日前，中國科學(xué)院海洋研究所劉保忠研究團隊在軟體動物早期發(fā)育的細胞學(xué)機制研究方面取得新進展，研究以代表性腹足類軟體動物笠貝為對象，系統(tǒng)揭示了原腸作用過程階段中胚層不同細胞群體的發(fā)育模式。相關(guān)結(jié)果以“Early mesodermal development in the patellogastropod Lottia goshimai”為題，發(fā)表于生物學(xué)一區(qū)TOP期刊Evolutionary Applications上。
早期動物胚胎細胞經(jīng)過原腸作用形成了外、中、內(nèi)三個胚層，為后續(xù)的身體發(fā)育提供了藍圖。對包含軟體動物在內(nèi)的冠輪動物，其中胚層發(fā)育有獨特的特點。這類動物除具備與其它動物類似的中胚層部分（內(nèi)中胚層）外，還具備一個稱作外中胚層的獨特部分，可能蘊含了重要的演化生物學(xué)信息。冠輪動物中胚層研究也因此成為領(lǐng)域研究熱點。
團隊系統(tǒng)研究了笠貝中胚層早期發(fā)育情況。結(jié)果表明，笠貝內(nèi)中胚層起源于保守的4d卵裂球，在背側(cè)發(fā)育形成兩條左右對稱的中胚層帶；外中胚層則起源于3a211和3b211卵裂球，在腹側(cè)發(fā)育形成對稱的中胚層組織。不同中胚層細胞群體表達不同的調(diào)控基因組合，這成為鑒定這些細胞群體的分子標(biāo)簽。值得一提的是，本研究精確鑒定了外中胚層細胞的直接前體細胞，這是軟體動物乃至冠輪動物中的首個報道，為比較不同冠輪動物的發(fā)育模式提供了重要支持。這些研究結(jié)果高精度地描述了笠貝胚胎中胚層不同細胞群體的起源和分化模式，為理解軟體動物的發(fā)育機制和演化歷程提供了重要信息。
該研究成果由2019級博士研究生孫德慧、郇聘研究員和劉保忠研究員共同完成，并得到了國家自然科學(xué)基金、農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家項目、中科院青促會會員項目及山東省泰山學(xué)者工程資助項目等聯(lián)合資助。
論文信息：Dehui Sun, Pin Huan, Baozhong Liu*, Early mesodermal development in the patellogastropod Lottia goshimai, Evolutionary Applications, 2022; DOI: 10.1111/eva.13373.
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