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杂交扇贝的细胞遗传学研究

赵洋  
【摘要】: 本论文在染色体水平对虾夷扇贝♀×栉孔扇贝♂杂交以及栉孔扇贝×华贵栉孔扇贝正反交等几个扇贝杂交组合进行了细胞遗传学研究。通过优化扇贝染色体制备的方法,研究了各杂交子代及其双亲的核型,并进行了比较;发现了在扇贝杂交过程中产生的特殊的细胞遗传学现象,并提出了相应的解释假说。 首先,针对扇贝生物的染色体核型研究,对扇贝染色体制备的条件进行了优化。确定成体扇贝鳃丝或者担轮幼虫期的早期胚胎是较为优良的染色体制备取材来源,而性腺材料、进入D型幼虫期以后的扇贝胚胎则较难以制备优良的染色体分裂相。研究结果表明,针对鳃丝组织,取材后,使用Ringers液或消毒海水中漂洗10分钟;海水配0.04%的秋水仙素处理50分钟;0.075M氯化钾低渗30分钟;正常固定滴片制备的染色体形态、分散良好。胚胎材料收集后在海水配制的0.0296的秋水仙素中处理2小时30分钟;0.075M氯化钾低渗20分钟;不完全替换法固定可以获得分散良好、形态清晰的染色体分裂相。本论文还对PHA等外源凝集素对扇贝成体组织染色体的制备的影响进行了研究,结果未观察到PHA对增加扇贝染色体分裂相有显著的影响。 对虾夷扇贝♀×栉孔扇贝♂杂交组合的杂种成贝及其亲本扇贝的染色体核型进行分析,研究结果表明,栉孔扇贝共有2n=38条染色体,核型公式为2n=38=6m+10sm+22t,染色体臂数NF=54;虾夷扇贝共有2n=38条染色体,核型公式为2n=38=6m+10sm+16st+6t,染色体臂数NF=54。对55个杂种成贝的染色体分裂相的分析表明,杂种贝的染色体组拥有38条染色体。然而,对形态清晰的杂种贝染色体分裂相的研究结果表明不能够将它们的每条染色体进行一一对应,而是呈现出多种核型,各染色体分裂相不能统一。另外,在父母本染色体组中特征明显的几对染色体也没有出现在子代的染色体分裂相里。这种特殊的细胞遗传学现象在之前的贝类学研究中是没有过报道的。 同样的现象出现在了对栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂的杂交组合中。该杂交组合产生的子代杂交贝各种经济性状良好,并在外部形态上偏向母本栉孔扇贝。对该杂交组合的亲本华贵栉孔扇贝的染色体核型分析表明,华贵栉孔扇贝 杂交扇贝的细胞遗传学研究 共有Zn=32条染色体,核型公式为2n=32=6m+26t,染色体臂数NF=38。然而, 根据研究结果,杂种子贝的染色体数目并非预期的35条,而是38条。并且, 同前面研究的那一组杂交组合相似,该杂种子贝的染色体核型不能统一,呈现 多态性。 针对在上述的扇贝杂交中出现的特殊的细胞遗传学现象,为防止人为原因 造成受精污染等,本研究设计了单雌单雄的单对扇贝杂交,研究杂种子代的早 期胚胎染色体。分别对栉孔扇贝早x华贵栉孔扇贝占(正交)、华贵栉孔扇贝早 X栉孔扇贝占(反交)两组杂交组合进行了研究。研究结果表明:反交子代拥有 符合预期值的35条染色体以及可以统一的染色体核型;在反交子代的分裂相中 有与华贵栉孔扇贝相同核型的染色体,证实了该杂交过程中雌核发育现象的存 在。与此相对应,对正交子代染色体的统计结果表明,约l/3的染色体分裂相 拥有35条染色体,而1/3的染色体分裂相拥有38条染色体;正交子代的染色 体核型也具有多态性,不能统一。对照组栉孔自交的结果则符合预期值。 对本研究所发现的特殊细胞遗传学现象,本论文提出了几种可能的假说。 包括:1.精子参与卵子减数分裂;2.雌核发育及部分雌核发育;3.突变;4. 染色体替换;5.核质不相容等几种假说。 本研究对多个扇贝杂交组合进行了染色体核型研究,是进一步对杂交扇贝 做细胞遗传学研究的基础性工作,以期为将来建立规范的亲本选择、杂种鉴别 技术进行基础性研究,并为长期的良种选育打下坚实的理论基础。


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