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拒离裳房
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1 第 31 卷第 2 期 2012 年 4 月华中农业大学学报 JHhgAgUv V.31 N.2 Ap ~252 刀鲚精巢发育的组织学研究徐钢春 12 聂志娟 1 张呈祥 3 魏广莲 2 徐跑 12 顾若波 1 1. 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心 / 农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室无锡 ; 2. 南京农业大学渔业学院无锡 ;3. 江苏省江阴市水产指导站江阴摘要采用石蜡切片 HE 组织染色方法研究性成熟刀鲚的精巢结构精巢发育规律和精子形成过程结果表明 : 刀鲚的雄性生殖腺由精巢 ( 生精部 ) 贮精囊和输精管等组成精巢为典型的小叶型结构由精小叶精小囊小叶间质小叶腔和输出管构成精小叶由各期生精细胞和支持细胞构成各期生精细胞和支持细胞组成了精小囊成熟的精子从精小囊中释放出来进入小叶腔中经由精小叶间形成的临时通道进入输出管再由输出管送达贮精囊贮精囊为网状管腔结构管腔内壁由分泌细胞组成精子发生经历了精原细胞初级精母细胞次级精母细胞及精子细胞和成熟的精子 5 个阶段根据精巢的外形色泽体积血管分布状况等特征分为 6 个时期关键词刀鲚 ; 精巢发育 ; 形态 ; 组织学中图分类号 Q963 文献标识码 A 文章编号 (2012) 刀鲚 (C ) 隶属鲱形目 (Cpm) 鳀科 (Egd) 鲚属 (C) 又名长颌鲚俗称刀鱼为我国长江中重要的经济洄游性鱼类 [12] 其以丰腴肥满肉质细嫩鲜美而著称是享有长江三鲜美誉之一的名贵鱼类近年来刀鲚天然产量急剧下降远远不能满足市场的需求而随着灌江纳苗养殖池塘扩繁人工繁殖及苗种培育技术的突破 [3] 刀鲚正逐渐成为具有较高经济价值的特种养殖对象 ; 但刀鲚人工繁殖中尚存在的受精率低下孵化率不高的问题亟待解决早在 20 世纪 70 年代南京大学生物系长江水产研究所江苏省水产科学研究所等对天然条件下刀鲚的精巢发育进行了详尽的阐述 [45] ; 近几年陈 [67] 文银等何为等也报道了生殖洄游季节长江刀鲚 [8] 精巢发育的细胞学及组织学特征闻海波等则论 [9] 证了池塘养殖刀鲚中精巢成熟的可能性 ; 王冰等报道了长江刀鲚精子的超微结构笔者研究池塘养殖条件下刀鲚精巢发育的形态和组织学规律旨在为优良亲本的培育人工繁殖中受精率的提高提供科学依据为刀鲚的大规模人工繁殖奠定理论基础 1 材料与方法 1.1 试验材料及来源供性腺发育观察的刀鲚是 2005 年 56 月从长江江阴申港段灌江纳刀鲚苗进行驯化养殖经池塘养殖性腺成熟后于 2007 年 4 月繁殖的子一代 (F1) 2009 年 6 月至 2010 年 6 月间 ( 除月份 ) 逐月拉网采样各月样本量达到 10~15 尾体长 22.5~29.4m 体质量 51.3~88.2g;1 龄未成熟刀鲚取自 2009 年 5 月人工繁殖培育所获幼鱼 1.2 取样及试验方法样品在新鲜状态下进行体长体质量等常规生物学数据测量解剖并分离出性腺用 CX US80S 相机拍照性腺样品称质量后用 B 氏液固定 24h 以上经正丁醇梯度脱水石蜡包埋连续组织切片 ( 切片厚度 6μm)H.E. 染色中性树胶封片显微镜镜检并对精巢的组织切片的典型结构用 OmpBH2 连接 MpDgCm 560 成像系统拍照测量 [10] 精细胞的发育分析参考楼允东所述 5 期标 [11] [12] 准 ; 精巢分期按刘筠和王吉桥等提出的分期收稿日期 : 基金项目 : 国家科技支撑计划项目 (2012BAD26B00) 公益性行业 ( 农业 ) 科研专项 ( ) 江苏省科技支撑计划 ( 农业 ) 项目 (BE ) 和中国水产科学研究院淡水生态与健康养殖重点开放实验室开放课题 (2010FEA03008) 徐钢春助理研究员. 研究方向 : 鱼类繁殖生理学及养殖技术.Em:xg@. 通讯作者 : 顾若波研究员. 研究方向 : 水产生物繁育及养殖技术.Em:gb@.

2 248 华中农业大学学报第 31 卷标准把精巢发育分为 Ⅰ ~ Ⅵ 期性腺成熟系数 (GS) 计算公式为 :GS=mG/mB 100 其中 mg 和 mb 分别为性腺质量和鱼体纯质量 1.3 数据及图像处理所得数据运用 SPSS11.5 和 Ex2003 软件分析图片用 Phhp7.0 编辑处理 [1112] 积血管分布状况等特征分为 6 个时期 Ⅰ 期性腺紧贴在鳔的两侧为 1 对透明的带状细丝长约 20mm 被脂肪块包裹肉眼无法辨别雌雄约出现在 3 月龄的刀鲚幼鱼中且终生只出现 1 次 ( 图版 Ⅰ1) 切片显示精原细胞不定向地分散于间质细胞之间精原细胞是精小叶中个体最大的 2 结果与分析 2.1 刀鲚雄性生殖腺的形态结构刀鲚的雄性生殖腺由精巢贮精囊和输精管等组成 ( 图 1) 精巢和贮精囊各 1 对左右对称位于鳔侧下方消化道的两侧依精巢系膜与体腔背壁相连前端连于肾脏的外侧缘后端连于体腔背中线上止于肠的约 2/3 处每侧精巢呈长带状早期较平整后期较多大皱褶外侧边缘有缺刻贮精囊横切面呈囊状内有盘曲的输精小管末端接输精管左右两侧的输精管至末端合并为一后通于泄殖孔泄殖孔开口于泄殖乳突基部 A. 精巢 T;B. 输出管 V;C. 贮精囊 Smv;D. 输精管 Vd. 图 1 雄性刀鲚精巢形态结构示意图 Fg.1 AdgmhmphgC 2.2 刀鲚精巢发育的组织学分期刀鲚的精巢属于小叶型外膜由间皮和疏松结缔组织构成外膜向精巢实质内伸入而把精巢分隔为许多小叶小叶呈壶腹状小叶以含间质细胞成纤维细胞微血管组成的小叶间质紧密排列贮精囊为网状管腔结构管腔内壁由分泌细胞组成成熟精子经由精小叶间形成的临时通道进入输出管再由输出管送达贮精囊刀鲚精子的发生与其他鱼类相似也经历精原细胞初级精母细胞次级精母细胞及精子细胞和成熟的精子 5 个阶段 [10] 根据精巢的外形色泽体细胞呈圆形或卵圆形核位于中央胞径 5.5~9.0 μm 核径 3.5~4.0μm 贮精囊的小管壁分布着大量的成纤细胞小管内充满间质细胞 ( 图版 Ⅱ1) Ⅱ 期精巢有所长粗呈狭带状乳白沾黄血管不清晰此时精巢宽稍有增加贮精囊极小附有少量脂肪 ( 图版 Ⅰ2) 切片显示精原细胞数目显著增多 5~10 个细胞成束排列细胞仍然为圆形或椭圆形体积较 Ⅰ 期精原细胞小胞径为 4.2~7.5 μm 核径 1.5~3.0μm 核膜仍清晰核质嗜碱性贮精囊由许多管状囊腔构成输精小管外存在结缔组织微血管成纤细胞及间质细胞最外层由一层结缔组织基质及其下方的基膜组成小管的分泌细胞附着在基膜上中空无精原细胞 ( 图版 Ⅱ2 3) Ⅲ 期精巢外观呈乳白沾粉红呈带状有皱褶血管清晰贮精囊略有增大但仍为脂肪包裹 ( 图版 Ⅰ3) 切片显示精细小管已出现管腔精细小管中除少量精原细胞外可见初级精母细胞和成熟分裂后形成的次级精母细胞并向腹壶腔推移形成多层细胞细胞体积更小胞径为 2.0~4.0μm 核径为 1.5~2.5μm 核膜不明显贮精囊内输精小管仍无精原细胞精母细胞 ( 图版 Ⅱ4 5) Ⅳ 期精巢带状饱满皱褶增加呈肉色 ; 贮精囊略呈囊状脂肪较前期为少乳白色涂片观察有精子游动但活力较弱 ( 图版 Ⅰ4) 切片观察显示主要由次级精母细胞构成还有部分初级精母细胞和极个别的精原细胞分布在精小囊壁侧附近次级精母细胞体积缩小已完全看不清细胞之间的界限核膜消失细胞核嗜碱性增强染成深蓝色圆形或椭圆形直径 1.5~3.5μm 贮精囊内输精小管中充满成熟精子细胞 ( 图版 Ⅱ6 7) Ⅴ 期精巢继续加宽皱褶部分重叠外观肥厚乳白色 ; 贮精囊极度膨胀饱满呈囊状为乳黄色 ( 图版 Ⅰ5) 成熟的精子通过输出管流向贮精囊贮精囊内输精小管由于精子逐渐增多管壁变薄 ; 最后贮精囊内输精小管极度饱满彼此紧紧相靠管内全为精子用力挤压腹部精液即流出切片显示精小囊腔全部为成熟精子圆形头部直径约 1.5μm

3 第 2 期徐钢春等 : 刀鲚精巢发育的组织学研究 249 染成深蓝色 ( 图版 Ⅱ8~10) Ⅵ 期精巢逐渐萎缩充血明显呈肉红色 ; 贮精囊瘪陷内有部分未排出的精子呈乳白色 ( 图版 Ⅰ6) 切片显示精小囊腔中具有各种时期的精细胞其中精母细胞精子细胞位于囊壁附近少数未排完的精子位于囊腔中间精子排出后贮精囊内囊腔空隙明显存在 ( 图版 Ⅱ11 12) 2.3 刀鲚精巢发育的周年变化在整个生殖周期内雄性刀鲚全年的成熟系数一般波动在 0.31%~3.82%( 图 2) 在池塘养殖条件下从 3 月下旬开始部分鱼体精巢发育逐渐成熟月平均成熟系数 1.21%4 月份达 2.03%5 月份到最高峰约为 2.82% 排精量最旺盛 7 月份有所下降 8 月份下降至 1.26% 少数雄性刀鲚仍有排精现象镜检显示精子仍有活力 7 月 9 月份取样量少未达到统计条件 ( 属高温期拉网对亲鱼损伤太大 )9 月底 10 月初精巢仍处于产后休整期其成熟系数下降到 0.59% 至 11 月又开始恢复为 Ⅱ 期并以 Ⅱ 期越冬至翌年 2 月份成熟系数变化不大 3 月开始随着水温的上升精巢开始重新发育成熟系数也逐渐上升进行着新一轮的发育图 2 3 讨论雄性刀鲚成熟系数的周年变化规律 Fg.2 Thvhm mc GS 3.1 刀鲚精巢结构的特点根据 Nghm [13] 和 Bd [14] 对硬骨鱼类精巢类型的划分方法刀鲚精巢为小叶型 (b p) 在生殖季节充满精子的精小叶相邻的壁也破裂许多小叶腔相互连通成精子通道最靠近输出管的小叶腔开口于输出管成熟精子由此进入输出管刀鲚精巢的这一精子通道只在生殖季节出现排精后破损的精小叶壁得到修复通道将消失精子临时通道的形成是与精巢的结构相适应的因为刀鲚精巢精小叶的排列没有一定的规律性不像金 [15] 鱼的精巢呈辐射状排列每个精小叶都直接与输 [8] 出管相通与闻海波等的刀鲚精巢属于壶腹型的 [6] 说法不一致与陈文银等描述的刀鲚 Ⅴ 期精巢精小囊外薄层结缔组织破裂形成大的精小叶的结果类似而与中华乌塘鳢的精巢结构特征一致 [16] 硬骨鱼类的精巢形态大多呈长囊状形成 Y 型但在形态上不同物种之间存在着差异如兴国红鲤和黑脊倒刺鲃等的精巢成 Y 型单侧呈长囊 [1718] [19] [20] 状黄颡鱼的精巢则高度分支南方鲇和 [21] 革胡子鲇的精巢有少量较短的齿状突起半滑舌 [22] [16] 鳎和中华乌塘鳢的精巢呈双 T 字形前端生精部后端贮精囊结构海鳗精巢由许多精巢叶片构成叶片间完全不相连而靠叶片下方的输精导管似串连 [23] ; 而刀鲚精巢为扁带状靠鳔外侧为带状生精部连着带状的内缘 ( 即靠鳔内侧 ) 为扁囊状的贮精囊与上述鱼类精巢结构均不同文献 [45] 记载中刀鲚的贮精囊被称为副睾而本试验的组织切片结果显示刀鲚精子并不在贮精囊中发育成熟只是在生殖高峰期时精子成熟后排入不具备附睾的功能为名符其实的贮精囊 (mv) ; 张 [24] [25] 永其等 Hk 等认为中华乌塘鳢非洲鲇贮精囊为精巢的附属腺体分泌的贮精囊液为粘糖蛋白具有性外激素的重要作用体外诱发雌亲鱼产卵而刀鲚精巢贮精囊中的输精小管中是否能分泌此类细胞及是否具备上述功能有待于进一步研究 3.2 刀鲚精巢周期发育的特点在生殖周期中刀鲚精巢发育的阶段性是很明显的性成熟刀鲚精巢发育呈周期性变化但不再遵循第一次性周期内的变化规律刀鲚各期生精细胞的特点虽与其他硬骨鱼类类似 [232627] 但也有其不同之处如在精巢发育 Ⅱ 期的精小叶中出现小叶腔其他各期小叶腔则不明显观察不同发育时期刀鲚的精巢组织切片在 Ⅲ 期和 Ⅳ 期中精原细胞初级和次级精母细胞精子细胞和精子交替出现且不存在精巢 ( 生精部 ) 前后部发育不一致现象只是在数量比例上有所差异精小叶内的生精细胞发育趋于同步 ; 在排精后的精小叶中小叶腔内仍可见少量的精子细胞和精子存在可见刀鲚属多次排精类型刀鲚精小叶中充满精子的时间可长达 6 个月只是数量和活力上存在差异这为刀鲚的人工授精提供了有利时机 ; 同时群体间个体精巢发育差异显著这又给刀鲚产业化育苗造成了一定的难度

4 250 华中农业大学学报第 31 卷参考文献 [1] WHTEHEADPJP.FAOpg[M].Rm:Uṯ dndvpmpgmm1985: [2] 张敏莹徐东坡刘凯等. 长江下游刀鲚生物学及最大持续产量研究 [J]. 长江流域资源与环境 (6): [3] 王威克. 长江刀鲚人工繁殖技术获阶段性突破 [N]. 中国渔业报 (4). [4] 长江流域刀鲚资源协作组. 长江流域刀鲚资源调查报告 [R]. 武汉 : 出版者不详 1977:112. [5] 南京大学生物系鱼类科研组湖北省长江水产研究所江苏省水产科学研究所. 刀鲚性腺解剖和分期的初步研究 [R]. 武汉 : 长江流域刀鲚资源协作组 1977: [6] 陈文银李家乐练青平. 长江刀鲚性腺发育的组织学研究 [J]. 水产学报 (6): [7] 何为李家乐江芝娟. 长江刀鲚性腺的细胞学观察 [J]. 上海水产大学学报 (3): [8] 闻海波张呈祥徐钢春等. 长江刀鲚与池塘人工养殖刀鲚性腺发育的初步观察 [J]. 动物学杂志 (4): [9] 王冰万全李飞等. 刀鲚精子超微结构研究 [J]. 水生态学杂志 20103(3):5762. [10] 楼允东. 组织胚胎学 [M].2 版. 北京 : 中国农业出版社 1996: [11] 刘筠. 中国养殖鱼类繁殖生理学 [M]. 北京 : 农业出版社 1993: [12] 王吉桥赵兴文. 鱼类增养殖学 [M]. 大连 : 大连理工大学出版社 2000: [13]NAGAHAMAY.Thmphggd [M]//HOAR W SRANDALLDJDONALDSONE M.Fh phg.nw Yk:AdmP1983: [14]BLLARD R.Spmgdpmgm hp[j].rpdndvp198626(4): [15] 管汀鹭黄丹青黄国屏. 金鱼精巢的细胞构造与精子的发生和形成 [J]. 水生生物学报 (3): [16] 江寰新尤永隆林丹军等. 中华乌塘鳢鱼精巢的形态结构观察 [J]. 福建农林大学学报 : 自然科学版 (1):8993. [17] 林光华张丰旺. 兴国红鲤精巢发育的研究 [J]. 江西大学学报 : 自然科学版 (8):19. [18] 林丹军尤永隆苏敏. 黑脊倒刺鲃精巢结构和精子发生的研究 [J]. 水生生物学报 (6): [19] 郑小真林丹军尤永隆. 性成熟黄颡鱼 Pdbgḻ vd (Rhd) 精巢的年周期变化 Ⅰ: 生精部的周年变化 [J]. 福建师范大学学报 : 自然科学版 (2): [20] 张耀光谢小军. 南方鲇的繁殖生物学研究 : 性腺发育及周年变化 [J]. 水生生物学报 (1):816. [21] 刘少军姚占州. 革胡子鲇成熟精巢超微结构的研究 [J]. 湖南师范大学自然科学学报 (3): [22] 宋海霞翁幼竹刘志刚等. 半滑舌鳎精子发生的组织学研究 [J]. 台湾海峡 (1):1924. [23] 张克俭张饮江郑东勇. 海鳗性腺形态和发育的研究 [J]. 水产学报 (1):1320. [24] 张永其洪万树陈仕玺等. 雄性中华乌塘鳢贮精囊的结构与功能 [J]. 动物学报 (2): [25]HURK R VDRESNKJW.Mpdvmx phmpdh[j].jexpm Zg : [26] 杨家云. 瓦氏黄颡鱼精巢发育及精子生物学研究 [J]. 西南师范大学学报 : 自然科学版 (4): [27] 张耀光罗泉笙钟明超. 长吻鮠精巢发育的分期及精子的发生和形成 [J]. 动物学研究 (3): Hgddvpm Cdmgd XU Ggh 12 NEZhj 1 ZHANGChgxg 3 WEGgḻ 2 XU P 12 GU Rḇ 1 1.KLbFhwFhdGmpm RU/MAg FhwFhRhCChAdm FhSWx214081Ch; 2.CgFhNjgAgUvWx214081Ch; 3.SpdSAqThgJgC JgPvJg214431Ch Ab ThdvpmgdpmgxmC wddbgpd H.E.g mhd.thddhh

5 第2期 251 徐钢春等:刀鲚精巢发育的组织学研究 m gd C w mp d ( p m p d ) m v dp m d. Thp m b wh h mp d m b hd p b b v d. Th m b w mp d p m d v d g dpp g dp m g v d g dpp g g md h. Thm p m w d m h h b v h d d v p hw mdb w b d hw h m p. Th m p w d d h w w mp d x g. Thp mdv p h gh5 g d gd g p m d p m p m b dm p m. S x g w d d g hpp v mdv d b hp m. K d C ;dv pm ;m g;h g ph w (责任编辑:边书京) 1.Ⅰ 期精巢横切面整体( A精巢 C 贮精囊);2.Ⅱ 期精巢形态及颜色;3.Ⅲ 期精巢形态及颜色;4.Ⅳ 期精巢形态及颜色; 5.Ⅴ 期精巢形态及颜色;6.Ⅵ 期精巢形态及颜色 1.Th hph Ⅰ (A C m v );2.Th hph Ⅱ; 3. Th hph Ⅲ ;4. Th hph Ⅳ ;5. Th hph Ⅴ ;6. Th hph Ⅵ. 图版 Ⅰ 刀鲚性腺发育的解剖学形态特征 P Ⅰ Th m h gd dv pm C

6 252 华中农业大学学报第 31 卷 1.Ⅰ 期精巢示外膜实质和精原细胞;2.Ⅱ 期精巢生精部示成束排列的精原细胞支持细胞精小叶精小囊和小叶腔;3.Ⅱ 期精巢贮精囊示输精小管及成纤细胞;4.Ⅲ 期精巢生精部示初级精母细胞;5.Ⅲ 期精巢贮精囊示输精小管及分泌细胞;6.Ⅳ 期精巢生精部示小叶间质次级精母细胞和精子;7.Ⅳ 期精巢贮精囊示精子输出管和平滑肌纤维;8.Ⅴ 期精巢生精部示充满的精子;9.Ⅴ 期精巢贮精囊示输精小管和饱满的精子;10.Ⅴ 期精巢贮精囊的纵切面示输精小管;11.Ⅵ 期精巢生精部示小叶腔内残存的精子和初级精母细胞;12.Ⅵ 期精巢贮精囊示排精后输精小管中的空隙 OM外膜 P 实质 S Sg SL 精小叶 SC 精小支持细胞精原细胞囊 LL 小叶腔 Fb PS 初级精母细胞 SEC 分泌细胞 SS 次级精母细胞 S 小叶间质 Sp SMF 平滑肌纤维 VE输出成纤维细胞精子管空隙 1. S gⅠ hw g mmb hmdp m g m;2. Thp m g p gⅡ p hw gp m g m m b p m g d b m;3. Th m v g Ⅱ hw gv d b b ;4. Thp m g p g Ⅲ hw gp m m ;5. Th m v p g Ⅲ hw gv d ;6. Thp m g p g Ⅳ hw g b p m d m dp m ;7. Th m v g Ⅳ hw gv dm h m p b h v p ;8. Thp m g p g Ⅴ hw g h b m p m ; 9. Th m v gⅤ hw gv dp m ;10. AC S m v gⅤ hw gv ;11. Thp m g p gⅥ hw g b mw h d p m d p m d wp m m ;12. Th m v gⅥ hw g h p v p. OM: O mmb P: P hm S: S Sg: Sp m g m SL: Sm b SC: Sp m g j LL: Lb m Fb: F b b PS: P m m SEC: S SS: S d m S: b p m p p Sp: Sp m SMF: Sm hm b VE: V p. 图版 Ⅱ 刀鲚性腺发育的组织学切片 P Ⅱ Th m h gd dv pm C

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Ps22Pdf ( ) 158 :,,,,,, : 850 1168 1/ 32 : 12 : 311 1994 1 1 1998 11 2 : 5001 10000 ISBN 7 302 01340 3/ T B 15 : 13 00 ,,, 10 7, 2 80%, : 1 ;, :, :, ;, ;, 30%,,,, 20,,,, ,,,,,,!,,,! 1992 10 1 1 11 15 27 34 34