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方斑东风螺(BabyloniaareolataLink)是我国东南沿海主要的腹足类经济动物之一。本文采用组织学方法和电镜技术研究方斑东风螺性腺的显微结构和超微结构,阐明了方斑东风螺的雌性和雄性性腺发育分期及性腺发育周年变化规律,方斑东风螺精卵发生过程中各级精母细胞的超微结构特点、精子的形态、结构和类型。以期丰富腹足类繁殖生物学研究内容,为腹足类软体动物分类和方斑东风螺的人工养殖提供理论资料。主要研究结果如下:
1.性腺发育分期及周年变化
根据方斑东风螺性腺组织学和外部形态特征,可将期性腺发育分为四个时期,即增殖期、生长期、成熟与排放期和退化期。成熟的雄性个体其精巢为桔黄色,而成熟的雌性个体其卵巢则为深褐色。依据周年组织切片的分析并结合生产养殖周年观察,方斑东风螺几乎终年都可以交配排精、产卵,而高峰期在4-8月份。水温和食物保障是影响性腺发育的重要因子。
2.精子发生
精原细胞呈近椭圆形,核呈圆形,核质较分散,核膜清晰,核中异染色质较少,凝集成小块状附在核内膜及不均匀分散在核质中。线粒体、内质网、高尔基体不发达。初级精母细胞胞质电子密度增高,核膜上的染色质逐渐凝集成小块状移向核中央,核膜清晰,细胞器分布在细胞两侧,线粒体、高尔基体、内质网增多。次级精母细胞胞体比初级精母细胞小,核偏向细胞一侧,线粒体逐渐移向细胞一端,部分线粒体发生融合而呈扁囊状。精细胞发育经历了六个时期,在这六个时期的发育中精子细胞经历了一系列形态上的变化:染色质由均匀向极化分布,并逐渐凝聚,经过颗粒化和纤维化而终呈均质;细胞核基部核膜加厚,并经过内陷而形成核内沟;中心粒移到细胞核膜核内沟之中,并不断产生轴丝;线粒体伴随着轴丝的不断产生而逐渐拉长并螺旋化;顶体囊演变为前顶体,由前顶体帽、前顶体棒和前亚顶体空间三部分组成,前顶体帽外周缘呈锯齿状突起,最后前顶体演变为顶体,其外周缘的锯齿状结构消失;线粒体、轴丝不断伸长,线粒体鞘形成,线粒体基质内形成糖元颗粒结构;随着精细胞分化,胞吐多余的细胞质,演变为成熟的精子。
3.精子的超微结构
方斑东风螺成熟精子的外形呈丝状,由头部和尾部两大部分组成,头部包括顶体复合体和核,尾部可分为中段、主段和末段。头部由顶体帽、顶体棒和亚项体空间三部分组成,具核内沟;中段由线粒体鞘、中心粒和轴丝组成,横切面上有5-6个线粒体围绕在中心粒周围;主段只要由9组呈玫瑰花状辐射状排列的糖元颗粒鞘构成,内含有糖元颗粒:末段甚短,结构较简单,只留下“9+2”轴丝结构外包质膜。
4.卵子发生
卵原细胞紧贴于滤泡壁上,呈卵圆形,核内染色质呈分散的小颗粒状,含有大量的线粒体、高尔基体囊泡,少量核糖体,无卵黄物质;初级卵母细胞核内染色质凝集成较大的块状颗粒,胞质中核糖体、线粒体、高尔基囊泡等各种细胞器数量较少,尚无卵黄颗粒形成。卵黄合成早期卵母细胞核逐渐向细胞壁移动,核表面出现许多皱褶,核内染色质颗粒增大,胞质中开始有卵黄颗粒出现,脂滴开始形成,在线粒体、内质网、高尔基体囊泡附近有大量核糖体堆积。卵黄合成中期卵母细胞核染色质更加凝聚,胞质中卵黄颗粒不断的增加,线粒体、高尔基体、内质网、脂滴的数量增多。高尔基体分泌活动加快,胞质内出现溶酶体。卵黄合成后期卵母细胞核靠近细胞膜,变得更小,核内染色质凝聚成大块状,卵黄颗粒大小不均匀;成熟卵母细胞核贴于细胞壁上,呈椭圆形,核内染色质移向核膜,在核周缘聚成较厚的一层环带,胞质充满卵黄颗粒,胞体仍有少量的线粒体、高尔基体、核糖体和内质网。