精子体外发生的研究是生殖生物学领域的一个研究热点。目前,在哺乳类、两栖类和鱼类方面,通过人为激素调控,精子体外发生的研究基本上都实现了精原细胞的增殖分化,精母细胞经减数分裂形成精子细胞的过程。但是精子细胞的完全成熟尚未实现。通过单精子细胞向卵细胞的注射以完成受精,可以形成正常的胚胎,并能够产生健康的幼体,尽管成功率仍然较低。甲壳类动物精子发生的体外研究目前报道较少。甲壳类细胞培养主要是在研究虾类病害病理中发展起来的,虽然目前虾类细胞培养可以满足病毒学和一些生理学研究的基本要求,但是仍然未能像昆虫类成功地建立起永生细胞系,表现出一定的特殊性。甲壳动物细胞培养研究中报道较多的是对卵巢和血淋巴的培养,而对增殖能力很强的精巢的培养报道较少,因此研究虾类精子体外发生,也可以尝试建立虾类永生细胞系。论文以日本沼虾的精巢生精细胞为培养对象,研究了日本沼虾生精细胞体外培养所需的基本条件,观察描述了生精细胞增殖和分化的基本情况,并初步地研究了前脑粗提液对精原细胞增殖分化的影响。结果如下：(1)通过测定细胞在接种24 h后的贴壁率,以及两周内的细胞存活率,发现日本沼虾生精细胞体外培养的最适渗透压为400 mmol／L,最适pH为7.2-7.4。培养基中添加10%～20%胎牛血清能促进生精细胞的贴壁和存活,不添加胎牛血清细胞贴壁率会下降,浓度太高也会使细胞存活率下降。(2)利用细胞培养和组织培养方法进行形态观察和定位跟踪,同时结合碱性磷酸酶染色的辅助鉴定,描述了各生精细胞特点,以及体外增殖和分化情况：①以精巢发育早期的冬季虾为材料,通过单位重力沉降和差速贴壁分离细胞,可以获得约56%的精原细胞。精原细胞至少分为两种,一种较小约6～8μm,另一种较大,10～12μm。②单个精原细胞只能存活3～7d左右,且分裂能力较弱。组织培养中的精原细胞则具有很强的存活和分裂能力,但分裂活动不超过1周。③少数初级精母细胞可以在体外进行减数分裂形成一个精子细胞的四分体。分裂过程细胞膜并不完全分开,而是形成合胞体。多数精母细胞不能分裂。④日本沼虾精原细胞和精母细胞接种后仍然为圆形,并以克隆形式分裂生长,子代细胞彼此不分开,形成一个团聚体。⑤处于早期的精子细胞在体外可以完成部分的分化。早期精子细胞会产生丝状物,细胞形状由圆形逐渐变为椭圆形。随后,细胞内出现明亮的顶体囊泡,囊泡逐渐变大,将细胞质细胞核挤向另一侧。少数精子细胞可见棘突的产生。⑥精巢体细胞接种后表现为两种形态,一种呈上皮样,另一种呈成纤维样；部分细胞有分裂现象,但分裂缓慢,且存活时间不超过2周,不能很好地形成单层,建立与精原细胞的共培养体系。(3)前脑粗提液可以促进组织培养中的精原细胞不断分裂,但不能促进细胞培养中单个精原细胞的分裂。