秀丽线虫精子发生和精子受精的研究进展
神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫
神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫摘要：本文对秀丽隐杆线虫的模式生物一般特征入手，介绍了线虫形态学、生物学特征和繁殖、基因组和遗传学等方面的内容。
关键词：秀丽隐杆线虫模式生物基因组最近，秀丽隐杆线虫用于生物实验材料倍受科学家们的关注。
进入21世纪以来，已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而获得了诺贝尔奖。
1974年英国科学家悉尼·布雷内（Sydney Brenner）第一次把秀丽隐杆线虫作为模式生物，成功地分离出线虫的各种突变体，发现了在器官发育过程中的基因规则而获得了2002年诺贝尔生理学或医学奖。
与悉尼·布雷内共同分享诺贝尔奖的有两名科学家，其中一位科学家是英国约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston），通过显微镜活体观察线虫的胚胎发育和细胞迁移途径，于1983年完成线虫从受精卵到成体的细胞谱系。
另一位科学家是美国的罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz），是利用秀丽隐杆线虫作为研究对象进行了“细胞程序性死亡”研究。
克雷格·梅洛（Craig C. Mello）和安德鲁·菲尔和（Andrew Z. Fire）利用秀丽隐杆线虫实验发现一种全新的基因调控方式—RNA干扰（RNAi）而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。
此外，Martin Chalfie证明了GFP(绿色荧光蛋白)作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。
在最初的一项实验中，他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色，由此获得了2008年化学奖。
究竟什么原因使秀丽隐杆线虫成为如此富有盛名的实验材料？1.秀丽隐杆线虫一般特征秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线形动物，学名是Caenorhabditis elegans，通常缩写成C.elegans其成体长仅1mm，全身透明，以细菌为食，居住在土壤中，被称为“自由生活线虫”。
1.1分类地位秀丽隐杆线虫属于线虫门（Phylum nematoda）、侧尾腺纲（Secernentea）、小杆线虫目（Rhabditida）小杆线虫科（Rhabditidae）小杆线虫属（Caenorhabditis）。
秀丽隐杆线虫在环境毒理学中的应用研究进展
079CARCINO GENESIS ，TERATO GENESIS &MUTA GENESIS2022年1月第34卷第1期秀丽隐杆线虫在环境毒理学中的应用研究进展赵悦，卞倩*(江苏省疾病预防控制中心，江苏南京210009)收稿日期：2021-07-18；修订日期：2021-12-27作者信息：赵悦，E-mail ：****************。
*通信作者，卞倩，E-mail ：*****************【摘要】秀丽隐杆线虫作为最经典的模式生物之一，具有生长周期短、易于繁殖培养、遗传背景清晰、进化高度保守等优点，目前已被广泛应用于毒理学的各个领域。
本文总结了秀丽隐杆线虫在毒理学应用中的一些优势，并结合具体实例重点对其在环境毒理学领域中的应用研究进展进行综述。
【关键词】秀丽隐杆线虫；模式生物；环境毒理学；毒性研究中图分类号：R994.6文献标志码：A文章编号：1004-616X(2022)01-0079-03doi ：10.3969/j.issn.1004-616x.2022.01.016随着现代化工农业的迅速发展，生态环境和人类健康受到越来越严重的威胁，农药、重金属、持久性有机污染物等引起的环境污染问题已成为当今世界关注的热点问题。
对环境污染物进行系统、全面的安全性风险评估，对未知化学品进行高通量的毒性筛选以及构建更加科学、高效、准确的毒效应和毒作用机制研究模型，是未来毒理学发展的重要趋势。
传统的理化分析方法，依赖色谱、质谱等昂贵的仪器，仍不能评价多个污染物联合作用的结果。
以大鼠、小鼠等啮齿动物为代表的经典毒理学试验，存在试验周期长、试验成本高、不能对大量毒物快速评价等缺点，且动物福利和伦理问题也是当前质疑和争论的焦点。
斑马鱼虽然也广泛应用于环境毒物的毒理学研究中，但是对饲养条件和环境要求较高。
体外细胞毒性试验尽管具有经济、快速等优点，但是因不能模拟体内毒物动力学过程而限制了其广泛应用。
植物秀丽隐杆线虫的生命史和生物学特性研究
植物秀丽隐杆线虫的生命史和生物学特性研究植物秀丽隐杆线虫是一种微小的线虫，通常生活在植物根际以及土壤中。
这种线虫体形柔软，虚弱，但却有着十分耐久的生命力。
在自然界中，植物秀丽隐杆线虫是一种常见的有害生物，它会在农作物的生长过程中带来许多危害，导致产量降低和质量下降。
但是，对于科学家和生物学家们来说，植物秀丽隐杆线虫却是一个十分有趣的研究对象。
植物秀丽隐杆线虫的生命周期包括卵、孵化、四个幼虫期和成虫期。
它们通常在土壤中以卵的形式存活。
一旦卵孵化，秀丽隐杆线虫就开始进入其四个幼虫期。
在每个幼虫期，它们会通过脱皮来适应其环境，同时也会增长其身体大小。
在第四个幼虫期结束后，秀丽隐杆线虫就成长为成虫。
成虫期通常只持续几天。
在这段时间里，秀丽隐杆线虫会寻找适合繁殖的环境并进行交配。
交配过后，雌性线虫会产生大量的卵，以保证下一代线虫的繁殖。
植物秀丽隐杆线虫的生物学特性十分独特。
一方面，它们是一种无性繁殖的生物。
在一些极端环境下，秀丽隐杆线虫可以通过无性生殖形式来繁殖后代。
这种能力使得它们具有更强的环境适应性和生命力。
另一方面，植物秀丽隐杆线虫也是一种寄生性生物。
它们依靠吸食植物的汁液来维持生命。
在植物上寄生的时候，植物秀丽隐杆线虫会带来许多的害处。
它们可以带来大量的病原体，使得植物易感染疾病。
另外，它们还会阻碍植物的营养吸收，导致植物的生长和发育受到限制。
为了对植物秀丽隐杆线虫有更深刻的理解，许多科学家和生物学家们对其进行了大量的研究工作。
他们发现，植物秀丽隐杆线虫和其他许多线虫一样，具有一些非常重要的遗传特征和发育特性。
这些特征不仅是对于研究其生命史和行为学特征有帮助，而且也对于构建运用于其他生物的众多遗传学和生物学模型具有指导意义。
尽管植物秀丽隐杆线虫是有害生物，但它们作为一个重要的研究对象，对于生命科学的进一步发展具有重大的意义。
通过对植物秀丽隐杆线虫的生物学特性和遗传学特征进行研究，不仅有助于我们更好地了解其在自然界中的地位和作用，还有助于我们在理解其他生物的生命史和行为学特征上得到更多的启发和指导。
秀丽隐杆线虫研究综述
秀丽隐杆线虫研究综述一、本文概述秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，简称C. elegans）是一种微小的、透明的、生活在土壤中的线虫，自20世纪60年代以来，它已成为生物学研究的重要模型生物之一。
由于其生命周期短、繁殖迅速、基因组小且相对简单等特点，秀丽隐杆线虫被广泛用于研究细胞生物学、发育生物学、神经生物学、遗传学、基因组学等多个领域。
本文旨在对秀丽隐杆线虫的研究进行全面的综述，从基础生物学特性、基因组学进展、到其在各个领域的应用研究，以期为读者提供一个清晰、全面的秀丽隐杆线虫研究图景。
二、秀丽隐杆线虫的基本生物学特性秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，简称C. elegans）是一种具有独特生物学特性的小型线虫，其身体长度仅约1毫米，属于线虫动物门、无尾感器纲、小杆目、小杆科。
自1974年被悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）选为遗传学研究的模式生物以来，秀丽隐杆线虫已成为生物学和医学领域广泛研究的对象。
生命周期与繁殖：秀丽隐杆线虫的生命周期大约为3天，在适宜的环境下，它们能以极快的速度繁殖。
它们通常以细菌为食，尤其是大肠杆菌（Escherichia coli），并通过摄取这些细菌来获取所需的营养。
成年线虫通过自交或雌雄同体交配繁殖，产生的后代数量巨大，每个成虫一生可以产生多达300个子代。
基因组与遗传学：秀丽隐杆线虫的基因组相对较小，约含有1亿个碱基对，使其成为研究基因功能和基因相互作用的理想模型。
由于其生命周期短、繁殖迅速，科学家能够迅速地进行遗传筛选和基因编辑，以研究特定基因的功能。
神经系统与行为：秀丽隐杆线虫拥有相对简单的神经系统，仅由302个神经元组成。
尽管如此，这些神经元足以控制线虫的各种复杂行为，如觅食、逃避、交配等。
这使得秀丽隐杆线虫成为研究神经生物学和行为学机制的重要工具。
衰老与疾病模型：秀丽隐杆线虫因其短寿命和快速的生理变化而成为研究衰老机制的理想模型。
(最新整理)秀丽隐杆线虫综述
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秀丽隐杆线虫综述摘要:随着生命科学研究的不断深入，模式生物的重要性也在不断的体现出来，秀丽隐杆线虫就是其中一种非常重要的生物。
对秀丽隐杆线虫的特征、研究进展及未来发展方向进行简要的综述。
关键词：秀丽隐杆线虫；研究;前景在20世纪60年代中期S.Brenner为了研究动物的发育和神经，领先选择了以秀丽隐杆线虫为研究的实验动物[1]。
现今,秀丽隐杆线虫已经成为当今生物学家研究细胞代谢与细胞生长、分化、衰老、凋亡等生命活动的协同与调节机制的重要模式生物之一。
1.秀丽隐杆线虫的生物学特征在1998年作为人类基因组测序的一个项目，秀丽隐杆线虫的全部序列完成测定，基因组序列全长9。
7×104kb,大约编码19000个基因,其中约有40%的基因与人类的相似［2］。
其成虫体长约为1mm，由959个体细胞组成。
其胚胎发育过程中的细胞分裂分化以及细胞的的衰老凋亡都具有高度的程序性，便于对其进行遗传学的分析。
由于上述原因,秀丽隐杆线虫已经成为现代发育遗传学、遗传学、细胞生物学研究的重要模式生物。
为人类认识细胞打开了一扇新的大门。
秀丽隐杆线虫在性成熟之后能够产下三百到三百五十左右的各种各样表型的幼虫.从卵到成虫只有3.5d，寿命约2~3周，非常适合实验室进行生物学研究。
在发育过程中，秀丽隐杆线虫共生成1090个细胞，其中131个将会死亡，所以，野生型秀丽隐杆线虫成虫有959个细胞，并且每个细胞的位置固定不变。
秀丽隐杆线虫
研究历史
秀丽隐杆线虫1900年，Maupas把这种棒状的蠕虫命名为Rhabditis elegans，因为群体繁殖为“r-选择”的 缘故，早在1948年Dougherty and Calhoun便指出了它在遗传学研究中的重要性。1952年，Osche把它置于 Caenorhabditis亚属，1955年Dougherty最终把它命名为Caenorhabditis elegans（其中Caeno意为 recent; rhabditis意为 rod; elegans意为nice）。广泛使用N2 Bristol品系，由Staniland从英格兰Bristol附近的 蘑菇堆肥中分离，1965年被定为参考种N2。在此过程中，Dougherty建立了线虫的琼脂板接种，大肠杆菌的培养 方法和无菌单培养方法。对秀丽线虫的早期研究工作，主要集中在解剖、营养、生理和生殖等方面，直到1960s 中期，随着DNA双螺旋结构的揭示和遗传密码的发现，使得当时的生物学家认为，“人脑是生命科学研究的最后 堡垒。”
研究意义
细胞凋亡现象及其机理，最早是在线虫中被揭示的。凋亡（apoptosis）是一个希腊文来源的词语，这个字 眼表达的是花儿凋谢，树叶飘零的景色。“梧桐一叶落而知天下秋 ”、“搦搦兮秋风，洞庭波兮木叶下 ”的意 象恐怕正是说的这种意境：优雅，含蓄，还带点淡淡的忧伤，更因为飘落时那种虽然有些无奈却坦然以受之的美。 由于线虫研究开创了一个对今日生物医学发展，具有举足轻重的全新领域，同时也因为以线虫为基础的凋亡研究 对基础和应用生物学，产生的巨大推动作用，卡罗林斯卡医学院的诺贝尔奖评选委员，会将年2002年生理和医学 奖授予了，线虫生物学的开拓者：西德尼·布雷纳（Sydney Brenner）、约翰·萨尔斯顿（John Sulston）和 线虫凋亡之父罗伯特·霍维茨（Robert Horvitz）。
线虫的生殖特征和遗传机制研究
线虫的生殖特征和遗传机制研究随着科技的不断进步，越来越多的生物学家开始关注微生物学。
其中，一种特别重要的研究对象就是线虫。
线虫是一种微小的多细胞生物，在科学研究中扮演着重要的角色。
对线虫的研究不仅能够帮助我们更好地了解神经系统、生产力和寿命等方面的问题，还能够帮助我们分析更复杂的生物系统。
在这篇文章中，我们将探讨线虫的生殖特征和遗传机制研究的最新进展。
线虫是一种雌雄同体的生物，它们的生殖器官包括卵巢、子宫、精巢和阳具。
线虫通过自体交配和异体交配两种方式进行繁殖。
在自体交配中，线虫先用自己的精子受精自己的卵子，然后再收缩肌肉将自己的卵子膨胀推出身体。
与此同时，它们也会释放出数千个自己的精液，以便与同样的意愿的其他线虫交配。
异体交配则是指两个线虫之间的交配。
雌性发出一种化学信号来吸引雄性，在气味和触觉的刺激下，雄性向雌性爬过去，开始交配的过程。
近年来，线虫的遗传机制研究已经取得了非常重要的突破。
线虫被认为是一种天生的模式生物，因为它们的生命周期短且容易被培养。
这使得线虫成为了基因遗传研究的绝佳对象。
研究人员利用CRISPR/Cas9技术对线虫的基因进行编辑，研究不同基因对线虫生长和发育的影响。
关于线虫的遗传机制，人们在21世纪初就对其进行了广泛的研究，已经发现了一些基本的特征。
线虫的遗传密码是由约20000个基因编码的RNA组成的。
这些基因被组织成6个染色体。
线虫的DNA序列和其他相关信息被分析和记录在线虫基因组数据库中。
近年来，我们已经掌握了大量的线虫基因组信息，这大大促进了线虫遗传学的研究。
与其他生物一样，线虫的基因遗传特征可以在代际之间传递。
当线虫自体交配时，两个亲本的核会融合，形成一个两倍体生殖细胞。
由于受到随机突变的影响，每个新一代线虫的染色体组合都将有所不同。
不过，在线虫的遗传系统中，也会产生一些可预测的变化。
例如，当互补的基因副本分别来自两个不同的亲本时，它们可能会在后代中产生交叉，从而形成新的基因组合。
浅谈秀丽隐杆线虫的模型建立与研究进程
浅谈秀丽隐杆线虫的模型建立与研究进程作者：邓阳来源：《大东方》2017年第04期摘要：秀丽隐杆线虫作为一种简单的多细胞真核生物由于具有较多优点成为科研者建立模型与药物靶点研究与新药研制的重点研究生物。
本文仅将近年来秀丽隐杆线虫的特点、模型建立及研究进展作简要整理与分析。
关键词：秀丽隐杆线虫；模型筛选建立一个较为优良的筛选模型，至少应具备良好的稳定性、重复性和可操作性这些特征。
在传统的药物研究中，实验者往往使用小鼠、兔子作为模型研究药物靶点和进行药物研发，但这些动物模型具有传代时间长、受环境因素影响较强、实验结果准确性低等缺点，而秀丽隐杆线虫作为一种操作较为简便的生物逐渐被尝试，优点也不断显现。
一、秀丽隐杆线虫（以下简称线虫）的“秀丽”之处1.易于培养。
实验过程中线虫一般在琼脂平板上或液体培养基中培养，温度在20℃左右，以E.coli OP50为食。
能在-80℃冰箱长期保存[1]，因其稳定性较强而便于保存与使用。
2.繁殖快，且产后代数量多，成本较低。
其绝大多数个体为雌雄同体，雄虫仅占0.05%。
一只雌雄同体野生型线虫可以产出 300个左右的后代，其在产卵期产卵，优先选择雄性的精子。
若与雄虫交配，后代数则可多达1000个。
20℃时，野生型线虫发育一个世代仅需要3d左右，平均寿命为2-3 周。
3.线虫以动物整体作为实验对象，同时规模容易进行扩大研究。
线虫成虫体长仅1mm，体径30μm，结构相对简单。
从最初的培养板准备，到最终目的线虫筛选或特定量化性质的测定均可以实现全/半自动化，因此具有较高的操作性，准确率高。
目前研究者已完成线虫全基因组测序，并且这些基因中高达42%的基因与人类基因同源[1，2]，其遗传背景相对清晰。
因此作为整体动物实验，当药物在体内的作用靶点不止一个时，往往能提供更准确的评估。
4.线虫身体透明，便于染色、观察与荧光标记。
这一特点已被用于基于线虫的高通量筛选并获得了成功[3]。
二、药物模型的建立1.抗衰老药物模型的建立自20世纪70年代开始，研究者便开始逐步将秀丽隐杆线虫模型用于人体衰老、神经生理学等领域的研究。
秀丽线虫精子发生和精子受精的研究进展
HEREDITAS (Beijing)2008年6月, 30(6): 677―686 ISSN 0253-9772 综 述收稿日期: 2007−12−13; 修回日期: 2008−02−25基金项目: 中国科学院百人计划项目, 国家自然科学基金项目(编号：30771056)和蛋白质研究计划项目(编号：2006CB911002)资助[Supported by Hu- ndred Talents Program of CAS, the National Natural Science Foundation of China (No. 30771056) and the Major State Basic ResearchProgram of China (No. 2006CB911002)]作者简介: 汪斌(1976−), 男, 博士, 助理研究员, 研究方向：细胞生物学。
E-mail: wangb@刘志宇(1983−), 男, 研究生, 研究方向：细胞生物学。
E-mail: liuzhy@通讯作者: 苗龙(1971−), 男, 博士, 研究员, 博士生导师, 研究方向：细胞生物学。
E-mail: lmiao@DOI: 10.3724/SP.J.1005.2008.00677秀丽线虫精子发生和精子受精的研究进展汪斌, 刘志宇, 苗龙中国科学院生物物理研究所 生物大分子国家重点实验室, 北京 100101摘要: 秀丽线虫精子发生过程包括减数分裂和精子活化两个阶段, 通过早期特异基因的表达和后期蛋白分子的翻译后修饰, 精原细胞发育成为具有运动能力的精子。
其受精阶段包括精子运动、精子竞争、精卵信号通讯以及精卵融合等过程。
通过突变体筛选目前已经获得了一些影响精子发生或受精的突变体, 并且对其中一些突变体进行了基因克隆和功能分析的研究。
这些研究不仅对于阐明精子发生和受精的机理具有重大的理论意义, 而且对男性不育的治疗和男性无毒避孕药物的研发可能提供重要的依据。
秀丽隐杆菌线虫开放实验报告
秀丽隐杆菌线虫开放实验报告一、实验目的1.了解线虫这一模式生物的生活史和遗传特性。
2.学习利用线虫研究遗传规律的方法和技巧。
3.确定rol突变的显隐性以及是否伴性；判断A双突变体是否连锁，计算遗传距离。
4.提高统筹计划、独立思考、团队合作等能力。
二、实验原理秀丽线虫属于线形动物门，线虫纲，小杆线虫目，广杆线虫属，是一种生活在土壤中的线虫。
它具有生活史短、繁殖率高、饲养方便、容易保存、细胞数目少且可在显微镜下追踪每一个细胞的命运等优点，如今已成为遗传学和发育生物学研究的重要模式生物。
1999年，秀丽杆菌的全基因组测序工作已经完成，其基因组由80Mb组成，包含大约13000个基因，线虫的功能基因组研究为人类相关研究提供了重要的线索。
秀丽线虫是雌雄同体的动物，同一个体既产生精子，也产生卵子，由于体内没有自交不相容系统，所以能自体受精，产生子代。
自体受精产生的子代中，只有0.2%是雄性线虫，其余都是雌雄同体的线虫。
一个典型的雌雄同体线虫可产生200~300个精子和大量卵母细胞，自体受精约产生250个子代，若与雄性交配则可产生1000个以上的子代。
雌雄同体的线虫有两条X染色体和5对常染色体。
偶尔由于X染色体不分离，会产生只有一条X染色体和5对常染色体的雄性线虫。
雄性线虫只产生精子不产生卵子。
当XO型雄性线虫与XX型雌雄同体线虫交配时，产生的子代中，50%是雄体，50%是雌雄同体。
秀丽线虫的模式图及生活史图如下所示：三、实验材料秀丽杆菌品系：正常体型线虫（野生型N2）、滚动型线虫（rol突变）、A类短胖鼓泡型线虫（dpy和unc双突变）四、实验仪器及试剂1.仪器体视显微镜，水浴锅，6mm培养皿，铂金丝棒（picker）。
2.试剂线虫生长培养基，配制方法如下：称取蛋白胨2.5g，琼脂20g，NaCl 3g，置于洁净2000mL玻璃三角瓶，加入蒸馏水975ml，120℃高压蒸汽灭菌30min，之后置于55℃水浴锅中冷却。
秀丽隐杆线虫综述doc资料
秀丽隐杆线虫综述秀丽隐杆线虫综述摘要：随着生命科学研究的不断深入，模式生物的重要性也在不断的体现出来，秀丽隐杆线虫就是其中一种非常重要的生物。
对秀丽隐杆线虫的特征、研究进展及未来发展方向进行简要的综述。
关键词：秀丽隐杆线虫；研究；前景在20世纪60年代中期S.Brenner为了研究动物的发育和神经，领先选择了以秀丽隐杆线虫为研究的实验动物[1]。
现今，秀丽隐杆线虫已经成为当今生物学家研究细胞代谢与细胞生长、分化、衰老、凋亡等生命活动的协同与调节机制的重要模式生物之一。
1.秀丽隐杆线虫的生物学特征在1998年作为人类基因组测序的一个项目，秀丽隐杆线虫的全部序列完成测定，基因组序列全长9.7×104kb，大约编码19000个基因，其中约有40%的基因与人类的相似[2]。
其成虫体长约为1mm，由959个体细胞组成。
其胚胎发育过程中的细胞分裂分化以及细胞的的衰老凋亡都具有高度的程序性，便于对其进行遗传学的分析。
由于上述原因，秀丽隐杆线虫已经成为现代发育遗传学、遗传学、细胞生物学研究的重要模式生物。
为人类认识细胞打开了一扇新的大门。
秀丽隐杆线虫在性成熟之后能够产下三百到三百五十左右的各种各样表型的幼虫。
从卵到成虫只有3.5d，寿命约2~3周，非常适合实验室进行生物学研究。
在发育过程中，秀丽隐杆线虫共生成1090个细胞，其中131个将会死亡，所以，野生型秀丽隐杆线虫成虫有959个细胞，并且每个细胞的位置固定不变。
秀丽隐杆线虫有5对常染色体和1 对性染色体。
它有两种性别：雌雄同体和雄性。
雌雄同体可以自我繁殖，也可以与雄性交配繁殖。
自我繁殖的大多是雌雄同体，与雄性交配的后代，50%是雌雄同体，50%是雄性。
可以人为控制繁殖方式，获得理想表型。
秀丽隐杆线虫的突变体非常之多，很多突变体表现出的性状在显微镜下都是清晰易见的。
秀丽隐杆线虫低温冷冻保存的技术，可以将大量野生型、突变型的秀丽隐杆线虫品系保存起来[3]。
秀丽隐杆线虫研究情况
秀丽隐杆线虫研究情况
秀丽隐杆线虫被应用于实验研究至今已逾30年，因为易于实验室培养、基因易处理、解剖学结构简单以及可以提供广泛的遗传学和基因组信息，已成为一种重要的研究细菌和真菌的哺乳动物替代模型。
与黑腹果蝇一样，秀丽隐杆线虫将天然免疫作为防御微生物感染的唯一防线。
Mylonakis等研究发现，一些对哺乳动物起作用的新生隐球菌毒力因子在杀死秀丽隐杆线虫的过程中同样有效，这些基因包括信号转导途径GPA1、PKA1、PKR1、 RAS1和漆酶等；而那些对哺乳动物毒力较低的因子在秀丽隐杆线虫模型中致病性亦较弱。
还有作者通过秀丽隐杆线虫模型研究荚膜、黑色素、调节通路等毒力因子来鉴定毒力减低的新生隐球菌，结果发现rom2基因突变的隐球菌在37℃时失去繁殖及生长的能力，并无法生成细胞壁和难耐高渗。
多数秀丽隐杆线虫是可以自身繁殖的雌雄同体动物，偶尔也可见到雄性单体。
实验结果证实野生雄性线虫较雌雄同体线虫对真菌的抵抗力增强，而且这种抵抗力的增强归因于应激反应激活因子DAF-16的参与，而不是由于行为或生殖方式的不同。
关于秀丽隐杆线虫的综述
关于秀丽隐杆线⾍的综述关于秀丽隐杆线⾍的综述⽣物153班刘通宇摘要：本⽂为关于秀丽隐杆线⾍的综述⽂章，主要介绍了秀丽隐杆线⾍的⼀些基本信息，并结合这些基本信息引出秀丽隐杆线⾍的细胞周期、神经系统等⽅⾯的研究价值与药物筛选、毒性评价⽅⾯的应⽤价值，并结合以上信息讨论笔者对于秀丽隐杆线⾍研究现状的评价以及在药理、进化论等⽅⾯的应⽤与研究展望，并探讨了其在回答⽣命意义中的价值。
关键词：秀丽隐杆线⾍；研究价值；应⽤价值Abstract: This is a summative article about Caenorhabditis elegans, mainly introduced some of the essential information and then elicit the research value on the cell circle, nervous system, and also applications value on medicine screening, toxicity assessment. At the end, the author gives out his personal assessment about the research that had been conducted, and also introduced his personal prospect about the application and research in pharmacology and evolutionism, etc. It also discussed the Caenorhabditis elegans’ role in answer ing the question for the meaning of life.Key words:Caenorhabditis elegans; research value; application value模式⽣物是⽣物学家实验中⽤于探究某种普遍⽣命现象的⽣物物种。
秀丽线虫
秀丽线虫的研究进展秀丽线虫(Caenorhadits elegans)是研究动物遗传、个体发育及细胞生命活动的重要模式动物。
近年来，国际上以秀丽线虫为实验材料的生命科学研究取得了重要突破，分别在2002 年和2006 年两次获得诺贝尔生理医学奖。
在国内，越来越多的科研人员开始将秀丽线虫应用于自己的研究领域。
近年来，随着人们对其的研究日益深人，秀丽隐杆线虫以其独特的优势成为生物学家借以了解诸多基本生命现象的优良。
秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)在当代生命科学的发展过程中起着举足轻重的作用。
20 世纪60年代，分子遗传学的奠基人之一Brenner在和Crick等人一起确立了分子遗传学的中心法则以后，感到分子生物学的主要问题已经解决，生物学的未来应着眼于发育生物学和神经生物学等复杂问题的研究。
Brenner 试图寻找一种比果蝇更简单的、具有神经细胞的多细胞生物来探索个体及神经发育的遗传调控机制。
在经过了一系列的尝试后，他最终选择了秀丽线虫(C. elegans)为研究对象。
在此之前，Nigon 和Dougherty等已经在秀丽线虫的营养生长和有性生殖等方面做了许多前期工作。
线虫作为模式动物的优势线虫的饲养条件具有简单、廉价、易操作的特点，线虫成虫体长1mm,身体半透明,以大肠杆菌为食饵,从受精卵发育到成虫仅需不到四天时间。
在自然状态下线虫是一种可以自我繁殖的雌雄同体生物,因此繁殖起来也很迅速,这种能自我繁殖的能力还非常有利于得到具有同一基因结构的纯合体线虫。
另外,秀丽线虫还存在一种雄性个体,它不能自我繁殖,必须与雌雄同体的线虫交配才可繁衍后代。
利用雄性个体,人们可以将突变基因从一种线虫转移到另一种线虫中去。
线虫还可以像培养细胞一样保存在- 80℃。
这一优势是果蝇和小鼠等模式生物所不具备的。
秀丽线虫是第一个完成基因组测序的动物,它的约20 000个基因中有40%和人类基因具有同源性。
秀丽隐杆线虫调节渗透平衡机制的研究进展
秀丽隐杆线虫调节渗透平衡机制的研究进展袁沛;童杰文;潘联云;龚雨顺【摘要】It is very important for the growth and development of organism to maintain osmotic pressure bal-ance in vivo .Caenorhabditis elegans is widely used for the research of resistance mechanism under adverse envi-ronmental conditions.In the meantime,the conservation of its evolution provides reference for the study of os-motic pressure regulation in vivo of higher organisms.In this paper,the relative genes and tissues of osmotic pressure regulation in vitro in Caenorhabditis elegans are introduced,the relative pathways of volumn regula-tion in Caenorhabditis elegans are analyzed,and the effects of maintain protein homeostasis on osmotic pressure regulation are reviewed.%维持生物体内渗透压平衡对生物生长发育十分重要。
秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans )被广泛用于研究生物在不利环境的抗性机制；同时，由于其进化的保守性，可为研究高等生物的体内渗透压调节提供参考。
空间生物学中应用秀丽隐杆线虫的研究进展
２ ． Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ Ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｍａ ｉ ｒ ｔ ｉ ｍ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ０ ２ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｂ ｏ ｔ ｈ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ— ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ． Ａｔ ｌ ａ ｓ ｔ ，ｗｅ ｓ ｕ ｍ—
第１ ９卷 第 ６期
２０１ ３征 １ １月 载人航天
Ｖｏ １ ． １ ９ Ｎｏ． ６
ＮＯ Ｖ ． ２ ０１ ３
Ｍａ ｎ ｎ ｅ ｄ Ｓ ｐａ ｃ ｅ ｌｉ ｆ ｇ ｈｔ
空 问生 物 学 中 应 用 秀 丽 隐 杆 线 虫 的 研 究 进 展
高 英 ， 徐 丹 ， 孙野青
ｂｅ ｉ ｎ ｇ ｓ ． Ａｍ ｏ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ， ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｖ ｉ ｔ ａ ｌ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ
线虫-董润
线虫遗传学实验报告生75 董润2007030039同组实验者: 周梦宇实验时间: 2009年10月28日—12月22日【实验目的】确定突变的类型（性染色体连锁、常染色体连锁或常染色体不连锁）对突变基因进行染色体定位确定突变基因与标记基因的遗传距离【实验原理】线虫的形态和生活史秀丽线虫（C.elegance）长约1mm, 直径70μm, 通体透明, 有雄体和雌雄同体两种性别个体。
图.秀丽线虫雌雄同体虫和雄虫的形态结.上为雌雄同体, 下为雄体。
雄体的尾部扇区是其重要特征（D.Pette.Snustad等, 2003）。
图2 秀丽线虫的生活史（Lelend H等, 2000）线虫的繁育线虫以微生物为食, 实验中用大肠杆菌（OP50品系）喂养。
雄性线虫的繁育是通过在同一平板饲养雄体和雌雄同体的线虫, 使得后代中有50%是雄性。
雌雄同体线虫的繁育是通过其自交而不断产生后代。
实际操作过程中, 可用灭菌后的小刀切下一小块琼脂, 将其转移到新的平板上。
保种的方法是使线虫在无食物, 较低温（10℃）的环境下生存。
进行雄性线虫和雌雄同体交配时, 一般将4-5条L4或成熟早期的雄虫, 与2-3条L4或成熟早期的雌雄同体虫置于同一平板。
为区别自交和雌雄交配的子代, 可根据子代性状的, 或只统计雄体。
后者就要求在引入亲代雄虫时不能混有卵或幼虫。
而且, 统计子代雄体时, 需将亲代雄体排除掉, 这些亲代雄虫一般有3-4条, 是雄虫中最衰老, 体型最大的。
如果需要用子代雄虫进行下一步交配, 要选择L4或成熟早期的雄虫, 而不能错取成亲代雄虫。
如果需要子代雌雄同体进行下一步交配, 要选择L4幼虫, 因为成虫可能已与雄虫交配过。
操作方法无菌操作必须在实验的全过程中进行。
不可以用受到污染的培养基, 若发现生长线虫的培养基被污染, 需将线虫转接到干净的培养基上。
挑线虫的工具是镶在玻璃管一端的铂金丝, 铂金丝尖端做成铲子状。
条每条线虫之前均需要将铂金丝灼烧。
RBPL-1对秀丽线虫发育及育性影响的研究的开题报告
RBPL-1对秀丽线虫发育及育性影响的研究的开题报
告
一、研究背景：
秀丽线虫是一种广泛存在于土壤中的小型无脊椎动物，其生活史简单，且具有强大的自修复能力。
由于其透明性、生命周期短、化学治疗药物敏感性高等特点，成为研究生命科学的理想模型生物。
RBPL-1是一种在秀丽线虫中高度表达的基因，被认为与线虫的发育及育性等生物事件相关。
二、研究目的：
本研究旨在探究RBPL-1在秀丽线虫中对发育及育性的影响，以期为进一步探究其分子调控和生命科学奠定基础。
三、研究内容：
1.构建RBPL-1基因敲除线虫株，检测其发育、存活和繁殖速度等生理指标；
2.检测RBPL-1敲除线虫的形态学特征，包括体长、体重、体积和神经元结构等方面；
3.利用RNAi方法降低RBPL-1的表达水平，观察其对线虫育性的影响；
4.分离RBPL-1基因启动子或其调控区域，并构建显微注射系统，探究其对线虫发育和育性的调控机制。
四、研究意义：
RBPL-1基因在秀丽线虫生长、发育和育性方面具有重要作用，将对生命科学研究产生重要的理论和实践意义。
本研究拟从分子和细胞水平
探究RBPL-1在秀丽线虫中的调控机制，为探究其在其他生物体系中的生物学意义奠定基础。
氯氰菊酯对模式动物秀丽隐杆线虫生殖能力的损伤作用
氯氰菊酯对模式动物秀丽隐杆线虫生殖能力的损伤作用阮秦莉;王大勇;居静娟;李云晖;李晓波;刘冉;梁戈玉;张娟;浦跃朴;尹立红【摘要】目的:应用模式动物秀丽隐杆线虫研究菊酯类农药氯氰菊酯的生殖毒性,并对秀丽隐杆线虫模型在生殖毒理学中应用的可行性进行初步探讨.方法:将L4期野生型秀丽隐杆线虫分别于0.08、0.8和8.0 mg/L的氯氰菊酯中暴露24、48和72 h,每组10条,以K溶液为阴性对照,分别在体视显微镜和光镜下计数后代数目、子宫内受精卵数目、卵母细胞数目并观察形态,体外排受精卵速率.结果:L4期野生型秀丽隐杆线虫暴露于氯氰菊酯24h后,各观察终点均无显著性变化；暴露48 h 后,8.0 mg/L浓度染毒组发生后代数目降低,0.8和8.0 mg/L染毒组纳精囊旁侧第2位卵母细胞相对长度减小且子宫内受精卵数目降低,0.08、0.8和8.0mg/L染毒组体外排受精卵速率均下降,与对照组相比,差异均具有统计学意义(P＜0.05)；暴露72 h后,0.8和8.0 mg/L染毒组后代数目降低,纳精囊旁侧第2位卵母细胞相对长度减小,与对照组相比,差异均具有统计学意义(P＜0.05).结论:模式动物秀丽隐杆线虫生殖系统对氯氰菊酯具有一定敏感性,在生殖毒理学研究中具有潜在应用价值.%OBJECTIVE: To study the reproductive toxicity of cypermethrin exposure on Caenorhabditis elegans and explore the feasibility of using Caenorhabditis elegans as a model organism in reproductive toxicology. METHODS: L4 N2 hermaphrodites were exposed to cypermethrin at 0.08、0.8 and 8.0 mg/L for 24, 48, and 72 h. RESULTS: After exposure of 24 h, there was no significant change in the endpoints observed. After exposure of 48 h, together with the decrease in brood size, decreased relative length of secondary-lateral seminal vesicle oocyte and the number of egg in utero, reduced rate of egg-laying were observed in nematodes exposed tocypermethrin at certain experimental concentrations. After exposure of 72 h, significant decreases in brood size and relative length of secondary-lateral seminal vesicle oocyte were observed at 0.8 and 8.0 mg/L cypermethrin groups. CONCLUSION: Cypermethrin reduced the brood size through impairing the development of oocyte and egg. Meanwhile, Caenorhabditis elegans was sensitive to the exposure of cypermethrin and can be recommended to be used as a model organism in the field of reproductive toxicology.【期刊名称】《癌变·畸变·突变》【年(卷),期】2012(024)002【总页数】5页(P136-140)【关键词】氯氰菊酯;秀丽隐杆线虫;生殖毒性;生殖能力【作者】阮秦莉;王大勇;居静娟;李云晖;李晓波;刘冉;梁戈玉;张娟;浦跃朴;尹立红【作者单位】东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学医学院生物化学和分子生物学系,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009;东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】R994.6氯氰菊酯是我国广泛应用的ⅠⅠ型拟除虫菊酯类农药，主要应用于农业害虫的防治。
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HEREDITAS (Beijing)2008年6月, 30(6): 677―686 ISSN 0253-9772 综 述收稿日期: 2007−12−13; 修回日期: 2008−02−25基金项目: 中国科学院百人计划项目, 国家自然科学基金项目(编号：30771056)和蛋白质研究计划项目(编号：2006CB911002)资助[Supported by Hu- ndred Talents Program of CAS, the National Natural Science Foundation of China (No. 30771056) and the Major State Basic ResearchProgram of China (No. 2006CB911002)]作者简介: 汪斌(1976−), 男, 博士, 助理研究员, 研究方向：细胞生物学。
E-mail: wangb@刘志宇(1983−), 男, 研究生, 研究方向：细胞生物学。
E-mail: liuzhy@通讯作者: 苗龙(1971−), 男, 博士, 研究员, 博士生导师, 研究方向：细胞生物学。
E-mail: lmiao@DOI: 10.3724/SP.J.1005.2008.00677秀丽线虫精子发生和精子受精的研究进展汪斌, 刘志宇, 苗龙中国科学院生物物理研究所 生物大分子国家重点实验室, 北京 100101摘要: 秀丽线虫精子发生过程包括减数分裂和精子活化两个阶段, 通过早期特异基因的表达和后期蛋白分子的翻译后修饰, 精原细胞发育成为具有运动能力的精子。
其受精阶段包括精子运动、精子竞争、精卵信号通讯以及精卵融合等过程。
通过突变体筛选目前已经获得了一些影响精子发生或受精的突变体, 并且对其中一些突变体进行了基因克隆和功能分析的研究。
这些研究不仅对于阐明精子发生和受精的机理具有重大的理论意义, 而且对男性不育的治疗和男性无毒避孕药物的研发可能提供重要的依据。
文章阐述了目前在线虫精子发生和精子受精两个方面的研究进展。
关键词: 精子发生; 受精; 精子竞争; 减数分裂Recent advances in the study of spermatogenesis and fer-tilization in Caenorhabditis elegansWANG Bin, LIU Zhi-Yu, MIAO LongNational Laboratory of Biomacromolecules , Institute of Biophysics , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100101, ChinaAbstract: Spermatogenesis in Caenorhabditis elegans , mainly consisting of meiosis and spermiogenesis (or sperm activa-tion), is a complicated cell differentiation process. The germ cells develop into matured motile spermatozoa after the ex-pression of specific genes during meiosis and protein posttranslational modification during spermiogenesis. The spermato-zoa compete with each other, communicate with and finally fertilize the oocytes such that new individuals are generated. A group of mutants related to spermatogenesis, sperm motility and fertilization are obtained through the sterile screen. Some specific genes in spermatogenesis and fertilization have been cloned and their functions have been studied. C. elegans is an attractive model to dissect the complexities of spermatogenesis and fertilization. The advances in the study of C. elegans may give insights to important targets for the study of male infertility and contraceptives in humans.Keywords: spermatogenesis; fertilization; sperm competition; meiosis精子发生和精卵受精是生物体生殖和发育的基础, 对这一领域的研究不仅有助于增强人们对生物体生殖和发育本质的认识, 而且对人类一些重要疾病的防治也具有借鉴和指导意义[1]。
秀丽线虫的生678 HEREDITAS (Beijing) 2008 第30卷殖依赖于两性配子的形成和结合, 其精子与哺乳动物精子一样都经历了精子形成、精子活化、精子运动和受精等过程, 进一步的研究表明, 许多生殖相关基因在线虫和哺乳动物之间具有高度的保守性[2]。
此外, 秀丽线虫作为模式生物, 具有很好的遗传背景和研究手段[3]。
因此秀丽线虫成为研究精子发生和受精作用的理想实验材料。
线虫精子发生和受精过程受多种因素的调控, 而精母细胞内特异基因的表达和蛋白分子的翻译后修饰在线虫精子发生过程中起着决定性的作用[4~7]。
应用遗传学分析和基因功能分析的手段, 在秀丽线虫中已经克隆分离和鉴定了40多个与精子发生或精子受精相关的基因, 这些基因有些在精子发生中起着重要的作用, 有些则与受精作用密切相关[6]。
线虫精子发生过程分为精母细胞减数分裂和精子细胞活化2个阶段, 通过此阶段未分化的精原细胞分化成为具有运动能力的精子。
受精过程包括精子运动、精子竞争、精卵信号通讯和精卵融合等阶段; 精卵受精后形成受精卵, 进而发育成个体。
下面 将分别对这两个方面的研究进展进行论述。
1 秀丽线虫的生殖特征秀丽线虫(Caenorhabditis elegans )有雄性和雌雄同体两种性别特征, 雄虫只有一个U 型生殖腺, 而雌雄同体线虫具有两个U 型生殖腺(图1)[8]。
雌雄同体线虫发育到4龄(L4)后期时开始在U 型生殖腺内生成精子, 产生约300个精子后停止, 精子储存在U 型生殖腺近受精囊端; 随后开始产生卵子, 排出的第一个卵子将存储在生殖腺近端的精子推入受精囊并使之活化。
雄虫在L4后期开始持续产生精子,精子储存在储精囊中, 在与雌雄同体线虫交配时被排出并活化。
雌雄同体线虫能够利用自身产生的精子在受精囊内完成受精, 而在与雄虫交配后则优先利用雄虫的精子进行受精[6]。
利用秀丽线虫具有雌雄同体这一特殊生殖特点, 筛选雌雄同体线虫自身不育, 而与野生型雄虫交配后能产生杂交后代的突变体, 可以分离到与精子形成、活化或受精相关的基因。
秀丽线虫的这一生殖特性使之成为研究精子发生和受精的理想模式生物。
线虫精子不同于其他生物体的精子：首先, 线虫精子没有鞭毛, 而是通过伪足进行爬行运动; 其次, 线虫精子细胞中没有微丝(F-Actin)和微管(Microtu- bule), 而是以精子主要蛋白(Major sperm protein, MSP)形成细胞骨架, 通过精子主要蛋白聚合/解聚的动态循环, 实现精子细胞的定向迁移[9]。
但秀丽线虫在精子形成、精子活化、精卵识别和受精作用等方面与其他生物体相似。
秀丽线虫不仅具有良好的遗传背景和操作特性, 而且其精子的形成和活化过程可以在体外完成, 这为研究精子发生的分子机理提供了极大的便利[6,7]。
2 精子发生2.1 精子发生过程线虫精子发生(spermatogenesis)是一个复杂的细胞分化过程, 主要分为两个阶段：减数分裂期和精子活化期。
通过精子发生时空特异的基因转录、翻译和蛋白质修饰, 生殖细胞经历减数分裂、Fibrous body-membranous organelle(FB-MO)转运和精子活化等一系列过程。
减数分裂期：轴细胞通过有丝分裂, 以芽裂的方式产生初级精母细胞。
初级精母细胞通过减数分图1 雌雄同体成虫的性腺[8]左臂为性腺的生殖细胞系, 右臂为性腺外壳肌肉细胞。
性腺被外壳细胞所包被, 一条臂上有5个外壳细胞, 其中近端第3~5个细胞的收缩促进排卵。
Fig. 1 Schematic representation of the adult hermaphrodite gonad [8]The left shows germ line and the right shows somatic cells of gonad arm. The gonad arm is covered by gonadal sheath cells. Number 1−5 suggested the position of one member of each pair. Ovulation is facilitated by the contraction of the proximal sheath cells (pairs 3−5). The picture was reproduced from WormBook by copyright permission of David Greenstein.第6期汪斌等: 秀丽线虫精子发生和精子受精的研究进展 679裂, 以出芽的方式生成精子细胞。
第一次减数分裂产生两个次级精母细胞; 第二次减数分裂中, 次级精母细胞以出芽的方式生成单倍体的圆形精子细胞, 并留下一个残余体(图2A)[7,10,11]。
在两次减数分裂过程中伴随着FB-MO的形态变化, 次级精母细胞出芽生成精子细胞时FB-MO复合体被转运至精子细胞中, 其后FB的外膜收缩回MO, 丝状的MSP蛋白复合物解聚分散到精子细胞胞质中, MO富集在精子细胞的细胞膜附近(图2B)[7,10,11]。
精子活化期(spermiogenesis)：圆形精子细胞在胞外信号的诱导下活化, 通过MO与细胞膜融合及图2秀丽线虫精子发生(A)及FB-MO复合体的形态变化(B)过程[11]A: 初级精母细胞在减数分裂起始时从轴上芽裂下来, 通过两次分裂形成4个精子细胞; B: FB的形成依赖于MO(B1), 在初级精母细胞中FB完全被MO的膜包被(B2)。