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涡虫是扁形动物门涡虫纲的代表动物,是首先出现两侧对称、三胚层特征的动物,因此扁形动物的出现,是动物进化史上一次质的飞跃,它标志着动物界的演化发展已开始由水生向陆生、由固着或漂浮生活向自由爬行生活过渡,并在形态演化上相应出现了一系列发展水平上关键性的变化,是研究动物起源、进化、胚胎发育、染色体、行为以及细胞分化与脱分化分子机理的好材料,而胚胎发育的研究具有极其重要的作用,如胚胎发育与进化的关系;基因功能研究;细胞的不同命运;形态发生;体轴建立;早期神经发生;器官发生;胚胎干细胞研究;人工授精等等各方面,胚胎发育的研究与以上各方面的研究密切相关,是解决以上各种问题的基础。
本文运用组织学方法和NADPH-d组织化学方法,研究了薄背涡虫生殖器官的分布及形态,从而为涡虫的分类提供依据;又运用组织化学方法,确定了薄背涡虫生殖细胞发生的过程,以及各生殖细胞的形态特征,从而为涡虫的繁殖和发育的研究提供资料;再通过外部观察以及显微结构观察,了解了海洋涡虫——薄背涡虫胚胎发育各阶段的特征,从而为胚胎发育的研究提供依据,为以后进行胚胎发育不同阶段神经因子的研究提供资料;最后运用免疫组织化学方法,研究了神经生长因子(NGF)、神经生长因子3(NT3)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经细胞粘附因子1(CD56)、神经和内分泌细胞标记物(S100)五种神经因子在薄背涡虫成体以及胚胎发育早期各阶段的分布,为研究神经系统起源提供依据。实验结果显示:
⑴雄性生殖系统包括精巢、储精囊、阴茎、雄性生殖孔。精巢壁由一薄层薄膜组成,每个精巢内都含有不同发育时期的雄性生殖细胞,且精子发育无明显同步性;储精囊呈螺旋状排列在雄性生殖孔附近,囊壁由单层扁平上皮组成;阴茎为粗大的球形,外壁由柱状上皮细胞和数层肌细胞组成。雌性生殖系统包括输卵管、生殖腔、雌性生殖孔和受精囊,但不形成集中的卵巢和卵黄腺。雌、雄生殖孔,生殖腔,受精囊,阴茎等部位呈NADPH-d强阳性反应。
⑵薄背涡虫的精巢可划分为6个时相,每个时相,生精细胞组合图像不同,精子发生先后经历精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和精子;卵子发生先后经历卵黄发生前期的卵母细胞、卵黄发生期的卵母细胞、成熟卵细胞。并分别详细描述了精子发生过程中各级生精细胞的特征以及卵子发生过程中各级卵细胞的特征。
⑶薄背涡虫的产卵高峰期在春末夏初。胚胎发育为螺旋式卵裂、外包法形成原肠胚、以大卵裂球储存卵黄。14-16℃下约20天左右幼虫由卵膜中孵化,但不是典型的牟勒氏幼虫。幼虫经历一周左右的浮游生活和两周左右的底栖生活后,逐渐过渡为涡虫幼体。
⑷NGF自两对眼点期开始出现阳性反应,在成体中,精巢、储精囊、雌雄生殖孔、咽、阴茎内孔、脑中都检测到NGF的阳性反应;NT3自一对眼点期开始出现阳性反应,在成体中,边缘内侧、储精囊附近、雌性生殖孔、精巢、实质组织、咽、阴茎、末端输卵管、储精囊壁、雄性生殖孔、脑中都检测到NT3的阳性反应;NSE自一对眼点期开始出现阳性反应,在成体中,受精囊壁内侧上皮细胞、咽、阴茎球体肌肉层、脑中都检测到NSE的阳性反应;CD56自两对眼点期开始出现阳性反应,在成体中,分支肠、雄性生殖孔、咽、实质组织、阴茎内孔、雌性生殖孔、脑中都检测到CD56的阳性反应;S100自两对眼点期开始出现阳性反应,在成体中,靠近边缘的实质组织中、精巢的各级生精细胞中、咽、神经纤维、雌性生殖孔、雄性生殖孔、脑中都检测到S100的阳性反应。