牛蛙胚胎发育的形态特征观察

陈秋羽, 郑晓婷, 仲劲松, 陈智兵, 王莹, 梁雪莹, 董宏标, 张家松

陈秋羽, 郑晓婷, 仲劲松, 陈智兵, 王莹, 梁雪莹, 董宏标, 张家松. 牛蛙胚胎发育的形态特征观察[J]. 南方水产科学, 2023, 19(6): 158-165. DOI: 10.12131/20230015
引用本文: 陈秋羽, 郑晓婷, 仲劲松, 陈智兵, 王莹, 梁雪莹, 董宏标, 张家松. 牛蛙胚胎发育的形态特征观察[J]. 南方水产科学, 2023, 19(6): 158-165. DOI: 10.12131/20230015
CHEN Qiuyu, ZHENG Xiaoting, ZHONG Jinsong, CHEN Zhibing, WANG Ying, LIANG Xueying, DONG Hongbiao, ZHANG Jiasong. Morphological characterization of embryonic development in Rana catesbeiana[J]. South China Fisheries Science, 2023, 19(6): 158-165. DOI: 10.12131/20230015
Citation: CHEN Qiuyu, ZHENG Xiaoting, ZHONG Jinsong, CHEN Zhibing, WANG Ying, LIANG Xueying, DONG Hongbiao, ZHANG Jiasong. Morphological characterization of embryonic development in Rana catesbeiana[J]. South China Fisheries Science, 2023, 19(6): 158-165. DOI: 10.12131/20230015

牛蛙胚胎发育的形态特征观察

基金项目: 广东省重点领域研发计划项目 (2021B0202030001);广东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目 (2022KJ150);广东省驻镇帮镇扶村科技特派员项目 (KTP20210259);广州市农村科技特派员项目 (SL2022E04J00301)
详细信息
    作者简介:

    陈秋羽 (1999—),女,硕士研究生,研究方向为水产动物生理生态学。E-mail: ciiyii1010@163.com

    通讯作者:

    张家松 (1971—),男,研究员,博士,研究方向为设施渔业养殖技术。E-mail: jiasongzhang@hotmail.com

  • 中图分类号: S 966.3+1

Morphological characterization of embryonic development in Rana catesbeiana

  • 摘要:

    为探究牛蛙 (Rana catesbeiana) 早期胚胎发育过程并补充其生物学及影像学资料,采用人工养殖的牛蛙作为亲本,自然抱对产卵受精,观察记录其受精卵的胚胎发育过程,并根据胚胎形态的变化和生理特征划分胚胎发育分期表。结果显示,牛蛙受精卵卵径为 (1.41±0.31) mm,吸水后膨胀沉底,且能自转为植物极朝下、动物极朝上的状态。在温度为 (24.5±0.4) ℃的条件下,牛蛙早期胚胎发育过程可划分为7个阶段24个时期,自受精卵发育至鳃盖闭合期共耗时177 h 38 min,总积温为4 249.71 h·℃,整个发育过程呈现前期发育速度较快、后期较慢的趋势。胚胎自肌肉效应期开始,在受到外界刺激时,会做出头尾弯曲的环形收缩反应;而后随着胚胎孵化至鳃盖闭合完成期,胚体即可在水中自由游动。

    Abstract:

    To explore the early embryonic development process of bullfrogs (Rana catesbeiana) and supplement their biological information and imaging data, we obtained the fertilized eggs from artificially bred bullfrogs by natural oviposition to investigate their morphological changes and biological characteristics. The results show that the size of fertilized eggs was (1.41±0.31) mm. At temperature of (24.5±0.4) ℃, the early embryonic development process could be divided into 7 phases and 24 stages. It took 177 h 38 min for the fertilized eggs to reach the operculum closure stage, and the total accumulated temperature was 4 249.71 h·℃. The embryonic development process showed a pattern of a fast speed at the first several stages (From fertilized egg to 64-cell stage) and then a slowdown at the latter stages. When being stimulated by external stimuli, the embryo had an annular contraction response by bending the head and tail. Later, as the embryo hatched until the completion of gill closure, they become tadpoles.

  • 美拉德反应 (Maillard reaction, MR),又称“非酶棕色化反应”,主要是指羰基化合物与氨基化合物之间的复杂反应[1]。该反应不仅给食品带来特殊的色泽与风味,还产生大量抗氧化活性物质,能有效延长食品的货架期[2-3]。目前已有关于氨基酸或多肽与不同种类还原糖的美拉德反应产物的抗氧化活性和特定香料的生产研究,但美拉德反应机制尚未明确[4]。方菲等[5]研究了鲷鱼鳞多肽-木糖的美拉德反应产物的结构与抗氧化活性,表明肽链结构发生变化,形成了新的化合物,反应产物抗氧化活性显著增加,且具有多酚氧化酶抑制活性。

    裂壶藻 (Schizochytrium limacinum),又称裂殖壶菌,属单细胞海洋真菌微藻[6]。裂壶藻富含油脂,占干质量的40%以上,目前已实现工业化生产DHA藻油[7],且异养发酵培养时绿色环保无污染。然而,裂壶藻经提取不饱和脂肪酸后会产生蛋白质含量高达干质量40%以上的藻渣,目前该藻渣大多被当作动物饲料或肥料使用,造成该蛋白资源高值化利用程度低。本实验以提取油脂后的裂壶藻渣为原料,采用复合蛋白酶对其进行水解,得到裂壶藻酶解物 (S. limacinum hydrolysate, SLH),加入还原糖对SLH进行美拉德反应修饰,通过单因素实验探究美拉德反应条件对SLH抗氧化活性的影响,再借助超滤、葡聚糖凝胶层析色谱等技术对SLH进行逐级分离纯化,测定不同分子量的美拉德反应产物 (Maillard reaction products, MRPs) 的抗氧化能力,并分析其氨基酸组成,为进一步实现裂壶藻藻渣的高值化和资源再利用提供理论依据和思路。

    裂壶藻渣购自广东润科生物工程有限公司。1,1-二苯基-2-三硝基苯肼 (DPPH, 美国Sigma公司)。复合蛋白酶、核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、果糖、盐酸、无水乙醇、铁氰化钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、三氯乙酸、三氯化铁 (广州齐云生物技术有限公司)。

    BS224S型电子精密天平 (德国Sartorius公司);N & DN系列 (LCD) 超声波细胞粉碎机 (宁波新芝生物科技股份有限公司);THZ-82水浴恒温振荡器 (精达仪器制造有限公司);UV2550型紫外可见分光光度计 (日本岛津);SynergyH1型酶标仪 (美国伯腾仪器有限公司);超纯水系统 (德国Milipore公司);凝胶层析柱Sephadex G-25 (Φ=1.6 cm×78 cm, 瑞典Pharmacia);Alpha1-4 型冷冻干燥机 (德国Christ);Labscale TFF system小型切向流超滤系统 (德国Milipore公司);AvantiJ26XP型高速离心机 (美国Beckman Coulter);3K30型高速冷冻离心机 (德国Sigma公司);AKTA purifier UPC100型蛋白质纯化系统 (美国GE Healthcare)。

    按照高颖等[8]的方法制备SLH。称取一定质量的藻渣于烧杯中,按料水质量比1∶12加入蒸馏水,混匀,超声处理25 min (功率调至70%) 后,将pH调至7.5,按酶总量质量分数0.5%加入复合蛋白酶,于50 ℃水浴锅恒温酶解3 h。酶解完成后,将酶解液置于沸水浴中灭酶10 min,冷却后以10 000 r·min−1离心15 min,冷冻干燥上清液后所得粉末即为SLH。

    采用单因素实验分别研究糖种类、糖肽质量比、反应pH、反应温度和反应时间对反应产物的影响,以MRPs褐变程度和抗氧化活性为指标,确定美拉德反应条件;选取核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和果糖作为参与美拉德反应的糖类,反应条件为糖肽质量比1∶1、pH 7.0、反应温度80 ℃、反应时间1 h,探讨单糖的种类对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,反应条件为pH 7.0、反应温度80 ℃、反应时间1 h,研究糖肽质量比 (1∶1、2∶1、1∶2) 对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,反应条件为糖肽质量比1∶1、反应温度80 ℃、反应时间1 h,研究不同反应pH (4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0) 对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,糖肽质量比为1∶1、pH为9.0、反应时间1 h来考察反应温度 (30、40、50、60、70、80、90、100 ℃) 对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,糖肽质量比1∶1、pH 9.0、反应温度100 ℃,考察反应时间 (1、2、4、6、8 h) 对美拉德反应程度和抗氧化能力的影响。

    美拉德反应的中间产物随反应的进行不断增加,使溶液颜色逐渐变深。将样品稀释至25~250倍,测定产物在294和420 nm处的吸光值来表示美拉德反应的程度[4]

    参照Zhang等[9]的测定方法加以修改。预实验以确定样品需要稀释的倍数。取0.5 mL样液于10 mL离心管中,再加入0.5 mL 2×10−4 mol·L−1的DPPH乙醇溶液,混匀后室温避光20 min,以10 000 r·min−1离心10 min,用酶标仪测定517 nm处的吸光度。DPPH自由基清除能力的计算公式为:

    $$ {\rm{DPPH}}{\text{清除率}}=\left( {1-\frac{{A}_{i}-{A}_{j}}{{A}_{0}}} \right)\times 100{\text{%}} $$ (1)

    式中Ai为样液与DPPH溶液混合后的吸光值;Aj为样液与乙醇混合后的吸光值;A0为不含样液的DPPH溶液的吸光值。

    参照李瑞杰等[10]的测定方法并略作修改。取1 mL待测样液于10 mL离心管中,分别加入1 mL 0.2 mol·L−1的磷酸盐缓冲液 (pH 6.6),1 mL质量分数1%的铁氰化钾溶液,振荡混匀后于50 ℃水浴保温20 min。取出,加入1 mL质量分数10%三氯乙酸,振荡混匀后以10 000 r·mim−1离心10 min。取1 mL上清液,加入1 mL去离子水和0.2 mL质量分数0.1%的氯化铁溶液,振荡混匀后于50 ℃保温10 min,溶液体系变为蓝色,用酶标仪于700 nm处测定吸光度。以去离子水代替样品作空白对照。

    将SLH依次通过截留分子量为50、10、5 kD的超滤膜,收集过完膜的组分,得到分子量为50 kD以下、10 kD以下及5 kD以下的多肽,经冷冻干燥后于−20 ℃备用。分别比较<5 kD (SLH-1)、<10 kD (SLH-2)、<50 kD (SLH-3) 组在美拉德反应前后的DPPH自由基清除能力及还原力。其中测量DPPH清除能力所用样品质量浓度为5 mg·mL−1,还原力所用样品质量浓度为2 mg·mL−1

    选取SLH-1组通过Sephadex G-25凝胶柱 (Φ=1.6 cm×78 cm) 纯化,将收集到的各峰冷冻干燥,得到不同分子量的多肽,将各个峰组分进行美拉德反应,对其产物DPPH自由基清除率和还原力大小进行测定。其中测量DPPH清除能力所用样品质量浓度为5 mg·mL−1,还原力所用样品质量浓度为2 mg·mL−1

    参考国标GB 5009.124—2016进行。

    在美拉德反应初期,氨羰缩合会产生酮、醛等无色小分子物质,这些小分子在294 nm处会有吸收,吸光值越大,中间产物越多;而美拉德反应最终产物——类黑精在420 nm检测有吸收值,吸光值越大,褐变程度越高[11]。褐变程度用来评价美拉德反应的程度。SLH与核糖的美拉德反应中间产物和终产物的含量最多,与葡萄糖、果糖反应得到的产物含量较少 (图1-a)。SLH与核糖的美拉德反应产物的抗氧化活性高于其他糖类,其还原力 (5 mg·mL−1) 和DPPH自由基清除率 (12.5 mg·mL−1) 分别为1.39和86.73% (图2-a)。还原糖的开链程度对美拉德反应进程和速率起着重要作用[12]。上述结果表明,核糖可能更易于裂解参与美拉德反应,生成更多的类黑精,增加褐变程度,从而产物抗氧化能力较高。这与其他研究结果[13-15]一致。因此,选用核糖作为与SLH进行美拉德反应的糖类。

    图  1  裂壶藻酶解物与不同糖、糖肽质量比、反应pH、反应温度和反应时间对美拉德反应产物吸光值的影响
    Figure  1.  Effect of SLH and different sugars, mass ratio of sugar to peptide, reaction pH, reaction temperature and reaction time on absorbance of Maillard reaction products
    图  2  裂壶藻酶解物与不同糖、糖肽质量比、反应pH、反应温度和反应时间对美拉德反应产物其还原力与1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率的影响
    Figure  2.  Effect of SLH and different sugars, mass ratio of sugar to peptide, reaction pH, reaction temperature and reaction time on reducing power activity and DPPH free radical scavenging rate of Maillard reaction products

    随着糖肽质量比的增加,SLH发生美拉德反应的程度和抗氧化活性均先增加后下降。糖肽质量比为1∶1时,在294和420 nm处吸光值达到最高值 (图1-b),表明美拉德反应最强烈,此时产物的还原力为1.35,DPPH自由基清除率为86.59% (图2-b)。反应底物的用量不同会影响美拉德反应进程,适当的糖肽用量比例可以减少副反应的发生。核糖分子与SLH之间的有效碰撞随核糖浓度的升高而增加,促进美拉德反应进行。然而,随着比例继续升高,核糖分子与多肽分子会受到空间阻碍,影响了美拉德反应进程,导致各项指标降低[16]。周冬香等[17]控制L-赖氨酸与还原糖质量比分别为1∶1、2∶1和1∶2,测得质量比为1∶1的美拉德反应产物的DPPH自由基清除效果相对最好。因此,美拉德反应时,核糖与SLH的质量比为1∶1较为适宜。

    美拉德产物的吸光值随着pH递增而逐渐上升,当pH>9时变化趋于平缓 (图1-c)。美拉德产物的抗氧化活性随着pH的增加而增强,反应pH为10.0时还原力和DPPH自由基清除率较高 (图2-c),说明pH为10.0时有利于美拉德反应的发生。这可能是由于氨基在酸性条件下以-NH3 +的存在阻碍了羰氨缩合,影响美拉德反应;而在碱性条件下,氨基态氮被游离出来参与反应,pH越高,越有利于美拉德反应[18]。这与康乐和宋焕禄[19]及胡礼等[20]的研究结果一致。由于pH 9.0同pH 10.0的各项指标无显著差异 (P<0.05),因此选择反应 pH为9.0较为适宜。

    反应温度对美拉德反应产物的抗氧化性影响较大,随着温度的升高,美拉德反应产物的吸光值增大,反应越来越强烈,100 ℃时产物在294和420 nm的吸光值分别为0.866、0.995 (图1-d)。随着温度的升高,美拉德反应产物的抗氧化活性增强,温度到达100 ℃时,还原力达1.17,DPPH清除率为88.02% (图2-d),表明高温有利于SLH进行美拉德反应且促进其抗氧化活性。这可能是温度的升高带来了焦糖化和美拉德反应速率的增加,使得褐变程度加深,同时也导致了肽的降解和交联发生[21]。杨璐等[22]在羊骨胶原肽与还原糖的美拉德反应体系中也发现在一定温度范围内,提升温度可使反应产物的抗氧化能力提高。因此在常压条件下,选取反应温度100 ℃较为合适。

    随着反应时间的延长,美拉德反应产物在294和420 nm的吸光值逐渐增加,当反应时间达6 h后吸光值变化缓慢 (图1-e)。产物的抗氧化活性随反应时间的增加而逐渐增强,反应6 h时其还原力和DPPH清除率分别为1.24 (5 mg·mL−1) 和88.62% (12.5 mg·mL−1),继续延长反应时间其抗氧化活性变化不显著 (图2-e)。这可能是由于SLH与核糖反应产生了大量具有还原性的酮类物质,因此随着时间的延长,其反应程度、还原力及清除DPPH自由基的能力迅速提升。当达到一定时间之后反应完全,继续增加反应时间,其反应程度、还原力及清除DPPH自由基的能力不再有太大的变化[23-24]。故选择反应时间为6 h较为合适。

    综上,美拉德反应的最佳条件确定为:SLH与核糖质量比为1∶1,反应pH为9.0,反应温度为100 ℃,反应时间为6 h,在此条件下的美拉德反应产物具有较好的抗氧化活性。

    分别比较其超滤组SLH-1 (<5 kD)、SLH-2 (<10 kD)、SLH-3 (<50 kD) 在美拉德反应前后的抗氧化活性。不同分子量的各组分及其MRPs之间的抗氧化活性存在显著性差异 (P<0.05,图3-a),其中SLH-1组及其MRPs的抗氧化活性均高于其他组。SLH-1组的美拉德反应前的还原力为0.561,DPPH自由基清除率为71.01%,其经过美拉德反应后的还原力为0.591,DPPH自由基清除率为74.81%。分析可知,裂壶藻不同分子量多肽均具有一定的抗氧化能力,小分子量的肽能更易在生物体内运转,可更有效地通过细胞膜,清除自由基,抗氧化能力更高[25],此结论与王传幸和李国英[26]及徐浩等[27]的结果一致;美拉德反应能够提高多肽抗氧化活性,尤指低分子量多肽易于和还原糖结合[28],与韩佳润等[29]对虾夷扇贝 (Patinopecten yessoensis) 生殖腺酶解物与核糖反应生成的MRPs的抗氧化实验的结论相似。为了获得更好的分离效果,本实验对SLH-1组继续分离纯化。

    图  3  不同超滤组分和Sephadex G-25凝胶柱层析组分的美拉德反应产物还原力和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率
    Figure  3.  Comparison of reducing power activity and DPPH free radical scavenging rate of Maillard reaction products prepared by different ultrafiltration fractions and Sephadex G-25 gel column separated fraction

    SLH-1组经葡聚糖凝胶分离出4个分离峰,分别记为SLH-1-I、SLH-1-II、SLH-1-III、SLH-1-IV (图4)。根据凝胶层析法原理可知组分SLH-1-I的分子量较大,SLH-1-IV的较小[30]。SLH-1-I组的抗氧化活性远高于其他3组,其对DPPH自由基的清除率为78.95%,还原力为0.715 (图3-b)。SLH-1-IV的抗氧化活性较差,其对 DPPH自由基的清除率为3.84%,还原力为0.198。经美拉德反应后,4个分离组的美拉德反应产物的抗氧化活性在一定程度上得到提升,其中SLH-1-I组的MRPs抗氧化活性最好,其对DPPH自由基的清除率达79.41%,还原力为0.741。肽的抗氧化活性与其分子量分布和氨基酸组成有关[31-32],一般认为小分子肽的抗氧化活性要高于大分子多肽或蛋白质,但Yu等[31]发现分子量较大的大豆多肽 (1~3 kD) 抗氧化活性较高,与本结果一致。同时美拉德反应的修饰提高了抗氧化性,可能是在加热过程中生成呋喃、还原酮、吡嗪等中间产物参与反应增强了其活性。

    图  4  Sephadex G-25 凝胶柱层析图谱
    Figure  4.  Sephadex G-25 gel column chromatography

    裂壶藻蛋白肽经美拉德反应修饰时主要是氨基酸参与反应,这可能会导致氨基酸组成发生较大变化,通过比较美拉德反应前后的氨基酸组成可以反映出各种氨基酸参与美拉德反应的程度[33-34]。美拉德反应会导致裂壶藻蛋白肽中的酪氨酸 (Tyr)、赖氨酸 (Lys)、组氨酸 (His)、精氨酸 (Arg)、色氨酸 (Trp) 等氨基酸含量显著降低 (P<0.05,表1),其中Arg和Lys含量降幅最大,分别减少了71.88%和70.56%,表明Arg和Lys是参与美拉德反应的主要氨基酸,这极有可能是因为在反应过程中,与核糖或其降解产物之间的相互作用 (交联) 大量消耗了体系中的氨基酸[21]。从美拉德反应前后的必需氨基酸含量来看,其含量由反应前的34.97%变为反应后的33.09%,变化不显著 (P>0.05),表明美拉德反应并未明显降低裂壶藻蛋白肽的营养价值。

    表  1  美拉德反应前后的氨基酸含量比较
    Table  1.  Comparison of amino acid content before and after Maillard reaction
    氨基酸种类
    Amino acid type
    含量 Content/%
    美拉德反应前
    Before Maillard reaction
    美拉德反应后
    After Maillard reaction
    天冬氨酸 Asp 10.46±0.61 11.74±0.54
    苏氨酸* Thr 5.12±0.30 5.77±0.38
    丝氨酸 Ser 4.70±0.21 4.78±0.33
    谷氨酸 Glu 20.18±2.13 24.07±2.69
    脯氨酸 Pro 4.32±0.20 6.17±0.39
    甘氨酸 Gly 6.22 ±0.31 6.76±0.27
    丙氨酸 Ala 8.64±0.42 8.75±0.33
    缬氨酸* Val 5.82±0.36 6.76±0.41
    蛋氨酸* Met 2.33±0.24 2.19±0.17
    异亮氨酸* Ile 4.24±0.23 4.78±0.37
    亮氨酸* Leu 7.08±0.44 6.96±0.30
    酪氨酸 Try 3.30±0.28 1.83±0.10
    苯丙氨酸* Phe 4.21±0.32 4.78±0.29
    赖氨酸* Lys 4.45±0.25 1.31±0.08
    组氨酸 His 1.82±0.09 1.29±0.06
    精氨酸 Arg 5.37±0.36 1.51±0.11
    色氨酸* Trp 1.72±0.16 0.54±0.04
    必需氨基酸
    Essential amino acids
    34.97±2.31 33.09±2.05
    注:*. 必需氨基酸Note: *. Essential amino acids
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    本研究采用单因素实验分别考察了还原糖种类、糖肽质量比、pH、反应温度和反应时间对SLH发生美拉德反应的影响。研究表明当参与反应的糖为核糖、糖肽质量比为1∶1、pH为9、反应温度为100 ℃、反应时间为6 h时,MRPs生成量较多,其还原力和DPPH清除率分别为1.24 (5 mg·mL−1) 和88.62% (12.5 mg·mL−1)。此外,采用超滤与葡聚糖凝胶柱对SLH-1超滤组进行分离纯化后发现SLH-1-I组的抗氧化活性最好,且该组的MRPs抗氧化活性也最高,其还原力 (2 mg·mL−1) 为0.741、DPPH自由基清除率 (5 mg·mL−1) 为79.41%。由于在美拉德反应过程中会产生呋喃、噻唑和噻吩等杂环类挥发性物质,SLH-1-I组的电子转移能力 (DPPH自由基清除活性) 和还原铁氰化钾的能力 (还原力) 均得到了提升。对比美拉德反应前后的氨基酸含量发现,美拉德反应导致了裂壶藻蛋白肽中的Tyr、Lys、His、Arg、Trp等氨基酸的含量降低,但对其必需氨基酸总含量的影响不大,未明显降低其营养价值。本研究结果可为裂壶藻渣蛋白资源的高值化利用以及抗氧化产品的开发提供一定参考。

  • 图  1   牛蛙胚胎发育分期及各期的形态特征

    注:a. 受精卵;b. 2 细胞期;c. 4 细胞期;d. 8 细胞期;e. 16 细胞期;f. 32 细胞期;g. 64 细胞期;h. 囊胚早期;i. 囊胚晚期;j. 原肠早期;k. 原肠中期;l. 原肠晚期;m. 神经板期;n. 神经褶期;o. 胚胎转动期;p. 神经管期;q. 尾芽期;r. 肌肉效应期;s. 心跳期;t1. 鳃血循环期 (头部侧面图);t2. 鳃血循环期 (尾部侧面图);u1. 开口期 (头部侧面图);u2. 开口期 (尾部侧面图);v1. 尾血循环期 (头部侧面图);v2. 尾血循环期 (尾部侧面图);w1. 右端鳃盖闭合期 (头部背面图);w2. 右端鳃盖闭合期 (头部腹面图);x1. 鳃盖闭合完成期 (背面图);x2. 鳃盖闭合完成期 (腹面图)。

    Figure  1.   Developmental stages and morphological characteristics of embryo of R. catesbeiana

    Note: a. Fertilized eggs; b. 2-cell stage; c. 4-cell stage; d. 8-cell stage; e. 16-cell stage; f. 32-cell stage; g. 64-cell stage; h. Early blastula; i. Late blastocyst; j. Early gastrula stage; k. Mid-gastrula stage; l. Late gastrula stage; m. Neural plate stage; n. Neural folds stage; o. Embryo rotation stage; p. Neural tube stage; q. Tail-bud period; r. Muscular contraction stage; s. Heart beat stage; t1. Gill blood circulation period (Head side); t2. Gill blood circulation period (Tail side); u1. Opening period (Head side); u2. Opening period (Tail side); v1. Tail blood circulation period (Head side); v2. Tail blood circulation period (Tail side); w1. Right gill cover closure period (Head back); w2. Right gill cover closure period (Head abdomen) x1. Gill cover closure period (Back view); x2. Gill cover closure period (Abdomen view).

    表  1   牛蛙胚胎发育分期

    Table  1   Embryonic developmental stages of R. catesbeiana

    发育阶段
    Developmental stage
    发育时期
    Developmental period
    受精后时间
    Time after fertilization
    本期内
    发育时间
    Duration
    积温
    Accumulative
    temperature/
    (h∙℃)
    图序
    Plate
    合子 Zygote 受精卵 Fertilized eggs 2 h 1 min 48.51 a
    卵裂 Cleavage 2 细胞 2-cell stage 2 h 1 min 25 mim 6.05 b
    4 细胞期 4-cell stage 2 h 35 min 27 min 6.50 c
    8 细胞期 8-cell stage 3 h 2 min 42 min 1.29 d
    16 细胞期 16-cell stage 3 h 44 min 30 min 7.38 e
    32 细胞期 32-cell stage 4 h 14 min 2 h 1 min 49.84 f
    64 细胞期 64-cell stage 6 h 15 min 7 h 20 min 176.40 g
    囊胚 Blastula 囊胚早期 Early blastula 13 h 35 min 6 h 42 min 156.00 h
    囊胚晚期 Late blastocyst 20 h 7 min 1 h 11 min 27.08 i
    原肠胚 Gastrula 原肠早期 Early gastrula stage 21 h 48 min 4 h 17 min 102.16 j
    原肠中期 Mid-gastrula stage 26 h 5 min 1 h 2 min 24.88 k
    原肠晚期 Late gastrula stage 27 h 7 min 6 h 51 min 161.44 l
    神经胚 Neurula 神经板期 Neural plate stage 33 h 58 min 6 h 47 min 159.80 m
    神经褶期 Neural folds stage 40 h 45 min 5 h 1 min 125.75 n
    胚胎转动期 Embryo rotation period 45 h 46 min 3 h 51 min 88.10 o
    神经管期 Neural tube stage 49 h 37 min 12 h 46 min 307.76 p
    器官形成 Organ formation 尾芽期 Tail-bud period 62 h 23 min 5 h 26 min 130.44 q
    肌肉效应期 Muscular contraction period 67 h 49 min 12 h 44 min 308.51 r
    心跳期 Heart beating period 80 h 33 min 9 h 12 min 224.35 s
    鳃血循环期 Gill blood circulation period 89 h 45 min 6 h 52 min 159.08 t1, t2
    开口期 Opening period 96 h 37 min 7 h 16 min 176.13 u1, u2
    尾血循环期 Tail blood circulation period 103 h 53 min 38 h 54 min 944.23 v1, v2
    右端鳃盖闭合期 Right gill cover closure period 142 h 47 min 34 h 51 min 848.94 w1, w2
    孵化完成 Hatching completion 鳃盖闭合完成期 Gill cover closure period 177 h 38 min x1, x2
    下载: 导出CSV
  • [1] 王晓清, 肖克宇, 文祝友, 等. 雌雄牛蛙肌肉和皮肤营养成分比较分析[J]. 水利渔业, 2002, 22(1): 19-20.
    [2]

    HELBING C C, HAMMOND S A, JACKMAN S H, et al. Antimicrobial peptides from Rana [Lithobates] catesbeiana: gene structure and bioinformatic identification of novel forms from tadpoles[J]. Sci Rep, 2019, 9(1): 1529. doi: 10.1038/s41598-018-38442-1

    [3]

    RUTCKEVISKI R, XAVIER-JUNIOR F H, MORAIS A R, et al. Thermo-oxidative stability evaluation of bullfrog (Rana catesbeiana Shaw) oil[J]. Molecules, 2017, 22(4): 606. doi: 10.3390/molecules22040606

    [4] 姚冰冰. “链”通上下游, 牛蛙成小龙虾后又一千亿大单品?[N]. 中国食品报, 2023-04-06.
    [5] 高博. 我国牛蛙产业现状及前景分析[D]. 厦门: 集美大学, 2017: 13-14.
    [6]

    HURNEY C A, BABCOCK S K, SHOOK D R, et al. Normal table of embryonic development in the four-toed salamander, Hemidactylium scutatum[J]. Mech Dev, 2015, 136: 99-110. doi: 10.1016/j.mod.2014.12.007

    [7] 山东淡水水产所牛蛙试验组. 牛蛙发育时期的划分[J]. 动物学杂志, 1966(3): 137-141.
    [8] 刘楚吾, 陈信初. 环境因素对牛蛙胚胎发育的影响[J]. 湖南师范大学自然科学学报, 1987(2): 60-64.
    [9] 王雪虹. 温度和机械刺激对牛蛙胚胎发育的影响[J]. 集美大学学报(自然科学版), 1997(2): 62-65.
    [10] 刘韬, 庄志鸿, 杨声强. 基于生物技术调控棘胸蛙繁殖与养殖的研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(7): 26-29.
    [11] 谢永广, 汪小冬, 吴亚峰, 等. 棘胸蛙胚胎发育观察与相关抗氧化酶活性变化研究[J/OL].水产科学:1-13[2023-09-06]. DOI: 10.16378/j.cnki.1003-1111.21209.
    [12] 邢君霞, 杨茂源, 陈朋, 等. 北极茴鱼胚胎及仔鱼发育[J]. 水生生物学报, 2023, 47(4): 648-656.
    [13] 李霞. 水产动物组织胚胎学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006: 229-241.
    [14]

    SHUMWAY W. Stages in the normal development of Rana pipiens I. External form[J]. Anat Rec, 1940, 78(2): 139-147. doi: 10.1002/ar.1090780202

    [15] 于业辉, 张守纯, 刘超. 沈阳地区黑斑蛙早期胚胎发育研究[J]. 四川动物, 2013, 32(4): 535-539.
    [16] 郭琳. 河南南召花臭蛙的繁殖生态和早期胚胎发育研究[D]. 新乡: 河南师范大学, 2012: 29-36.
    [17]

    XIONG R C, JIANG J P, FEI L. Embryonic development of the concave-eared torrent frog with its significance on taxonomy[J]. Zool Res, 2010, 31(5): 490-498.

    [18] 徐大德, 李军, 李方满. 斑腿泛树蛙早期胚胎发育的研究[J]. 四川动物, 2007(3): 647-651.
    [19]

    LEE S, MIETCHEN D, CHO J, et al. In vivo magnetic resonance microscopy of differentiation in Xenopus laevis embryos from the first cleavage onwards[J]. Differentiation, 2007, 75(1): 84-92. doi: 10.1111/j.1432-0436.2006.00114.x

    [20]

    MERZDORF C S, CHEN Y H, GOODENOUGH D A. Formation of functional tight junctions in Xenopus embryos[J]. Dev Biol, 1998, 195(2): 187-203. doi: 10.1006/dbio.1997.8846

    [21]

    SEMENZA G L. Oxygen sensing, homeostasis, and disease[J]. N Engl J Med, 2011, 365(6): 537-547. doi: 10.1056/NEJMra1011165

    [22]

    SAKA Y, SMITH J C. Spatial and temporal patterns of cell division during early Xenopus embryogenesis[J]. Dev Biol, 2001, 229(2): 307-318. doi: 10.1006/dbio.2000.0101

    [23]

    POLLISTER A W, MOORE J A. Tables for the normal development of Rana sylvatica[J]. Anat Rec, 1937, 68(4): 489-496.

    [24] 刘绍龙, 宋志明, 张家藻, 等. 饰纹姬蛙早期胚胎发育的研究[J]. 四川大学学报自然科学版, 1996(3): 323-329.
    [25]

    EGEL R. Life's order, complexity, organization, and its thermodynamic-holistic imperatives[J]. Life, 2012, 2(4): 323-363. doi: 10.3390/life2040323

    [26]

    PUVANENDRAN V, FALK PETERSEN I B, LYSNE H, et al. Effects of different step-wise temperature increment regimes during egg incubation of A tlantic cod (Gadus morhua.) on egg viability and newly hatched larval quality[J]. Aquac Res, 2015, 46(1): 226-235. doi: 10.1111/are.12173

    [27]

    LAHNSTEINER F, KLETZL M, WEISMANN T. The effect of temperature on embryonic and yolk-sac larval development in the burbot Lota lota[J]. J Fish Biol, 2012, 81(3): 977-986. doi: 10.1111/j.1095-8649.2012.03344.x

    [28] 王寿兵, 张思路, 屈云芳, 等. 辽宁产中国林蛙早期胚胎发育研究[J]. 复旦学报(自然科学版), 1996(2): 163-169.
    [29]

    JOHANSSON F, LEDERER B, LIND M I. Trait performance correlations across life stages under environmental stress conditions in the common frog, Rana temporaria[J]. PLoS One, 2010, 5(7): e11680. doi: 10.1371/journal.pone.0011680

    [30]

    GAHM K, ARIETTA A A, SKELLY D K. Temperature-mediated trade-off between development and performance in larval wood frogs (Rana sylvatica)[J]. J Exp Zool A: Ecol Integr Physiol, 2021, 335(1): 146-157. doi: 10.1002/jez.2434

    [31] 陈雯, 俞宝根, 郑荣泉, 等. 温度对棘胸蛙胚胎发育及蝌蚪表型特征的影响[J]. 贵州农业科学, 2010, 38(1): 108-110. doi: 10.3969/j.issn.1001-3601.2010.01.033
    [32] 刘永鑫, 张殿福, 陶忠虎, 等. 温度对克氏原螯虾胚胎和幼体发育的影响[J]. 华中农业大学学报, 2021, 40(5): 146-153.
    [33] 彭安权, 李新殿, 李慧萍, 等. 东北林蛙 (Rana dybowskii) 蝌蚪生长发育理想光照强度的研究[J]. 经济动物学报, 2015, 19(2): 80-85.
    [34]

    BERVEN K A, CHADRA B G. The relationship among egg size, density and food level on larval development in the wood frog (Rana sylvatica)[J]. Oecologia, 1988, 75: 67-72. doi: 10.1007/BF00378815

    [35]

    ALBECKER M A, MCCOY M W. Local adaptation for enhanced salt tolerance reduces non-adaptive plasticity caused by osmotic stress[J]. Evolution, 2019, 73(9): 1941-1957. doi: 10.1111/evo.13798

    [36]

    LI Y, COHEN J M, ROHR J R. Review and synthesis of the effects of climate change on amphibians[J]. Integr Zool, 2013, 8(2): 145-161. doi: 10.1111/1749-4877.12001

    [37]

    WANG S H, ZHAO L Y, LIU L S, et al. A complete embryonic developmental table of Microhyla fissipes (Amphibia, Anura, Microhylidae)[J]. Asian Herpetol Res, 2017, 8(2): 108-117.

    [38] 殷名称. 鱼类早期生活史研究与其进展[J]. 四川学报, 1991(4): 348-358.
    [39]

    AMIN N M, WOMBLE M, LEDON-RETTIG C, et al. Budgett's frog (Lepidobatrachus laevis): a new amphibian embryo for developmental biology[J]. Dev Biol, 2015, 405(2): 291-303. doi: 10.1016/j.ydbio.2015.06.007

    [40]

    VICKARYOUS N, WHITELAW E. The role of early embryonic environment on epigenotype and phenotype[J]. Reprod Fertil Dev, 2005, 17(3): 335-340. doi: 10.1071/RD04133

    [41] 王国恩. 鱼类早期胚胎发生及环境影响[J]. 东北师大学报(自然科学版), 1988(3): 115-131.
    [42]

    DMITRIEVA E V. Influence of the concentration of dissolved oxygen on embryonic development of the common toad (Bufo bufo)[J]. Ontogenez, 2015, 46(6): 416-429.

    [43] 王春青, 吕树臣. 中国林蛙蝌蚪气泡病的诊断与防治[J]. 中国兽医杂志, 2001(2): 40. doi: 10.3969/j.issn.0529-6005.2001.02.028
    [44]

    FROMMEL A Y, STIEBENS V, CLEMMESEN C, et al. Effect of ocean acidification on marine fish sperm (Baltic cod: Gadus morhua)[J]. Biogeosciences, 2010, 7(12): 3915-3919. doi: 10.5194/bg-7-3915-2010

    [45] 刘洋, 于瑞海, 张哲, 等. 不同pH对海湾扇贝胚胎发育及幼虫生长发育的影响[J]. 渔业科学进展, 2020, 41(6): 108-114. doi: 10.19663/j.issn2095-9869.20190921001
    [46] 孙艳秋, 刘鉴毅, 庄平, 等. 温度、盐度和pH对多纹钱蝶鱼胚胎发育的影响[J]. 南方水产科学, 2021, 17(6): 122-129. doi: 10.12131/20210109
    [47] 宋振鑫, 陈超, 吴雷明, 等. 盐度与pH对云纹石斑鱼胚胎发育和仔鱼活力的影响[J]. 渔业科学进展, 2013, 34(6): 52-58. doi: 10.3969/j.issn.1000-7075.2013.06.008
    [48]

    XIE Y F, WANG F F, ZHONG W J, et al. Shear stress induces preimplantation embryo death that is delayed by the zona pellucida and associated with stress-activated protein kinase-mediated apoptosis[J]. Biol Reprod, 2006, 75(1): 45-55. doi: 10.1095/biolreprod.105.049791

    [49]

    DONG X X, LIU Q G, KAN D Q, et al. Effects of ammonia-N exposure on the growth, metabolizing enzymes, and metabolome of Macrobrachium rosenbergii[J]. Ecotoxicol Environ Saf, 2020, 189: 110046. doi: 10.1016/j.ecoenv.2019.110046

    [50] 任昕. 七彩鲑受精卵感染水霉的预防与治疗[J]. 河北渔业, 2017(9): 42-43. doi: 10.3969/j.issn.1004-6755.2017.09.015
    [51] 张元. 虹鳟卵孵化中水霉病的防控[J]. 水产学杂志, 2017, 30(1): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.1005-3832.2017.01.002
    [52]

    FORGIONE M E, BRADY S P. Road salt is more toxic to wood frog embryos from polluted ponds[J]. Environ Pollut, 2022, 296: 118757. doi: 10.1016/j.envpol.2021.118757

    [53]

    LOMBARD-BANEK C, MOODY S A, NEMES P. High-sensitivity mass spectrometry for probing gene translation in single embryonic cells in the early frog (Xenopus) embryo[J]. Front Cell Dev Biol, 2016, 4: 100.

    [54]

    ROW J R, DONALDSON M E, LONGHI J N, et al. Tissue-specific transcriptome characterization for developing tadpoles of the northern leopard frog (Lithobates pipiens)[J]. Genomics, 2016, 108(5/6): 232-240.

    [55]

    BECK C W. Studying regeneration in Xenopus[J]. Methods Mol Biol, 2012, 917: 525-539.

    [56]

    PATEL J H, SCHATTINGER P A, TAKAYOSHI E E, et al. Hif1α and Wnt are required for posterior gene expression during Xenopus tropicalis tail regeneration[J]. Dev Biol, 2022, 483: 157-168. doi: 10.1016/j.ydbio.2022.01.007

    [57]

    HAMILTON A M, BALASHOVA O A, BORODINSKY L N. Non-canonical Hedgehog signaling regulates spinal cord and muscle regeneration in Xenopus laevis larvae[J]. Elife, 2021, 10: e61804. doi: 10.7554/eLife.61804

    [58]

    KHA C X, SON P H, LAUPER J, et al. A model for investigating developmental eye repair in Xenopus laevis[J]. Exp Eye Res, 2018, 169: 38-47. doi: 10.1016/j.exer.2018.01.007

  • 期刊类型引用(5)

    1. 李瑶瑶,金圣涵,翟瑞意,李英美,李婷婷,韩玲钰. 不同海参糖肽的制备及其对鲅鱼鱼糜凝胶品质的影响. 食品科技. 2024(05): 115-124 . 百度学术
    2. 魏登枭,车丹丹,陈必链,何勇锦,周志华. 三相分离法提取裂殖壶藻中油脂、蛋白质和多糖的工艺优化. 中国油脂. 2023(03): 123-129 . 百度学术
    3. 牛秋云. 小麦胚芽蛋白糖基化产物抗氧化特性研究. 食品与机械. 2023(05): 32-37 . 百度学术
    4. 郭浩彬,李敏杰,张陆燕,章银良. 美拉德反应优化藜麦多肽抗氧化活性的研究. 中国调味品. 2023(12): 59-68 . 百度学术
    5. 董烨,张益奇,张晓頔,胡学佳,戴志远. 鳙鱼皮水解物美拉德反应产物抗氧化活性研究. 核农学报. 2022(11): 2199-2209 . 百度学术

    其他类型引用(2)

图(1)  /  表(1)
计量
  • 文章访问数: 
  • HTML全文浏览量: 
  • PDF下载量: 
  • 被引次数: 7
出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-09
  • 修回日期:  2023-06-13
  • 录用日期:  2023-08-03
  • 网络出版日期:  2023-08-03
  • 刊出日期:  2023-12-04

目录

/

返回文章
返回