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细胞松弛素B对鲍受精卵超微结构的影响

2017-11-15 7页 doc 53KB 28阅读

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细胞松弛素B对鲍受精卵超微结构的影响细胞松弛素B对鲍受精卵超微结构的影响 ( ) 摘要 : 细胞松弛素 B CB作为一种微丝解聚剂 ,可用于诱导贝类三倍体 ,但由于其毒副作用导致了受精 ( ) 卵死亡和发育异常 。通过透射电镜观察比较了皱纹盘鲍 Haliotis discus hannai 正常受精卵与 CB 处理后 的受精卵亚显微结构的变化 ,结果显示 ,CB 对线粒体等细胞器的破坏 ,造成了受精卵的代谢缺陷 ,是导 致鲍受精卵孵化率低的原因之一 。 关键词 : 细胞松弛素 B ;皱纹盘鲍 ;受精卵 ;细胞超微结构 () 中图分类号 :S917 ,Q95...
细胞松弛素B对鲍受精卵超微结构的影响
细胞松弛素B对鲍受精卵超微结构的影响 ( ) 摘要 : 细胞松弛素 B CB作为一种微丝解聚剂 ,可用于诱导贝类三倍体 ,但由于其毒副作用导致了受精 ( ) 卵死亡和发育异常 。通过透射电镜观察比较了皱纹盘鲍 Haliotis discus hannai 正常受精卵与 CB 处理后 的受精卵亚显微结构的变化 ,结果显示 ,CB 对线粒体等细胞器的破坏 ,造成了受精卵的代谢缺陷 ,是导 致鲍受精卵孵化率低的原因之一 。 关键词 : 细胞松弛素 B ;皱纹盘鲍 ;受精卵 ;细胞超微结构 () 中图分类号 :S917 ,Q954 文献标识码 :A 文章编号 :025023263 200205214204 Effect of Cytochala sin B on the Ultra structure of Fertilized Eggs of Abalone ( Haliotis disc us ha n nai ) ? ? ? ? SUN Zhen2Xing WANG Ru2Cai J IANG Ming L IU Xiao2Yun ( ?Yantai Normal University Yantai 264025 ; )?Ocean University of Qingdao Qingdao 266003 , China ( ) Abstract :Cytochalasin B CBis an inhibitor of microfilament . It is extensively used for polyploid induction in shellfish. However because of its toxicity CB treatment often results death and abnormal development of the fertilized eggs. We have observed the ultrastructure of normal fertilized eggs and ( ) CB treated eggs of the abalone Haliotis discus hannai , and compared normal and abnormal eggs ( ) with transmission electron microscope TEM. The results indicate that CB breaks down cell organs such as mitochondria etc . ; it causes the metabolic disturbance of fertilized eggs. This is one of the reasons how the low hatch rate of abalone fertilized eggs. ( ) Key words :Cytochalasin B ; Abalone Haliotis discus hannai ; Fertilized eggs ; Ultrastructure ( ( 用细胞松弛素 B cytochalasin B ,以下简称 Haliotis discus响 是 很 有 必 要 的 。皱 纹 盘 鲍 ) CB处理受精卵是诱导海洋贝类三倍体的有效 ) hannai 属腹足纲 、鲍科 , 是一种重要的海洋经手段之一 。但是 ,在诱导贝类三倍体的实践中 5 济贝类 ,近年来也进行了诱导三倍体的研究。已经注意到 , 由于 CB 处理的毒副作用导致受 1 2 笔者等在观察了皱纹盘鲍卵的超微结构的基础 精卵死亡、胚胎发育迟缓或幼虫发育异常 6 上,对诱导皱纹盘鲍三倍体时 , 经不 同 浓 度 3 ,4 等。但对 CB 这种毒副作用的细胞学机制 , CB 处理后的受精卵的超微结构变化进行了观 察 ,以期为研究 CB 对海洋贝类早期发育的毒 正常线粒体具有双层膜结构 ,外膜明显 ,内膜内 副作用提供细胞学方面的基础资料 。褶形成短管状的嵴 ,线粒体内部充满电子密度 (较小的基质 ,基质中含有致密的嗜锇颗粒 图版 1 材料与 ) ?:2。 111 实验材料来源 皱纹盘鲍的亲鲍取自烟 212 不同浓度 CB 处理后的鲍受精卵超微结 构的变 化台附近海区 ,选用性腺发育成熟的 2,3 个雄鲍 皱 纹 盘 鲍 的 受 精 卵 在 浓 度 为 015 mgΠL 的 CB 海水溶液中处理 15 min 后 ,观察到 和 4,5 个雌鲍排放的精 、卵 ,经受精后作为实 的各种细胞器的结构无明显变化 ,大多数线粒 验材料 。 (112 实验步骤 实验组采用与 CB 诱导皱纹盘 体结构正常 ,但可见个别线粒体外膜破损 图版 ) 鲍三倍体时相同的浓度 ,即 015 mgΠL 、110 mgΠL ?:2。 5 和 115 mgΠL,对照组不含 CB 。实验组与对照 CB 浓度为 110 mgΠL 时 ,线粒体的外膜开始 ( 组的卵子同时受精 ,实验组在受精后 10 min 将 溶解 ,内嵴部分瓦解 ; 高尔基复合体 Golgi com2 ( ) ) 受精卵分别置于不同浓度 CB 海水溶液中处理 plex的膜囊结构出现异常 图版 ?: 3; 脂滴的 μ15 min 后 ,再分别移入含有 100lΠL 的二甲基亚 电子密度变得不均匀 ,部分脂滴的不定形膜出 砜海水溶液中洗卵 30 min ,以除去残留在卵子 现萎缩 ,卵黄颗粒与脂滴之间的游离核糖体受 () 面的 CB ,然后将受精卵移入正常海水中并取 到破坏 图版 ?:4。 样 。取样时 ,分别用吸管随机吸出部分受精卵 , CB 浓度为 115 mgΠL 时 ,脂滴的不定形膜萎 () 用筛绢滤去海水后进行固定 。各实验组与对照 缩加剧 图版 ?:5; 线粒体双层膜明显溶解 ,基 组的其余受精卵分别置于 1 000 ml 烧杯中 ,在 质变为大而不规则的絮状致密物 ,整个线粒体 水温 20,21 ?条件下孵化培育 ,用以观察孵化 趋于解体 ;卵质中的游离核糖体进一步散失 ,同 率 。时可见个别卵黄颗粒表面的限制性被膜破损呈 () 113 电镜样品制备与观察 实验材料经 215 % 模糊状 图版 ?:6。 戊二醛预固定 ,1 %锇酸后固定 ;乙醇梯度脱水 , 213 不同浓度 CB 处理后鲍受精卵的孵化率 Epon 812 环氧树脂包埋 ;L KB 超薄切片机切片 , 各实验组的受精卵经 015 mgΠL 、110 mgΠL 和 最后用醋酸铀和柠檬酸铅双重染色 。日立 H2 115 mgΠL 的 CB 处 理 后 , 其 孵 化 率 分 别 为 7000 型透射电镜观察拍照 ,各组分别观察了 307118 % 、7510 % 、6713 % , 而 对 照 组 的 孵 化 率 为 8412 % 。虽然实验组的孵化率与 CB 处理浓度 ,40 个细胞 。 不呈明显的负相关 孵 化 率 是 受 精 后 14 小 ,但各实验组的孵化率均低 114 孵 化 率 的 计 算 于对照组 。 时 ,正常孵化的担轮幼虫数占受精卵总数的百 分率 。3 讨 论 2 结 果 311 CB 对鲍受精卵的毒性效应 用 CB 处理 受精卵时 , 由于 CB 抑制了在细胞分裂中起重 211 鲍正常受精卵的超显微结构 皱纹盘鲍 的卵子为均黄卵 。在鲍受精卵的卵质中 ,均匀 要作用的微丝的聚合 ,使细胞质的运动受到抑 ( 分布 着 大 量 电 子 密 度 很 深 的 卵 黄 颗 粒 yolk 制 ,在减数分裂时无法形成分裂沟 ,从而阻止了 ) granules和一些体积较大 、电子密度均匀 的 无 极体的释放 ,使染色体加倍形成多倍体 。当 CB ( ) 定形膜包囊的脂滴 lipid droplet , 在卵黄颗粒 作用于微丝的同时 ,也会对受精卵内的其它细 ( 与脂滴之间充满着游离状态的核糖体颗粒 图 胞器产生一定影响 。从本研究的观察结果中可 ) 版 ?:1。 以看 出 , 线 粒 体 对 CB 的 毒 性 作 用 较 为 敏 感 ( ) 当 CB 浓度为 015 mgΠL 时 , 即有个别线粒体出 鲍的卵质中有许多线粒体 mitochondrion, 心 ,是细胞能量的供应站 ,它担负着细胞的代谢 CB 对海洋动物的受精卵确有一定的毒副作用 。 4 () 作用 ,向机体提供能量 ,因为三磷酸腺苷 ATP内村等认为由于 CB 的作用 , 一部分肌动蛋 的合成是通过线粒体的氧化磷酸化实现的 ; 线 白纤维被破坏后分化产生的异常细胞 ,可能是粒体的嵴则与细胞呼吸强度 有 很 大 关 系 。因 CB 导致贝类幼虫发育畸形的原因之一 。本文 的观察结果与上述结论是相 吻 合 的 。笔 者 认 此 ,线粒体的损伤必然影响受精卵发育过程中 的能量代谢和呼吸作用 ,导致受精卵的代谢缺 为 , CB 对线粒体 、脂滴等细胞结构的破坏 , 造 陷 。 成了受精卵的代谢缺陷 ,从而导致鲍受精卵和 胚胎发育异常 ,这也是 CB 诱导鲍三倍体时 ,影 此外 ,细胞中的脂滴可以转化为脂蛋白 ,发 ( ) 响三倍体孵化率的重要原因之一 。育为脂质卵黄粒 lipoprotein yolk; 核糖体是细 胞内蛋白质生物合成的重要场所 ,在蛋白质合 参考 文 献 成中起着装配机的作用 ; 高尔基复合体具有对 1 Downing S L ,Allen S KJ r . Induced triploidy in the Pacific oys2 蛋白质修饰加工 、并将蛋白质分选后送往细胞 ters , Crassostrea gigas , optimal treatments with cytochalasin B 不同部位的功能 。因此 ,这些细胞结构受到破 depend on temperature . Aquaculture ,1987 ,61 :1,15. 坏 ,对受精卵的发育无疑是有害的 。Wada K T , Komaru A ,Uchimura Y. Triploid production in the 2 312 CB 对鲍受精卵发育的影响 本研究采用 Japanese pearl oyster , Pinctada f ucata martensii . Aquaculture , 1989 ,76 :11,19. 的 CB 浓度 ,与笔者用 CB 诱导鲍三倍体时的浓 Barber B J ,Mann R ,Allen S K J r . Optimization of triploid in2 3 度完全一致 。实验表明 , CB 浓度为 015 mgΠL 、 ( ) duction for the oyster Crassostrea virginica Gmelin. Aquacul2 110 mgΠL 和 115 mgΠL 时 ,都能使鲍受精卵形成ture ,1992 ,106 :21,26. 三倍体 ,但随着 CB 浓度的增大 ,虽然三倍体诱 内村佑之 ,平田智法 ,阿部俊之助. Y の t J S SB t ? 4 副作用 を受 けた< ? ? E J 胚 の 生段阶. 水产增殖 , 导率提 高 了 , 但 受 精 卵 的 孵 化 率 却 呈 下 降 趋 5 () 1994 ,42 3:447,452 . 势。本实验中 , 经上述 三 组 CB 浓 度 处 理 过 孙振兴 ,李诺 ,宋志乐等. 皱纹盘鲍三倍体诱导条件及其 5 的受精卵 ,其孵化率也都明显低于对照组 ,这说 () 室内饲育试验. 水产学报 ,1993 ,17 3:243,248 . 孙振兴 ,王如才 ,姜明等. 皱纹盘鲍卵的形态与超显微结 明 CB 对鲍受精卵的发育确有明显的影响 。 结() 构. 中国水产科学 ,1997 ,4 1:68,74 . 6 合本文的观察结果 ,CB 导致鲍受精 陈大元 ,宋祥芬 ,赵学坤等. 卵裂的有丝分裂器的旋转与 ( ) 染色体运动机制的研究. 科学通报 , 1989 , 34 3: 217 , 卵发育异常的原因 ,一方面可能与线粒体 、高尔7 219 . 基复合体等细胞器受到一定程度损伤而引起的 代谢障碍有关 ; 另一方面因为鲍在发育早期阶 图版 ? 孙振兴等 :细胞松弛素 B 对鲍受精卵超微结构的影响 SUN Zhen2Xing et al . : Effect of Cytochalasin B on the Ultrastructure of Fertilized ( )? Eggs of the Abalone Haliotis discus hannai Plate 11 正常受精卵中的卵黄颗粒和脂滴 ,其间充满核糖体 ×6 400 ; 21 015 mgΠL 的 CB 处理后 ,个别线粒体的外膜受 ( ) ( ) 损 箭头所示×40 500 ; 31 110 mgΠL 的 CB 处理后 ,高尔基复合体结构异常 、线粒体双层膜溶解 箭头所示 ( ) ×40 000 ; 41 110 mgΠL 的 CB 处理后 ,脂滴的不定形膜出现萎缩 宽箭头所示×7 000 ; 51 115 mgΠL 的 CB 处理 ( ) ( ) 后 ,脂滴萎缩加剧 宽箭头所示×7 000 ; 61 115 mgΠL 的 CB 处理后 ,线粒体趋于解体 细箭头所示,卵黄颗粒 ( ) 的被膜呈模糊状 宽箭头所示×34 000 Y:卵黄颗粒 ; L :脂滴 ; G:高尔基复合体
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