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鱼类雄核发育的研究进展 |
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Carassius auratus)、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudrus)、斑马鱼(Brachydanio rerio)等〔1～18〕。为使读者了解雄核发育的研究进展，现将国内外雄核发育的研究结果综述如下：
1 卵细胞染色体遗传失活
卵细胞染色体遗传失活是人工诱导雄核发育的关键之一，目前采用的方法有电离辐射、非电离辐射─—紫外线、化学方法及卵子的过熟或老化等手段来获得雄核发育单倍体。
1．1 电离辐射
电离辐射具有较好的穿透力，主要能诱发染色体的断裂。应用电离辐射使卵细胞染色体遗传失活的一个严重问题是细胞质中的线粒体DNA、信使RNA以及其他结构可能连同染色体DNA一起被破坏。但尽管如此，电离辐射仍不失为一种有效的辐射源〔19〕。Purdom〔1〕曾采用67kR的60Co－γ射线辐射川鲽卵子，获得雄核发育单倍体胚胎。Romashov等〔20〕使用更高剂量的γ射线诱发的泥鳅(M．fossilis)雄核发育单倍体比雌核发育单倍体具有更严重的问题。Arai等〔2〕采用50～60kR的剂量处理马苏大麻哈鱼卵子，40天后，单倍体产量为35％；虹鳟鱼卵采用30、36、40kR的60Co－γ射线辐射后，获得了较理想的灭活效果〔3～7〕，但剂量为50kR时，单倍体核中发现有雌核的DNA片段。使用剂量为88kR灭活溪红点鲑鱼卵时，其单倍体胚胎发育存在着比较严重的问题〔8〕。辐射鲤、鲫鱼卵的最佳剂量为20～25kR〔10〕。染色体加倍结果表明，60Co－γ射线的最佳辐射剂量应介于20～40kR之间，过高的辐射线剂量容易破坏卵子功能的完整性。
采用60Co－γ射线对卵子灭活时，卵子一般放入玻璃试管或塑料管中，管子周围用碎冰包围，使温度保持在2～4℃，为确保辐射剂量的一致，必须考虑试管与辐射源的距离和钴源的强度。
X射线（25～30kR）对鲤、鲫鱼卵进行辐射时，雌性原核不能全部失活〔9,13〕；而斑马鱼卵在放入盛有银大麻哈鱼(Oncorhynchus hisutch)卵巢液的培养皿中进行辐射处理时，剂量为5000R时胚胎发育异常，胚后均死亡，剂量为10 000R时，有50％出现单倍体综合征，另50％出现结构上不正常的单倍体。剂量为15 000R时，14％为单倍体，其中7．1％为正常的单倍体，92．9％为非正常的单倍体〔16〕。这表明，采用X射线为辐射源，除了辐射剂量外，鱼的种类和卵的大小以及辐射过程中卵巢液的使用等对鱼卵的遗传失活也有一定的影响。
1．2 非电离辐射——紫外线(UV)
紫外线是一种安全廉价易得的射线，在研究中具有极大的应用前景。紫外线主要作用在DNA上，经紫外线照射后的DNA氢键断裂，同一链上相邻的或双螺旋相对应的两条链上的胸腺嘧啶之间形成胸腺嘧啶二聚体(thymine dimers)，胸腺嘧啶二聚体的形成使双螺旋的两链间的键减弱，使DNA结构局部变形，从而严重影响DNA的正常复制和转录。但某些鱼卵的不透明性以及受精前后卵核不呈现任何特殊的方向，可能使得应用紫外线使这些鱼类的卵子染色体失活成为问题。正因为它的低穿透力，紫外线可能具有对卵细胞质成分的损伤降低到最低限度的优点〔19〕。
采用紫外线对鱼卵进行干法灭活，发现5～72 mJ/cm2的辐射剂量，会对鲤鱼卵细胞质造成严重损伤，而且只获得11．2％～20．0％的单倍体〔11〕。原因是干法灭活时只有当动物极面向紫外灯时，才能获得雌核失活，因此单倍体产量较低。将尼罗罗非鱼卵放入盛有少量水的培养皿中进行辐射，72mJ/cm2的剂量最佳，但单倍体发生率也仅有26．7％〔12〕；若将泥鳅卵子放入几乎透明的玻璃纸制成的小盒中，加入1．5ml的Ringer氏液，上下两面安装紫外灯进行紫外辐射，当剂量为112．5和126 mJ/cm2时，90％的鱼苗表现为单倍体症状〔14,21〕；将鲤鱼卵放入人工合成卵巢液(配方见Epler等〔22〕)中进行辐射处理，边辐射边搅动卵子，剂量为250 mJ/cm2时，单倍体产量最高达52％〔11〕。
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