褐菖鮋卵胎生雄性生殖系統(tǒng)精巢組織結(jié)構(gòu)

1、摘 要對雄性褐菖鮋（Sebastiscus marmoratus）進(jìn)行解剖，觀察了褐菖鮋的雄性生殖系統(tǒng)并對精巢進(jìn)行組織學(xué)切片觀察。結(jié)果顯示，褐菖鮋的雄性生殖系統(tǒng)由精巢、輸精管、尿殖突構(gòu)成，精巢相對體積遠(yuǎn)小于卵生魚類，精巢以精巢小葉為基本單位，精巢小葉之間是由許多支持細(xì)胞構(gòu)成的小葉間質(zhì)。組織學(xué)切片的結(jié)果顯示表明，精巢有精原細(xì)胞、精母細(xì)胞、成熟精子等不同階段的生殖細(xì)胞。關(guān)鍵詞：褐菖鮋；卵胎生；雄性生殖系統(tǒng)；精巢；組織結(jié)構(gòu)AbstractFor male pompanos scorpionfish in brown (Sebastiscus marmoratus) anatomy, observed

2、 the brown pompanos scorpionfish in the male reproductive system and the spermary histological observation. Results show that the brown pompanos scorpionfish in the male reproductive system is composed of the testis and vas deferens, urogenital process, testis relative volume is far less than egg-la

3、ying fish, testis in testis lobule is the basic unit, testis lobule is composed of many support cells between lobular interstitium. Histological section according to the results show that the testicle spermatogonium, spermatocyte, mature sperm phase of the reproductive cells.Key word: Brown bocaccio

4、; Ovoviviparity; Male reproductive system Testis;The structure of the organization目 錄1 引 言12 材料與方法22.1 材料22.1.1 試驗材料22.1.2 試劑22.1.3 實驗儀器22.2 方法23 結(jié) 果23.1褐菖鮋雄性生殖系統(tǒng)的組成23.2精巢的組織學(xué)切片33.2.1 精小葉43.2.2 小葉間質(zhì)53.3 輸精管53.3 尿殖突54 討 論54.1 精巢的結(jié)構(gòu)54.2 精原細(xì)胞6參 考 文 獻(xiàn)7致 謝8褐菖鮋雄性生殖系統(tǒng)的組織學(xué)觀察1 引 言褐菖鮋（Sebastiscus marmoratus）屬

5、硬骨魚綱鮋形目鮋科，是分布于中國、日本、韓國近海沿岸的底棲魚類。褐菖鮋喜歡生活在淺海巖石縫隙中，是我國東南沿海常見的小型經(jīng)濟(jì)魚類。褐菖鮋屬肉食性魚類，其主要食物為小型魚類以及甲殼類的蝦蟹和小型端足類，其中以麥稈蟲（Caprellidae）和鉤蝦（gammarid）等為主要餌料1。褐菖鮋肉質(zhì)嫩滑、味道甜美，肌肉中蛋白質(zhì)含量為（17.90.43） g/100g，對人體維持正常生理活動的18種氨基酸含量較高2，因此褐菖鮋是具有極高價值的經(jīng)濟(jì)魚類，也是人們常見的垂釣魚類，是一種值得注重開發(fā)的人工養(yǎng)殖魚種。近年來，隨著自然海區(qū)漁獲產(chǎn)量的逐漸衰竭，開展魚類優(yōu)良經(jīng)濟(jì)品種的增、養(yǎng)殖越來越受重要，褐菖鮋作為名貴

6、食用和游釣魚類，它的養(yǎng)殖前景與經(jīng)濟(jì)價值開始受到廣泛的關(guān)注，由于褐菖鮋具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，自然海區(qū)的捕獲量已無法滿足居民的日常需求，出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象，因此研究和開發(fā)褐菖鮋的養(yǎng)殖技術(shù)勢在必行。種族的延續(xù)是魚類與其它生物最主要的中心任務(wù)，它取決于個體的生長、發(fā)育與生殖過程，其中其決定性作用的是生殖。眾所周知，魚類的受精方式可分為兩種，其中卵胎生魚類為體內(nèi)受精，具有交配現(xiàn)象，而卵生魚類的屬體外受精，無交配現(xiàn)象。體外受精的魚類，雌雄魚分別排出精、卵在水中受精。由于水體容積極大，所以卵生魚類精巢體積大以確保產(chǎn)生更多的精液，提高受精幾率。卵胎生魚類屬體內(nèi)受精，由于受精機(jī)率遠(yuǎn)非卵生魚類可比，包括雌雄性腺均遠(yuǎn)

7、小于卵生魚類，產(chǎn)生的生殖細(xì)胞也遠(yuǎn)少于卵生魚類。硬骨魚主要以卵生為主要的生殖方式，但硬骨魚還有一些種類卵胎生，褐菖鮋即以此種方式繁殖后代。研究魚類性腺的發(fā)展與分化有助于人們更加深入的了解魚類的繁育。由于大部分魚類屬于卵生、體外受精的生殖方式，因此有關(guān)魚類生殖系統(tǒng)及生殖現(xiàn)象的研究也主要集中于卵生魚類3-6，有關(guān)魚類繁殖生物學(xué)的研究目前主要集中于硬骨魚類7-14，而卵胎生硬骨魚類生殖特征的研究目前開展得并不多見7。實驗試從褐菖鮋生殖系統(tǒng)解剖、觀察以及通過組織學(xué)切片的制作與觀察揭示卵胎生硬骨魚類的基本生殖特征與生殖規(guī)律，這對于該類魚的生活習(xí)性的認(rèn)識與掌握具有一定的意義。2 材料與方法2.1 材料2.1

8、.1 試驗材料褐菖鮋，體重為7015 g，魚齡1-2年，已達(dá)到性成熟。購自寧德市蕉城區(qū)東湖市場，選擇體型勻稱，體色自然的健康個體。2.1.2 試劑中性甲醛(自配，使用前24 h內(nèi)配制)；梯度酒精溶液；蘇木精；伊紅。2.1.3 實驗儀器石蠟切片機(jī)：上海珂淮儀器有限公司產(chǎn)品，型號：YD-1508R；相關(guān)技術(shù)參數(shù)：切片厚度范圍：1-60 um；切片厚度誤差范圍：5 ；切片水平移位范圍：28 mm；切片垂直平移范圍：60 mm ；Olympus顯微鏡（購自上海珂淮儀器有限公司，型號：CX21BIM-SET6；主要技術(shù)參數(shù)：目鏡倍數(shù)：10 ，視場數(shù)F.N. 18；物鏡倍數(shù)：4N.A.0.10 W.D.2

9、2.0 mm，10N.A.0.25 W.D. 10.5 mm，40NA.0.65 W.D.0.56 mm，100N.A.1.25 W.D.0.13 mm；數(shù)碼成像系統(tǒng)：Image-Pro Express高級圖像處理軟件）。2.2 方法將購買來的健康的雄性褐菖鮋個體進(jìn)行解剖，將其生殖系統(tǒng)取出進(jìn)行觀察并加以研究。而用于組織學(xué)切片的褐菖鮋精巢，在對魚體進(jìn)行解剖后需迅速將其精巢取出用中性甲醛溶液進(jìn)行固定，24 h后更換中性甲醛溶液，固定時間48 h以上。制作精巢組織切片前，先將中性甲醛固定的褐菖鮋精巢流水沖洗過夜，再以多濃度梯度酒精進(jìn)行脫水、用石蠟包埋，再用組織切片機(jī)進(jìn)行切片、切片厚度約為4-6 um

10、，然后把切好的精巢切片用蘇木精染液、伊紅染液進(jìn)行HE染色后以O(shè)lympus顯微鏡觀察其精巢結(jié)構(gòu)特征，并拍照。3 結(jié) 果3.1 褐菖鮋雄性生殖系統(tǒng)的組成褐菖鮋的雄性生殖系統(tǒng)由三個部分構(gòu)成，其分別為： 精巢（圖3.1，（B）中的T）、輸精管（圖3.1，（B）中的VD）和尿殖突（圖3.1，（B）中的UP）。褐菖鮋的一對精巢處于腹腔背部和腎臟的腹面，大體上呈現(xiàn)出的形狀為梭狀。其腹面與背面有著非常明顯的分別，拱起的那一面為背面而腹面的一面則較為平整。在精巢的腹面中有一條溝狀縱向凹陷，輸精管就是從此凹陷中部伸出，左右兩條輸精管相互平行并向尾部延伸，輸精管進(jìn)入尿殖竇前匯合并開口于尿殖突 。尿殖突為肉質(zhì)，呈圓

11、錐狀。在繁殖期時尿殖突變紅，并較平時更突出，性成熟的褐菖鮋精巢長約20 mm，寬約10 mm，輸精管長約18 mm，尿殖突長約5 mm。褐菖鮋屬體內(nèi)受精，雄性褐菖鮋以尿殖突向雌性褐菖鮋的生殖道輸送精子來完成交配過程。圖3.1 褐菖鮋的雄性生殖器官表面圖（A）:褐菖鮋雄性生殖器官表面實物圖；（B）褐菖鮋雄性生殖器官表面手繪圖T：精巢； UP：尿殖突； VD：輸精管3.2精巢的組織學(xué)切片從褐菖鮋精巢橫切面的組織學(xué)切片觀察，精巢的內(nèi)部以精小葉為基本單位，精小葉呈管狀，在相鄰的精小葉相互間起到支持與營養(yǎng)作用的物質(zhì)為小葉間質(zhì)，小葉間質(zhì)是由很多支持細(xì)胞組成，精巢小葉處于不同發(fā)育階段的精細(xì)胞需要與支持細(xì)胞緊

12、密結(jié)合并維持相互作用才能存活并持續(xù)發(fā)育，若支持細(xì)胞的功能出現(xiàn)變化則精子的發(fā)育就收到影響。與精小葉相通的細(xì)小管道則是輸出管，是成熟精子排出的管道。3.2.1 精小葉褐菖鮋精巢的精小葉的形態(tài)呈現(xiàn)盲管狀，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由成千上萬管腔構(gòu)成，這類管腔被稱作小葉腔。對精小葉起到支持作用的基膜為非細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其精小葉內(nèi)壁是由許多的支持細(xì)胞和生殖細(xì)胞構(gòu)成。在繁殖季節(jié)時，精原細(xì)胞（圖3.2，（B）中SG）迅速發(fā)育，形成精母細(xì)胞（圖3.2，（B）中SC）和精子（圖3.2，（B）中SP）。支持細(xì)胞在非繁殖季節(jié)因精小葉內(nèi)精細(xì)胞大部分處于精原細(xì)胞階段體積較小而容易辨認(rèn)。精小囊是精小葉的基本結(jié)構(gòu)單位，精小囊是由支持細(xì)胞圍繞著生

13、殖細(xì)胞而構(gòu)成的。圖3.2 褐菖鮋精巢切片圖（A）：放大40倍精巢切片圖；（B）：放大200倍精巢切片圖； SC：精母細(xì)胞；SG：精原細(xì)胞；SP：精子3.2.2 小葉間質(zhì)小葉間質(zhì)存在于精小葉與精小葉之間，褐菖鮋精巢組織切片在光學(xué)顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)小葉間質(zhì)不甚明顯，主要是由疏松結(jié)締組織、成纖維細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞和毛細(xì)血管構(gòu)成。3.3 輸精管褐菖鮋精巢腹面有一條溝狀的縱向凹陷，其精巢輸精管即以此凹陷處中部伸出，輸精管伸出精巢后即為獨立的管道，左右在精巢的后端互相平行并逐漸向尾部延伸。褐菖鮋1對輸精管在進(jìn)入尿殖竇之前相互匯合共同匯集于尿殖突。每年的10-11月是褐菖鮋的繁殖季節(jié)，繁殖期其輸精管內(nèi)充滿成熟精子

14、。3.3 尿殖突尿殖突是雄性褐菖鮋的交配器官，可借此區(qū)分雌性與雄性褐菖鮋。尿殖突位于肛門之后但緊靠肛門，其外形呈圓錐狀凸起，肉質(zhì)。生殖季節(jié)尿殖突顏色變紅，并較平時更突出，非生殖季節(jié)呈白色。4 討 論4.1 精巢的結(jié)構(gòu)已有學(xué)者根據(jù)魚類精巢內(nèi)的生殖細(xì)胞的生長發(fā)育情況和位置分布特點，將硬骨魚類的精巢結(jié)構(gòu)分為以下兩種類型，其分別為小葉型(lobular type)與小管型(tubular type)14-15。在這其中大多數(shù)硬骨魚的精巢都屬于小葉型，其小葉型精巢的特征，就在小葉型精巢的所有部位都可以發(fā)現(xiàn)初級精原細(xì)胞的存在。然而小管型精巢卻不一樣，它的初級精原細(xì)胞只存在于小管的盲端。其小管形的硬骨魚類基

15、本屬于體內(nèi)受精的魚類，褐菖鮋為體內(nèi)受精魚類，即屬小管形精巢，但通過觀察其精巢結(jié)構(gòu)卻與小葉形精巢類似，因此其精巢具有雙重屬性。褐菖鮋的雄性生殖系統(tǒng)與大多數(shù)硬骨魚類不同的是，褐菖鮋的一對精巢都有自己單獨的輸精管。這兩條單獨的輸精管，從精巢開始向外延伸在達(dá)到尿殖竇前的時候，這兩條輸精管才交匯成一條，因此它的輸精管長度會較長而其它大多數(shù)卵胎生硬骨魚輸精管極短或不明顯。在對褐菖鮋精巢切片的組織學(xué)觀察過程中，偶然發(fā)現(xiàn)了一些深褐色物質(zhì)存在于褐菖鮋精巢小葉間質(zhì)中，這些深褐色物質(zhì)形態(tài)呈現(xiàn)為點狀或長條狀。這些深褐色的物質(zhì)中有的類似細(xì)胞外形和細(xì)胞器外形的物質(zhì)，這是精巢小葉之間的支持細(xì)胞。在魚類精子發(fā)生階段，支持細(xì)胞

16、的功能被認(rèn)為尤其關(guān)鍵，生殖細(xì)胞只有與支持細(xì)胞緊密而連續(xù)地互相作用才可以存活，因此精子發(fā)生的能力會受到支持細(xì)胞的數(shù)目的影響了16。宋海霞等17在對半滑舌鰨(Cynoglossus semilaevis)精子發(fā)生的組織學(xué)科學(xué)研究中也發(fā)現(xiàn)和以上所述相似的物質(zhì),而在過去的魚類生殖腺科學(xué)研究中尚未見有關(guān)報導(dǎo)。據(jù)觀察,該深褐色物質(zhì)在位置的分布具上有一定的規(guī)律性:其有較高密度的分布的都是在靠近輸精管的位置，而其它位置分布則較少。在硬骨魚類中，間質(zhì)細(xì)胞是分泌激素的部位,而深褐色的物質(zhì)也位于精小葉間質(zhì)中，這在其中很有可能存有一些關(guān)聯(lián)。因此這種深褐色物質(zhì)有可能是間質(zhì)細(xì)胞的一種分泌物,具體的的功能和結(jié)構(gòu)和有待更進(jìn)一

17、步深入探究。4.2 精原細(xì)胞所有魚類精原細(xì)胞大致可以分為2種類型，即初級精原細(xì)胞與次級精原細(xì)胞, 前者稱之為A型精原細(xì)胞，后者為B型精原細(xì)胞15-19，次級精原細(xì)胞是由初級精原細(xì)胞經(jīng)有絲分裂發(fā)育形成。已達(dá)性成熟的雄性魚類，其精巢初級精原細(xì)胞普遍認(rèn)為是原始生殖細(xì)胞經(jīng)過多次有絲分裂產(chǎn)生。有關(guān)原始生殖細(xì)胞的屬性，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為原始生殖細(xì)胞是初級精原細(xì)胞的1種干細(xì)胞，因此初級精原細(xì)胞即原始生殖細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂的同時也在不斷更新自己14-18。林丹軍7等的研究顯示，在褐菖鮋精巢組織觀察中并未發(fā)現(xiàn)原始生殖細(xì)胞，但可以發(fā)現(xiàn)大量處于不同發(fā)育階段的初級精原細(xì)胞存在，這是由于原始生殖細(xì)胞在雄性魚類發(fā)育的早期階段即

18、已存在，因此在其精巢趨于成熟后已經(jīng)過多次的有絲分裂。據(jù)此我們認(rèn)為褐菖鮋的初級精原細(xì)胞是一種干細(xì)胞，能產(chǎn)生各級生殖細(xì)胞和完成自我更新。8參 考 文 獻(xiàn)1 趙 靜,王 凱, 章守宇. 枸杞島巖礁生境3種主要魚類的食物組成及食物競爭J. 上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院, 上海, 2013(6): 570-571.2 朱愛意, 謝佳彥, 江麗華, 等. 褐菖鮋肌肉營養(yǎng)組成與評價J. 營養(yǎng)學(xué)報, 2011, 33(6): 621-623.3 劉 筠. 中國養(yǎng)殖魚類繁殖生理學(xué)M. 北京農(nóng)業(yè)出版社, 1993, 20-41.4 林丹軍, 張 健, 駱 嘉, 等. 人工養(yǎng)殖的大黃魚性腺發(fā)育及性周期研究J. 福建師范

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