日前，中國科學(xué)院海洋研究所劉保忠研究團(tuán)隊(duì)在軟體動(dòng)物早期發(fā)育的細(xì)胞學(xué)機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展，研究以代表性腹足類軟體動(dòng)物笠貝為對(duì)象，系統(tǒng)揭示了原腸作用過程階段中胚層不同細(xì)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(dòng)物胚胎細(xì)胞經(jīng)過原腸作用形成了外、中、內(nèi)三個(gè)胚層，為后續(xù)的身體發(fā)育提供了藍(lán)圖。對(duì)包含軟體動(dòng)物在內(nèi)的冠輪動(dòng)物，其中胚層發(fā)育有獨(dú)特的特點(diǎn)。這類動(dòng)物除具備與其它動(dòng)物類似的中胚層部分（內(nèi)中胚層）外，還具備一個(gè)稱作外中胚層的獨(dú)特部分，可能蘊(yùn)含了重要的演化生物學(xué)信息。冠輪動(dòng)物中胚層研究也因此成為領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。

 

　　團(tuán)隊(duì)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(duì)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(duì)稱的中胚層組織。不同中胚層細(xì)胞群體表達(dá)不同的調(diào)控基因組合，這成為鑒定這些細(xì)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(xì)胞的直接前體細(xì)胞，這是軟體動(dòng)物乃至冠輪動(dòng)物中的首個(gè)報(bào)道，為比較不同冠輪動(dòng)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(xì)胞群體的起源和分化模式，為理解軟體動(dòng)物的發(fā)育機(jī)制和演化歷程提供了重要信息。

 

　　該研究成果由2019級(jí)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(xiàng)目、中科院青促會(huì)會(huì)員項(xiàng)目及山東省泰山學(xué)者工程資助項(xiàng)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.

 

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