海洋所在软体动物中胚层发育机制研究上取得新进展

  日前,中国科学院海洋研究所刘保忠研究团队在软体动物早期发育的细胞学机制研究方面取得新进展,研究以代表性腹足类软体动物笠贝为对象,系统揭示了原肠作用过程阶段中胚层不同细胞群体的发育模式。相关结果以“Early mesodermal development in the patellogastropod Lottia goshimai”为题,发表于生物学一区TOP期刊Evolutionary Applications上。 

  早期动物胚胎细胞经过原肠作用形成了外、中、内三个胚层,为后续的身体发育提供了蓝图。对包含软体动物在内的冠轮动物,其中胚层发育有独特的特点。这类动物除具备与其它动物类似的中胚层部分(内中胚层)外,还具备一个称作外中胚层的独特部分,可能蕴含了重要的演化生物学信息。冠轮动物中胚层研究也因此成为领域研究热点。 

笠贝内中胚层的早期发育模式 

  团队系统研究了笠贝中胚层早期发育情况。结果表明,笠贝内中胚层起源于保守的4d卵裂球,在背侧发育形成两条左右对称的中胚层带;外中胚层则起源于3a2113b211卵裂球,在腹侧发育形成对称的中胚层组织。不同中胚层细胞群体表达不同的调控基因组合,这成为鉴定这些细胞群体的分子标签。值得一提的是,本研究精确鉴定了外中胚层细胞的直接前体细胞,这是软体动物乃至冠轮动物中的首个报道,为比较不同冠轮动物的发育模式提供了重要支持。这些研究结果高精度地描述了笠贝胚胎中胚层不同细胞群体的起源和分化模式,为理解软体动物的发育机制和演化历程提供了重要信息。 

笠贝外中胚层前体细胞及其内迁过程

  该研究成果由2019级博士研究生孙德慧、郇聘研究员和刘保忠研究员共同完成,并得到了国家自然科学基金、农业部现代农业产业技术体系岗位科学家项目、中科院青促会会员项目及山东省泰山学者工程资助项目等联合资助。 

  论文信息:Dehui Sun, Pin Huan, Baozhong Liu*, Early mesodermal development in the patellogastropod Lottia goshimai, Evolutionary Applications, 2022; DOI: 10.1111/eva.13373.  

  链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/eva.13373 

 

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