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佛罗里达文昌鱼哈式窝组织在性腺发育不同时期的形态结构变化

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福建农业科技 2024年

作者：岑万吴锐琼杨理程黄镇福建师范大学生命科学学院福建中医药大学科学创新与转化中心

哈氏窝是文昌鱼生殖内分泌调控轴重要组成部分，为了进一步揭示文昌哈氏窝形态特征与性腺发育的关系，丰富文昌鱼的生物学基础信息，利用组织学切片及HE染色技术观察了佛罗里达文昌鱼在性腺发育不同时期哈式窝形态变化。结果表明：佛罗... 详细信息

哈氏窝是文昌鱼生殖内分泌调控轴重要组成部分，为了进一步揭示文昌哈氏窝形态特征与性腺发育的关系，丰富文昌鱼的生物学基础信息，利用组织学切片及HE染色技术观察了佛罗里达文昌鱼在性腺发育不同时期哈式窝形态变化。结果表明：佛罗里达文昌鱼在性腺刚出现及早期时，哈式窝位于文昌鱼哈氏窝位于脊索附近，有一层薄膜相隔，呈近似对称的倒“凹”状；在性腺发育和成熟时期，哈氏窝顶部增厚，胞质清晰，两侧向窝内增大，窝内空隙变小，形状呈现矮宽；在性腺排空及退化时期，哈氏窝两侧呈细长状，窝内空间狭窄。本研究阐明佛罗里达文昌鱼哈氏窝的发育过程，为文昌鱼的产业研究提供前期科学参考。

关键词：佛罗里达文昌鱼哈氏窝石蜡切片组织学观察

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佛罗里达文昌鱼的染色体标本制备与观察

福建师范大学学报（自然科学版） 2020年第4期36卷 64-69,92页

作者：许朝花李惠莲岑万黄镇张秋金福建师范大学生命科学学院福建福州350117 福建省特色海洋生物资源可持续利用重点实验室福建福州350117 福建师范大学海洋生物医药与制品产业化开发技术公共服务平台福建福州350117

文昌鱼具有重要的进化地位,是研究脊椎动物起源与演化的模式生物,研究文昌鱼的染色体具有重要意义.探讨佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae)染色体标本的制备方法,以囊胚晚期的胚胎为材料可制备出大量染色体完整、分散良好的分裂相... 详细信息

文昌鱼具有重要的进化地位,是研究脊椎动物起源与演化的模式生物,研究文昌鱼的染色体具有重要意义.探讨佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae)染色体标本的制备方法,以囊胚晚期的胚胎为材料可制备出大量染色体完整、分散良好的分裂相,其染色体多数呈棒状和点状;以成体文昌鱼断尾后的愈伤组织也制备出染色体分裂相,较好解决了文昌鱼染色体制备的材料问题.并对佛罗里达文昌鱼胚胎细胞染色体的核型进行初步分析,显示其核型公式为2n=38=2sm+2st+34t,NF=40.

关键词：佛罗里达文昌鱼胚胎愈伤组织染色体

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佛罗里达文昌鱼的繁殖力和性别连锁区的染色体定位及厦门海域2种文昌鱼的快速鉴定

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佛罗里达文昌鱼的繁殖力和性别连锁区的染色体定位及厦门海域2种...

作者：张翔福建师范大学

学位级别：硕士

文昌鱼具有产卵量大、体外受精、胚胎透明等特点,是一种新型的理想模式生物。在基因、形体结构和胚胎发生上,文昌鱼是连接无脊椎动物与脊椎动物的桥梁,是现存的最接近脊椎动物始祖的姊妹群,是研究脊椎动物发育与起源演化的重要材料。本... 详细信息

文昌鱼具有产卵量大、体外受精、胚胎透明等特点,是一种新型的理想模式生物。在基因、形体结构和胚胎发生上,文昌鱼是连接无脊椎动物与脊椎动物的桥梁,是现存的最接近脊椎动物始祖的姊妹群,是研究脊椎动物发育与起源演化的重要材料。本研究以实验室饲养繁育的佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae)作为实验材料探究连续繁育多代后佛罗里达文昌鱼的繁殖力。根据佛罗里达文昌鱼性别间基因的差异区域,设计出佛罗里达文昌鱼早期性别鉴定的引物;以佛罗里达文昌鱼胚胎染色体为试验对象,进行性别连锁区的染色体荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH),确定其性别决定模式为雌异配型(ZW型);以白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)和日本文昌鱼(Branchiostoma japonicum)为研究材料,利用单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)数据在基因中具有分布密度高、遗传稳定性好、二等位基因型等特点,通过KASP(kompetitive allele-specific PCR)技术开发出一种新型的可快速鉴定白氏文昌鱼和日本文昌鱼的分子标记。试验内容进一步丰富了文昌鱼的繁殖生物学基础资料,有利于推动文昌鱼的模式化进程。主要研究结果如下:1.佛罗里达文昌鱼的繁殖力产卵量:佛罗里达文昌鱼平均单次产卵量为4308±3260枚,从2龄至5龄,不同龄的个体单次产卵量没有显著性差异,但随龄数逐渐增加;从F4至F6不同代佛罗里达文昌鱼的产卵量看,文昌鱼的繁殖力未发生退化。受精率、孵化率、开口率与变态率:不同龄或不同代佛罗里达文昌鱼所产卵子的受精率、孵化率、开口率都没有显著性差异,其平均受精率87%左右,平均孵化率90%以上,平均开口率70%以上,平均变态率约12%。产卵频次:佛罗里达文昌鱼从2月至12月中旬都有产卵,同一个体一年可多次繁殖,3龄、4龄、5龄种群平均分别繁殖7.7次、6.9次、3.7次,两次繁殖平均间隔42.2±12.1天排卵,雌性个体的繁殖次数略多于雄性,并且5龄的繁殖次数明显下降,显示5龄文昌鱼开始进入衰老状态。可见,佛罗里达文昌鱼的繁殖力与龄数相关,3至4龄的繁殖力较强,5龄开始进入衰老状态;而从F3至F6,不同代之间文昌鱼的繁殖力未见明显降低,这有利于推进其模式化。2.佛罗里达文昌鱼的性别决定模式对不同性别的佛罗里达文昌鱼进行DNA二代重测序,利用双等位基因单核苷酸的多态性,筛选出性别连锁区和性别间的差异区域。设计出能够进行性别鉴定的引物,PCR后的电泳结果显示,雌性文昌鱼存在一条异型性染色体,而通过特异性探针在佛罗里达文昌鱼性别连锁区的染色体定位结果表明,在雌雄个体的染色体上均可检测到荧光信号,且强度为:雄>雌,在雌性仅定位在一条染色体上,而在雄性中检测到两条染色体发出荧光信号,雄性和雌性拥有一条相同的性染色体,结合性别区分鉴定结果最终确定佛罗里达文昌鱼的性别决定模式为雌异配型(ZW型)。3.白氏文昌鱼和日本文昌鱼的快速鉴定将白氏文昌鱼和日本文昌鱼肛后断尾,取断尾组织,使用裂解法提取DNA,利用2种文昌鱼Cyt b基因的通用引物,扩增出两者Cyt b基因的同源序列片段530 bp,测序后,通过序列比对,得到同源序列中的SNP位点(共91处),设计出两条能够识别DNA链3'末端单碱基差异的正向引物及对应的通用反向引物,按照基因分型的需求,首先完成对2种文昌鱼基因的初步分型,再利用一定数量的未测序样品检测了引物的适用性,从而确定引物的区分效果。

关键词：佛罗里达文昌鱼繁殖力性别决定模式白氏文昌鱼日本文昌鱼竞争性等位基因特异性PCR技术

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佛罗里达文昌鱼的繁殖频次研究

福建农业科技 2022年第10期53卷 18-24页

作者：张翔张秋金福建师范大学生命科学学院福建福州350117

为了探究文昌鱼个体水平每年可以产卵或排精多少次,持续3年观察了佛罗里达文昌鱼Branchiostoma floridae从二龄期至四龄期的性腺发育变化过程,记录不同个体每年的繁殖情况,分析个体水平每年的繁殖次数。结果表明:佛罗里达文昌鱼繁殖期从... 详细信息

为了探究文昌鱼个体水平每年可以产卵或排精多少次,持续3年观察了佛罗里达文昌鱼Branchiostoma floridae从二龄期至四龄期的性腺发育变化过程,记录不同个体每年的繁殖情况,分析个体水平每年的繁殖次数。结果表明:佛罗里达文昌鱼繁殖期从4月份持续到12月份,期间雌性个体每年可重复产卵5~9次、平均7.4次,雄性排精4~9次、平均6.4次;二龄期个体可以繁殖4~9次,平均7.3次;三龄期5~7次,平均5.7次,四龄期4~9次,平均7.4次。

关键词：佛罗里达文昌鱼性腺发育繁殖频次

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3种文昌鱼的同工酶表型比较

福建师范大学学报（自然科学版） 2015年第3期31卷 83-87页

作者：杨凤香胡闽房振华张秋金福建师范大学生命科学学院福建福州350117

采用垂直平板不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳和生化染色方法比较白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)、日本文昌鱼(***)和佛罗里达文昌鱼(***)的4种同工酶(苹果酸脱氢酶MDH、超氧化物歧化酶SOD、酯酶EST、淀粉酶α-AMY)的酶谱,结果显示4种同... 详细信息

采用垂直平板不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳和生化染色方法比较白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)、日本文昌鱼(***)和佛罗里达文昌鱼(***)的4种同工酶(苹果酸脱氢酶MDH、超氧化物歧化酶SOD、酯酶EST、淀粉酶α-AMY)的酶谱,结果显示4种同工酶酶带的数目、染色深浅及迁移率在3种文昌鱼之间的差异比较明显,可作为鉴定不同种文昌鱼的依据,但同种文昌鱼的雌雄之间以及性腺成熟前后的同工酶酶谱的差异不明显.

关键词：文昌鱼白氏文昌鱼日本文昌鱼佛罗里达文昌鱼同工酶

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3种文昌鱼的生长发育比较及种间杂交试验

3种文昌鱼的生长发育比较及种间杂交试验

作者：许朝花福建师范大学

学位级别：硕士

文昌鱼作为头索动物亚门现存的物种,与脊椎动物的亲缘关系很近,在动物的进化上具有重要地位。本文以实验室饲养繁育的佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae,简称Bf)、白氏文昌鱼(***,简称Bb)和日本文昌鱼(***,简称Bj))作为实验材料,比... 详细信息

文昌鱼作为头索动物亚门现存的物种,与脊椎动物的亲缘关系很近,在动物的进化上具有重要地位。本文以实验室饲养繁育的佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae,简称Bf)、白氏文昌鱼(***,简称Bb)和日本文昌鱼(***,简称Bj))作为实验材料,比较3种文昌鱼的生长发育情况;进行文昌鱼种间杂交试验,观测、比较杂种F1代和亲本F1代的生长发育情况,描述其主要形态特征,以凝胶电泳检测技术对杂种进行分子鉴定,为文昌鱼繁育提供生物学基础资料。主要研究结果如下:1、3种文昌鱼生长发育速度比较通过对同期孵化的3种文昌鱼进行培育和观测,发现3种文昌鱼的幼体生长速度为:***>***>***。佛罗里达文昌鱼平均26日龄幼体开始变态,此时体长约3.77 mm、鳃裂11个,平均31日龄完成变态,体长约3.83 mm,鳃裂15个;日本文昌鱼平均59日龄开始变态,此时体长约5.27 mm、鳃裂17个,平均77日龄完成变态,体长约5.39 mm、鳃裂19个;白氏文昌鱼平均66日龄才开始变态,此时体长约4.76 mm、鳃裂15个,平均82日龄变态完成,体长约4.97 mm、鳃裂17个。成体的生长发育速度为:***>***>***。佛罗里达文昌鱼在生长发育、产卵频次和存活率等方面优于白氏文昌鱼和日本文昌鱼,在文昌鱼实验室模式化研究中,选择佛罗里达文昌鱼作为研究对象更有优势。2、佛罗里达文昌鱼与白氏文昌鱼的杂交试验通过佛罗里达文昌鱼与白氏文昌鱼杂交实验获得了杂交子一代(F1),观测、比较正交Bf♀×Bb♂F1、反交Bb♀×Bf♂F1和双亲本F1的生长发育速度和形态特征。结果显示:亲本Bf F1生长发育速度最快,其次是正交杂种F1,然后是反交杂种F1,亲本Bb F1生长发育最慢,说明杂交后代生长发育速度介于双亲之间,表现为中亲优势。对形态特征进行聚类分析,结果表明正交杂种的特征与亲本***更为接近,反交杂种的特征与亲本***更为接近,表现出母本效应。利用特异性引物以凝胶电泳检测技术鉴定杂种,正交杂种F1与反交杂种F1同时具有双亲的两条带,说明佛罗里达文昌鱼和白氏文昌鱼可以进行种间杂交。3、佛罗里达文昌鱼与日本文昌鱼的杂交试验佛罗里达文昌鱼与日本文昌鱼杂交,只获得了杂种Bf♀×Bj♂F1代,比较杂种F1和亲本F1的生长发育,结果显示亲本Bf F1生长发育最快,其次是杂种F1,亲本Bj F1生长发育最慢,说明杂种F1的生长发育速度同样表现为中亲优势。利用对形态特征进行聚类分析得知,杂种Bf♀×Bj♂F1先与亲本***聚在一起,然后才与亲本***聚在一起,说明杂种后代具有父本倾向性。通过特异性引物进行分子鉴定同样证实佛罗里达文昌鱼和日本文昌鱼可以种间杂交。4、佛罗里达文昌鱼染色体标本的制备与观察以囊胚晚期的佛罗里达文昌鱼胚胎细胞为材料可制备出大量的染色体分裂相,其分裂相完整,染色体分散良好、多呈棒状和点状;以佛罗里达文昌鱼成体断尾后的愈伤组织细胞也可制备出染色体分裂相,较好地解决了佛罗里达文昌鱼染色体制备材料的问题。初步分析了佛罗里达文昌鱼染色体核型,获得核型公式为2n=38=2sm+2st+34t,NF=40。

关键词：佛罗里达文昌鱼白氏文昌鱼日本文昌鱼杂交生长发育染色体