四種雙殼貝類單性發(fā)育的研究.pdf

1、海洋貝類單性發(fā)育包括人工雌核發(fā)育(artificial gynogenesis)和人工雄核發(fā)育(artificial androgenesis)。人工雌核發(fā)育是指通過利用物理、化學(xué)或生物方法使精子遺傳失活，與正常卵子“受精”，而后通過抑制極體釋放或第一卵裂使單倍體胚胎的染色體加倍從而發(fā)育成雌核二倍體個體。人工雄核發(fā)育，與人工雌核發(fā)育相反，首先是使卵子遺傳失活，然后通過阻止第一卵裂使其恢復(fù)二倍性后，便得到具有存活能力的雄核發(fā)育二倍體胚胎。

2、由于雌核發(fā)育的遺傳物質(zhì)完全來自母方、雄核發(fā)育的遺傳物質(zhì)完全來自父方，因而人工誘導(dǎo)單性發(fā)育不僅能夠產(chǎn)生單性后代，還可用于快速建立純系、判別性別決定機(jī)制、進(jìn)行遺傳分析以及瀕危物種保護(hù)等，對于雜種優(yōu)勢利用、選擇育種及育種基礎(chǔ)理論的研究具有重要意義。 本研究以具有重要經(jīng)濟(jì)價值的櫛江珧(Atrina pectinata)、魁蚶(Scapharcabroughtonii)、櫛孔扇貝(Chlamys farreri)和蝦夷扇貝(Patino

3、pecten yessoensis)四種雙殼貝類作為研究對象，篩選出遺傳失活精子、卵子的適宜條件；通過對單性發(fā)育卵中核行為的觀察，初步探討了單性發(fā)育的形成機(jī)制；利用6-DMAP抑制第二極體釋放成功誘導(dǎo)出雌核發(fā)育二倍體。 一、對櫛江珧的染色體數(shù)目及核型進(jìn)行研究，確定了染色體數(shù)目為32，核型為8m+5sm+2st+1t，NF=29，為其細(xì)胞遺傳、細(xì)胞分類、遺傳育種等研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 二、研究了利用紫外線照射遺傳失活櫛江珧

4、和魁蚶精子以誘導(dǎo)雌核發(fā)育，以及遺傳失活蝦夷扇貝和魁蚶卵子以誘導(dǎo)雄核發(fā)育。實(shí)驗結(jié)果表明：在強(qiáng)度為2561μW／(cm<'2>·s)的紫外線下照射40s和45s獲得櫛江珧和魁蚶雌核發(fā)育單倍體的適宜條件，在強(qiáng)度為1698μW／(cm<'2>·s)的紫外線下照射50s和60s是獲得蝦夷扇貝和魁蚶雄核發(fā)育單倍體的適宜條件。研究發(fā)現(xiàn)卵裂率、早期胚胎存活率和D形幼蟲發(fā)生率均隨照射時間的增加而發(fā)生不同幅度的下降，遺傳失活的精(卵)子與正常精(卵)子受精

5、后其胚胎發(fā)育至D形幼蟲前期停止。實(shí)驗中各處理組均出現(xiàn)非整倍體，出現(xiàn)的原因可能由于紫外線照射劑量對卵子染色體遺傳失活的作用程度不同以及光線對DNA的修復(fù)作用。在雌核發(fā)育組中均發(fā)現(xiàn)Hertwig效應(yīng)，產(chǎn)生的原因可能是由于高輻射劑量能完全破壞精子的遺傳物質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生的單倍體胚胎比低劑量誘發(fā)出來的具有顯性致死突變基因的非整倍體胚胎存活時間長。 三、利用4’，6．二聯(lián)脒-2-吲哚苯(DAPI)染色觀察櫛江珧正常卵子和雌核發(fā)育卵子，以及蝦夷

6、扇貝正常卵子和雄核發(fā)育卵子在減數(shù)分裂、受精過程和卵裂早期中的核相變化。實(shí)驗結(jié)果表明：紫外線照射并沒有影響櫛江珧受精卵的成熟分裂及雌性、雄性原核的形成，但使其發(fā)育速度滯緩。在第l卵裂中期，雌核發(fā)育卵子中雄性原核并不像雌性原核一樣形成染色體，而是形成1個濃縮的染色質(zhì)小體(DCB)。第1卵裂后期，DCB不參與核分裂。第1卵裂結(jié)束時，DCB位于2個分裂球其中之一的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)或在赤道板處被分割成兩部分。蝦夷扇貝雄核發(fā)育卵子中紫外線照射卵核的核行為變

7、化與紫外線照射精核基本一致。實(shí)驗結(jié)果提供了櫛江珧雌核發(fā)育和蝦夷扇貝雄核發(fā)育的細(xì)胞學(xué)證據(jù)。 四、探討了利用6-DMAP抑制第一卵裂以誘導(dǎo)櫛江珧雌核發(fā)育二倍體的可行性。實(shí)驗結(jié)果表明在培養(yǎng)溫度為24℃的條件下，受精后60min用濃度為60gg／ml的6-DMAP處理櫛江珧受精卵15min進(jìn)行雌核發(fā)育二倍體的誘導(dǎo)效果理想。細(xì)胞學(xué)觀察表明，6-DMAP阻止了紡錘體的形成和染色體的移動，導(dǎo)致一個融合的二倍性雌性原核的形成。 五、利用