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“三倍体”和二倍体银鲫的精子发生及生成机制比较研究

杨洁  
【摘要】: 银鲫(Carassius auratus gibelio Bloch)在分类上属鲤科(Cyprinidae)、鲤亚科(Cyprininae)、鲫属(Carassius),鲫(Carassius auratus L.)的亚种。因其肉味鲜美,生长速度快,符合我国广大民众的消费习惯,在水产品市场中一直是一个非常受欢迎的商品品种,因此它既是我国自然水体增养殖的重要对象,也是淡水池塘养殖的重要对象。在2005年,黑龙江省鲫鱼的产量占池塘养殖产量的15%左右。通常认为黑龙江水系的鲫鱼是银鲫亚种,分布于江河的,多为具有100条染色体的二倍体种群;种群内的性比接近正常,一般认为为两性生殖。分布于大型湖泊水库的,体细胞染色体数为150±,许多研究者将其称为“三倍体”。这种三倍体群体内的雄性比例很低,只有5%~20%,一般认为该群体依靠雌核发育繁育后代。 本试验以性成熟的黑龙江银鲫(方正银鲫)为试验材料采用光学显微技术、透射电子显微技术对染色体数为150±,行雌核发育生殖的“三倍体”银鲫,及染色体数为100,行两性融合生殖的二倍体银鲫的精巢组织学、精子发生过程进行比较研究,并深入探讨银鲫的性别机制、三倍体的进化和雄性个体在雌核发育群体中的作用。 研究发现染色体数为100的二倍体和染色体数为150±的“三倍体”的黑龙江银鲫的精巢在结构方面没有明显的差异,与多数鲤科鱼类相似,属于小叶型,由外膜和实质构成,各精小叶呈辐射状分布,由数个精小囊组成;其精原细胞存在于精小叶内壁上,精母细胞和未成熟的精子细胞位于精小囊中,精子成熟后从精小囊进入小叶腔;在光学显微镜和电子显微镜下,两种倍性的银鲫的精巢中可见有发育各阶段的精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞,精子发生过程清晰明了;但由于染色体数量的不同导致两种倍性银鲫各发育时期的生殖细胞体积的明显不同,其大小基本成2:3的比例关系;精子细胞进一步发育为精子的过程没有发现明显的差异,在光学显微镜下和电子显微镜下均观察到不同发育时期的精子细胞或精子;可见二倍体的成熟精子体积小于三倍体,二倍体精子密度明显大于三倍体。 研究结果表明:黑龙江的三倍体银鲫群体雄性个体的精子发生过程是正常的,能够形成正常的具有生物学活性的精子,其精子发生过程与正常二倍体个体的精子发生过程没有明显的区别;所以“三倍体”银鲫的精巢能够发育成熟,其精子发生过程正常,与二倍体银鲫一样能正常完成减数分裂,形成形态和功能正常的雄性配子。 正常的精子发生过程可以证明,体细胞具有150±条染色体的黑龙江银鲫是具有偶倍性特征的多倍体群体。由于能产生正常精子,这些雄性个体在“三倍体”的雌核发育生殖群体中起着一定的作用,并有可能在群体中遗传雄性的基因。因此,推测黑龙江的“三倍体”银鲫种群可能有雌核发育生殖和两性融合生殖两种生殖方式。“三倍体”的黑龙江银鲫实际可能是二倍性化的了老六倍体,而黑龙江银鲫的二倍体则是四倍体,已经完成了二倍化或正在经历二倍化过程,所以雄性可育,其减数分裂可以正常进行,且参与繁殖后代。


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