论文部分内容阅读
为研究甲壳动物蜕皮的调控机制,本论文采用灼烧挤压法摘除了河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)眼柄后,首先通过常规石蜡切片和实体显微技术观察了头胸甲表皮组织细胞和第三颚足内肢的形态学变化,为预测蜕皮周期做前期准备。实验在水族箱内进行,选取头胸甲宽约3~5 cm的健康溪蟹,每日投喂定量土豆1次,实验持续168 h。同时,利用ELISA技术测定了血淋巴中蜕皮激素的含量和表皮组织中几丁质酶的含量;用比色法测定了表皮组织中N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(β-NAGase)的活性,为探索溪蟹蜕皮的调控机制提供理论基础。再次,探索了镉(Cd2+)对蜕皮机制的毒性作用,采用氯化镉体外急性暴露方法,测定了血淋巴中蜕皮激素的含量,表皮中几丁质酶含量和β-NAGase的活性。根据镉急性暴露96h的LCso(半致死浓度),按浓度的1/8、1/16、1/32的比例,分别设1个对照组、1个摘除眼柄不加镉组、和3个摘除眼柄加镉处理组,Cd2浓度分别为0、7.25、14.5、29 mg·L-1。结果显示:1.摘除眼柄后,随着时间的延长,河南华溪蟹头胸甲表皮组织细胞出现染色较深的贮藏细胞。在摘除眼柄72 h后,在表皮组织细胞中开始出现有染色较红的颗粒物质,随着眼柄摘除时间的延长,到96h含颗粒物的表皮组织细胞逐渐泡状化,120h后形成贮藏细胞。此外,发现表皮组织中细胞的数量逐渐减少,细胞间质不断增多。2.河南华溪蟹第三颚足内肢在摘除眼柄后表皮厚度增加,边缘轮廓逐渐模糊化、变薄,逐渐形成管状样表皮结构,同时刚毛腔不断增宽。根据表皮与刚毛形态上的变化,将蜕皮C期(间期)拟划分为:C1亚期、C2亚期、C3亚期。在168 h,观察到表皮组织向内回缩,与外骨骼分离产生一透明的空隙,表明此时进入了蜕皮前早期D0期。3.摘除眼柄后,在血淋巴中蜕皮激素的含量较对照显著升高后略有减缓。摘除眼柄96h,血淋巴中蜕皮激素的含量上升到最大值[(?):(23.25±4.56)ng/L;(?):(35.75±7.15)ng/L,P<0.01]。表皮中几丁质酶的含量在摘除眼柄后亦出现显著升高,在摘除眼柄48 h达到最大[(?):(16.29±3.91)ng/L;(?):(30.49±5.28)ng/L,P<0.01],后升高减缓,120 h仍高于对照组(P<0.05)。表皮中β-NAGase-的活性在摘除眼柄后持续升高,在144 h时达到最大[(?):(400.44±21.00)U/g;(?):(216.94±23.97)U/g,P<0.05],后略有减缓,但依旧高于对照组。4.镉暴露后,摘除眼柄加镉组血淋巴中蜕皮激素含量、表皮中几丁质酶含量及β-NAGase的活性,与摘除眼柄不加镉组相比显著下降,且存在浓度效应关系。其中,在Cd2+浓度29 mg·L-1条件下暴露120 h,蜕皮激素含量基本降至对照水平;在Cd2+浓度7.25 mg·L-1条件下暴露72 h,几丁质酶的活性较摘除眼柄不加镉组显著下降;在Cd2+浓度7.25 mg·L1染毒组,β-NAGase活性随时间缓慢降低;在Cd2+浓度29 mg·L-1染毒组β-NAGase活性下降显著,并在144 h降至对照水平。结论:1.摘除河南华溪蟹眼柄后,随着时间的延长,头胸甲表皮组织出现染色较深的贮藏细胞,推测此时表皮中糖类或脂质等营养物质的合成活动有所增强;第三颚足内肢刚毛与表皮发生变化,缩短了蜕皮周期。蜕皮间期可初步划分为C1亚期、C2亚期和C3亚期。2.摘除河南华溪蟹眼柄,通过增加蜕皮激素含量、几丁质酶含量和β-NAGase的活性来促进蜕皮。蜕皮激素直接参与了几丁质酶系的调控,但也不排除其他调控因子对其的影响。镉能够抑制河南华溪蟹的蜕皮进程,阻碍蜕皮激素的分泌,抑制几丁质酶和β-NAGase活性或使其失活。