栉孔扇贝♀×海湾扇贝♂受精细胞学观察及杂交后代生长发育的观察

本文采用DAPI染色荧光显微方法连续观察了栉孔扇贝♀×海湾扇贝♂的受精细胞学过程,发现海湾扇贝精子可以正常入卵,并能完成后续的发育过程获得杂交后代。同时进行栉孔扇贝♀×海湾扇贝♂杂交组及栉孔扇贝、海湾扇贝自交组3组实验,对各组的受精率、卵裂率、D形幼虫孵化率、幼虫生长速度、幼虫存活率进行统计分析,实验结果表明:杂交组的受精率为92.77%,卵裂率为81.46%,D形幼虫孵化率为51.23%,杂交组幼虫在培育到第7天时全部死亡,栉孔扇贝和海湾扇贝自交组的幼虫可正常发育到眼点幼虫,杂交组幼虫在其存活阶段的生长和2自交组无显著性差异,但成活率差异显著。     

两种扇贝杂交和自交家系早期生长及甲基化的比较分析

运用杂交和自交方法建立虾夷扇贝♂(A)×栉孔扇贝♀(B)、栉孔扇贝♀(B)×栉孔扇贝♂(C)、栉孔扇贝♂(C)×栉孔扇贝♀(D)3 种组合家系, 每个组合3 个平行, 共9 个家系。对各家系卵径大小、胚胎孵化率、幼虫浮游阶段壳长生长速度等生物学参数进行比较, 建立了幼虫浮游期壳长与日龄的线性回归方程; 运用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析了基因组DNA 胞嘧啶甲基化水平, SPSS 分析了DNA 甲基化与壳长生长的相关性。结果表明, 杂交家系的卵径大小、胚胎孵化率与自交组没有显著差异, 但壳长生长速度显著高于自交组, 这种优势可能主要来自于父本的影响; 家系AB、BC、CD 的平均DNA甲基化率分别为18.672%、22.661%和22.303%, 杂交使后代DNA 甲基化水平降低, 生长速度与DNA甲基化水平相关系数为?0.934, 相关水平极显著(P<0.01), DNA 甲基化与杂种优势具有一定的关系。     

异源精子诱导栉孔扇贝(Chlamys farreri)雌核发育二倍体早期胚胎的细胞学研究及GISH鉴定

采用紫外线遗传失活的太平洋牡蛎精子作激活源,经6-DMAP加倍诱导栉孔扇贝第二极体抑制型雌核发育二倍体;运用石蜡切片显微技术,对雌核发育二倍体卵子早期胚胎发育过程中的核相变化进行观察;采用荧光原位杂交(GISH)技术对担轮幼虫期胚胎进行检测.结果显示,紫外线处理过的精子入卵后发生一次轻微膨胀,形成雄性原核,但不形成染色体,而是浓缩为致密的染色质小体(DCB),DCB或滞留于两卵裂球的分裂沟上或进入其一的细胞质中,不与雌原核融合;GISH检测结果显示,在早期胚胎中没有检测到外源太平洋牡蛎精子的遗传物质.实验结果可为研究异精诱导栉孔扇贝雌核发育二倍体提供细胞学依据.     

异源精子诱导栉孔扇（Chlamys farreri）雌核发育二倍体早期胚胎的细胞学研究及GISH鉴定

采用紫外线遗传失活的太平洋牡蛎精子作激活源，经6-DMAP加倍诱导栉孔扇贝第二极体抑制型雌核发育二倍体；运用石蜡切片显微技术，对雌核发育二倍体卵子早期胚胎发育过程中的核相变化进行观察；采用荧光原位杂交（GISH）技术对担轮幼虫期胚胎进行检测。结果显示，紫外线处理过的精子入卵后发生一次轻微膨胀，形成雄性原核，但不形成染色体，而是浓缩为致密的染色质小体（DCB），DCB或滞留于两卵裂球的分裂沟上或进入其一的细胞质中，不与雌原核融合；GISH检测结果显示，在早期胚胎中没有检测到外源太平洋牡蛎精子的遗传物质。实验结果可为研究异精诱导栉孔扇贝雌核发育二倍体提供细胞学依据。     

人工诱导栉孔扇贝雌核发育胚胎的SNP标记分析

利用紫外线照射灭活的同源精子,激活栉孔扇贝(Chlamys farreri)卵子分裂,获得雌核发育胚胎,流式细胞仪检测胚胎细胞平均单倍体率为82.5%。对获得的胚胎进行全基因组扩增,获得足量的基因分型模板,利用高分辨率溶解曲线(HRM)技术对其进行96个单核苷酸多态性(SNP)位点分型。结果显示,诱导雌核发育胚胎的位点检出率为96.27%,其中99.06%的位点分型结果与相应雌性亲本相符;单个胚胎中只表现一种等位形式的位点占91.67%~96.88%,平均为94.81%,较雌性亲本的纯合位点比例(64.25%)明显提高。本研究利用灭活同源精子诱导获得栉孔扇贝雌核发育胚胎,并利用单个胚胎的全基因组扩增产物进行基因位点分析,为扇贝人工诱导雌核发育个体的早期多基因位点检测和评价提供参考。     

栉孔扇贝骨形态发生蛋白Ⅰ型受体基因的克隆及表达分析

首次在栉孔扇贝(Chlamys farreri)中克隆了骨形态发生蛋白I型受体(Bone morphogenetic protein type Ⅰ receptor,cfBMPR1)基因cDNA全长序列,该基因开放阅读框长1560bp,编码为519个氨基酸。实时荧光定量反转录PCR(real-time qRT-PCR)分析结果显示,cfBMPR1基因在栉孔扇贝受精卵、4细胞期、囊胚、原肠胚、担轮幼虫期、D型幼虫期和壳顶幼虫期等发育时期均有表达,其中胚胎时期表达量高于幼虫期,提示该基因在扇贝早期发育及幼虫形态形成过程中的重要作用;在成体组织,包括外套膜、鳃、性腺、肾、横纹肌和消化腺中也均检测到了cfBMPR1的表达,其中以性腺和横纹肌中表达量最高,暗示其参与了扇贝包括繁殖和肌肉生长发育等在内的多种生物学过程。研究结果为进一步研究TGF-β信号通路在扇贝生长发育中的功能提供了基础数据。     

栉孔扇贝D形幼虫血细胞发生特点的研究

研究组前期实验表明,栉孔扇贝(Chlamys farreri)从囊胚期开始的各发育时期中,以D形幼虫期开始出现形态可辨的血细胞。本文采用石蜡切片、组织化学、栉孔扇贝血细胞单克隆抗体的免疫组化方法,定位、观察栉孔扇贝D形幼虫血细胞的分布和形态特点。结果表明:可辨形态的血细胞集中分布于幼虫的外套膜、面盘、口、食道、胃、消化腺、肠等组织,游离的血细胞大多为球形或椭球形,直径约为1~3μm,中央有一深色细胞核,而在消化腺中血细胞密集层叠,形态各异。在该时期未观察到不同类型的血细胞和造血组织。结论认为,D形幼虫期开始出现形态可辨的血细胞,主要分布于与摄食消化相关的组织器官内。     

底栖硅藻生物膜附着基对扇贝幼虫附着和变态的影响

为了建立生态、高效的扇贝幼虫附着和变态诱导技术,采用底栖硅藻生物膜附着基对栉孔扇贝和海湾扇贝开展了附着和变态诱导的现场实验。实验围绕底栖硅藻在扇贝幼虫培育池内的数量变动、存活状态、在栉孔扇贝食谱组成中的贡献以及其对两种扇贝附着和变态的诱导效果开展。结果表明,底栖硅藻附着基能极显著提高海湾扇贝和栉孔扇贝幼虫的附苗量和变态率(P<0.01)。在海湾扇贝实验中,底栖硅藻处理组比对照组附苗量提高220.19%(P<0.01),变态率和壳长两组差异不显著(P>0.05)。在栉孔扇贝实验中,底栖硅藻处理组比对照组附苗量提高43.02%(P<0.01),变态率提高87.31%(P<0.01),底栖硅藻处理组壳长和对照组差异不显著(P>0.05)。对照组附着基比对照组早3d检查到变态的稚贝。底栖硅藻附着基在进入幼虫培育池的黑暗环境后光合作用受限,对于扇贝幼虫的日常管理导致底栖硅藻脱落,数量有一定的下降,但丰度最终能保持为56.0-183.9个/mm2。使用基于混合模型对栉孔扇贝稚贝食物来源进行分析结果显示金藻Isochrysis galbana对稚贝的食物贡献较高,底栖硅藻的贡献较低,其0.95水平的置信区间的贡献率为0%-44%,表明底栖硅藻也是扇贝物来源之一。本研究为底栖硅藻生物膜在贝类幼虫附着变态过程中作用的研究奠定了良好的基础,并为生态、高效的商业化苗种培育提供理论和技术支撑。     

栉江珧第1卵裂抑制型雌核发育二倍体人工诱导的研究

利用6-二甲基氨基嘌呤(60 mg/L;6-DMAP)抑制第一卵裂,成功诱导出栉江珧(Atrina pectinata)雌核发育二倍体.研究结果表明在培养温度为24℃的条件下,受精后60 min用质量浓度为60 mg/L的6-DMAP处理栉江珧受精卵15 min进行雌核发育二倍体的诱导效果理想,D形幼虫发生率和诱导率分别为14.7%和22.7%.细胞学观察显示,6-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雌性原核的形成.本研究结果首次提供了栉江珧雌核发育二倍体的细胞学证据.     

温度、盐度对栉孔扇贝(Chlamys,farreri)胚胎和幼虫的影响

采用温度和盐度单一和组合因子设计实验方法，系统地研究了温度、盐度对栉孔扇贝胚胎和幼虫的影响。结果表明，栉孔扇贝胚胎发育适宜温度为16．0—22．0℃，盐度为27．5—32．5；最佳温度为18．0～22．0℃，盐度为30．0—32．5；幼虫培育适宜温度为16．0—26．0℃，盐度为27．0—39．0；最佳温度为19．0—22．0℃，盐度为27．0—32．0。相对而言，栉孔扇贝胚胎和幼虫对低温高盐适应能力较强，温度显著影响胚胎孵化和幼虫发育，盐度显著影响幼虫生长；二者组合影响对胚胎孵化不显著：随着幼虫的发育。组合影响对幼虫存活十分显著；对幼虫生长不显著。     

对照组和雌核发育牙鲆血清中睾酮与雌二醇水平的比较

采用放射性免疫方法测定和比较了人工诱导的雌核发育牙鲆（Paralichthys olivaceus）与对照组牙鲆血清中睾酮（T）和雌二醇（E2）水平。研究发现, 雌核发育牙鲆个体中的T 含量显著高于对照组牙鲆个体（P〈0.05）, 而其E2 含量则略低于对照组个体; 在雌核发育牙鲆中, 卵巢发育不正常的个体比发育正常的...     

一种电转染华贵栉孔扇贝基因编辑的应用方法

目前,CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为动植物遗传育种领域研究的热点。为解决CRISPR技术在贝类生产实践中应用难的问题,本文探究了一种电转染的双壳贝类基因编辑方法。利用本方法分别对华贵栉孔扇贝受精卵的SRB-like-3和MSTN进行编辑,并成功地将编辑后的幼虫培养到稚贝。在编辑后5 d和10 d的D-型幼虫及40 d的稚贝中都检测到了荧光,并且编辑MSTN后的10 d幼虫,其壳长显著大于编辑SRB-like-3组和对照组。本研究表明：电转染基因编辑技术在贝类中具有可行性。本方法具有成本低、操作简单、易推广等优点,可以广泛应用于贝类的遗传育种领域。     

同源和异源精子诱导大黄鱼(Pseudosciaena crocea)雌核发育的胚胎发育比较及子代 SSR 遗传标记分析

以紫外灭活的同源(大黄鱼)精子和未灭活的异源(鮸鱼)精子为激活源, 采用冷休克处理的方法诱导了大黄鱼雌核发育二倍体, 进行胚胎发育和 SSR 标记分析的比较研究。结果表明, 异源组的受精率和孵化率高于同源组, 但存活率低于同源组; 两组中经冷休克处理未能恢复倍性的胚胎发育畸形而陆续死亡, 恢复倍性的胚胎在发育程序上均与普通大黄鱼相同, 但各阶段出现时间较对照组滞后; SSR 分析显示同源组子代中有 16.7%出现父本条带, 异源组子代均未出现父本条带。以灭活的同源(大黄鱼)精子和未经灭活的     

栉孔扇贝第1卵裂抑制型雌核发育二倍体的研究

利用6-二甲基氨基嘌呤(60μg/cm3;6-DMAP)和细胞松弛素B(0.5μg/cm3;CB)抑制受精卵的第1次卵裂,授精后60和65 min分别用CB和6-DMAP持续处理20和15 min,可诱导出12.5%和27.5%的第1卵裂抑制型雌核发育二倍体.细胞学观察显示,6-DMAP抑制第1次卵裂产生的雌核发育二倍体主要在第1次有丝分裂后期的受精卵,由于破坏了纺锤体和阻止了染色体分离,导致一个二倍性雌核的形成,而CB有效地阻止了第1次卵裂的胞质分裂.尽管倍化率和D型幼虫发生率较低,但该研究首次报道了栉孔扇贝第1卵裂抑制型雌核发育二倍体诱导的可行性.     

人工诱导雌核发育牙鲆的染色体及核型证明

于1994-1996年,分别在威海海洋渔业捕捞公司（石岛）和鸿洋实业总公司龙须岛育苗场采集人工培育的3－5龄牙鲆亲鱼,采用紫外线照射法使牙鲆精子遗传物质失活,并用冷休克法抑制受精卵第二极体释放,从而获得雌核发育二倍体牙好。原肠期采用空气干燥法、Giemsa染色,得到雌核发育二倍体、正常二倍体及单倍体的染色体制片,进行染色体和核型的分析。结果表明,牙鲆的雌核发育二倍体和正常二倍体的染色体数均为2n=48,核型为48t,即48条端部着色点染色体,臂数NF=48,两者的核型设有明显差异;单倍体为24条端部着丝点染色体;在3个组别中,第一号染色体上都有一明显的次缢痕。雌核发育二倍体牙鲆的诱导率为98％。     

大黄鱼倍性检测研究

于2001—2004年对人工诱导大黄鱼的不同发育阶段和不同组织进行倍性检测，胚胎眼泡期采用染色体计数法测定，鱼苗和成鱼阶段用流式细胞法，结果表明，胚胎染色体数目2n=48条为二倍体，3n=72条为三倍体．采用流式细胞法测定鱼苗和成鱼个体时，若受测样品的DNA相对含量值与已知对照组二倍体的比值约为1．5：1，其个体为三倍体；比值约为1：1，则为二倍体，无论用肌肉或尾鳍组织，皆可检测出其个体的倍性。     

平鲷雌核发育二倍体的人工诱导

平鲷(Rhabolosargus sarba)养殖群体具有雌性生长优势的特点.应用冷休克方法进行平鲷雌核发育二倍体人工诱导,采用高温消毒的自然海水为精子稀释液,精液经强度为700μW/(cm2·s)的紫外线(UV)照射100 s,染色体遗传物质失活,卵子经激活后,可以获得95%～100%单倍体胚胎.实验结果表明:在卵子激活后5 min进行冷休克,温度0～8℃,处理时间持续15min,雌核发育二倍体的受精率达71.3%～82.7%,孵化率为24.7%～36.3%,2～6℃为适宜冷休克温度,此范围内的温度对雌核发育二倍体的受精率和孵化率没有显著影响(P>0.05),而与0,1和8℃实验组的受精率和孵化率差异均显著(P<0.05);在冷休克温度为3℃、持续时间为15 min的条件下,初始冷休克时间在4～6 min之间的受精率和孵化率均较高,分别达到60.0%～67.1%和30.6%～36.5%,其组间受精率和孵化率没有显著差异(P>0.05),而与其他实验组的孵化率存在显著差异(P<0.05);冷休克持续时间以11～19 min为宜,受精率和孵化率分别为46.9%～65.8%和31.7%～42.4%,在此时间内,冷休克持续时间对平鲷的雌核发育二倍体受精率和孵化率影响不显著(P>0.05).选用冷休克温度、初始冷休克时间和持续时间分别为3℃,5和15 min作为平鲷雌核发育二倍体的诱导条件是显著有效的.     

长牡蛎二倍体和三倍体生殖腺发育的组织学观察

对长牡蛎二倍体和三倍体生殖腺涂片检查结果表明,三倍体生殖腺发育较二倍体差,三倍体成熟卵母细胞和细胞核的体积分别是二倍体的１．６４和１．４４倍。组织切片检查结果,二倍体生殖腺发育正常,三倍体生殖腺发育受阻,大部分停留在增殖期的休止期,一部分虽发育至生长期和成熟期,但与同一发育期一二倍体比较,生殖腺发育差。三倍体雌性生殖腺发育较雌性好,三倍体雌雄性比为２．６２：１,在所取的样品中到３个雌雄同体个体。     

杂交与三倍体诱导对海湾扇贝(Argopecten irradians)幼虫的复合作用

基于2×2交叉实验设计,通过杂交和6-DMAP等诱导处理,构建了二倍体自交组、二倍体杂交组、三倍体诱导自交组和三倍体诱导杂交组等四个实验组家系,探讨了海湾扇贝(Argopecten irradians)幼虫期生长及存活的杂种优势和6-DMAP诱导处理效应的复合作用。分别计算各家系的孵化率,测定了各家系幼虫期第1、5、10天幼虫个体的壳长以及第5天和第10天各家系幼虫的存活率。利用一般线性模型(general linear model (GLM))计算表型变量的原因方差组分,评估了杂交和6-DMAP处理对扇贝幼虫生长和存活的影响。结果显示:6-DMAP处理组孵化率要显著低于非处理实验组(P0.05)。三倍体诱导自交组第5天幼虫存活率显著低于其他组(P0.05),到第10天三倍体自交组全部死亡。三倍体诱导杂交组第10天存活率低于二倍体组但不显著(P0.05)。在第1天幼虫生长中,三倍体诱导杂交组幼虫壳长显著小于其他组(P0.05),第5天幼虫生长中,三倍体诱导杂交组壳长则显著大于其他组,而三倍体诱导自交组则显著小于其他组(P0.05)。在第10天幼虫生长中,二倍体自交组显著小于二倍体杂交组和三倍体诱导杂交组组(P0.05)。上述结果显示扇贝幼虫生长期的杂种优势和三倍体诱导效应间存在一定相互作用。