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1、斑馬魚的發(fā)育歷程,劉婷婷,合子期,卵裂期,原腸期,囊胚期,早幼期,體節(jié)期,孵化期,咽囊期,合子期(0-0.75h),新受精的卵子直至其第一次卵裂發(fā)生,稱合子期(圖3),約受精后40分鐘。受精時(shí)形成的合子直徑約0.7mm。合子期只含有一個(gè)分期,但其間也發(fā)生很多變化,可以很容易劃分這一時(shí)期(見HisaokaandBattle,1958)。,卵裂期(0.75-2.25h),2-細(xì)胞期(3/4 h) 4-細(xì)胞期(1 h) 8-細(xì)胞期(1.25 h) 16-細(xì)胞期(1.5 h) 32-細(xì)胞期(1.75 h) 64-細(xì)胞期(2 h),卵裂期胚胎。除B外均為正面觀,B顯示的是胚胎在動(dòng)-植物極的扭曲,約偏離正
2、面45。A:2-細(xì)胞期(0.75h);B:4-細(xì)胞期(1h);C:8-細(xì)胞期(1.25h);D:16-細(xì)胞期(1.5h);E:32-細(xì)胞期(1.75h);F:64-細(xì)胞期(2h)。比例尺=250m,囊胚期(2.25-5.25h),囊胚期指從128-細(xì)胞期或第8次合子細(xì)胞分裂開始形成球形胚盤直到第14次卵裂開始原腸期為止這一段時(shí)期。此期有很多重要事件發(fā)生:胚胎進(jìn)入囊胚中期轉(zhuǎn)變(midblastula transition, MBT)、卵黃合胞體層(the yolk syncytial layer, YSL)形成、外包(epiboly)開始。外包將一直持續(xù)到原腸期。 此期用“實(shí)囊胚”( “ster
3、eoblastula”)稱之可能更準(zhǔn)確,因?yàn)檫@一術(shù)語意味著胚胎還沒有形成囊胚腔(blastocoele),而事實(shí)正是如此(圖8),僅在胚盤深層細(xì)胞之間存在不規(guī)則的間隙。卵裂取向不確定,比卵裂期亦更不規(guī)則。此后卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞從整齊的細(xì)胞面伸出,不論從側(cè)面還是從頂面觀都是如此,因而確定此期分期用細(xì)胞大小判斷比用細(xì)胞位置判斷更為有效。從動(dòng)物極觀,胚盤呈輕度橢球形(尤在早期)。,囊胚期胚胎正面觀。A:256-細(xì)胞期(2.5h);B:高囊胚期(3.3h);C:高囊胚期和橢形期之間的轉(zhuǎn)變(3.5h);D:橢形期和球形期之間的轉(zhuǎn)變(3.8h);E:穹頂期(4.3h);F:30%-外包期(4.7h)。比例尺
4、=250m,原腸期 (5.25-10h),外包運(yùn)動(dòng)的繼續(xù),以及形態(tài)發(fā)生細(xì)胞的內(nèi)卷(involution)、集合(convergence)和延伸(extension)運(yùn)動(dòng)的發(fā)生,產(chǎn)生了原始胚層和胚軸。 內(nèi)卷運(yùn)動(dòng)的開始意味著原腸期的開始,目前可以說是發(fā)生于50%-外包時(shí)(圖11A)。結(jié)果在達(dá)到50%-外包后的數(shù)分鐘內(nèi)出現(xiàn)了一個(gè)增厚的外圍區(qū)域,稱作胚環(huán)(germ ring),幾乎與此同時(shí)完全包圍了囊胚邊緣(圖11B,及C箭頭所指)。隨后集合運(yùn)動(dòng)幾乎同樣快速地沿胚環(huán)產(chǎn)生一個(gè)局部的堆積,稱胚盾(embryonic shield , 圖11D,及E箭頭所指)。在發(fā)生這些事件期間,外包暫時(shí)中止,但胚盾形成后
5、外包又繼續(xù)。胚層邊緣沿卵黃細(xì)胞延伸直至將其完全包繞(圖11F-L)。其延伸近乎恒定速度進(jìn)行,約每小時(shí)包繞卵黃細(xì)胞的15%,這也提供了大部分原腸期分期的有用指標(biāo)(圖12)。 正因?yàn)槟遗咂跊]有囊胚腔,原腸期既沒有消化道(archenteron),也沒有胚孔(blastopore)。DEL細(xì)胞在胚層邊緣進(jìn)行內(nèi)卷,因而發(fā)揮了胚孔的作用。內(nèi)卷通過將胚層向后折疊形成胚環(huán)。因此,胚環(huán)內(nèi)由兩個(gè)胚層:位于上方的稱上胚層(epiblast),在整個(gè)原腸期繼續(xù)給位于下方的下胚層(hypoblast)提供細(xì)胞。注意到上、下胚層這些術(shù)語可同樣描述鳥類胚層結(jié)構(gòu),但所命名的胚層在這兩種脊椎動(dòng)物中似乎完全不同。,原腸期發(fā)育。
6、A:50%-外包期(5.25h);B:胚環(huán)期(5.7h);C:動(dòng)物極觀胚環(huán)期 D:胚盾期(6h),胚盾標(biāo)志背側(cè),是胚環(huán)左側(cè)增厚區(qū)域;E:動(dòng)物極觀胚盾期,箭頭指示胚盾;F:70%-外包期(7.7h),G:70%-外包期腹側(cè)觀,H:75%-外包期(8h),箭頭示腹側(cè)薄的排泄區(qū);I:80%-外包期(8.4h)背側(cè)觀,箭頭示軸中胚層與中線邊界,近軸中胚層在其一側(cè);J:90%-外包期(9h),在一些胚胎中可見尾芽(箭頭所示);K:90%-外包期腹側(cè)觀,前側(cè)脊索前板(對比G)增大為小膨出;L:尾芽期(10h),箭頭示小膨出,短箭頭示尾芽,尾芽腹側(cè)(即此圖左側(cè))的顯著區(qū)域顯示外包結(jié)束時(shí)卵黃消失處。比例尺=2
7、50m,體節(jié)期(10-24h),此期發(fā)生了一些有趣的形態(tài)學(xué)變化:體節(jié)發(fā)生、器官原基可見、尾芽更為顯著、胚體延長(圖15)、AP和DV軸變得明確、第一次出現(xiàn)細(xì)胞發(fā)生形態(tài)分化以及胚體開始運(yùn)動(dòng)。此期可稱“尾芽期”,因?yàn)樵诖苏麄€(gè)時(shí)期,尾芽一直存在于不斷伸長的胚軸末端。,咽囊期(24-28h),對斑馬魚,大約此期位于胚胎發(fā)育的第二天。胚胎此時(shí)是最明顯的雙側(cè)結(jié)構(gòu)生物,進(jìn)入咽囊期時(shí)的脊索已發(fā)育良好,新完成的一組體節(jié)已伸入長尾末端。神經(jīng)系統(tǒng)凹陷并向前延伸。隨著咽囊期期間后腦(metencephalon)中的小腦快速形態(tài)發(fā)生,腦分為五葉。 此期的命名注意到了咽弓原基,其早期存在但不易分辨出。咽弓在此第二天從耳囊
8、腹側(cè)可見約耳囊兩倍長的原基區(qū)域迅速發(fā)育。七個(gè)咽弓均由此原基發(fā)育,其間一個(gè)顯著的邊界(圖31箭頭)出現(xiàn)于咽弓2和3之間。此邊界甚為重要,因?yàn)殡S后其前面的咽弓(顎(mandibular)、舌(hyoid)弓)將形成下頜(jaws)和腮蓋(operculum),而其后面的咽弓(腮(branchial)弓)將形成腮(gills)。 因其高度可折射的胞質(zhì)顆粒,孵化腺細(xì)胞是整個(gè)咽囊期心包區(qū)域的重要特征。 咽囊期前幾小時(shí),胚胎繼續(xù)始于15h的快速伸長,但隨后伸長速度突然下降。這一變化的發(fā)生時(shí)間約在31-32h,大約和上文討論過的尾部形態(tài)伸直的結(jié)束有關(guān)。新的伸長速度一直保持到余下的胚胎發(fā)生時(shí)間。 頭部也伸直。
9、在咽囊期其先是迅速向背側(cè)抬起,隨后速度變慢,可利用這一變化快速確定胚胎的大致分期。側(cè)面觀,我們假想了兩條線:一條通過耳和眼的中線,為頭軸;另一條沿脊索,平行于約5-10體節(jié)的水平肌隔,為軀干軸。一種估算兩線夾角,即頭-軀干夾角(head-trunk angle , HTA)的方法是將胚胎置于培養(yǎng)皿中,并使其尾部指向觀察者.,孵化期(48-72h),早幼期,到第三天,孵化的幼體已完成其大部分形態(tài)發(fā)生,繼續(xù)快速生長。隨后幾天的一些顯著變化包括鰾的膨脹以及口向前-背側(cè)繼續(xù)伸出(圖39G, H)。虹膜細(xì)胞反射帶更亮更長,腹部卵黃帶同時(shí)向兩個(gè)方向伸長。腸道向腹側(cè)下移,更易見。卵黃延伸部幾乎空出。 孵化期胚胎通常靜息,而早幼期逐漸開始活躍游動(dòng),并運(yùn)動(dòng)其頜、鰓蓋、胸鰭以及眼睛。這些發(fā)育使之有了快速的逃逸反應(yīng),并出現(xiàn)呼吸、捕食等活動(dòng)的先兆。,謝謝觀看,