热带海洋学报 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (2): 69-80.doi: 10.11978/2023087CSTR: 32234.14.2023087
吴韬1,2(), 潘英1,2(), 刘一鸣1,2, 连昌朋1,2, 徐炳杰1,2, 王超奇1,2, 杨凌1,2
收稿日期:
2023-06-26
修回日期:
2023-07-05
出版日期:
2024-03-10
发布日期:
2024-03-26
作者简介:
吴韬(1997—), 男, 广西壮族自治区南宁市人, 硕士研究生, 从事海洋贝类遗传育种研究。 email: 214850470@qq.com
基金资助:
WU Tao1,2(), PAN Ying1,2(), LIU Yiming1,2, LIAN Changpeng1,2, XU Bingjie1,2, WANG Chaoqi1,2, YANG Ling1,2
Received:
2023-06-26
Revised:
2023-07-05
Online:
2024-03-10
Published:
2024-03-26
Supported by:
摘要:
为探究广西北部湾海域施氏獭蛤精巢周年发育、精子发生的组织学和超微结构变化, 文章采用组织切片、扫描及透射电镜技术对广西北部湾海域施氏獭蛤精巢周年发育、精子发生和超微结构进行了研究。结果表明, 广西北部湾海域施氏獭蛤精巢发育周期为1年, 可划分为增殖期、生长期、成熟期、排放期和休止期, 繁殖盛期为12月至翌年4月, 每期5%~10%个体精巢发育略滞后。精子发生可划分为增殖期、生长期、成熟期和变态期。雄性生殖细胞的发育可划分为精原细胞期、初级精母细胞期、次级精母细胞期、精细胞期、成熟精子期。施氏獭蛤精子属于鞭毛型, 全长(39.76±0.50)μm。精子头部由近椭圆形的顶体和精核组成, 顶体底部与精核相连处凹陷形成亚顶体腔, 精核顶部形成核前窝, 精核底部形成核后窝, 细胞核内电子密度均匀, 核中部存在间隙。中心粒复合体周围有4个线粒体围绕组成精子中部, 线粒体近圆形, 内嵴明显。质膜包裹轴丝形成精子尾部, 尾部横切面可明显观察到“9+2”双联体微管结构。此外, 施氏獭蛤存在A、B两种不同类型的精原细胞, A型精原细胞核内核仁不明显, B型精原细胞核内核仁明显, B型精原细胞存在于增殖期和生长期。
吴韬, 潘英, 刘一鸣, 连昌朋, 徐炳杰, 王超奇, 杨凌. 广西北部湾海域施氏獭蛤精巢发育、精子发生及超微结构观察[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(2): 69-80.
WU Tao, PAN Ying, LIU Yiming, LIAN Changpeng, XU Bingjie, WANG Chaoqi, YANG Ling. Testis development, spermatogenesis and sperm ultrastructure of Lutraria sieboldii in the Beibu Gulf, Guangxi[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2024, 43(2): 69-80.
表2
施氏獭蛤精巢发育特点"
发育周期 | 各期特点 |
---|---|
增殖期(Ⅰ) | 精巢透明, 结缔组织发达, 滤泡呈狭长状, 滤泡内空虚。滤泡壁上排列着单层精原细胞( |
生长期(Ⅱ) | 精巢开始增殖, 滤泡增大, 滤泡间隙减小, 滤泡壁增厚, 精原细胞增殖, 滤泡壁上出现多层精原细胞。部分精原细胞分化形成不同发育时期的精细胞( |
成熟期(Ⅲ) | 精巢扩展至软体部上缘, 精巢呈黄色, 肉眼可辨, 取部分精巢组织于载玻片上, 精巢内的精子遇水即散。滤泡间无结缔组织, 滤泡内充满成熟精子( |
排放期(Ⅳ) | 精巢仍较饱满, 滤泡间隙增大。滤泡收缩, 滤泡壁变厚, 滤泡内成熟精子排出, 滤泡大小不一, 呈流水状( |
休止期(Ⅴ) | 精巢消瘦, 肉眼无法分辨雌雄, 结缔组织增生, 滤泡萎缩。滤泡内大部分排空, 滤泡壁上可见部分未排出的精细胞紧贴滤泡壁固着、退化并被重吸收( |
表3
广西北部湾海域施氏獭蛤精巢发育各期的周年分布"
取样日期 | 盐度/‰ | 水温/℃ | 精巢发育分期 | 雄性总数/个 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | ||||
2020/11/26 | 27.4 | 22.0 | 10 | 1 | 11 | |||
2020/12/21 | 27.5 | 17.0 | 3 | 6 | 1 | 10 | ||
2021/1/8 | 29.4 | 15.0 | 2 | 9 | 11 | |||
2021/2/23 | 30.9 | 26.3 | 6 | 6 | ||||
2021/3/20 | 30.0 | 21.0 | 2 | 7 | 9 | |||
2021/4/22 | 30.0 | 27.5 | 8 | 8 | ||||
2021/5/26 | 28.0 | 29.5 | 1 | 7 | 8 | |||
2021/6/21 | 28.4 | 30.5 | 5 | 7 | 12 | |||
2021/7/14 | 29.0 | 29.7 | 5 | 3 | 8 | |||
2021/8/17 | 30.0 | 29.8 | 1 | 2 | 1 | 3 | 7 | |
2021/9/15 | 31.0 | 29.8 | 10 | 1 | 11 | |||
2021/10/20 | 29.0 | 25.5 | 6 | 4 | 1 | 11 |
表4
施氏獭蛤精子发生各期特点"
发生分期 | 各期发生特点 |
---|---|
增殖期 | 精原细胞紧贴滤泡壁大量增殖的时期, 出现在施氏獭蛤Ⅰ~Ⅲ期精巢, 尤以Ⅰ~Ⅱ期精巢最常见, 精原细胞在滤泡壁上多层排列( |
生长期 | 同一滤泡内雄性生殖细胞发育不同步, 部分精原细胞分化形成初级精母细胞, 细胞体积减小, 逐渐脱离滤泡壁。此期出现在施氏獭蛤Ⅰ~Ⅲ精巢( |
成熟期 | 滤泡壁上排列大量次级精母细胞, 部分次级精母细胞黏连, 呈分裂趋势。从组织切片看, 染色较上一期更深。此期出现在施氏獭蛤精巢Ⅲ~Ⅳ期( |
变态期 | 次级精母细胞分化形成精细胞。组织切片中此期染色最深, 体积最小, 可观察到呈圆形的头部横切面和不规则的精子纵切面。此期出现在施氏獭蛤精巢Ⅲ~Ⅴ期( |
图4
施氏獭蛤雄性生殖细胞发育各期的超微结构 a. 精子全长, 示头部(H)、线粒体(M)、鞭毛(F), ×3000; b. 精子头部, 示顶体(Ac)、细胞核(N)、线粒体(M)、核后窝(Pnf)、鞭毛(F), ×20000; c. 精原细胞, 示基膜(Bm)、致密颗粒(Dg)、线粒体(M)、细胞核(N)、染色质丝(Ch)、核膜(Nm), ×3000; d. 初级精母细胞, 示致密颗粒(Dg)、线粒体(M)、细胞核(N)、染色质丝(Ch), ×3000; e. 初级精母细胞, 示致密颗粒(Dg)、线粒体(M)、核仁(Nu), ×3000; f. 次级精母细胞, 示致密颗粒(Dg)、线粒体(M)、细胞核(N)、染色质丝(Ch), ×4000; g. 次级精母细胞, 示致密颗粒(Dg)、线粒体(M)、远端中心粒(Dc)、核仁(Nu), ×4000; h. 精细胞前期, 示细胞核(N)、线粒体(M), ×7000; i. 精细胞中期, 示顶体泡(Av)、细胞核(N)、线粒体(M)、远端中心粒(Dc)、鞭毛(F), ×7000; j. 精细胞中期, 示顶体(Ac)、核前窝(Anf)、细胞核(N)、核后窝(Pnf)、线粒体(M)、鞭毛(F), ×7000; k. 精细胞后期, 示顶体(Ac)、亚顶体腔(Ss)、核前窝(Anf)、细胞核(N)、核后窝(Pnf)、线粒体(M)、远端中心粒(Dc)、鞭毛(F), ×7000; l. 精细胞后期, 示线粒体(M)、远端中心粒(Dc)、近端中心粒(Pc), ×4000; m. 精细胞尾部横切, ×7000"
表5
不同双壳贝类的精子超微结构比较"
种类 | 精子头部 | 精子中部 | 精子尾部 | 参考文献 |
---|---|---|---|---|
施氏獭蛤 Lutraria sieboldii | 顶体近圆球形, 细胞核近椭圆形,有核前窝和核后窝 | 4个线粒体环绕中心粒复合体排列 | “9+2”双联体微管结构 | 本文 |
栉江珧 Atrina pectinata | 顶体呈倒“V”形, 近顶体外膜有一弧状膜, 细胞核近圆形, 有核前窝, 无核后窝 | 5个线粒体辐射状排列在中心粒周围 | “9+2”双联体微管结构 | 顾向飞等( |
斧文蛤 Meretrix lamarkii | 顶体呈圆锥形, 细胞核为长圆柱形, 有核前窝和核后窝 | 5个线粒体单层梅花状围绕在中心粒周围 | “9+2”双联体微管结构 | 董迎辉等( |
钝缀锦蛤 Tapes conspersus | 顶体呈倒“V”形, 细胞核呈长圆柱形, 有核前窝和核后窝 | 5个圆环状线粒体包裹中心粒复合体 | “9+2”双联体微管结构 | 连昌朋等( |
文蛤 Meretrix meretrix | 顶体呈倒“V”形, 细胞核长圆柱形, 内含形状不规则的透明腔, 有核前窝和核后窝 | 5个线粒体围绕一对中心粒 | “9+2”双联体微管结构 | Gwo等( |
长牡蛎 Crassostrea gigas | 顶体突出, 成熟精子头部近似圆形, 头部包含亚顶体腔、细胞核, 有核前窝和核后窝 | 4个圆球形的线粒体围绕中心粒 | “9+2”双联体微管结构 | 韩龙江等( |
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