长鳍吻性腺发育的初步观察

2016-04-23 07:34姚建伟杨德国吴兴兵高宇鹏
淡水渔业 2016年2期
关键词:精子细胞精母细胞精巢

姚建伟,杨德国,刘 阳,吴兴兵,高宇鹏

(1.华中农业大学水产学院,武汉 430070;

2.中国水产科学研究院长江水产研究所,农业部淡水生物多样性保护重点实验室,武汉 430223)



姚建伟1,2,杨德国2,刘阳1,2,吴兴兵2,高宇鹏2

(1.华中农业大学水产学院,武汉430070;

2.中国水产科学研究院长江水产研究所,农业部淡水生物多样性保护重点实验室,武汉430223)

摘要:采用常规石蜡切片技术对野生长鳍吻(Rhinogobio ventralis(Sauvage et Dabry))性腺进行了组织学观察,描述了其各类型生殖细胞形态及卵巢、精巢的分期特征。结果显示:长鳍吻鮈卵巢为细线状或扁条状,精巢为细线状或直棍状;卵细胞发生经历了卵原细胞、初级卵母细胞和次级卵母细胞3个阶段,精细胞发生经历了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞及精子5个阶段;性腺发育分为6个时期,卵巢中第Ⅱ时相晚期至Ⅲ时相早期的初级卵母细胞中出现核仁外排现象;同一时期卵巢中存在多种时相的卵母细胞,故推测其卵巢发育类型为部分同步型,精巢为小叶型结构。

关键词:长鳍吻(Rhinogobio ventralis(Sauvage et Dabry));性腺发育;组织切片;卵巢;精巢

1材料与方法

2结果

卵原细胞:集群分布于生殖上皮细胞边缘,近似圆形或椭圆形,直径约9~20 μm;核居中,呈圆形,体积较大,核仁1个或多个,染色质呈网状;细胞质微酸性,染色后呈微红色(图版I-1)。

初级卵母细胞:不规则多边形或近似圆形。早期细胞质强嗜碱性,被染成蓝紫色,中间出现卵黄核,细胞膜外包被一层滤泡细胞,卵径约20~161 μm,核径12~65 μm,中央大核仁消失,核中出现个5~20个大小不等的小核仁。中期细胞体积增大,卵径约83~272 μm,核径约34~115 μm,核仁数增至18~38个,卵黄核移向皮质附近,出现个别核仁穿过核膜的外排现象,核膜外周开始出现液泡、卵黄粒,细胞膜外滤泡细胞发展为两层,在滤泡细胞和细胞膜之间出现放射带;之后核膜变形,波浪状向外突出,核开始向动物性极偏移,卵黄持续积累,在放射带动物性极出现受精孔。晚期细胞体积持续增大,卵径约207~1 524 μm,核径约57~163 μm,核仁数增至32~65个,核膜溶解,核仁消失,细胞极性化明显,核偏移至动物性极,放射带增厚,液泡、卵黄粒充满细胞并出现明显的融合现象。

次级卵母细胞:卵黄及细胞质集中于动物性极,细胞个体饱满,最终体积达到最大,呈游离状态,可从泄殖孔自动流出。

2.2卵巢形态及组织学分期特征

Ⅱ期:卵巢呈透明细棒状,顶端稍尖,表面分布有红色毛细血管。绝大多数细胞处在初级卵母细胞小生长期。卵母细胞多呈圆形或不规则多边形,细胞质嗜碱性较强,核近圆形,呈嗜酸性。大小不等的核仁环布在核周边,Ⅱ时相晚期初级卵母细胞可见个别核仁穿透核膜进入到细胞质中,核膜外周出现团块状卵黄核,呈深蓝色,卵母细胞外围出现单层滤泡膜(图版I-2)。

Ⅲ期:卵巢呈米黄色扁条状,顶端宽大,以下渐窄,毛细血管粗大且分支多而明显。肉眼可见浅棕色卵粒出现。绝大多数细胞处在初级卵母细胞大生长期。Ⅲ时相初级卵母细胞仍呈圆形或不规则多边形,体积较Ⅱ时相细胞增大,细胞质嗜碱性较弱,被染成蓝紫色,核呈弱嗜酸性,被染成微红色。近卵膜皮质层中出现1~2层大小不等的液泡,随着卵细胞进一步发育,液泡慢慢增大,并由皮层向内层移动,接着又形成新液泡层使液泡层逐渐增加;核仁数量增多,大部分紧贴核膜内缘分布;之后核膜发生不规则变形,核物质开始向动物性极偏移;卵膜外又出现一层滤泡膜,形成双层滤泡膜结构。出现放射层并逐渐增厚。出现受精孔。细胞中出现卵黄粒(图版I-3)。

Ⅳ期:卵巢饱满,体积膨大,呈浅棕色,卵巢壁薄而透明,肉眼可见浅棕色、墨绿色半透明卵粒充满其中。绝大多数细胞处于初级卵母细胞大生长期晚期。Ⅳ时相卵母细胞体积持续增大。核物质持续向动物性极偏移,卵黄粒积累明显,放射膜进一步增厚。之后细胞核体积减小,核膜消失,核发生明显偏位,核质紧缩,核仁散布其中。细胞质中充满卵黄粒与液泡,卵黄粒与液泡均出现融合现象(图版I-4)。

Ⅴ期:卵巢形态似Ⅳ期,但体积更加膨大而且松软,卵粒呈墨绿色并处于游离状态。提起鱼体后,卵粒由泄殖孔自动流出。镜下观察绝大多数细胞处于初级卵母细胞向次级卵母细胞过渡的阶段。卵黄粒逐渐融合成板,液泡逐渐融合并脱离细胞膜,卵黄及细胞质集中到细胞动物性极一侧(图版I-5)。

式中:和分别为工序Ojils在机床Mm上完工后搬运至下一工序所选机床处需要的搬运设备数量和搬运时间,Pq和Vq为搬运设备Hq的额定功率和运行速度,dmm′为机床Mm和Mm′之间的距离。

Ⅵ期:卵巢表面血管萎缩,卵巢膜松弛变厚,呈半透明扁条状,肉眼或见其中残留有未退化完全的白色卵粒。镜下观察卵母细胞处于退化中,萎缩变形,卵黄颗粒结块,颜色暗淡。有产卵后剩下的空的滤泡细胞、Ⅱ时相的卵母细胞和少量卵原细胞(图版I-6)。

2.3精巢生殖细胞形态特征

精原细胞:个体较大,形状近似圆形或椭圆形,直径约为7~12 μm,核径约为5~8 μm,细胞膜、核膜明显,核仁居中,较大,呈蓝紫色,着色较深。

初级精母细胞:由精原细胞有丝分裂发育而成,近似圆形或椭圆形,比精原细胞略小,直径约为6~9 μm,核径约为4~7 μm,细胞核正处于第一次减数分裂前期或中期,呈蓝紫色,核质着色较浅,染色质着色较深。

次级精母细胞:由初级精母细胞分裂发育而成,近似圆形或椭圆形,个体明显小于初级精母细胞,直径约为3~5 μm,核径约为2~4 μm,视野中细胞核圆形,可见其中团状染色质,呈蓝紫色,着色较深。

精子细胞:由次级精母细胞第二次成熟分裂发育而成,近似圆形或椭圆形,个体明显小于次级精母细胞,视野中难辨细胞质,仅见圆形细胞核,直径约为1 μm,呈强嗜碱性,被染成蓝紫色。

精子:由精子细胞变态分化而成,密集汇聚于小叶腔中,为精巢生殖细胞中最小的一种,视野中只能辨别单个精子的头部,不能辨别清楚完整形态,呈蓝紫色,染色较深。

2.4精巢形态及组织学分期特征

Ⅱ期:精巢呈半透明细线状,稍扁。镜下观察绝大多数细胞处于精母细胞生长期,精原细胞较第Ⅰ期数量明显增多,出现精小叶雏形,成束排列,形成管腔,精小叶间被结缔组织间隔开(图版I-7)。

Ⅲ期:精巢呈半透明细棍状,略带红色,表面出现毛细血管及支管分布。镜下观察绝大多数细胞处于精母细胞成熟期。出现成熟的精小叶和小叶腔,生殖细胞以初级精母细胞为主,此外还有少量未分化的精原细胞。初级精母细胞直径比精原细胞小,核内染色质丰富,染色质浓缩成团块状,呈嗜碱性,染成蓝紫色(图版I-8)。

Ⅳ期:精巢较Ⅲ期更加饱满,呈乳白色直棍状,表面毛细血管增加,并出现疣状凸起。镜下观察绝大多数细胞处于精子细胞变态期。早期精小叶主要由初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和少量精子组成(图版I-9),同类型细胞成堆排列。次级精母细胞细胞质很少,核膜消失,核的嗜碱性比初级精母细胞强。精子细胞圆形或椭圆形,无明显细胞质,只有强嗜碱性的细胞核。中后期精子数量逐渐增多,汇聚于小叶腔,精小叶出现破裂现象,小叶腔合并,形成一个大的管腔,精子融汇其中,染色呈深紫色(图版I-10)。

Ⅴ期:精巢饱满,体积达到最大,呈乳白色直棍状,表面疣状凸起数量明显增多。镜下观察绝大多数细胞处于精子成熟期。生殖细胞主要由精子细胞和正在变态的精子组成,精小叶中小叶腔显著扩大,精小叶破裂增多,浓密的精子呈旋涡状充满其中(图版I-11)。

Ⅵ期:早期精巢萎缩松弛,呈半透明细线状,后期形态与Ⅱ期类似,镜下观察,可见精原细胞和少量未被吸收的精子细胞分散在束状结缔组织间(图版I-12)。

3讨论

参考文献:

[1]伍献文,罗云林,乐佩琦,等.中国鲤科鱼类志(下卷)[M].上海:上海人民出版社,1977:511-512.

[9]湖北省水生生物研究所鱼类研究室.长江鱼类[M].北京:科学出版社.1976.

[10]刘筠.中国养殖鱼类繁殖生理学[M].北京:农业出版社.1993,22-32.

[11]林浩然.鱼类生理学[M].广州:广东高等教育出版社,1999.

[12]黄福江,马秀慧,叶超,等.中国结鱼性腺发育的组织学观察[J].四川动物,2013,(3):406-409.

[14]Crier H J,Linton J R,Leatherland J F,et al.Structural evidence for two different testicular types in teleost fishes[J].Amer J Anat,1980,159:331-345.

(责任编辑:陈细华)

图版I 长鳍吻 性腺发育的组织学观察

1.示Ⅱ期卵巢中卵原细胞; 2.示Ⅱ期卵巢中卵黄核; 3.示Ⅲ期卵巢中受精孔; 4.Ⅳ期卵巢; 5.示Ⅴ期卵巢中放射带; 6.Ⅵ期卵巢中处于退化中的卵母细胞;7.Ⅱ期精巢; 8.示Ⅲ期精巢中精小叶与小叶腔; 9.Ⅳ期精巢早期; 10.Ⅳ期精巢晚期; 11.Ⅴ期精巢; 12.Ⅵ期精巢。

YN.卵黄核,FH.受精孔,ZR.放射带,SL.精小叶,LL.小叶腔,SG.精原细胞,PS.初级精母细胞,SS.次级精母细胞,ST.精子细胞.

申明

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《淡水渔业》编辑部

Observation on the gonad development of Rhinogobio ventralis

YAO Jian-wei1,2,YANG De-guo2,LIU Yang1,2,WU Xing-bing2,GAO Yu-peng2

(1.CollegeofFisheries,HuazhongAgricultureUniversity,Wuhan430070,China;2.YangtzeRiverFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,KeyLaboratoryofFreshwaterBiodiversityConservation,MinistryofAgricultureofChina,Wuhan430223,China)

Abstract:This study made a histological observation on gonad of Rhinogobio ventralis (Sauvage et Dabry) by the paraffin section method,described the various kinds of developmental stage of ovary and testis.The result showed that the ovary is in the shape of fine line or flat bars,and testis of fine line or straight stick.Oogenesis experienced oogonium,primary oocyte and secondary oocyte,spermatogenesis experienced spermatogonium,primary spermatocyte,secondary spermatocyte,sperm cells,and sperm.Both the development of ovary and testis were divided into six stages.It was observed that nucleoli entered the cytoplasm in the phase of late Ⅱ or early Ⅲ of primary oocyte.It was concluded that the ovarian development is out of sync when oocytes of different phases was observed in the same stage ovary.Testis turns out the lobular type in structure.

Key words:Rhinogobio ventralis;gonad development;germ cell;tissue section;ovary;testis

中图分类号:S917.45

文献标识码:A

文章编号:1000-6907-(2016)02-0107-06

作者简介:第一姚建伟(1988-),男,硕士研究生,研究方向为鱼类繁殖生物学。E-mail:yaojianwei007@126.com通讯作者:杨德国。E-mail:yangdg@yfi.ac.cn

收稿日期:2015-01-;

修订日期:2015-10-12

资助项目:中国长江三峡集团公司项目(0799521)

·研究简报·

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