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文檔簡(jiǎn)介
1、斑馬魚胚胎發(fā)育的分期CHARLES B. KIMMEL, WILLIAM W. BALLARD, SETH R. KIMMEL 等 原著俄勒岡大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)學(xué)院;達(dá)特茅斯學(xué)院生物系黃萬(wàn)旭譯浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院摘要:我們對(duì)斑馬魚(zebranfish, Danio rerio )胚胎發(fā)育的分期作了一系列的闡述。我們定義了胚胎發(fā)育的七段時(shí)期(period -合子(zygote )、卵裂(cleavage )、囊胚(blastula )、原腸(gastrula )、分節(jié)(segmentation )、咽囊(pharyngula ),以及孵化期( hatching period )。 這一劃分強(qiáng)調(diào)了發(fā)
2、生于受精后頭3天的主要發(fā)育過(guò)程中的變化情況,同時(shí)我們也回顧了發(fā)生于每一時(shí)期的諸如形態(tài)發(fā)生及其他主要事件。時(shí)期的下一劃分單位是分期( stage )。各分期都有名稱,而非標(biāo) 號(hào),反映了分期序列的靈活性和持續(xù)演變過(guò)程,因?yàn)槲覀儚倪@一物種中還能得到更多。各分期的命名 是基于用解剖立體顯微鏡(dissecting stereomicroscope )觀察活體胚胎所容易觀察到的形態(tài)學(xué)特 征為依據(jù)的,同時(shí)也充分利用了活體胚胎的透明性, 這一性質(zhì)使我們可以用組合顯微鏡 (compound microscope ) 和 Nomarski 干涉相差照明 ( Nomarski interference contr
3、ast illumination) 觀察至U即使很深層的結(jié)構(gòu)。顯微照相(photomicrographs )和組合顯微描圖(composite camera lucida line drawings )則以圖片刻畫了每一分期。 此外還有一些圖像則顯示了發(fā)育過(guò)程中一些可用作分期輔助標(biāo)志的顯著特征。關(guān)鍵詞:斑馬魚,形態(tài)發(fā)生,胚胎發(fā)生,合子,卵裂,囊胚,原腸,分節(jié),咽囊,孵化精品目錄概述2全文組織結(jié)構(gòu) 3.步驟5.溫度與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)育時(shí)間 1.3合子期(0-0.75h ) 1.5卵裂期(0.75-2.25h ) 1.5囊胚期(2.25-5.25h ) 20原腸期(5.25-10h) 28體節(jié)期(10-24
4、h ) 37咽囊期(24-48h ) 56孵化期(48-72h ) 71早幼期80謝辭80感謝下載載概述概述分期為發(fā)育研究提供了準(zhǔn)確度。這是因?yàn)椴煌呐咛ゼ词乖谕蝗后w中一起生長(zhǎng),其發(fā)育亦有不同程度的差異,我們已看到在斑馬魚發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)的不同步性。體外同時(shí)受精產(chǎn)生的胚胎,孵育于溫度合適的稀疏環(huán)境 (28.5 C, 5-10個(gè)胚胎/ml ),最早期即出現(xiàn)不同步性,并隨時(shí)間延續(xù)愈加顯著。通過(guò)對(duì)比顯示,不同群體中的差異比同一群體中的更大?;虿町惸懿糠终f(shuō)明而不能完全解決這一問(wèn)題,因?yàn)榧词箒?lái)自同一斑馬魚克隆系的胚胎其發(fā)育亦有不同步性。就不同胚胎而言,通過(guò)形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)分期可部分解決這一問(wèn)題。例如,頭部的
5、原始三叉神經(jīng)感受神經(jīng)元 P primary trigeminal sensory neurons )和軀干的原始運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元( primary motoneurons )都是在體節(jié)連續(xù)沿體軸出現(xiàn)這段時(shí)期內(nèi)開始軸突發(fā)生的。通過(guò)體節(jié)數(shù)目分期比通過(guò)受精后逝去的時(shí)間分期能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)這些神經(jīng)元在發(fā)育過(guò)程中的位置。參照分期序列來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)?zāi)芴峁┖芎玫姆绞酱_保實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)性,并允許隨后加入新的觀察結(jié)果和數(shù)據(jù)。一系列基于形態(tài)學(xué)的劃分同時(shí)也有利于交流,“18-體節(jié)胚胎”比“受精后18小時(shí)胚胎”這一稱謂含有更豐富的意義,尤其在交叉物種比對(duì)中。以往的斑馬魚發(fā)育分期盡管不如目前的完善,也相當(dāng)準(zhǔn)確地反映了頭一天的胚胎發(fā)育,
6、并提供了多組有用的圖片 (Hisaokaand Battle, 1958; Hisaoka and Firlit, 1960)。Warga 和 Kimmel(1990 )簡(jiǎn)要地描述了囊胚期和原腸期。本系列分期的先前版本見于已出版和發(fā)行的斑馬魚手冊(cè)(The Zebrafish Book , Westerfield,1994 ) 一書。新版做了細(xì)微的修正和補(bǔ)充,更新版本可以電子版形式在 http:/zfish. 獲得。表1.早期發(fā)育的各時(shí)期時(shí)期 h描述合子 0新受精的卵子完成首個(gè)合子細(xì)胞周期卵裂0.75細(xì)胞周期2至7快速同步發(fā)生2精品2.25囊胚快速間時(shí)同步(metasync
7、hronous )細(xì)胞周期(8,9)在原腸中期轉(zhuǎn)變中變?yōu)檠娱L(zhǎng)的異步(asynchronous )周期;隨后外包(epiboly )開始原腸5.25內(nèi)卷(involution )、聚合(convergence) 和延伸(extension )等形態(tài)學(xué)運(yùn)動(dòng)形成上、下胚層和胚軸;持續(xù)到外包運(yùn)動(dòng)結(jié)束分節(jié)10體節(jié)、原始咽弓和神經(jīng)原節(jié)(neuromeres )發(fā)育;原始器官發(fā)生;開始運(yùn)動(dòng);尾部出現(xiàn)咽囊24種系期(phylotypic-stage )胚胎;體軸由先前繞卵黃囊的彎曲狀態(tài)開始伸直;循環(huán)系統(tǒng)、色素沉著和鰭開始發(fā)育孵化48原始器官系統(tǒng)完成快速形態(tài)發(fā)生;軟骨在頭和鰭中發(fā)育;陸續(xù)開始孵化早幼72鏢膨脹;
8、覓食及積極的躲避行為全文組織結(jié)構(gòu)我們命名了每一分期, 而不是像其他序列那樣使用數(shù)字編碼,因?yàn)槊姆制诟鼮殪`活且易于記憶和識(shí)別。分期的定義不是一個(gè)瞬間的時(shí)刻點(diǎn),而只是一個(gè)用以近似定位連續(xù)發(fā)育過(guò)程中一小段時(shí)間的手段。有了分期命名,我們就可以很容易地加入所知細(xì)節(jié),或是為了某一特定的研究在序列中插入一個(gè)新的分期,而無(wú)需求助于諸如小數(shù)、負(fù)數(shù)、正數(shù)這類令人生厭的工具。例如:我們現(xiàn)在描述了一個(gè)5-,隨后又描述了一個(gè)14-,但一項(xiàng)特定的研究可能要用到其間的8個(gè)分期(6-體節(jié),7-體節(jié)等等)此時(shí)我們可以立刻明白其含義(而不必再行描述)。我們強(qiáng)調(diào)的是,這里不作描述并不意味將其排斥 于分期之外。表2.胚胎發(fā)育的分
9、期a分期 h HB描述感謝下載載全文組織結(jié)構(gòu)合子期1-細(xì)胞01 , 2胞質(zhì)流向動(dòng)物極,形成胚盤卵裂期2-細(xì)胞0.753部分卵裂4-細(xì)胞142X2排列的卵裂球8-細(xì)胞1.2552X4排列的卵裂球16-細(xì)胞1.564X4排列的卵裂球32-細(xì)胞1.757規(guī)則的2層卵裂球,有時(shí)4X8排列64-細(xì)胞28規(guī)則的3層卵裂球囊胚期128-細(xì)胞2.2595層卵裂球;卵裂面不規(guī)則256-細(xì)胞2.57層卵裂球512-細(xì)胞2.759層卵裂球;NO : YSL形成1k-細(xì)胞31011層卵裂球;NO:單排YSL核;卵裂細(xì)胞周期輕度不同步高囊胚3.33>11層卵裂球;胚盤開始變平; NO : 2排YSL核;分裂不同步
10、橢形3.6611胚盤變平產(chǎn)生橢球形;NO :多排YSL核球形412球形;胚盤與卵黃之間為水平邊界穹頂4.3313仍為球形;當(dāng)外包開始時(shí),卵黃細(xì)胞向動(dòng)物極頂起30%-外包4.6614胚層如倒置杯狀不均一增厚;邊緣達(dá)動(dòng)植物極距離30%原腸期50%-外包5.25胚層厚度仍不均一胚環(huán)5.66胚環(huán)在動(dòng)物極可見;50%-外包胚盾615胚盾在動(dòng)物極可見;50%-外包75%-外包816背側(cè)明顯增厚;可見上下胚層和排泄( evacuation )區(qū)90%-外包9腦原基增厚;脊索原基從節(jié)板分離尾芽1017尾芽顯著;脊索原基從神經(jīng)突(neural keel )分離;早期小膨出(polster );神經(jīng)突前側(cè)出現(xiàn)中間
11、矢狀溝;100%-外包體節(jié)期1-體節(jié)10.33第一體節(jié)溝5-體節(jié)11.6618小膨出顯著;視囊, Kuperffer囊14-體節(jié)1619EL=0.9mm ;眼基板;腦神經(jīng)元, V形軀干體節(jié);NO :前腎導(dǎo)管20-體節(jié)1920EL=1.4mm ; 0.5<YE/YB<1 ;肌收縮;晶狀體;耳囊;交叉條紋;后腦神經(jīng)元 顯著;尾部延伸26-體節(jié)22EL=1.6mm ; HTA=125 ° ;側(cè)向條紋;耳石(otoliths );原基-3咽囊期原基-524EL=1.9mm ; HTA=120 ° ; OVL=5 ; YE/YB=1 ;視網(wǎng)膜和皮膚早期色素沉著; 中鰭折疊
12、;卵黃血紅細(xì)胞;心臟搏動(dòng)原基-1530EL=2.5mm ; HTA=95 ° ;OVL=3 ; YE/YB>1 ; YB/HD=2;早期觸碰反射和簡(jiǎn)單4精品的應(yīng)激運(yùn)動(dòng);視網(wǎng)膜色素沉著;背側(cè)條帶達(dá)12體節(jié);弱循環(huán);主動(dòng)脈至尾端一半;主靜脈編織;淺胸鰭芽;直尾; NO :尾端細(xì)胞退化;第1大動(dòng)脈弓血液循環(huán)原基-2536EL=2.7mm ; HTA=75 ° ;OVL=1 ; PF(H/W)=3/4 ;早期運(yùn)動(dòng);尾部色素沉著,背部條紋加深;強(qiáng)循環(huán);單一大動(dòng)脈弓對(duì);主靜脈達(dá)尾部3/4 ; NO : PF頂端上胚層緣高胸鰭42EL=2.9mm ; HTA=55 ° ;
13、1/2<OVL<1; YE/YB=1.5;YB/HD<1.3;PF(H/W)=1;去絨膜胚胎游動(dòng)后背上位靜息;YE仍為錐形;PF頂端上胚層緣顯著;早期側(cè)帶;完整的背側(cè)帶;黃素細(xì)胞僅見頭部;虹膜色素細(xì)胞僅見視網(wǎng)膜;心包顯著;NO :心腔;血管段;顆弓和舌弓;前腸發(fā)育;嗅覺纖毛;耳囊壁增厚孵化期長(zhǎng)胸鰭48EL=3.1mm ; HTA=45 ° ;OVL=1/2 ; PF(H/W)=2 ;背上位靜息; YE開始變細(xì),PF突出;背腹側(cè)條紋匯于尾部;側(cè)帶約 6個(gè)黑素細(xì)胞;視網(wǎng)膜上虹膜色素細(xì)胞豐 富;頭部顯著黃色;NO :循環(huán)見于2-4大動(dòng)脈弓及血管段;嗅覺纖毛擺動(dòng);半規(guī) 管(
14、semicircular canal );神經(jīng)丘(neuromast )胸鰭60EL=3.3mm ; HTA=35 ° ;運(yùn)動(dòng)迅速難以分辨;YR變細(xì)融入YB;側(cè)帶約10個(gè)黑素 細(xì)胞;PF變平成鰭形,有明顯的循環(huán);視網(wǎng)膜虹膜色素細(xì)胞環(huán)加深;虹膜色素細(xì) 胞出現(xiàn)于背側(cè);NO : PF軟骨和角質(zhì)鰭條(actinotrichia );腸道;耳囊分2腔; 早期頜軟骨;循環(huán)于5-6大動(dòng)脈弓;口仍小,開于腹側(cè)眼中線突口72EL=3.5mm ; HTA=25 ° ;寬口突出于眼前方;虹膜色素細(xì)胞出現(xiàn)于卵黃帶;虹 膜色素細(xì)胞覆蓋眼部一半;背部黃色與頭部色調(diào)同;NO :腮裂和腮絲芽基;腮弓1-5
15、軟骨;鰥蓋覆住1-2腮弓;匙骨(cleithrum )a EL:胚體長(zhǎng)度;PF:胸鰭;HB :Hisaoka 和Battle (1958)斑馬魚分期大致序列(一直到 HB分期20大致準(zhǔn)確);HD:背側(cè)觀頭部直徑;NO: Nomarski optics ; H/W :高/寬;YB :卵黃球;YE:卵黃延伸部;YSL:卵黃合胞體層;HTA:頭-肢角;OVL:耳囊長(zhǎng)度為從更廣的視角觀察發(fā)育過(guò)程,我們將數(shù)個(gè)分期歸為一組,形成更長(zhǎng)的時(shí)間段稱為時(shí)期(表1),并在文中總結(jié)了發(fā)生在這些時(shí)期內(nèi)的主要事件。術(shù)語(yǔ)表中定義了一些特定的術(shù)語(yǔ),文中黑體字強(qiáng)調(diào)的術(shù)語(yǔ)在分期中是重要的。 表2對(duì)各個(gè)分期作了簡(jiǎn)要的描述,而圖1則
16、展示了相應(yīng)的草圖。 我們可以利用這些資料大致定位我們所感興趣的一個(gè)分期,然后盡可能在文中和其他圖中找到更多細(xì)節(jié)。步驟分期我們可以通過(guò)使用立體顯微鏡觀察活體胚胎來(lái)大致確定發(fā)育分期,通常用透射光(而非反射或入射光)以及高放大倍數(shù)(約 50 x) o在體節(jié)期尾部伸長(zhǎng),如果胚胎仍處于絨膜( chorion )內(nèi),尾部感謝下載載步驟最終將環(huán)繞驅(qū)干和頭部,以致不易觀察。此時(shí),我們必須將胚胎移出絨膜,可以使用5號(hào)鐐子(forceps )手工移去,也可用蛋白溶解酶(proteolytic enzyme )處理。咽囊晚期,一旦受到觸碰,胚胎(如已去除絨膜)會(huì)反射性游走,這種情況下,可用 0.003%三卡因(tr
17、icaine )以麻醉之。反復(fù)麻醉和沖洗 會(huì)嚴(yán)重阻滯隨后的發(fā)育,雖然看起來(lái)似乎輕微。Nomarski 光學(xué)系統(tǒng)裝有Nomarski微分干涉相差光學(xué)系統(tǒng)和倍率15至40的物鏡的組合顯微鏡能揭示活體標(biāo)本更多的細(xì)節(jié),利于精確分期。例如, Nomarski光學(xué)系統(tǒng)可在囊胚期和體節(jié)期實(shí)現(xiàn)最精確的細(xì)胞和體節(jié)計(jì)數(shù)。此夕卜, "原基"期("prim " stages )指后側(cè)線原基(primordium of the posterior lateral line )這一結(jié)構(gòu)的位置,我們必須利用Nomarski光學(xué)系統(tǒng)以準(zhǔn)確確定大部分咽囊期的一些分期。將胚胎麻醉、去除絨膜
18、,并置于橋接蓋玻片之間以利于觀察和隨后的恢復(fù)。6精品感謝下載載° r 31-celf2-cell0>2 h0.75 h/O)44 k 4 7;3 116>ceU32-cetl1.5 h1.75 h不A t J V y4-cell8-cell1 h1.25 h冷嘴產(chǎn)甫 '、J64-cell12S-ceil2 h225 h步驟8256-cel!2.5 h5124112.75 hIk-cell 3 hhigh3.3 hoblong37 hsphere 4 hdome 4,3 h30%-epiboly47 h精品感謝下載載(£二二二二空4二、 V J NX:)k
19、 / 弋之夕50%-epiboly5*3 hgerm ring5.7 h一 .L.1,、:r'i 、/ 一90%-epibolybud9 h10 h,一r3M.一二 f11)一75%-epibolyshield8 h6 h7%'J V /3-somite6-somlte11 h12 h步驟1010-somlte14 h14-somtte16 hI8*somite 18 h21-somite19.5 h精品感謝下載載26-somiteprim-622 h25 hprim>16prim-2231 h35 h步驟12protruding mouth72 hhigh peclon
20、g pecpec fin42 h48 h60 h圖1.斑馬魚胚胎發(fā)育各分期顯微掃描圖。早期動(dòng)物極位于頂端,后來(lái)前緣成為頂端,例外的是原腸胚的胚環(huán)和胚盾期在其側(cè)面觀的圖片下顯示了相應(yīng)的動(dòng)物極(AP)觀圖片。卵裂期和囊胚期圖片為正面觀。胚盾期后為胚胎左側(cè)觀,但在胚盾出現(xiàn)前并不能確切地分辨哪一面是左側(cè)。這里忽略色素沉著。箭頭指示了以下分期判定的一些關(guān)鍵特征:1k-細(xì)胞期:YSL細(xì)胞核;穹頂期:隆起的卵黃合胞體;胚環(huán)期:胚環(huán);胚盾期:胚盾;75%外包期:Brachet裂縫;90%外包期:胚層外圍包裹卵黃;尾芽期:小膨出;3-:第3體節(jié);6-:眼原基(上方箭頭)、Kupeffer囊(下方箭頭);10-:
21、耳基板;21-:晶狀體原基;原基-6期:后側(cè)線原基(背側(cè)觀)、孵化腺(卵黃球 上);原基-16期:心臟;高胸鰭期:胸鰭芽。比例尺 =250 ”精品對(duì)活體胚胎進(jìn)行分期總是比將其致死和固定后再分期要好。例如在伸直和孵化期間的分期需要對(duì)頭部大小和卵黃質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比,而固定期間會(huì)造成不同程度的收縮而破壞了正常的關(guān)系。然而,如果保存良好,我們可以利用其他標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)可靠地對(duì)固定或完全包埋的胚胎進(jìn)行分期,但切割后則不易分期。成像所附圖片均為活體胚胎,后期為麻醉處理。原始圖片被制作為彩色幻燈片(柯達(dá)Ektachrome160T DX ),而黑白插圖由中間底片復(fù)制而成。彩色幻燈片可付費(fèi)向作者索取。顯示整個(gè)胚胎的低倍
22、圖像由Zeiss STEMI立體顯微鏡獲得:將胚胎置于凹槽載片的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中,而不需要蓋玻片,介質(zhì)中含有1.5-3%甲基纖維素(methyl cellulose )以利于預(yù)期定位。顯示部分胚胎的高倍圖像由 Nomarski光學(xué)系統(tǒng)(通常配合 Zeiss 40 x浸水物鏡)攝得,使用 Zeiss UEM組合顯微鏡。將胚胎包埋于蓋玻片 之間,有時(shí)加1%瓊脂以固定。溫度與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)育時(shí)間我們將分期信息轉(zhuǎn)換為“標(biāo)準(zhǔn)發(fā)育時(shí)間”,用字母 h表示,定義為在28.5 C這一適宜溫度孵育下受精后的小時(shí)數(shù)。孵育在其它溫度下會(huì)改變發(fā)育速度,而這在特定研究中可能會(huì)有用。例如,使兩個(gè)胚胎在某一時(shí)間達(dá)到不同的分期以作異時(shí)移植。
23、對(duì)孵育于不同溫度下的胚胎進(jìn)行對(duì)比須謹(jǐn)慎進(jìn)行,因?yàn)椴荒鼙WC當(dāng)溫度變化時(shí)胚胎所有特性均隨發(fā)育速度作同步變化。然而,若是將胚胎保存在25-33 C范圍內(nèi),其發(fā)育似乎正常,超出這一范圍溫度作長(zhǎng)時(shí)間孵育將出現(xiàn)異常。圖2顯示了在極值點(diǎn)的發(fā)育速率,圖右側(cè)的說(shuō)明提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的公式可用以估算出這一范圍內(nèi)的任一溫度下胚胎發(fā)育所能達(dá)到的某一分期。感謝下載載溫度與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)育時(shí)間0 1C 20 3D 40 50 «Q 70 BQ 9。Hour零 d1 development圖2 .孵育于25c和33c的胚胎孵 育速度。A:尾芽期,B:突口期??v軸 為28.5 C標(biāo)準(zhǔn)溫度下孵育的分期。可以 想象,28.5 C下
24、的發(fā)育曲線為通過(guò)原點(diǎn) 的直線,斜率1.0。注意到25 c和33 C 下的發(fā)育曲線均為直線,且斜率在兩圖 中幾乎相同。因此發(fā)育速度隨孵育溫度 而變化,可用以下公式估算任一溫度下 達(dá)到某分期所需發(fā)育時(shí)間:HT =h/(0.055T-0.57). H t為 T 溫度下的發(fā) 育時(shí)間,h是在28.5 C下達(dá)到某分期所 需時(shí)間(見表1)。分期縮寫:c: cell, d: dome, s: shield, b: bud; s: somite, p: prim, hp: high-pec, lp: long-pec, pf: pec-fin, pm: protruding-mouth.方法:對(duì)自然產(chǎn)卵形 成的
25、胚胎進(jìn)行觀察,分3組,每組20-30 個(gè)胚胎,孵育于150ml大燒杯。用多項(xiàng) 指標(biāo)確定分期,并確保取出觀察的胚胎 與保留在燒瓶中的無(wú)發(fā)育差異。因?yàn)榇?打、去絨膜、麻醉等處理會(huì)顯著阻滯發(fā) 育,如此處理的胚胎比長(zhǎng)胸鰭期的對(duì)照 組晚2-6小時(shí)。14精品合子期(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Hisaoka and Battle,1958 )。合子期的分期1-細(xì)胞期(0 h).絨膜膨脹并脫離新受精的卵子(圖 3A)。受精同時(shí)也活化胞質(zhì)運(yùn)動(dòng),約
26、 10分鐘內(nèi)很容易看到。非卵黃胞質(zhì)開始向動(dòng)物極流動(dòng),促使胚盤和卵黃顆粒豐富的植物極胞質(zhì)分離(圖3B)。這一分離在卵裂早期仍在繼續(xù)。圖3 .合子期。A:受精后數(shù)分鐘,絨膜膨脹。 B:受精后約10分鐘,動(dòng)物極朝上的去絨膜合子。非卵黃胞質(zhì)開 始分離進(jìn)入動(dòng)物極。比例尺 =250 g卵裂期(0.75-2.25h )首次卵裂形成的兩個(gè)細(xì)胞,或稱卵裂球在間隔15分鐘后分開(圖4,5)。胞質(zhì)分裂為部分分裂,只是在胚盤底部不完全切開,卵裂球仍通過(guò)胞質(zhì)橋結(jié)構(gòu)相連。這一時(shí)期的6次卵裂通常按規(guī)則的方向方向發(fā)生,因而我們可以通過(guò)卵裂球的排列知道其數(shù)目,而不必一一計(jì)數(shù)。這一時(shí)期和下一時(shí)期的早期都可用Nomarski光鏡劃
27、分每細(xì)胞周期以實(shí)現(xiàn)精確分期。胚盤中所有細(xì)胞都同時(shí)或近似同時(shí)地完成細(xì)胞周期。約在細(xì)胞周期的前半部分,即細(xì)胞間期,細(xì)胞核存在且可見, 感謝下載載卵裂期(0.75-2.25h)核形態(tài)也發(fā)生系統(tǒng)性變化(見下,圖 10)。每個(gè)早間期細(xì)胞核都是球形的,晚間期為類球體,其后隨 細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂,核逐漸變?yōu)闄E球體,直至有絲分裂前期消失。橢球體的長(zhǎng)軸指示了隨后卵裂的取 向。有絲分裂期的染色體很難看到。近有絲分裂晚期,在胞質(zhì)分裂之前,卵裂球形狀變得更圓。卵裂期的分期2-細(xì)胞期(3/4 h ).結(jié)束第一個(gè)合子細(xì)胞周期的首次卵裂形成的卵裂溝是垂直的,一直到32-細(xì)胞期都是如此。卵裂溝在近動(dòng)物極形成,迅速向植物極伸長(zhǎng),
28、只經(jīng)過(guò)胚盤區(qū)域而不經(jīng)過(guò)卵黃區(qū)域(圖4A)。在近于胚盤底部,卵裂溝變?yōu)樗椒较?,?Wilson (1889 )最早描述的黑妒(sea bass )那 種方式切割胚盤,但仍只是部分與底下的卵黃區(qū)域分開。形成的兩個(gè)卵裂球體積相同,似乎不易相互 區(qū)分。隨后的幾次分裂嚴(yán)格按第一次分裂的方向進(jìn)行,然而最終的身體對(duì)稱軸(即背腹軸和前后軸)似 乎并不能完全由卵裂方向決定(Kimmel and Warga, 1987; Abdelilah 等,1994; Helde 等,1994 ),而有些報(bào)道則認(rèn)為可以( Strehlow and Gilbert, 1993; Strehlow 等,1994 )。4-細(xì)胞期
29、(1 h).兩個(gè)卵裂球不完全裂開(圖 4B),裂平面以合適角度穿過(guò)動(dòng)物極和第一次卵裂 面。因而第三細(xì)胞周期開始于2X2排列的4個(gè)卵裂球。從動(dòng)物極看(見圖 6)胚盤呈橢球體,而第二次卵裂面是沿長(zhǎng)軸方向的。16精品圖4 .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,約偏離正面45。A :2-細(xì)胞期(0.75h) ; B: 4-細(xì)胞期(1 h) ; C: 8-細(xì)胞期(1.25 h) ; D: 16-細(xì)胞期(1.5 h) ; E: 32-細(xì)胞期(1.75 h) ; F : 64-細(xì) 胞期(2 h )。比例尺=250 g感謝下載載Wiley-Liss John Inc 惠允。圖5 .
30、受精后(在28.5C),卵裂球數(shù) 目隨時(shí)間變化的理想曲線,此段時(shí)間卵裂 發(fā)生較為同步,在第10細(xì)胞周期的囊胚中 期轉(zhuǎn)變之前。圖6.動(dòng)物極觀,前5次卵裂平面示意圖。外圈為卵黃,A內(nèi)部橢圓為未分裂的胚盤。B-F為連續(xù)的卵裂,奇數(shù)次卵裂沿短軸切割胚盤,偶數(shù)次卵裂沿長(zhǎng)軸切割胚盤。引自 Kimmel等(1991),經(jīng) Wiley & Sons子公司卵裂期(0.75-2.25h)8-細(xì)胞期(1.25 h ).卵裂發(fā)生于第3細(xì)胞周期結(jié)束,仍為不完全卵裂。兩個(gè)獨(dú)立的卵裂面與第1次卵裂面平行,將胚盤切割為2必排列的卵裂球。由于去絨膜胚胎通常側(cè)躺于培養(yǎng)皿,其4-細(xì)胞面(而非2-細(xì)胞面)正對(duì)觀察者。此“正面
31、”觀( Kimmel and Law, 1985a)沿奇數(shù)卵裂面(卵裂溝 1和3可見,圖7)。一直到囊胚晚期去絨膜胚胎總傾向于以此方向平展開,圖1第一部分(到高囊胚期)、圖4 (4B除外)和圖7均為此“正面”觀所得。16-細(xì)胞期(1.5 h ).第4組卵裂同樣沿兩個(gè)面進(jìn)行,均與第2次卵裂面平行,產(chǎn)生4X4排列的細(xì)胞,須小心與8-細(xì)胞期鑒別,因?yàn)槠湔嬗^很相似(圖 4C,D)。第一次出現(xiàn)部分細(xì)胞完全與其他細(xì)胞分離,這些細(xì)胞是位于最中心處的4個(gè)卵裂球。此四分體在圖6E中完全被其他細(xì)胞包繞。全分裂發(fā)生于近16-細(xì)胞期末,因?yàn)榇舜温蚜褱舷葟呐弑P中心底部切開,再向外圍延伸。實(shí)際上,作底部切開的卵裂溝并未
32、到達(dá)外圍,包圍此四細(xì)胞的12個(gè)細(xì)胞(稱外圍卵裂球)仍與卵黃細(xì)胞通過(guò)胞質(zhì)橋相連( Kimmel and Law, 1985a)。此分期之后直到囊胚中期,每次卵裂均能完全或大部分分離非外圍卵裂細(xì)胞,仍不能完全分離外圍卵裂細(xì)胞。18精品圖7.卵裂期正面觀顯微 掃描示意圖,顯示從 4-細(xì)胞期 一直到64-細(xì)胞期卵裂球的世 系關(guān)系。各卵裂球根據(jù)期世系 標(biāo)號(hào),同時(shí)也指出其位置。每 一標(biāo)號(hào)代表胚胎中的兩個(gè)細(xì) 胞,其中一個(gè)在圖中可見,而 另一個(gè)須將胚胎沿動(dòng)-植物極 軸旋轉(zhuǎn)180°才可看到(比如, 此處在4-細(xì)胞期只顯示2個(gè)細(xì) 胞)。在4-細(xì)胞期,細(xì)胞L處于 第1次卵裂面左側(cè),細(xì)胞 R處 于右側(cè)(因此
33、,這里的標(biāo)號(hào) L 和R并非指未來(lái)胚體的左右 側(cè);見正文)。細(xì)胞L分裂產(chǎn)生 L1 (更靠近動(dòng)物極)和 L2o L1 分裂產(chǎn)生L11 (更靠近動(dòng)物極) 和L12,如此等等。對(duì)于64-細(xì) 胞期,深層細(xì)胞沒(méi)有繪出。引自 Kimmel and Law (1985a),經(jīng)由 Academic Press 惠允。32-細(xì)胞期(1.75 h ).第5細(xì)胞周期結(jié)束時(shí)的卵裂通常發(fā)生于四個(gè)平行面,而不是位于第1和3卵裂面之間兩個(gè)平面。然而此時(shí),斜向卵裂溝很明顯。通常 32細(xì)胞呈4x8排列,但除規(guī)則排列之外,不規(guī)則排列也很常見。側(cè)面觀,在外圍和動(dòng)物極之間常可見雙層細(xì)胞。這是因?yàn)榕弑P平面彎曲,外圍細(xì)胞更近于植物極,其中
34、的部分細(xì)胞排到了靠近動(dòng)物極的非外圍細(xì)胞之前。64-細(xì)胞期(2 h ).第6次細(xì)胞周期結(jié)束時(shí)的卵裂是水平的,所以從動(dòng)物極看細(xì)胞排列和 32-細(xì)胞期很相似,只是正進(jìn)入第7次細(xì)胞周期的卵裂球體積較小。側(cè)面觀,細(xì)胞堆疊明顯變高(圖 1, 4F, 7)。第一次出現(xiàn)部分細(xì)胞完全覆蓋其他細(xì)胞。被覆蓋的細(xì)胞(或稱深層細(xì)胞)都是由32-細(xì)胞期的4個(gè)中心感謝下載載囊胚期(2.25-5.25h)細(xì)胞中每個(gè)分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞中的一個(gè)構(gòu)成;而另一個(gè)則仍處于表面,形成胚盤的最上層此時(shí)稱包被層(the enveloping layer, EVL )。與此同時(shí),每個(gè)外圍細(xì)胞的水平卵裂也產(chǎn)生兩個(gè)EVL細(xì)胞,所以64-細(xì)胞期正
35、面觀似有三層 EVL細(xì)胞(圖7)。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” (stereoblastula ”)稱之可能更準(zhǔn)確,因?yàn)檫@一術(shù)語(yǔ)意味著胚胎還沒(méi)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
36、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)。20精品圖8 .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=250師囊胚早期細(xì)胞繼續(xù)同步分裂,和之前節(jié)奏相同(圖 5, 9)。更準(zhǔn)確的說(shuō),囊胚早期的分裂為
37、間時(shí) 同步,因?yàn)橛薪z分裂并不完全同時(shí)發(fā)生,相反,在每個(gè)細(xì)胞周期末期,一條波線穿過(guò)胚盤,近動(dòng)物極 細(xì)胞最先進(jìn)入波線,外圍細(xì)胞最后進(jìn)入。波線一般斜穿胚盤,以致從正面觀可見波線沿胚盤長(zhǎng)軸穿過(guò) 細(xì)胞野。感謝下載載囊胚期(2.25-5.25h)22圖9.囊胚中期轉(zhuǎn)變過(guò)程中 細(xì)胞周期的延長(zhǎng)和同步性的減 弱,開始于第10合子周期(512- 細(xì)胞期)。A中不同的標(biāo)點(diǎn)表示從 三種不同的胚胎中收集的數(shù)據(jù);B 中的分布表示一種胚胎中單個(gè)細(xì) 胞周期的延長(zhǎng)。引自 Kane and Kimmel (1993), 經(jīng) Company of biologists Ltd. 惠 允。細(xì)胞周期延長(zhǎng)標(biāo)志著囊胚中期轉(zhuǎn)變(MBT )的
38、開始(圖9A)。并非所有細(xì)胞周期都同時(shí)延長(zhǎng)或延長(zhǎng)相同程度(圖9B)。MBT開始后的任意時(shí)刻,一些細(xì)胞處于間期,可用 Nomarski光鏡很容易看到細(xì)胞核(圖10A,D),而另一些細(xì)胞處于有絲分裂期(無(wú)核,圖 10C,E),因而形態(tài)學(xué)上可明顯看 到不同步性。MBT開始于第10次細(xì)胞周期(512-細(xì)胞期),比爪蟾(Newport and Kirshner, 1982a,b)早兩個(gè)細(xì)胞周期,然而 MBT的一些性質(zhì)以及如何控制開始,在兩物種間相同( Kane and Kimmel, 1993 )。隨間期延長(zhǎng),細(xì)胞可以移動(dòng), RNA合成增加。時(shí)滯分析(time-lapse analysis )顯示MBT
39、開始后深部細(xì)胞在其長(zhǎng)的間期內(nèi)可動(dòng),其運(yùn)動(dòng)似無(wú) 方向性,至少表面上如此。囊胚早期的外圍細(xì)胞層則有所不同。它們緊挨著卵黃細(xì)胞排列并在整個(gè)卵裂期都與之通過(guò)胞質(zhì)相連。從第10細(xì)胞間期開始(Kimmel and Law,1985b),外圍細(xì)胞經(jīng)歷了一次塌陷,其細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核均留在與其緊密相連的卵黃細(xì)胞質(zhì)中。因此形成卵黃合胞體層(yolk syncytial layer , YSL ),這一結(jié)構(gòu)用Nomarski光鏡可明顯看到,對(duì)分期也很重要(圖 10)。YSL形成后,原先在胚盤第二層 的EVL細(xì)胞成為最外層。它們看起來(lái)和先前的最外層相似,但有一個(gè)重要的不同點(diǎn)在于此時(shí)的外圍細(xì)胞是非合胞體的:這也是第一次出
40、現(xiàn)所有卵裂球均不與其它細(xì)胞通過(guò)胞質(zhì)橋相連,除了那些新分裂仍 精品短時(shí)間相連的子細(xì)胞對(duì)之外。雖然YSL正好在MBT期間形成,但二者的調(diào)節(jié)機(jī)制似相互獨(dú)立。MBT獨(dú)自依賴于核-質(zhì)比n nuclear-cytoplasmic ratio , Kane, 1991) 。 YSL的核在囊胚中期繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂,但核分裂并不伴隨胞質(zhì)分裂,卵黃細(xì)胞仍不分裂并仍保持合胞體。由于在胚盤,囊胚中期YSL分裂周期延長(zhǎng),但又并非延長(zhǎng)同樣多,YSL核繼續(xù)進(jìn)行間時(shí)同步分裂,并非不同步。約3個(gè)細(xì)胞周期之后,在外包開始同時(shí),YSL分裂突然中止(Kane et al., 1992; 另見Trinkaus, 1992) 。YSL核
41、開始增大,可能表示其正在活躍地 轉(zhuǎn)錄RNA。YSL是硬骨魚(teleosts )特有的結(jié)構(gòu),可能為胚外器官,對(duì)胚體無(wú)直接貢獻(xiàn)。起先YSL以窄環(huán)包繞胚盤邊緣(圖10),但很快(兩個(gè)細(xì)胞周期內(nèi))其延伸到胚盤底部,形成完全的“內(nèi)在”合胞體(internal ' syncytium, the I-YSL )并一直持續(xù)到整個(gè)胚胎發(fā)生。I-YSL在胚胎細(xì)胞及其卵黃儲(chǔ)備之間的位置上,推測(cè)其可能發(fā)揮滋養(yǎng)作用。相應(yīng)的另一部分,E-YSL,在外包期間暫時(shí)性位于胚盤邊緣的“外部”。實(shí)際上,對(duì)硬骨魚類的克鯉魚( Fundulus )的研究顯示,E-YSL這一區(qū)域在外包過(guò)程中 有重要促進(jìn)作用 (Trinkaus
42、, 1984 )。外包(epiboly )始于囊胚晚期(Solnica-Krezel and Driever, 1994),是YSL和胚盤變薄延伸覆蓋卵黃細(xì)胞的過(guò)程。就正如向頭上戴一頂滑雪帽一般,最終在原腸期結(jié)束時(shí)將卵黃完全吞入。在這一形態(tài)發(fā)生運(yùn)動(dòng)的早期,胚盤高度變薄,從高高隆起的細(xì)胞堆疊(圖 8B)變?yōu)閹缀跬缓穸鹊谋瓲疃鄬蛹?xì)胞(圖8F)。最內(nèi)部的細(xì)胞向外移動(dòng)達(dá)到表層,標(biāo)志外包運(yùn)動(dòng)完成,內(nèi)部細(xì)胞逐步運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨機(jī)與表層細(xì)胞混合( Wilson et a1.,1993)。這些所謂的激進(jìn)插入者( Keller, 1980 )引起積極的細(xì)胞重組也是早期外包運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力之一。插入細(xì)胞并未驅(qū)動(dòng)深層細(xì)胞
43、進(jìn)入包被層(EVL) , EVL仍是獨(dú)立的單層(Kimmel et al., 1990b)。此外,外圍深層細(xì)胞其融合程度遠(yuǎn)比中心細(xì)胞輕(Helde etal., 1994 ),如圖8所示,外包開始前,細(xì)胞堆積很厚。外圍細(xì)胞融合的相對(duì)不足對(duì)相應(yīng)的早期發(fā)育感謝下載載囊胚期(2.25-5.25h)建立意義重大,這是因?yàn)橹信邔訉倪@些非融合的外圍深層細(xì)胞開始(參見下文命運(yùn)圖,圖14)。假定標(biāo)示中胚層的事件如同爪蟾中似乎出現(xiàn)的那樣始于外包之前,那么外圍深層細(xì)胞群在外包期間相對(duì)融合不足可能在維持不同細(xì)胞"規(guī)格"( Kimmel et al., 1991)或特征中有重要作用。圖10 .卵
44、黃合胞體層(YSL)的形成,由Nomarski光鏡觀察所得。A:第10細(xì)胞周期間期的外圍卵裂球(512-細(xì)胞期,箭頭指示其細(xì)胞核)。B:當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂期,核消失,特殊的是無(wú)胞質(zhì)分裂,核分裂產(chǎn)生的一對(duì)子細(xì)胞核在第11細(xì)胞周期間期再次出現(xiàn)于胞質(zhì)中。在每一間期早期核均為球形( C),隨后,在再一次進(jìn)入有絲分裂期之前,核變大呈橄欖球形(D)。YSL核在有絲分裂期再次消失(E:第11次有絲分裂,注意到間期細(xì)胞核只在胚層細(xì)胞中出現(xiàn),而不是在YSL中,意味著胚層和YSL已不再同步),間期又再次出現(xiàn)(F:第12細(xì)胞周期間期),如此經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)有絲分裂周期,總是位于公共的合胞體內(nèi)。 引自Kimmel and L
45、aw (1985b) ,經(jīng)Academic Press 惠允。比例尺=50 師在激進(jìn)插入發(fā)生的同時(shí)卵黃細(xì)胞也發(fā)生明顯的形態(tài)變化,I-YSL表面向動(dòng)物極膨出或是“隆起”,24精品這一變化是外包開始最明顯的標(biāo)志(圖8E),同時(shí)也大大增加了 I-YSL與胚盤內(nèi)表面的接觸面積。卵黃細(xì)胞由于隆起而占據(jù)了深層細(xì)胞因激進(jìn)插入而空出的區(qū)域,同時(shí)也對(duì)深層細(xì)胞的外移施加了驅(qū)動(dòng) 力。不論外包運(yùn)動(dòng)的結(jié)果如何,它都很明顯同時(shí)包括了胚盤和卵黃細(xì)胞的運(yùn)動(dòng),并且迅速發(fā)生。在隨 后的數(shù)小時(shí)內(nèi),隨外包的繼續(xù),E-YSL也繼續(xù)前行,穿過(guò)卵黃直達(dá)依附其上的細(xì)胞前方。至少在克鯉魚,橋粒(desmosome )有助于將 E-YSL 和
46、EVL邊緣連接起來(lái)(Betchaku and Trinkaus, 1978),而不斷伸展的YSL似乎將EVL丟在了后邊。外包似乎有賴于功能微管(Strahle and Jesuthasan, 1993)并可能受控于早期作用的合子基因(Kane, 1991 )。目前已知最早表達(dá)的基因編碼位于局部的推定轉(zhuǎn)錄因子( putative transcription factors )并在囊胚晚期表達(dá) (如 notail 基因,Schulte-Merker et al., 1992; goosecoid 基因,Stachelet al., 1993 ;snaill 基因,Thisse et al., 19
47、93 )。在囊胚期EVL也發(fā)生變化。在卵裂期結(jié)束時(shí) EVL細(xì)胞數(shù)比深層細(xì)胞數(shù)多,但隨著連續(xù)分裂EVL細(xì)胞數(shù)目大增,EVL變平、變薄,明顯延伸最終形成密封的更難看到的上皮單層。囊胚晚期,EVL細(xì)胞周期比深層細(xì)胞周期更長(zhǎng),并表現(xiàn)出更少的同步性。同時(shí)EVL細(xì)胞也有了世系限制,其細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞總在EVL內(nèi)。但其發(fā)育潛能在囊胚晚期似并未受到限制,如將其逐個(gè)移至深層細(xì)胞,其子代 將獲得新的分化方向。 囊胚期的分期128-細(xì)胞期(2.25 h ).第8細(xì)胞周期始于128個(gè)細(xì)胞排列成高的細(xì)胞堆疊,位于卵黃細(xì)胞之上, 呈緊密半球形。與早先卵裂不同,這一結(jié)束64-細(xì)胞期的卵裂溝很不規(guī)則,以至于此后幾無(wú)例外無(wú)
48、法從細(xì)胞位置推斷其祖系。然而我們?nèi)匀豢梢耘卸硞?cè)面觀是對(duì)應(yīng)于先前的奇數(shù)次卵裂面(正面觀,見 前文)還是偶數(shù)次卵裂面,因?yàn)榕唧w仍和4-細(xì)胞期描述的那樣為橢球形。從正面觀,EVL細(xì)胞在動(dòng)物極和外圍之間排列成約 5個(gè)不規(guī)則的層。256-細(xì)胞期(2. 5 h ).第8組卵裂結(jié)束時(shí)的正面觀(圖 8A )顯示EVL細(xì)胞形成7個(gè)不規(guī)則的層。感謝下載載囊胚期(2.25-5.25h)在第9細(xì)胞間期,EVL細(xì)胞高度變薄,深層細(xì)胞數(shù)目大大超過(guò)了EVL細(xì)胞數(shù)目。第9次卵裂也是最后一次高度同步或間時(shí)同步的分裂。512-細(xì)胞期(2.75 h ).此期開始囊胚中期轉(zhuǎn)變;細(xì)胞周期在后幾次分裂中不斷延長(zhǎng)(圖 9A)。 正面觀,
49、在動(dòng)物極和外圍之間有9個(gè)不規(guī)則的層。在此期的后半部尤其在正準(zhǔn)備進(jìn)入第10次有絲分裂時(shí),外圍細(xì)胞(第一層 EVL細(xì)胞)失去其連接卵黃細(xì)胞的底部邊界(圖 10A,B)。這一形態(tài)學(xué)變化預(yù) 示著YSL形成的開始;外圍細(xì)胞在第10次有絲分裂后特異性地不進(jìn)行胞質(zhì)分裂。第10次卵裂相當(dāng)同步,以致我們?cè)?分鐘左右的時(shí)間里仍能看到所有細(xì)胞(包括卵黃細(xì)胞)都處于有絲分裂期(即無(wú)間期細(xì) 胞核,圖10C) , 512-細(xì)胞期是可能發(fā)生此類情況的最后一個(gè)細(xì)胞周期。1 k-細(xì)胞期(3 h).我們??煽吹結(jié)SL形狀不規(guī)則并將共約20細(xì)胞核包含在圍繞胚盤邊緣的單一 環(huán)中(圖10D )。第10次卵裂后的細(xì)胞數(shù)少于1024 ,因
50、為在前一分期第一層(最外層)EVL細(xì)胞被并入了 YSL。此外,還因?yàn)閅SL的形成方式,此期組成第一層 YSL的細(xì)胞是前一分期第二層 YSL細(xì)胞的子 細(xì)胞。在某些胚胎,YSLS由兩個(gè)細(xì)胞周期才形成,其開始時(shí)間可能早于也可能晚于1 k-細(xì)胞期。YSL約有11層細(xì)胞。第11組有絲分裂的發(fā)生猶如波線穿過(guò)胚盤,這也是最后一次發(fā)生此種情況。在此期間,第一次可以看到許多細(xì)胞與其它細(xì)胞不同步,一些由間期細(xì)胞核,一些則沒(méi)有。高囊胚期(3.25 h ).此期標(biāo)志著胚盤“高聳”于卵黃細(xì)胞之上的終結(jié)(圖 8B,C)。在外圍細(xì)胞和YSL相遇處仍有一緊縮的環(huán),或稱縊痕??梢酝ㄟ^(guò)胚盤細(xì)胞和YSL細(xì)胞核的外形和數(shù)目來(lái)區(qū)別高囊
51、胚期與其前面的分期。側(cè)面觀可見在外圍和動(dòng)物極之間有至少11層EVL細(xì)胞。在整個(gè)高囊胚期胚盤的任一區(qū)域總有一些細(xì)胞處于間期,而另一些細(xì)胞則處于有絲分裂期。大部分胚盤細(xì)胞已完成第 12次合子細(xì)胞周期,而有一些在此期已完成第13個(gè)合子細(xì)胞周期。YSL仍是薄的環(huán)形,但其外周輪廓更為平滑。YSL細(xì)胞核在其第2次分裂(第11次卵裂)時(shí)再次出現(xiàn),通常仍都處于胚盤邊緣之外,并相互包裹得更緊密(圖 10F)。26精品橢形期(3.66 h ).隨著胚盤向卵黃的壓縮,動(dòng) -植物極軸變短??梢韵胂?,這是由于表面持續(xù)增加的張力引起的。自從1-細(xì)胞期非卵黃細(xì)胞質(zhì)升高開始形成的胚盤外圍縊痕在此期減弱(圖 8C)直 至消失。
52、最終從側(cè)面觀胚盤變?yōu)檩喞交臋E球形,因而此期被稱為橢形期。 此時(shí),卵裂高度不同步,其中許多處于第12或13次細(xì)胞周期。EVL此時(shí)極薄,須用Nomarski光鏡仔細(xì)觀察才能看到。YSL在胚盤底部伸展開,同時(shí)也與胚盤分離。在此期間,YSL核形成數(shù)排,其中一些細(xì)胞核永久地留在了 I-YSL。球形期(4h ).動(dòng)-植物極軸的持續(xù)縮短使得囊胚晚期變?yōu)槠交慕蝮w。其整體形狀在此后數(shù)小時(shí)內(nèi)略有變化,很好地進(jìn)入了原腸期,而細(xì)胞重排比以往任何發(fā)育階段都要快。可通過(guò)對(duì)胚盤下部和卵黃細(xì)胞上部的I-YSL深層平面聚焦,根據(jù)其形狀區(qū)分球形期與其后的穹頂期,在前者該平面是平 的或近于平的(圖8D)。此期大部分胚盤細(xì)胞
53、處在第 13次細(xì)胞周期,在EVL,此期尤其長(zhǎng),以至于EVL中很少發(fā)生有絲分裂。E-YSL通常比前期明顯變薄,大部分 YSL細(xì)胞核是內(nèi)在的。YSL發(fā)生最后一次核分裂。通常,去絨膜胚 胎動(dòng)物極開始豎起,而不是像先前那樣倒在一邊。穹頂期(4.33 h ) .I-YSL表面深入胚盤,開始向動(dòng)物極隆起(圖 8E)。這一發(fā)生于卵黃細(xì)胞和胚盤界面的顯著而快速的變化是外包運(yùn)動(dòng)開始的確切信號(hào)。EVL細(xì)胞處在較長(zhǎng)的第13細(xì)胞周期,而許多深層細(xì)胞已進(jìn)入第14細(xì)胞周期。E-YSL開始變窄(Solnica-Krezel and Driever, 1994)。YSL細(xì)胞核處于有絲分裂后期,也就是說(shuō),與穹頂期前的有絲分裂期
54、相比,此時(shí)的細(xì)胞核總是可見的,它們開始 變大,很容易看到。30%-外包期(4.66 h ).外包運(yùn)動(dòng),包括卵黃細(xì)胞的隆起,產(chǎn)生所謂的 胚層(blastoderm ), 厚度幾乎一致(圖8F)。此時(shí)的胚層包括高度平坦的EVL單層(須用Nomarski光鏡嚴(yán)格聚焦于胚層表面,否則不易見)和約 4層細(xì)胞厚的深層細(xì)胞多層(deep cell multilayer , DEL )。胚層包被卵黃的程度提供了極有用的分期指標(biāo)。我們定義外包百分率(percent-epiboly )指從 感謝下載載原腸期(5.25-10h)此期開始直至外包結(jié)束胚層所包被卵黃的程度。覆蓋百分率( percent-coverage )可能會(huì)更準(zhǔn)確地表達(dá)這一意思,但外包百分率著重于過(guò)程,且使用更為廣泛。因此, 30%-外包時(shí),是指沿動(dòng)-植物極 軸估計(jì),胚層邊緣達(dá)動(dòng)-植物極距離的30
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