2)·s~(-1)的紫外线下分别照射20s和30s是获得栉孔扇贝和太平洋牡蛎雄核发育单倍体的适宜条件。研究发现受精率和D形幼虫发生率随照射时间的增加而下降,遗传失活的卵子与正常精子受精后其胚胎发育至D形幼虫前期停止。实验中各处理组均出现非整倍体。出现的原因可能由于紫外线照射剂量对卵子染色体遗传失活的作用程度不同以及光线对DNA的修复作用。二、利用DAPI染色和荧光显微镜观察了栉孔扇贝、太平洋牡蛎正常卵子与雄核发育卵子在减数分裂、受精过程和卵裂早期中的核相变化。结果表明在两种贝类中,尽管紫外线照射并没有影响卵子的成熟分裂及雌性、雄性原核的形成,但使它们的发生过程滞后。在第1卵裂中期,雄核发育卵子中雌性原核并不像雄性原核一样形成染色体,而是形成1个浓缩的染色质小体(DCB)。第1卵裂后期,DCB不参与核分裂。第1卵裂结束时,DCB位于2个分裂球其中之一的细胞质内或在赤道板处被分割成人工诱导贝类雄核发育的研究两部分。实验结果提供了栉孔扇贝和太平洋牡蝠雄核发育的细胞学证据。三、尝试了利用6一DMAP抑制第一卵裂以诱导栉孔扇贝雄核发育二倍体。结果表明尽管部分单倍体胚胎的染色体能够加倍,却很难获得雄核发育二倍体D形幼虫。相比较而言,当培养温度为19℃时,授精后80 min用浓度为60仁岁ml的6一DMAP处理受精卵巧min诱导效果较好。细胞学观察表明,6一DMAP阻止了纺锤体的形成和染色体的移动,导致一个融合的二倍性雄性原核的形成。……   
[关键词]:栉孔扇贝;太平洋牡蜗;雄核发育;人工诱导;紫外线照射
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国海洋大学2004年