3种冠环线虫体表结构的扫描电镜观察

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  摘要:首次应用扫描电镜技术对冠状冠环线虫(Coronocyclus coronatus)、大唇片冠环线虫(C. labiatus)和小唇片冠环线虫(C. labratus)的体表结构特征进行观察和比较。结果表明,3种线虫的形态特征存在明显差异。冠状冠环线虫外叶冠由22个小叶组成;4个亚中乳突起自口领基部,向口领顶部延伸呈隆起状;雄虫生殖锥背唇上有1对卵圆形结构的附属物,中部相融合,上面分布着许多刚毛状突起;雌虫尾部直。大唇片冠环线虫外叶冠小叶19个;口领内上缘在背腹面和侧面向内延伸形成4个大的唇形结构,每个唇片的基部中央伸出1个亚中乳突;雄虫生殖锥背唇上约分布着10个大小不等的圆锥形附属物;雌虫尾部稍弯向背侧。小唇片冠环线虫外叶冠小叶18个;口领内上缘在背腹面和侧面向内延伸形成4个小的唇形结构,每个唇片的基部中央伸出1个亚中乳突;雄虫生殖锥背唇上有1个两端呈卵圆的月牙形附属物;雌虫尾部直。
  关键词:冠状冠环线虫;大唇片冠环线虫;小唇片冠环线虫;体表结构;扫描电镜
  中图分类号:Q959.17;S432.4 5 文献标志码:A
  文章编号:1002-1302(2014)08-0214-04
  冠环属(Coronocyclus)线虫隶属于圆线目(Strongylida)圆线科(Strongylidae)盅口亚科(Cyathostominae),是马属动物肠道内感染率较高的寄生圆线虫,往往造成宿主消瘦、贫血甚至死亡[1-5]。1986年,德国学者Hartwich对盅口族(Cyathostominea)线虫进行了分类修订,根据角质支环与口囊壁前端完全分开这一特征建立了一个新属——冠环属(Coronocyclus),并将盅口属(Cyathostomum)的4个种移入该属,即冠状冠环线虫(C. coronatus)、大唇片冠环线虫(C. labiatus)、小唇片冠环线虫(C. labratus)和箭状冠环线虫(C. sagittatus)[6]。随后,Dvojnos等又发现了一个新种,命名为尤氏冠环线虫(C. ulambajari)[7]。近几年来,笔者对河南省驴肠道寄生线虫的感染情况进行了调查,仅采集到冠状冠环线虫、大唇片冠环线虫和小唇片冠環线虫3种冠环线虫。尽管国内外学者在光镜下已经对这3种线虫作了详细的描述[8-10],但是尚未见扫描电镜的相关报道。由于扫描电镜技术可以更直观、更清晰地观察到线虫的体表结构特征,因此被广泛应用于线虫的分类鉴定[11-14]。本研究首次应用扫描电镜技术对冠环属3种线虫的体表特征进行观察和比较,不仅可以为线虫的分类鉴定提供更多、更具体的形态学依据,同时还可以为马属动物线虫病的诊断和防治提供参考依据。
  1 材料与方法
  采自河南省驴肠道内的线虫标本经过处理后,固定保存于70%乙醇中。固定标本先用乳酸苯酚溶液(2份甘油、1份苯酚饱和溶液、1份乳酸、1份水)透明,然后在光学显微镜下进行形态学初步鉴定,种类鉴定主要采用张路平等提出的分类系统标准[8-9,15]。标本保存于河南师范大学生命科学学院。
  挑选冠环属3种线虫雌雄虫体各5头,用于扫描电镜观察。先用0.1 mol/L磷酸缓冲液(pH值 7.2)充分漂洗干净,再用2.5%戊二醛固定3 h,经磷酸缓冲液漂洗后,放入1%锇酸固定1.5 h,再经磷酸缓冲液漂洗,各级乙醇梯度脱水,醋酸异戊酯置换,CO2临界点干燥,喷金镀膜后,在S-570扫描电镜下观察和拍照(工作电压15 kV)。
  2 结果与分析
  2.1 冠状冠环线虫
  口领显著,头部顶面观呈圆形。4个亚中乳突起自口领基部向顶部延伸呈隆起状,到达口领顶部后,突出口领之上呈子弹形(图1-1、图1-2、图1-3),乳突长9.7~11.8 μm(10.9 μm)。口领顶端两侧各有1个头感器,头感器小,稍微隆起,中间有一裂缝(图1-4)。口孔较大,近似圆形,直径为39.4~41.3 μm(40.2 μm)。口孔周围环绕着1圈外叶冠,由22个小叶组成,小叶长18.3~26.1 μm(22.5 μm),基部宽3.4~4.6 μm(4.1 μm),小叶末端钝圆,有的伸向口孔,有的向外翻卷。外叶冠的起始部位低于口领表面(图1-2、图1-3)。
  雄虫(n=5):体长7.45~8.51 mm(7.92 mm),最大体宽341.3~392.5 μm(370.2 μm)。尾部具有发达的交合伞,由1个较长的背叶和2个卵圆形的侧叶组成,背叶和侧叶分界明显(图1-5、图1-6)。生殖锥短,由腹唇和背唇组成,两唇之间的横裂即为泄殖孔。背唇上有1对卵圆形结构的附属物,中部相融合,上面分布着许多刚毛状突起(图1-7)。
  雌虫(n=5):体长8.90~10.09 mm(10.01 mm),最大体宽372.4~453.2 μm(411.7 μm)。尾部直,尾尖呈指形。阴门卵圆形,靠近肛门。肛门横裂,呈月牙形(图1-8、图1-9)。阴门距肛门110.2~120.4 μm(116.3 μm),肛门距尾端174.2~194.1 μm(183.5 μm)。
  2.2 大唇片冠环线虫
  口领显著, 头部顶面观呈圆形。口领内上缘在背腹面和侧面向内延伸形成4个大的唇形结构,每个唇片的基部中央伸出1个亚中乳突,亚中乳突的大部分与唇片结合在一起,只有顶部游离在唇片的外面(图2-1、图2-2、图2-3),乳突长6.1~7.2 μm(6.8 μm)。口领顶端两侧各有1个头感器,头感器小,稍微隆起,中间有一裂缝(图2-3)。口孔较大,近似圆形,直径41.5~46.8 μm(44.3 μm)。口孔周围环绕着1外叶冠,由19个小叶组成,小叶长26.7~29.3 μm(27.4 μm),基部宽4.2~5.3 μm(4.7 μm),小叶末端钝圆,向外翻卷。外叶冠的起始部位低于口领的表面(图2-3、图2-4)。   雄虫(n=5):体长7.65~8.19 mm(7.94 mm),最大体宽312.6~428.3 μm(364.7 μm)。尾部具有发达的交合伞,背叶较宽阔,稍长于侧叶,背叶和侧叶分界不明显(图2-5、图2-6)。生殖锥短,卵圆形,由腹唇和背唇组成,两唇之间的横裂即为泄殖孔。背唇上分布着约10个大小不等的圆锥形附属物(图2-7)。
  雌虫(n=5):体长9.76~11.23 mm(10.54 mm),最大体宽413.6~542.3 μm(486.7 μm)。尾部粗壮,稍弯向背侧,尾尖呈指形。阴门卵圆形,靠近肛门。肛门横裂,呈月牙形(图2-8、图2-9)。阴门距肛门105.3~116.4 μm(112.1 μm),肛门距尾端131.7~162.5 μm(143.9 μm)。
  2.3 小唇片冠环线虫
  口领显著,头部顶面观呈圆形。口领内上缘在背腹面和侧面向内延伸形成4个小的唇形结构,每个唇片的基部中央伸出1个亚中乳突,亚中乳突仅基部与唇片结合在一起,其他大部分游离在唇片的外面(图3-1、图3-2、图3-3),乳突长5.9~6.8 μm(6.3 μm)。口领顶端两侧各有1个头感器,头感器小,稍微隆起,中间有一裂缝(图3-2)。口孔稍小,近似圆形,直径为32.6~35.5 μm(34.7 μm)。口孔周围环绕着1圈外叶冠,由18个小叶组成,小叶长11.4~19.6 μm(16.3 μm),基部宽2.4~4.3 μm(3.5 μm),小叶末端钝圆,有的伸向口孔,有的向外翻卷。外叶冠的起始部位低于口领表面(图3-1、图3-2)。
  雄虫(n=5):体长5.67~6.78 mm(6.54 mm),最大体宽238.4~297.1 μm(254.8 μm)。尾部具有发达的交合伞,由1个稍长的背叶和2个卵圆形的侧叶组成,背叶和侧叶分界明显(图3-4、图3-5)。生殖锥短小,由腹唇和背唇组成,两唇之间的横裂即为泄殖孔。背唇上有1个月牙状的附属物,两端呈卵圆形(图3-6、图3-7)。
  [CM(24]雌虫(n=5):体长6.96~7.92 mm(7.68 mm),最大体宽294.8~345.3 μm(328.2 μm)。尾部直,尾尖呈指形。阴门卵圆形,靠近肛门。肛门横裂,呈月牙形(图3-8、图3-9)。阴门距肛门64.2~87.1 μm(76.4 μm),肛门距尾端86.3~98.2 μm(92.5 μm)。
  3 结论与讨论
  首次采用扫描电镜对冠环属3种线虫的体表结构进行了详细的观察和描述,结果发现3种线虫外部形态特征具有明显的差异:(1)冠状冠环线虫的外叶冠由22个小叶组成,小叶长18.3~26.1 μm(22.5 μm),基部宽3.4~4.6 μm(4.1 μm);大唇片冠环线虫外叶冠小叶为19个,小叶长 26.7~29.3 μm(27.4 μm),基部宽4.2~5.3 μm(4.7 μm);小唇片冠环线虫为18个小叶,小叶长11.4~19.6 μm(16.3 μm),基部宽2.4~4.3 μm(3.5 μm)。外叶冠形态特征的差异是鉴定圆线虫种类的重要依据之一,外叶冠的形状和数量在光镜下有时难以辨别,但在扫描电镜下可以观察得十分清楚。在以往的报道中,只是对外叶冠小叶的数量进行了描述[8-10],而本研究提供了更多、更具体的形态特征。(2)冠狀冠环线虫的4个亚中乳突起自口领基部,向口领顶部延伸呈隆起状;大唇片冠环线虫口领内上缘在背腹面和侧面向内延伸形成4个大的唇形结构;小唇片冠环线虫口领内上缘在背腹面和侧面向内延伸形成4个小的唇形结构。从观察结果来看,冠环属3种线虫亚中乳突基部的形态特征明显不同。大唇片冠环线虫和小唇片冠环线虫的头部特征比较相似,只是大唇片冠环线虫的口领基部形成4个特别显著的唇形隆起,而小唇片冠环线虫形成的唇形隆起小而低,与光镜下的观察结果[8-10]一致。(3)冠状冠环线虫雄虫生殖锥背唇上有1对卵圆形结构的附属物,中部相融合,上面分布着许多刚毛状突起;大唇片冠环线虫生殖锥背唇上约有10个大小不等的圆锥形附属物;小唇片冠环线虫生殖锥上有1个两端呈卵圆的月牙形附属物。生殖锥一般包埋在雄虫交合伞下面,不易被观察,而在扫描电镜下,生殖锥的立体感较强,结构非常清晰。本结果与Lichtenfels等的描述[9]稍有不同。在Lichtenfels等的报道中,大唇片冠环线虫生殖锥上有2对圆锥形突起,而小唇片冠环线虫生殖锥上有1对梨形附属物,中部相融合。笔者认为产生这些差异的原因可能有2个:一是由于地理分布不同造成的种内变异;二是由于在光镜下生殖锥附属物形态结构不容易分辨,使得研究者的描述和看法不同。(4)冠状冠环线虫雌虫尾部直,尾长174.2~194.1 μm(183.5 μm);大唇片冠环线虫尾部粗壮,稍弯向背侧,尾长131.7~162.5 μm(143.9 μm);小唇片冠环线虫尾部直,尾长86.3~98.2 μm(92.5 μm)。3种线虫雌虫尾部形态与以往的报道[8-10]基本一致。本研究结果进一步证明,通过扫描电镜能够清晰、准确地观察到线虫的体表结构特征,可以为线虫的分类鉴定提供更多、更详细的形态鉴别依据。
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