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曼郑
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1 第 17 卷第 2 期生命科学研究灾燥造援员 7 晕燥援 2 圆园 13 年 4 月蕴蚤枣藻杂糟蚤藻灶糟藻砸藻泽藻葬则糟澡 Apr. 圆园 13 扁平圆扁螺渊 Hippeutis complanatus 冤早期发育的形态观察郭恩棉, 杨方旭 ( 青岛农业大学海洋科学与工程学院, 中国山东青岛 ) 摘要院在水温 18 益左右条件下培养扁平圆扁螺渊 Hippeutis complanatus 冤, 使其产卵, 在光镜下观察其早期发育过程, 详细描述各发育阶段的形态特征. 扁平圆扁螺胚胎发育属典型的包囊幼虫发育类型, 其过程共分为 6 个时期, 即卵裂期尧囊胚期尧原肠期尧担轮幼虫期尧面盘幼虫期和仔螺形成期. 胚胎于面盘幼虫晚期孵化, 在水中完成仔螺形成过程, 腹足从三角变为长楔形, 幼虫肾退化, 螺壳平伏形成仔螺. 关键词 : 扁平圆扁螺 ; 胚胎 ; 发育中图分类号 : Q 文献标识码 : A 文章编号 : 1007 鄄 7847 渊 2013 冤 02 鄄 0095 鄄 05 Morphological Observation of the Early Developmental Stages of Hippeutis complanatus GUO En 鄄 mian, YANG Fang 鄄 xu (College of Marine Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao , Shangdong, China) Abstract:Hippeutis complanatus was cultured in the laboratory at 18 益 until spawning. Early development of H. complanatus was studied by using light microscope. Morphological characteristics of each developmen 鄄 tal stageweredescribedin detail. Earlydevelopment of H. complanatus wasatypical type of cyst larvaeand could be divided into six stages: cleavage, blastula, gastrulae, trochophora, veliger, and formation of young snail. H. complanatus hatched at late veliger stage, and finished the process of formation of young snail in the water. During the process, gastropod of the young snail changed from triangular shape into long 鄄 wedge shape, larvae renal of the young snail died away and shell of the young snail became flat. Key words: Hippeutis complanatus; embryos; development (Life Science Research,2013,17(2):095 耀 099) 扁平圆扁螺 Hippeutis complanatus 隶属软体动物门腹足纲肺螺亚纲基眼目扁蜷螺科 (Planorbidae) 圆扁螺属(Hippeutis) [1]. 扁平圆扁螺为小型淡水螺类, 贝壳透明, 呈浅灰色或橘红色扁圆盘状, 中央略凹入. 成螺壳径 4 耀 6mm, 壳高 1.5 mm, 有 3 耀 4 个螺层, 壳口呈肾形右旋, 最后一螺层的宽几乎两倍于前一螺层. 扁平圆扁螺广泛分布于湖泊水库水田小溪灌溉沟渠等环境中, 常匍匐于水底岩石或水草上, 或在水中游泳. 实验发现扁平圆扁螺属广温性种类, 常年产卵, 繁殖力强, 聚缩虫单缩虫等极易附着其上而对其他养殖动物造成威胁. 国内外学者已对 Retusa obtuse [2] 大瓶螺(Ampullaria gigas) [3] 斑玉螺(Nati 鄄 ca tigrina) [4] 女皇凤凰螺(Strombus gigas) [5] 静水椎实螺 (Lymnaea stagnalis) [6] 脉红螺 (Rapana venosa) [7] ( Polinices lewisii) [8] 耳萝卜螺 (Radix 收稿日期 : 2013 鄄 02 鄄 18; 修回日期 : 2013 鄄 04 鄄 08 基金项目 : 青岛农业大学大学生创新教育项目作者简介 : 郭恩棉 (1972 鄄 ), 女, 山西运城人, 青岛农业大学海洋科学与工程学院副教授, 硕士, 主要从事水产动物组织胚胎学研究,Tel: 0532 鄄 , E 鄄 mail: guoenmian@yahoo.com.cn.

2 96 生命科学研究圆园 13 年 auricularia) [9] 毛嵌线螺(Cymatium pileara) [10] 折叠萝卜螺 (Rodix plicatula) [11] 泥螺 (Bullactaexara 鄄 ta) [12] 婆罗囊螺(Retusa borneensis) [13] Polinices pulchellus [14] 台湾东风螺(Babylonia lutosa) [15] Cryptonatica janthostoma [16] 扁玉螺(Neverita didy 鄄 ma) [17] 黄口荔枝螺(Thais luteostoma) [18] 捷拉邦囊螺 (Camptoceras jiraponi) 等的早期发育进行了研究, 但目前尚未发现有关扁平圆扁螺繁殖生物学及胚胎发育方面的报道. 基于此, 笔者对扁平圆扁螺早期发育进行了观察, 以期为控制其生物量提供理论基础, 同时为丰富腹足纲贝类的研究提供发育生物学资料. 1 材料与方法样品取自青岛农业大学水生生物实验室观赏鱼养殖水族箱. 取扁平圆扁螺 30 只喂养于 3 个烧杯中, 水温 18 益左右, 待其自然交配产卵, 将所产卵袋整体取下置于凹玻片上于 Nikon YS100 显微镜下观察, 并用 Nikon E5400 相机拍照, 以记录各时期的发育情况, 直至仔螺形成. 2 结果 2.1 卵的结构扁平圆扁螺产出的卵是受精卵. 每个受精卵外包一层极薄的初级卵膜 ( 卵黄膜 ), 悬浮在透明水样次级卵膜 ( 卵囊 ) 中, 卵囊壁由多层角质薄膜构成. 所有卵囊共同包被一层具有粘性的凝胶质三级卵膜形成卵块. 卵块圆形椭圆形或长方形, 可以包含 1 耀 16 个受精卵, 但一般由 3 耀 7 个受精卵组成 ( 图版玉鄄 1A). 受精卵正圆形扁圆形或肾形, 淡黄色, 卵黄含量较少, 属于间黄卵, 动物极卵黄含量比植物极少透明, 但两极没有明显界限 ( 图版玉鄄 1B). 2.2 胚胎发育扁平圆扁螺一般在 3 耀 8 点和 15 耀 18 点产卵. 扁平圆扁螺体内受精后产出受精卵, 进行体外发 [20] 育. 从受精时间上说, 扁平圆扁螺属蛔虫型, 受精后经过两次成熟分裂释放 1 耀 2 个极体才开始进行卵裂, 偶尔也会形成 3 个极体. 受精卵排出后 15 min 左右释放第一极体, 此时动物极变得透明和扁平, 伸出细胞质通道, 极体沿通道释放, 随后动物极慢慢恢复圆形 ( 图版玉鄄 1C). 第一极体刚释放时, 体积很小, 经过 45 min 左右第一极体膨胀变圆. 产卵后 1.5 h 左右, 卵子以同样的方式释放第二极体 ( 图版玉鄄 1D). 第二极体释放后 2h 左右受精卵开始进入卵裂期, 进行完全螺旋卵裂, 分裂时卵质有向植物极下沉的过程, 每次卵裂之间有 30 min 左右的细胞间期. 卵裂期之后经过囊胚期原肠期担轮幼虫期面盘幼虫期和仔螺形成期形成仔螺. 胚胎于面盘幼虫晚期孵化, 在水中完成仔螺形成过程. 各个时期发育形态特点详见表 l. 3 讨论 3.1 扁平圆扁螺繁殖习性与卵子结构观察发现扁平圆扁螺能耐低温, 可常年产卵, 每天 3 耀 8 点和 15 耀 18 点有两个产卵高峰期, 繁殖 [9] [11] 力较强. 与耳萝卜螺折叠萝卜螺和捷拉邦囊螺等淡水种类一样, 扁平圆扁螺产出的受精卵被次级卵囊和三级卵膜包裹形成卵块. 卵囊或卵袋可以不同程度地保护发育中的胚胎, 减轻环境对 [21] 胚胎的不利影响, 并可抵御捕食者的攻击. 不过与耳萝卜螺具钙质卵壳, 胚胎在空气中可暴露 [9] 20 耀 26 h 仍可存活不同, 实验发现扁平圆扁螺三级卵膜为凝胶质, 必须在水中才可防止水分挥发, 保持胚胎存活. 3.2 扁平圆扁螺胚胎发育特点扁平圆扁螺受精卵产出后, 先释放第一和第 [11] 二级体后才开始进行卵裂, 这与对折叠萝卜螺 [3] 捷拉邦囊螺的研究一致, 而与大瓶螺在第一次卵裂的时候释放第二极体不同. 与折叠萝卜螺相似, 扁平圆扁螺发育过程的极叶出现较早, 在第二次卵裂时就开始出现. 不过扁平圆扁螺极叶在植物极形成, 持续到囊胚期末消失, 而折叠萝卜螺胚胎极叶在动物极形成, 一直持续到担轮幼虫期才消失. [4] [7] [10] 前鳃亚纲的斑玉螺脉红螺毛嵌线螺 [15] [17] [18] 台湾东风螺扁玉螺黄口荔枝螺和后鳃亚纲的 Retusa obtuse [2] [13] 婆罗囊螺等种类都属间接发生类型, 胚胎发育至面盘幼虫从卵囊中孵化, 经历浮游阶段变态底栖, 最后发育成稚螺. 扁平圆扁螺属肺螺亚纲, 是较高等的种类, 胚胎发 [6] [9] [11] 育过程和静水椎实螺耳萝卜螺折叠萝卜螺捷拉邦囊螺相似, 属直接发育类型, 胚胎发育过程几乎都在卵囊的透明水样物中进行, 幼体从卵块中孵出后不需要经过变态直接营匍匐生活, 大大提高了扁平圆扁螺胚胎的成活率. 扁平圆扁螺面盘幼虫的面盘不发达, 腹足分

3 第 2 期郭恩棉等 : 扁平圆扁螺 (Hippeutis complanatus) 早期发育的形态观察 97 Table 1 表 1 扁平圆扁螺早期发育形态学特点 Morphological characteristics of early developmental stages of H. complanatus 发育时期 Developmental stage 产卵后时间 Time after spawning 形态学特点 Morphological characteristics 2 细胞期 3h30 min 第一次卵裂为经裂. 受精卵向两侧拉伸变长, 动物极中间部位凹陷形成分裂沟, 卵子呈肾形. 随着分裂沟向植物极延伸和向内缢缩, 受精卵完全分离形成 2 个基本等大的分裂球. 分裂过程中,2 个分裂球进行了 45 毅旋转, 并且以后每次卵裂, 分裂球都要进行旋转. 第一次卵裂后期, 两个分裂球向中间靠拢, 胚胎从 8 字形变为蚕茧状, 至此第一次卵裂结束, 历时 30 min 左右 ( 图版玉鄄 2). 4 细胞期 4h20 min 第二次卵裂依然为经裂. 分裂时其中 1 个分裂球向植物极伸出极叶状突起, 然后 2 个分裂球分别分裂, 形成 1 个体积较大和 3 个体积较小的分裂球. 之后 4 个分裂球向中间收缩, 分裂沟变得模糊, 外形矮梨形, 第二次卵裂结束, 历时 40 min 左右 ( 图版玉鄄 3). 卵裂期 8 细胞期 5h30 min 第三次卵裂为纬裂. 分裂时 4 个分裂球从紧密状态变得松散, 拉长, 其中 1 个分裂球伸出极叶. 所有分裂球从靠近动物极处进行纬裂, 形成 4 大 4 小共 8 个分裂球, 分裂球中间形成泡状空腔. 然后彼此靠近, 释放腔中气体, 紧致形成矮梨形, 第三次卵裂结束, 历时 35 min 左右 ( 图版玉鄄 4). 16 细胞期 6h35 min 第四次分裂也为纬裂, 分裂过程基本同 8 细胞期, 分裂失去同步性, 植物极细胞先于动物极细胞分裂 ( 图版玉鄄 5). 32 细胞期 7h30 min 分裂过程及形态特点同 16 细胞期 ( 图版玉鄄 6). 64 细胞期 8h10 min 分裂过程同 32 细胞期, 细胞分裂不同步性更明显 ( 图版玉鄄 7). 多细胞期 9h 胚胎表面突起此起彼伏, 使得胚胎外形不断变化. 分裂过程中胚胎内部依然形成泡状空腔, 腔内气体在每一拨分裂结束时排出, 使胚胎恢复紧致状态 ( 图版玉鄄 8). 囊胚期 20 h30 min 细胞分裂依然不同步, 胚胎表面时常有细胞的突起和凹陷. 但和多细胞期相比, 胚胎细胞排列比较紧密, 表面突起涉及范围小不明显, 胚胎体积的变化也不太显著. 囊胚晚期, 胚胎仅有颜色深浅和体积大小的周期性变化, 表面光滑, 形成偏极腔囊胚 ( 图版域鄄 1). 原肠胚期 29 h30 min 胚胎细胞在偏向植物极一侧先以内卷方式, 然后以内陷和内卷相结合的方式进行原肠作用, 外形由近圆形转变为半球形或僧帽形. 产卵后 34h 左右, 胚体从初级卵膜孵化, 进入原肠胚期, 在卵囊内顺时针或逆时针旋转 ( 图版域鄄 2A). 胚胎细胞继续从植物极一侧通过逆时针旋转至植物极另一侧进行内卷 ( 图版域鄄 10B), 同时动物极细胞分裂下包, 胚体慢慢变圆, 经古鼎状扳指状到近圆形, 形成担轮幼虫 ( 图版域鄄 2C,D). 此时胚孔闭合, 将来打开形成幼体的肛门. 担轮幼虫期面盘幼虫期仔螺形成期 49 h 76 h 从卵块孵出后 67 h 担轮幼虫初期, 胚胎外形和原肠胚区别不大 ( 图版域鄄 3A). 随着发展胚胎慢慢变为倒梨形, 动物极不透明宽大, 顶端扁平, 植物极透亮较小, 内脏团不明显 ( 图版域鄄 3B). 中期担轮幼虫动物极仍然扁平, 胚体有些侧扁. 从顶侧面观察, 胚体呈汉堡形, 体表有两条不明显的纤毛带 ( 图版域鄄 3C). 后期担轮幼虫胚体变圆, 内脏团明显, 壳腺腹足和面盘原基形成 ( 图版域鄄 3D). 胚体在卵囊内进行顺时针逆时针旋转和翻转. 面盘幼虫无论从外部形态还是内部结构都发生了很大的变化. 扁平圆扁螺面盘幼虫分前后两个时期. 前期是器官形成期. 幼虫体积增大, 胚体增高, 面盘和腹足原基在胚体腹面向外生长, 壳腺在身体背面向外生长并逆时针扭转, 头部器官原基形成 ( 图版域鄄 4A). 产卵后 99 h 左右, 胚体头部肌肉可以微弱收缩, 面盘周围纤毛隐约可见.103 h 左右, 壳腺开始分泌透明的幼虫壳, 壳内缘外套膜细胞长出纤毛.122 h 头部两侧形成触角原基.128 h 左右, 心脏开始跳动,15 次 / 分钟 ; 头部器官的分化更明显, 触角呈耳状.131 h 左右, 触角基部形成红褐色眼点 ; 在触角背后方出现两团细胞, 将来发育成幼虫肾 ; 内脏团开始分化, 体色变深 ; 腹足和面盘的发育逐步完善, 纤毛明显 ( 图版域鄄 4B). 幼虫从依靠纤毛在卵囊内的浮游活动逐渐过渡为依靠纤毛在卵囊壁上滑行, 或者完全靠腹足纤毛营匍匐生活. 此时胚体可以在卵囊内进行顺时针逆时针旋转和翻转. 后期是器官完善期. 肌肉收缩逐渐加强, 进入匍匐生活. 螺壳进一步增大和扭转, 外套膜边缘纤毛清晰可见, 器官进一步分化和发育, 触角变细伸长呈棒状, 表面有明显纤毛, 具感觉作用 ; 触角背后方原肾呈透明花簇状 ; 口部器官更加复杂, 头部出现口裂 ; 内脏器官隐约可见. 发育晚期, 胚体体积逐渐增大, 孵化前几乎占据整个卵囊, 心脏跳动大约 60 次 / 分钟, 节律性强 ; 胚体初步具备成螺外形, 幼虫壳增厚, 表面瓦楞状花纹明显 ; 螺壳完全包裹胚体, 并完成 1 周半旋转, 垂直或稍倾斜的背于背上 ; 各器官发育逐渐完善, 腹足从圆形变为三角形, 表面依然有纤毛分布 ; 肠道清晰可见, 开口于右侧触角后方 ; 在胃肠交接处背方可见性腺, 生殖管道顺着螺壳外沿延伸, 开口于螺口右背方外套膜边缘 ; 面盘扩大增厚, 转变为唇, 纤毛转化为唇周纤毛, 口器齿舌频频伸出啃食卵囊壁, 准备出膜 ( 图版域鄄 4C). 产卵后 268h 左右, 开始孵化出膜. 螺在卵囊内不断转动, 用齿舌撕咬啃食卵囊壁, 卵囊壁变薄. 在此过程中, 形成的粪便直接排在卵囊内. 最后卵囊壁某一区域开始破裂, 裂口在螺的转动和吞食作用下逐渐变大, 螺体从卵囊中钻出, 在卵块中随意爬动啃食, 直至爬出卵块进入仔螺形成期 ( 图版域鄄 4D). 此时面盘和腹足纤毛仍未消失, 幼虫肾还存在. 腹足从三角变为长楔形, 幼虫肾退化, 螺壳平伏形成仔螺, 此时外部形态和内部结构基本同成螺.

4 98 生命科学研究圆园 13 年图版玉扁平圆扁螺卵块和卵裂观察 ( 标尺 =100 滋 m) 图 2~8 中 A 尧 B 尧 C 尧 D 表示某一时期幼虫从早期到晚期的发育特点. 1: 卵块与受精卵 (A: 卵块 ;B 尧 C 尧 D: 受精卵 ); 2: 2 细胞期 ;3: 4 细胞期 ;4: 8 细胞期 ;5: 16 细胞期 ;6: 32 细胞期 ;7: 64 细胞期 ;8: 多细胞期.ES: 卵囊 ;TEM: 三级卵膜 ;FE: 受精卵 ;PB: 极体 ;AP: 动物极 ;VP: 植物极 ;PL: 极叶. Plate I Egg bass and cleavage of H. complanatus 渊 staff=100 滋 m 冤 A, B, C, Din Fig.2~8 represent development characteristics from early stage to late stage of acertain larval. 1: Egg mass and fertilized eggs (A: Egg mass; B, C, D: Fertilized egg); 2: 2cell stage; 3: 4cell stage; 4: 8cell stage; 5: 16 cel l stage; 6: 32 cell stage; 7: 64 cell stage; 8: Multicellular stage. ES:Eggsac;TEM:Thirdleveleggenvelope;FE:Fertilizedegg; PB: Polarbody;AP:Animalpole; VP:Vegetalpole; PL:Polarlobe.

5 第 2 期郭恩棉等 : 扁平圆扁螺 (Hippeutis complanatus) 早期发育的形态观察图版域扁平圆扁螺囊胚尧原肠胚尧担轮幼虫和面盘幼虫观察 ( 标尺 =100 滋 m) 图中 A 尧 B 尧 C 尧 D 表示某一时期幼虫从早期到晚期的发育特点. 1: 囊胚期 ;2: 原肠胚期 ;3: 担轮幼虫期 ;4: 面盘幼虫期. AP: 动物极 ;VP: 植物极 ;PL: 极叶 ;BC: 囊胚腔 ;BP: 胚孔 ;SPM: 脱落的极体与卵黄膜 ;PVF: 腹足和面盘原基 ;SG: 壳腺 ; At: 触角 ;Es: 眼点 ;LS: 幼虫壳 ;Ve: 面盘 ;F: 腹足 ;Lb: 唇 ;DT: 消化道 ;RT: 生殖管道 ;VH: 正在孵化的面盘幼虫. Plate II Blastula, gastrulae, trochophora and veliger of H. complanatus 渊 staff=100 滋 m 冤 A, B, C, Din Fig.1~4 represent development characteristics from early stage to late stage of acertain larval. 1: Blastula stage; 2: Gastrulae stage; 3: Trochophora stage; 4: Veliger stage. AP: Animal pole; VP: Vegetal pole; PL: Polar lobe; BC: Blastocoel; BP: Blastopore; SPM: Shedding polar body and broken egg membrane; PF: Primordia of velum and foot; SG: Shell gland; At: Antenna; Es: Eyespot; LS: Larval shell; Ve: Velum; F: Foot; Lb: Labium; DT: Digestive duct; RT: Reproductive tract; VH: Veliger at hatching. 化较早, 胚体的运动主要依靠腹足及其边缘长出的纤毛. 扁平圆扁螺受精卵从母体产出后开始发育, 在水温 18 益左右, 历时 335 h, 比捷拉邦囊螺早期胚胎发育历时较长. 其中面盘幼虫历时最长, 268 h 左右, 约为整个历期的 80%, 胚胎增大以面盘幼虫期最显著, 说明这个时期是扁平圆扁螺形态结构变化最重要的时期. 扁平圆扁螺在原肠早期从初级卵膜内孵化到次级卵囊中营浮游生活, 比捷拉邦囊螺在原肠后期从初级卵膜内孵化要早 ; 同时扁平圆扁螺在面盘幼虫后期从三级卵膜孵化早于捷拉邦囊螺在仔螺形成后孵化, 这可能说明从系统发生角度来看, 扁平圆扁螺比捷拉邦囊螺低等. 在研究中发现扁平圆扁螺卵裂期和囊胚期都有明显的充气膨胀和放气紧致的过程. 这一过程中气体是如何产生? 以何种方式进行气体释放? 对胚胎的发育产生了什么样的影响? 这些问题有待进一步研究. 参考文献 (References): [1] 刘月英, 张文珍, 王跃先, 等. 中国经济动物志 ( 淡水软体动物 )[M]. 北京 : 科学出版社 (LIU Yue 鄄 ying, ZHANG Wen 鄄 zhen, WANG Yue 鄄 xian, et al. The Chinese Economic Fauna (Fresh 鄄 water Molluscs)[M]. Beijing: Science Press ), 鄄 59. [2] SMITH S T. The development of Retusa obtuse (Montague) (Gastropada, Opisthobranchia)[J]. Canadian Journal of Zoology, 1967, 45(5): 737 鄄 764. [3] 谢嗣光. 大瓶螺胚胎发育的观察 [J]. 水产学报 (XIE Si 鄄 guang. A preliminary observation on the embryonic development of Ampullaria gigas[j]. Journal of Fisheries of China), 1994, 18(1): 39 鄄 44. [4] 钟幼平, 丁元录, 陈小妮. 斑玉螺 Natica tigrina (Roing) 生物学初步研究 [J]. 厦门水产学院学报 (ZHONG You 鄄 ping, DING Yuan 鄄 lu, CHEN Xiao 鄄 ni. The preliminary study on the biology of Natica tigrina (Roing)[J]. Journal of Xiamen Fisheries Col 鄄 lege), 1996, 18(1): 42 鄄 49. ( 下转第 105 页 )

人工催产干法授精孵化胚胎发育观察

人工催产干法授精孵化胚胎发育观察金万昆俞丽杨建新张慈军高永平赵宜双王春英人工催产干法授精孵化胚胎发育观察胚盘隆起细胞期细胞期细胞期细胞期细胞期多细胞期囊胚早期囊胚中期囊胚晚期原肠早期原肠中期原肠晚期神经胚期胚孔封闭期眼泡出现期尾芽期晶体出现期肌肉效应期心脏搏动期孵出期日龄仔鱼日龄仔鱼日龄仔鱼日龄仔鱼感谢中国水产科学院黑龙江水产研究所沈俊宝研究员的悉心指导