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半滑舌鳎精子发生及其受精过程

吴莹莹  
【摘要】: 运用组织切片及电子显微镜技术对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Günther,1873)性腺分化过程、精巢结构、精子发生过程和成熟精子的超微结构及半滑舌鳎和大菱鲆(Scophthalmus maximus)的受精过程进行了研究。 在卵黄囊期,中肾管附近的肠管边缘处,即可发现半滑舌鳎的原始生殖细胞(PGCs);5日龄,PGCs沿腹腔后端向生殖嵴方向移动;10日龄,在肾管下方和肠管之间的体腔膜基部可观察到刚发育形成的生殖嵴;15~26日龄,可以清晰的看到左右两个生殖嵴伸入腹腔;36日龄生殖腺原基中PGCs数目明显增多,已经从体壁游离出来,进入腹腔后部。此时的生殖嵴称为原始性腺。经历一个较长的原始性腺期侯,进入性腺分化阶段。62日龄,半滑舌鳎原始性腺开始快速有丝分裂形成成簇卵原细胞;100日龄,开始形成卵巢腔;190日龄,卵巢腔完全形成,卵巢分化完成。半滑舌鳎精巢分化晚于卵巢分化。80日龄,精原细胞开始快速有丝分裂,性腺开始增大;100日龄,开始出现精小管原基,精巢分化开始;150日龄,观察到精小叶,精小管等结构,同时出现精母细胞,精巢完全分化;190日龄,精巢中精小叶,精小叶腔,精小管,精原细胞,精母细胞等结构明显,进入成熟发育期。 精巢属于小叶型,由精小叶、小叶间质及输出管构成。每个小叶由数个精小囊组成。精小叶由精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞及成熟精子等生殖细胞和支持细胞构成。对各级生精细胞的结构和形态特征做了详细的描述。半滑舌鳎精子形成过程大致经历了鞭毛发生、核质凝缩、中心粒结构及位置变化、线粒体迁移及多余细胞质外排等过程。经历精子形成过程,精细胞最终发育为成熟的精子。 半滑舌鳎精子由头部、中片和尾部三部分组成,为无顶体类精子。细胞核马蹄状,核隐窝深深地陷入其中。核隐窝最里端排列着由近端中心粒和基体组成的中心粒复合体。紧贴细胞核下端排列大约有5~6个线粒体。线粒体和鞭毛之间为狭短的袖套腔。尾部细长,从袖套腔中伸出。尾部的主要结构为轴丝,其起始端与基体后端相连接。鞭毛长约(43.2±1.67)μm,有侧鳍,中心轴丝结构为典型的“9+2”结构,轴丝外侧有些部位还有囊泡状结构分布。 半滑舌鳎成熟卵为圆球形,卵表布满纵横交错的网纹和分布均匀的微小孔。动物极有“火山口”状的受精孔区。授精后,半滑舌鳎精子入卵速度非常快,授精后2s即可在少数受精孔处发现有精子进入。授精后1min,没有精子进入的受精孔仍然敞开着,未观察到结构有明显变化。精子入卵后,精孔管管壁边缘由锯齿状变为平滑的环状等。通过组织切片,观察到半滑舌鳎成熟卵处于第二次成熟分裂中期。精子入卵后,卵子被激动,第二次成熟分裂继续进行。授精后10min,第二次减数分裂发育到末期,准备向外排出第二极体;与此同时,胚盘内出现精子星光;授精后20min、30min,雄原核和雌原核分别形成。然后两性原核逐渐靠拢,至授精后40min,两原核成为一个合子;授精后50min,合子核处于第一次有丝分裂中期;授精后60min,第一次卵裂完成。 对大菱鲆成熟精卵的形态做了详细描述。卵子动物极有受精孔区。受精孔是精子入卵的唯一通道。授精后0-5s,即可以在受精孔处发现精子。精子入卵后,受精孔处会有受精锥和受精塞形成,以防止多精入卵。大菱鲆成熟卵处于第二次成熟分裂的中期。精子入卵后,卵子被激动,第二次成熟分裂继续进行,同时发生皮层反应;授精后15min,出现精子星光;授精后20min,雄原核早于雌原核形成,然后两性原核逐渐靠拢;授精后30min,两原核相互靠拢,结合线清晰;授精后40min,两原核结合线逐渐消失联合成合子核,之后合子核核膜消失;授精后50min,合子核处于第一次有丝分裂中期;授精后60min,第一次卵裂完成。


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