线纹海马(Hippocampus erectus)性腺特异性结构与生殖细胞发育特征研究 *

海马属(Hippocampus)鱼类具有独特的雄性育儿繁殖方式, 其卵巢和精巢结构也极其独特。本研究系统阐明了线纹海马(Hippocampus erectus)的性腺及生殖细胞的发育特征, 根据组织学结构和细胞形态学变化特征, 将线纹海马的精巢和卵巢发育过程均分为6个时期。其中, 卵巢发育方式为不同步成熟型, Ⅰ期卵巢只包含第Ⅰ时相卵母细胞, 包括卵原细胞和早期初级卵母细胞(d<20μm); Ⅱ期卵巢开始出现第Ⅱ时相卵母细胞(d=20~140μm); Ⅲ期卵巢卵母细胞数量显著增多, 体积增大, 并开始出现第Ⅲ时相卵母细胞(d=140~260μm), 此时细胞内开始出现皮质小泡、卵黄颗粒和卵黄膜; Ⅳ期卵巢开始出现第 Ⅳ时相卵母细胞(d=260~1100μm), 卵黄颗粒充满整个细胞质, 形成过渡期的卵黄球; Ⅴ期卵巢出现大量第Ⅴ时相成熟卵母细胞(d=1100~2000μm), 细胞内形成流动性卵黄囊; Ⅵ期卵巢为排卵不久后的卵巢, 卵母细胞数量显著减少。线纹海马精巢属于非限制型小叶精巢, Ⅰ期精巢主要含精原细胞, 核大, 含一到多个核仁; Ⅱ期精巢开始形成精小囊, 囊内出现初级精母细胞; Ⅲ期精巢呈乳白色, 开始出现次级精母细胞; Ⅳ期精巢体积较 Ⅲ期时显著增大, 开始出现精子细胞, 并逐渐移向中央生精腔; Ⅴ期精巢内含大量的成熟精子, 随时准备释放。精子释放后精巢进入Ⅵ期, 残留少量精细胞在生精腔中。组织化学反应结果显示, 氨基酸、蛋白质和脂肪的信号在卵母细胞的细胞质、卵黄囊中呈阳性, 且随着卵母细胞的发育而增强。本研究结果为进一步探索海马属鱼类雄性繁殖策略提供了重要的基础数据。     

三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)叉头蛋白2(foxl2)基因和性别决定框14(sox14)基因克隆与表达分析

三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)生殖发育研究相对较少,相关基因信息缺乏。本文以三角帆蚌卵巢和精巢为研究对象,对转录组测序获得的叉头蛋白2(foxl2)基因和性别决定框14(sox14)基因保守区进行克隆和表达分析。定量PCR显示foxl2主要在卵巢中表达,而sox14主要在精巢中表达。在不同发育时期,foxl2和sox14在受精卵和卵裂期基本不表达,从原肠期开始表达,钩介幼虫期表达量比较高。原位杂交染色证明foxl2基因主要表达在卵巢的间质细胞和颗粒细胞中,sox14在精巢的间质细胞和一些精原细胞中表达。三角帆蚌foxl2的表达和脊椎动物有类似的模式,foxl2可能在河蚌卵巢发育中起到重要作用,可以作为卵巢的一个标志分子;Sox14可能对精巢发育和功能维持有重要作用,可以作为精巢的一个标记分子。Foxl2和sox14在胚胎发育中也会发挥一定的功能。本文结果丰富了河蚌的基因资源,可为三角帆蚌的生殖与发育生物学研究提供基础数据。     

Describing gonad development and gametogenesis in southern Africa’s endemic box jellyfish Carybdea branchi (Cubozoa,Carybdeidae)

Information on the reproductive development of species of box jellyfish (class Cubozoa) is poor globally, despite their significance as potent stingers and worrying projections about range expansions. While most species are confined to tropical and subtropical waters, the South African box jellyfish Carybdea branchi is commonly found in the cold-water (especially southern) Benguela ecosystem. Its biology is unknown. Here, we examine reproductive development and describe gametogenesis in this dioecious species. Four and five maturity classes were determined for males and females, respectively, as well as five oocyte developmental stages. Oocyte sizes differed significantly between developmental stages. Mature and immature medusae differed significantly in size, but males and females did not. Individuals matured at approximately 30 mm average bell dimensions. Carybdea branchi displayed gonadal development characteristic of a semelparous organism.     

PRODUCTION OF FERTILE EGGS AND SPERMS IN LABORATORY-REARED AMPHIOXUS BRAN- CHIOSTOMA BELCHERI TSINGTAUNESE

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｍｐｈｉｏｘｕｓｏｒｌａｎｃｅｌｅｔ,ａｃｅｐｈａｌｏｃｈｏｒｄａｔｅ,ｈａｓｌｏｎｇｂｅｅｎｒｅｇａｒｄｅｄａｓｔｈｅｌｉｖｉｎｇｉｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｍｏｓｔｒｅｓｅｍｂｌｉｎｇｔｈｅａｒｃｈｅｔｙｐｅｏｆｖｅｒｔｅｂｒａｔｅｓ.Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｋｎｏｗｎａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅｚｏｏｌｏｇｉｃａｌｗｏｒｌｄ,ａｎｄｈａｓｂｅｅｎｅｍｂｒｙｏｌｏｇｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｏｖｅｒ130ｙｅａｒｓ(Ｚｈａｎ…     

Production of fertile eggs and sperms in laboratory-reared amphioxusBranchiostoma belcheri tsingtaunese

Althoug hamphioxus has been studied embryologically for over 130 years, little is known concerning the gonadal development of the laboratory-reared animal. The present study in which the amphioxus were sucessfully maintained in the laboratory for more than one year showed that they could produce fertile eggs and sperms like their wild counterparts. Project (39470091) supported by NSFC and partially by Shandong Natural Science Foundation Grant 93D0140.     

波纹龙虾雄性生殖系统的解剖学与组织学研究

用解剖学和组织学方法研究了波纹龙虾雄性生殖系统,结果表明,波纹龙虾雄性生殖系统由精巢、输精管及生殖孔三部分组成。精巢横切面一般为圆形,外被一层结缔组织被膜,内部为许多圆形或椭圆形的生精小管,生精小管间充满了网状结缔组织。精子的发生经历精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和精子5个阶段。输精管管壁由外到内依次由结缔组织被膜、结缔组织、肌肉层和上皮细胞组成,管壁上的柱状上皮细胞、肌肉组织及结缔组织一起向管内延伸形成纵褶突。管壁和纵褶突上的柱状上皮细胞向管腔中分泌嗜酸性黏液。精荚呈管状,在中段输精管形成,并储存在管腔的黏液中。     

不同积温情况下栉孔扇贝雌性生殖腺中磷脂、核酸及水分的含量变化

为研究某些生化组分与栉孔扇贝(Chlamys farreri)雌性生殖腺成熟情况的关系,在亲贝促熟的后期,对不同积温情况下栉孔扇贝雌性生殖腺中的磷脂、核酸及水分的含量进行测定。结果表明,磷脂含量、RNA/DNA值及水分含量均随着积温升高(从210℃到300℃)而增加,但成熟的卵子一经产出后,雌性生殖腺中的磷脂含量、RNA/DNA值及水分含量均降到最低。组织切片的结果表明雌性生殖腺中的卵子在成熟过程中体积明显增大,以至于滤泡中充分成熟的卵子被挤压成不规则形状,细胞核的核膜和核仁在卵子排出去之前一般都消失。成熟卵子产出后的滤泡中出现空泡,未能排出的卵子部分被滤泡吸收,形态模糊。     

水稻光敏核不育系的育性气象模型及其机理

光敏核不育水稻的育性转换主要是抽穗前５￣２０天的光温条件综合影响的结果。其数量关系可由结实率量化模型表达。温敏型不育系的育性由温度主控；光敏型不育系的育性在日长大于最适日长时由日长主控，日长短于最适日长时由温度主控。温光对育性的影响存在互补效应，在最适温度以下，不育临界日长随温度升高延长；在最适温度以上，不育临界日长随温度升高缩短。温光当量可作为比较温度和日长对育性影响大小的具体量值。根据结实率量     

Piwi基因参与两性卤虫(Artemia franciscana)的生殖调控研究

Piwi（P-element induced wimpy testis）基因编码Piwi蛋白,在生殖干细胞的自我更新、减数分裂过程、RNA沉默和转录调控中起重要作用。为探究Piwi基因参与两性卤虫生殖发育的作用,从两性卤虫Artemia franciscana转录组中筛选获得Piwi基因开放阅读框,进行序列分析和结构域预测等生物信息学分析,采用qPCR技术研究该基因在A.franciscana生殖腺发育不同时期表达特征,并利用RNAi显微注射技术探究其功能。生物信息学分析表明,A.franciscana Piwi基因的开放阅读框长2 619 bp,编码872个氨基酸;Piwi基因编码的蛋白分子量为98.11 kDa,等电点为9.50,为碱性亲水性蛋白,无信号肽和跨膜结构;存在Piwi和PAZ结构域及ArgoL1结构域,二级结构以α-螺旋为主,三级结构与之对应;系统进化树显示A.franciscana与蚤状溞和大型溞的Piwi序列相似性最高。qPCR结果表明,Piwi基因在卵巢的卵黄发生晚期和晚期胚胎表达量最高,显著高于卵黄发生早期和早期胚胎（P<0.01）;Piwi基因在精巢的未成熟期表达量最高,显著高于成熟早期、成熟中期和成熟晚期（P<0.01）。RNAi结果显示,该方法能显著降低Piwi基因的表达水平（P<0.01）,并导致A.franciscana所产后代均为休眠卵,说明Piwi基因不但在A.franciscana生殖发育调控起重要作用,而且可能在其繁殖方式决定过程中起关键作用。研究结果为两性卤虫Piwi/piRNA功能和分子机制调控的研究提供了基础信息,将有助于揭示Piwi基因参与调控两性卤虫生殖发育机制。     

不同气候条件下南海西沙海域鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)渔业生物学比较研究

为探讨不同气候条件对鸢乌贼(Sthenoteuthisoualaniensis)渔业生物学影响,根据2015年8月(厄尔尼诺年)、2016年8月(拉尼娜发生期)和2017年8月(正常时期)我国灯光罩网船在南海采集的1 970尾鸢乌贼样本,对其胴长、体重、性腺成熟度、胃饱满度、初次性成熟胴长进行了比较研究。结果表明:不同年间鸢乌贼雌雄比例不同, 2017年最高, 2015年次之, 2016年最低;优势胴长组不同,2015年最大, 2017年次之, 2016年最小;优势体重组也不同, 2015年最大, 2017年次之, 2016年最小。协方差分析表明不同年间胴长与体重的关系均不存在性别间显著性差异, 2015、2016和2017年分别最适用线性、幂和指数函数表示;不同年间样本性成熟组成存在差异,雌雄样本性成熟样本分别占对应总数的30.96%和25.40%、46.41%和11.15%、7.35%和28.46%;胃饱满度组成也不同。不同年间初次性成熟胴长不同, 2015、2016和2017年雄性初次性成熟胴长分别为184.12、144.41、132.70 mm;雌性分别为192.66、143.68、188.52 mm。结果表明,不同气候变化引起的海洋环境的变化对鸢乌贼渔业生物学产生影响:温度升高导致鸢乌贼个体减小,性成熟胴长减小,雌雄间的个体差异变大。