平角涡虫早期胚胎发育过程中细胞命运的显微追踪研究
Microscopic Tracing Study on Cell Fate during Early Embryonic Development in Planocera Riticulata
涡虫是扁形动物门典型代表动物之一,具有三胚层和两侧对称机制.作为两侧对称动物早期的分支,涡虫在动物进化中出现了中胚层、神经中枢和感光的眼点等重要结构.由于中胚层的出现,涡虫产生发达的肌肉组织,极大的增强了动物的运动能力;梯形神经中枢系统的出现,加强了动物在复杂外界环境中趋利避害的适应能力.这些结构不仅使得它们在由漂浮生活或固着生活向自由爬行生活转变,更为进化史上动物上陆提供了基础,属于动物进化过程中一个重要性的新阶段.因此,涡虫是研究两侧对称对生命起源与演化、进化史上中胚层的形成以及神经系统演化的好材料.涡虫中有一些类群的早期卵裂为螺旋式卵裂,与高等螺旋式卵裂动物,如软体动物、环节动物的早期胚胎发育过程很相似.因此,对于涡虫胚胎发育的研究,也有助于研究螺旋式卵裂的起源与演化过程中的许多科学问题.本研究运用人工授精方法对多肠目的平角涡虫进行人工授精,并获得无卵外胶膜的胚胎.在实验室条件下探索相关培养条件,使其正常卵裂并发育成幼虫,从而为平角涡虫胚胎发育过程的研究提供实验材料,以获得多肠目平角涡虫早期卵裂各个时期的胚胎.然后利用显微注射技术,在不同的胚胎时期对胚胎细胞进行显微注射和标记,并记录注射情况(包括注射物名称与剂量,受体细胞的时期和细胞编号,注射后胚胎的发育情况如时间、成活率、畸变率等).利用这种步骤简单、观察迅速、对实验材料基本无毒害作用的方法,研究平角涡虫在胚胎发育过程中的组织分化和器官分化过程.为了更好的观察,本论文用DiI(1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate)作为细胞膜荧光探针,通过普通光镜和荧光对比观察,成功得到较为准确的胚胎发育图片.实验结果显示:(1)平角涡虫人工授精获得无外胶膜卵的方法以及胚胎培养条件得到优化..(2)DiI荧光标记平角涡虫后,活体胚胎的标记结果呈100%阳性,发红色荧光.(3)胚胎在二细胞时期可能已经发生潜在分化(4)胚胎从4细胞开始的各时期细胞会存在发育不同步现象,这也从一定程度上说明了细胞的潜在分化.应用显微注射技术、胚胎荧光标记技术对裸露的胚胎进行研究,能够更加精细地观察多肠目涡虫早期发育过程的形态变化,对于深入开展多肠目涡虫胚胎发育的研究具有重要参考价值,对细胞命运分子机制的研究具有启发意义.
- 作者：
- 赵军
- 学位授予单位：
- 鲁东大学
- 专业名称：
- 动物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 王晓安
- 中图分类号：
- Q954-3
- 关键词：
- 平角涡虫；胚胎发育；人工授精；显微注射；荧光标记
- Planocera riticulata；embryonic development；artificial insemination；microinjection；fluorescence labeling