中华真地鳖(Eupolyphaga sinensis)断肢再生特征的研究

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本研究报道了中华真地鳖Eupolyphaga sinensis(Walker)的足和触角断后再生的特征,研究结果如下:不同虫龄期的若虫都有断足再生能力:足的不同部位断足后均能再生;断掉不同数量的足后,只要能成活均可再生。断足再生后,继续断掉再生足的原位或其他部位也可以再生。断足后,只要经1~2次蜕皮,均可再生。断掉1对足的腿节后,再生足出现大小不一的现象,小的一般发育不全,断足数量多容易出现再生足发育不全。再生足比正常足要小,但生长速度要快,断掉足的腿节或跗节后的再生足经过2次蜕皮后基本可恢复到正常足大小。中华真地鳖断足时间及数量均对发育历期的影响及不同龄期断足处理后发育历期间的差异。四龄若虫断去1条后足的腿节或跗节时的断足再生临界期分别为12~14日龄或9~11日龄,八龄若虫断足再生临界期为20-26日龄。四龄或八龄不同日龄的若虫从1条后足的腿节基部断去,蜕1次皮后能再生的若虫从断足至蜕皮的平均时间与四龄或八龄的正常历期相近,整个四龄或八龄若虫的发育历期均比正常历期长,并随断足处理日龄的增加而逐渐增加;蜕1次皮后断足没有再生的绝大部分个体,四龄或八龄若虫的历期均比正常历期短。四龄不同日龄的若虫断去1条后足的跗节,蜕1次皮后能再生的若虫从断足至蜕皮的平均时间逐渐变短,而7日龄的处理最短,断足再生可使该龄的发育历期延长但不太显著;不能再生的若虫,断足处理可使发育历期缩短。以3日龄的四龄若虫为处理对象,发现断去不同数量的足后(蜕1次皮后均能再生),从断足至蜕皮的历期及四龄的历期,均随虫体断足数量的增加而增加,但断去1条或2条后足处理,从断足至蜕皮的历期间及断足处理后四龄历期之间的差异不显著。不同虫龄的若虫断去1条后足的腿节1次蜕皮后能再生的大部分个体,从断足至蜕皮的时间比同龄若虫的正常历期稍长,所延长的时间相当于从龄初至断足处理的时间,而断足后1次蜕皮未再生的其余个体从断足到蜕皮的时间均很短。从足的腿节、胫节或跗节基部断去,虫体可以识别其丢失的不同部位,再生足依次在残足的末节(分别为基节及转节、腿节或胫节)内的端部形成。从足的腿节、胫节或跗节基部断去时,再生足的跗节均为4节;从足的跗爪、第5跗节、第4跗节、第3跗节、及第2跗节的基部断去时,再生足的跗节同正常足一样均为5节。断足部位不超过第2跗节,虫体保留了这节的组织,再生足才是完整的。再生足在残足的转节和基节内部的发育主要经过4个阶段:首先,断足后残足末端伤口流出的血淋巴液固化,之后伤口由痂壳封闭;其次,残足转节和基节内的组织逐渐收缩消退,末端出现再生细胞形成再生足的芽基;之后,再生足的芽基逐渐分化成不同的节段并生长;最后,随着蜕皮的发生再生足出现。对再生足初期的芽基细胞群通过超薄切片电镜观察可知,再生足的芽基细胞群由外到内主要包括以下几个结构:(1)上皮层:上皮细胞在表皮处伸出大量较长的微绒毛为单层细胞,细胞间连接十分紧密;(2)神经纤维:上皮层下富含神经纤维;(3)再生细胞层:再生足芽基内主要为分裂增生能力很强的再生细胞群;(4)气管系统:再生足芽基靠近与基节肌肉的连接处附近和芽基内部均含有微气管。再生足芽基中的再生细胞群、神经系统和气管系统同时出现并生长发育,上皮细胞的微绒毛和组织内部的气管及脂肪体均为再生足芽基的生长发育提供代谢的物质能量。不同虫龄的若虫及成虫的触角节数由l龄的13~15节增加到雌成虫的62-73节及雄成虫的60-77节,其中雄成虫的触角长度为雌虫的一倍。不同虫龄的初龄若虫断去触角蜕皮后均能通过再生使触角的节数增加。1~10的若虫断去触角均余下3节,蜕皮后下一龄的触角节数分别由2龄的5节增加到雌雄成虫的24~28节,5龄以后的虫体触角的节数在一定范围内有所差别,而且随虫龄的增加节数变化增大。四龄的初龄若虫断去触角余下0~2、3、5、10、15、20节蜕皮后触角的节数分别为11~12、13~15节、18~21、19~25、24~27节,触角的节数均在一定范围内有所变动。而断去触角余下20节的处理结果基本恢复正常节数,断触角后对触角的节数影响不大。不同日龄的四龄若虫断去触角余下3节蜕皮后,0~8日龄的处理若虫蜕皮后触角能再生增节为13~15节,而12日龄及以后的处理若虫蜕皮后触角能分生增节为5~6节。9~11日龄的处理若虫蜕皮后触角再生的率由71.5%减少到42.8%,9~11日龄为再生临界期。
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