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笠贝(Lottia goshimai)早期发育过程的扫描电镜观察

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海洋与湖沼 2021年第6期52卷 1514-1520页

作者：崔梦露郇聘刘保忠中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室青岛266071 中国科学院大学北京100049

软体动物的早期发育研究对于理解其发育及演化机制有重要意义。利用扫描电子显微镜对笠贝(Lottia goshimai)的早期发育过程进行研究,结果表明,笠贝早期发育过程十分迅速,受精后9 h左右即形成担轮幼虫,在24 h内发育为典型的面盘幼虫。扫... 详细信息

软体动物的早期发育研究对于理解其发育及演化机制有重要意义。利用扫描电子显微镜对笠贝(Lottia goshimai)的早期发育过程进行研究,结果表明,笠贝早期发育过程十分迅速,受精后9 h左右即形成担轮幼虫,在24 h内发育为典型的面盘幼虫。扫描电镜下,可以观察到原肠作用中很有特色的外包式的细胞运动过程,并清晰地观察到前担轮环、贝壳形成区以及足原基的渐次发育。总体而言,笠贝的早期发育过程既体现了等裂型软体动物发育的典型过程(如外包式原肠作用),又展现出腹足纲动物的种系特异性特点(如贝壳的生长方向)。研究结果可以为深入解析笠贝早期发育机制提供基础支持。

关键词：笠贝原肠作用贝壳足前担轮环

hedgehog基因在笠贝(Lottia goshimai)早期发育中的表达模式研究

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海洋与湖沼 2020年第4期51卷 960-965页

作者：杨伟红郇聘刘保忠中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室青岛266237 中国科学院大学北京100049

Hedgehog信号通路参与动物神经系统发育、分节等诸多发育过程,研究该信号通路对理解动物的发育与演化机制有重要意义。对软体动物而言,目前Hedgehog信号通路的研究较少。本文克隆了腹足纲软体动物笠贝的hedgehog基因,利用整装原位杂交... 详细信息

Hedgehog信号通路参与动物神经系统发育、分节等诸多发育过程,研究该信号通路对理解动物的发育与演化机制有重要意义。对软体动物而言,目前Hedgehog信号通路的研究较少。本文克隆了腹足纲软体动物笠贝的hedgehog基因,利用整装原位杂交技术研究了其在胚胎发育过程中的时空表达规律;并与重要发育基因brachyury及soxb的表达模式进行了比较。结果表明,笠贝hedgehog基因与神经外胚层及中/内胚层相关,可能调控了幼虫神经、肌肉及消化道的分化。通过比较原肠胚及担轮幼虫不同阶段的基因表达模式,研究了hedgehog基因相关的组织和细胞随个体发育进程的动态变化。这些结果为理解软体动物形态发生和重要器官的分化机制提供了基础。

关键词：笠贝 hedgehog基因发育神经系统

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笠贝背腹轴基因调控网络的初步解析

笠贝背腹轴基因调控网络的初步解析

作者：崔梦露中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

学位级别：硕士

背腹轴形成是两侧对称动物早期发育过程中的重要事件之一。一般认为,BMP信号通路在背腹轴形成过程中具有重要调控作用,这种机制在多种动物中均已得到了验证。然而,不同动物中的背腹轴决定机制存在多样性,呈现出较强的可塑性。作为两侧... 详细信息

背腹轴形成是两侧对称动物早期发育过程中的重要事件之一。一般认为,BMP信号通路在背腹轴形成过程中具有重要调控作用,这种机制在多种动物中均已得到了验证。然而,不同动物中的背腹轴决定机制存在多样性,呈现出较强的可塑性。作为两侧对称动物的三个主要分支之一,冠轮动物中存在多种背腹轴调控机制,是研究动物背腹轴形成机制保守性和可塑性的理想对象。同时,对冠轮动物背腹轴形成机制的研究也是理解这一大类动物发育和演化的关键环节。本课题组前期研究发现,在腹足纲软体动物笠贝(Lottia goshimai)的背腹轴形成过程中,bmp2/4和chordin起关键的调控作用。但同时也发现,抑制chordin后的胚胎虽然早期阶段完全失去背腹轴,但会随着发育部分恢复背腹极性,提示其他基因协同调控了背腹轴形成过程。基于此研究现状,有必要对笠贝的背腹轴调控网络进行进一步探索,以更加深刻的理解笠贝背腹轴形成的分子机制。本研究以笠贝为研究对象,利用扫描电镜和原位杂交手段,从形态学水平和分子水平系统展示了背腹轴的形成过程;鉴定了部分BMP信号调节基因并分析了它们的时空表达模式,解析了与背腹轴形成的关联关系;最后对部分基因进行了RNAi抑制实验,探索其在背腹轴形成中的功能。主要结果如下:1.通过扫描电镜观察和原位杂交实验,系统分析了笠贝早期胚胎的变化过程,从形态学水平和分子水平上详细展示了背腹轴的形成过程。笠贝胚胎在3.5hpf左右进入原肠作用阶段,细胞剧烈运动,背腹轴随之形成。8hpf后原肠作用基本结束,担轮幼虫特征性结构(壳区和胚孔)开始形成,进入担轮幼虫阶段。在这一时期内(3.5hpf～8hpf),标记基因gata2/3和soxb表达范围的变化指示了背腹侧不同类型细胞群体随着发育不断运动的过程。2.通过序列比对和系统发育分析,鉴定了6个可能参与背腹轴形成的基因:admp、bmp5-8、gremlin、tolloid、bambi和nogginb。分析这些基因的时空表达规律,发现以下特点:首先,不同基因出现不对称表达模式的时间不同:bambi、gremlin持续不对称表达;tolloid、bmp5-8早期广泛表达,晚期不对称表达;admp在早期没有表达,在晚期不对称表达;nogginb一直没有表达。其次,不同基因表达于不同的类型组织:bambi,gremlin,tolloid在背侧类型组织中表达,bmp5-8在腹侧类型组织中表达,admp倾向于在背腹交际处表达。有意思的是,即使是表达于相同类型的组织,这些基因的表达区域也不同(如tolloid和gremlin),这种差异提示存在多个细胞群体与背腹轴形成相关。3.初步的功能实验证实gremlin和tolloid在笠贝背腹轴形成中具有调控作用。通过RNAi抑制两个基因的功能后,都会使笠贝胚胎的形态与标记基因的表达出现异常。具体而言,抑制gremlin后,幼虫身体拉长、腹侧特征性凹陷变平,标记基因表达位置迁移至身体后部。抑制tolloid则似乎使幼虫停滞于较早期的形态,标记基因表达在底部,且近乎辐射对称。这些结果均提示胚胎的背腹轴形成受到了严重干扰,两个基因都对背腹轴形成过程具有调控作用。两种突变表型的差异提示gremlin和tolloid的作用方式存在差异。结合其分子性质和表达部位,推测tolloid可能直接调控BMP信号,而gremlin则有可能通过间接方式发挥作用。综上所述,本研究展示了笠贝背腹轴的形成过程,揭示了背腹轴形成中信号网络的更多细节。综合现有研究基础及本研究的结果,基于原位表达和功能实验(MO、RNAi),初步描绘了笠贝背腹轴形成的分子作用网络。该网络包含bmp2/4、chordin、admp、bmp5-8、gremlin、tolloid、bambi共七个基因,存在多个调控节点。在拓扑结构上与其他动物存在相似性,但在admp、bmp5-8、gremlin等节点上存在自身的特点。该网络为进一步解析基因功能提供了基础支持,为探究冠轮动物中背腹轴决定机制提供了重要信息。

关键词：笠贝 BMP信号通路背腹轴发育基因调控网络

一种酪氨酸酶基因在笠贝初生壳形成中的表达分析

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海洋科学 2018年第9期42卷 17-21页

作者：谭素建郇聘刘保忠中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室山东青岛266071 中国科学院大学北京100049 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室山东青岛266000

软体动物初生壳形成是贝壳早期发育研究的重要内容。目前,初生壳形成的机制尚不清晰。本文从笠贝(Lottia goshimai)中克隆了一个酪氨酸酶基因(lgo-tyr1),聚类分析表明其与长牡蛎基因cgi-tyr1是直系同源基因。Lgo-TYR1的序列分析显示它... 详细信息

软体动物初生壳形成是贝壳早期发育研究的重要内容。目前,初生壳形成的机制尚不清晰。本文从笠贝(Lottia goshimai)中克隆了一个酪氨酸酶基因(lgo-tyr1),聚类分析表明其与长牡蛎基因cgi-tyr1是直系同源基因。Lgo-TYR1的序列分析显示它具有两个典型的铜离子结合结构域和一个信号肽。通过整装原位杂交和电子扫描显微镜观察,检测到lgo-tyr1在担轮幼虫的圆形贝壳区以及紧邻的环状细胞带中表达,表明lgo-tyr1可能参与了担轮幼虫初生贝壳的生物合成以及贝壳区边界的确立。

关键词：笠贝发育整装原位杂交酪氨酸酶

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笠贝幼虫变态相关基因筛选及分子网络构建

集美大学学报（自然科学版） 2015年第5期20卷 339-347页

作者：尹诚张丽莉王国栋王艺磊集美大学水产学院福建厦门361021 农业部东海海水健康重点实验室福建厦门361021

利用NCBI在线数字化差异显示工具(Digital Differential Display)对笠贝(Lottia gigantea)EST数据库进行筛选,获得笠贝幼虫时期显著差异表达基因203个,其中124个基因有Blast2Go注释结果,这124个基因可以归类成细胞组分、分子功能和生物... 详细信息

利用NCBI在线数字化差异显示工具(Digital Differential Display)对笠贝(Lottia gigantea)EST数据库进行筛选,获得笠贝幼虫时期显著差异表达基因203个,其中124个基因有Blast2Go注释结果,这124个基因可以归类成细胞组分、分子功能和生物学过程三大类;参与MAPK、Ras、PI3K-Akt、Rap1、c AMP等信号通路;涉及能量代谢、免疫应激、细胞分化、神经发育、细胞骨架、信号传递等生物学过程.将获得的转录子运用Cytoscape软件构建分子相互作用网络,最终获得7个核心转录子.涉及到神经发育、次生壳形成等相关基因调控关系.

关键词：笠贝数字化差异显示变态相关基因生物分子网络

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香港维多利亚港码头的附着生物群落

海洋学报 1999年第2期21卷 86-92页

作者：黄玉山黄宗国刘培生刘文华香港科技大学研究中心国家海洋局第三海洋研究所厦门361005

香港维多利港自东至西6座码头的附着生物群落较旺盛，物种多样性比较丰富（183种），其中还有一些外来物种．各湖区的群落结构差别很大．高潮区以滨螺（Littorinabrevicula等3种）-笠贝（Cellanatoreuma等）为标志；中潮区是笠藤壶（Tet... 详细信息

香港维多利港自东至西6座码头的附着生物群落较旺盛，物种多样性比较丰富（183种），其中还有一些外来物种．各湖区的群落结构差别很大．高潮区以滨螺（Littorinabrevicula等3种）-笠贝（Cellanatoreuma等）为标志；中潮区是笠藤壶（Tetraclitaspp．）-牡蛎（Saccostreaechinata）带；低潮区是翡翠贻贝-瘤海鞘-海绵和网纹藤壶带．流急、浪大是群落较旺盛发展主要因子．

关键词：香港维多利亚港附着生物群落滨螺笠贝牡蛎

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笠贝贝壳的弯曲与栖息环境

海洋科学 1982年第4期 29-29页

作者：范振刚

笠贝是海洋软体动物,因其贝壳形状酷似斗笠而得名。笠贝生活在海洋与陆地交接、环境条件复杂、各种因子变化怠骤的潮间带,因而被用作研究潮间带生态学的常用材料。笠贝对于潮间带的潮汐作用及日晒干燥等不利因子的影响有着特殊的忍受... 详细信息

笠贝是海洋软体动物,因其贝壳形状酷似斗笠而得名。笠贝生活在海洋与陆地交接、环境条件复杂、各种因子变化怠骤的潮间带,因而被用作研究潮间带生态学的常用材料。笠贝对于潮间带的潮汐作用及日晒干燥等不利因子的影响有着特殊的忍受能力。它身体很小,大的也不超过数厘米;但是在潮间带的垂直分布是比较高

关键词：笠贝栖息环境贝壳

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南极海底探险记

世界科学 1993年第8期 48-50页

作者： David Campbell 胡季平

有机会去南极探险的人寥寥无几,能身着潜水服在南极大陆周围冰冷的海水中调查生命的人更是曲指可数。在南极用轻潜呼吸器潜水,在地球上乃是与太空行走最为接近的举动。当水温跌到。.4OC,一位未加防护的潜水者将很快失去知觉,入水仅几分... 详细信息

有机会去南极探险的人寥寥无几,能身着潜水服在南极大陆周围冰冷的海水中调查生命的人更是曲指可数。在南极用轻潜呼吸器潜水,在地球上乃是与太空行走最为接近的举动。当水温跌到。.4OC,一位未加防护的潜水者将很快失去知觉,入水仅几分钟就会死亡.我为了在南极半岛外1的公里的乔治国王岛海军湾潜水,穿了几层毛衣和毛袜、连身的氯丁橡胶

关键词：笠贝潜呼吸大陆架大陆棚大陆边缘甲壳动物端足类南极被囊动物海底