四種雙殼貝類(lèi)單性發(fā)育的研究.pdf

1、海洋貝類(lèi)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(guò)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(guò)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(gè)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(guò)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(lái)自母方、雄核發(fā)育的遺傳物質(zhì)完全來(lái)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(duì)于雜種優(yōu)勢(shì)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(jià)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(lèi)作為研究對(duì)象，篩選出遺傳失活精子、卵子的適宜條件；通過(guò)對(duì)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(duì)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(lèi)、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(xiàn)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(yàn)結(jié)果表明：在強(qiáng)度為2561μW／(cm<'2>·s)的紫外線(xiàn)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(xiàn)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(chóng)發(fā)生率均隨照射時(shí)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(chóng)前期停止。實(shí)驗(yàn)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(xiàn)照射劑量對(duì)卵子染色體遺傳失活的作用程度不同以及光線(xiàn)對(duì)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(lái)的具有顯性致死突變基因的非整倍體胚胎存活時(shí)間長(zhǎng)。 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(guò)程和卵裂早期中的核相變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：紫外線(xiàn)照射并沒(méi)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(gè)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(shí)，DCB位于2個(gè)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(xiàn)照射卵核的核行為變

7、化與紫外線(xiàn)照射精核基本一致。實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(dòng)，導(dǎo)致一個(gè)融合的二倍性雌性原核的形成。 五、利用