锦江翘嘴鲌性腺发育的组织学研究

李忠利1,巴家文1,魏文燕2,蒋天勇1,蔡红艳1

(1.铜仁学院 农林工程与规划学院,贵州 铜仁 554300; 2.成都市农林科学院,四川 成都 611130)

摘要:为研究锦江翘嘴鲌Culter alburnus性腺发育特征,通过生物学解剖和常规石蜡组织切片观察,对沅江支流锦江翘嘴鲌性腺及生殖细胞发育的周年变化特征进行了研究。结果表明:精巢属于小叶型结构,其发育分为6个时期,精母细胞发育分为5个阶段,即精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞及精子;雌鱼性腺发育分为6个时期,卵母细胞发育分为6个时相,第Ⅰ时相核仁出现,数量在第Ⅱ和第Ⅲ时相逐渐增多,第Ⅱ时相出现单层滤泡膜和卵黄核,第Ⅲ时相卵黄核消失,滤泡膜分化出两层,液泡和放射带出现,晚期卵黄颗粒可见,第Ⅳ时相卵黄大量积累,液泡被挤压到细胞质外缘,晚期核偏位,第Ⅴ时相细胞质中充满卵黄颗粒,并融合成块状,细胞核消失,卵膜内缘有皮质泡明显可见,第Ⅵ时相未排出的成熟卵以颗粒细胞形式被分解吸收,在第Ⅱ至Ⅵ时相的卵母细胞中都存在退化细胞。研究表明,卵母细胞和精母细胞的发育均表现出不同步特征,本研究结果可为锦江翘嘴鲌的资源保护和人工繁育提供数据参考。

关键词: 翘嘴鲌;精巢;卵巢;组织学;锦江

鱼类的性腺发育研究对于进一步研究种群生物学有着重要作用,当前已在鱼类基础生物学和繁殖生物学中得到广泛应用。性腺生殖细胞的发育与后期繁殖、胚胎发育有很大关系,例如滤泡细胞的结构特征与不同鱼类的繁殖策略密切相关,放射带的厚度很可能与该鱼的栖息环境、产卵方式和产卵类型有关,相关结构都体现了鱼类对不同生态条件的适应[1-2]。观察鱼类生殖细胞的形态发育特征有助于认识生殖细胞发生的动态过程。

翘嘴鲌Culter alburnus是鲌亚科Cultrinae的一个典型代表,其分布广、适应性强、经济价值高,在个别地方已作为养殖对象来开发。锦江河地处长江中游沅江水系支流上源,具有丰富的土著鱼类资源,已被列为国家级水产种质资源保护区。作为土著鱼类中的一种,翘嘴鲌深受当地百姓的喜爱,但同时也因过度捕捞,其野生资源量逐渐减少,因此,开展对翘嘴鲌的保护及合理开发已迫在眉睫。目前,有关翘嘴鲌的组织学研究主要集中在消化道和消化腺体结构上[3-5],在性腺组织学分析上,已有兴凯湖和徐家河水库种群的初步记载[6-7],而对长江中上游干支流种群的研究较少,仅见李忠利等[8-9]报道了锦江翘嘴鲌的年龄生长、资源利用和基础繁殖生物学数据。为此,本研究中对锦江翘嘴鲌性腺发育的周年性变化特征和组织结构特点进行了分析,以期进一步完善锦江翘嘴鲌繁殖生物学理论,为该鱼野生种群资源的保护及后续的人工增殖奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

2015年1月至12月,通过市场购买、刺网捕捞等方式在沅江水系支流锦江河铜仁段(109°10′~109°43′E,27°71~27°76′N)逐月采集翘嘴鲌样本(每月不少于30尾),测量体长、体质量、性腺质量等常规生物学数据(长度、体质量分别精确到1 mm和0.1 g)。

1.2 方法

1.2.1 样本处理 参照楼允东[10]的方法,首先对性腺材料进行初步分期,随后将各性腺组织材料分别取前、中、后三段,切成1~2 cm3的小方块,固定于Bouin’s液中,24 h后取出转入70%乙醇溶液中保存。材料经梯度酒精脱水、二甲苯透明、石蜡包埋,随后用轮转式石蜡切片机切片(切片厚度为5~7 μm),通过脱蜡、复水、苏木精-伊红(H.E)染色后用中性树胶封片保存。

1.2.2 数据、图像的分析处理 切片用尼康生物显微镜(Elipse Ci-L)观察并拍照,用系统自带测量软件测定相关数据,测量的卵径、核径均为直径。性腺的组织学主要以楼允东[10]的分期标准,各时相的判定参考张耀光等[11]的方法,将一张切片任意移动10个视野,统计各时相的细胞数量,以达到50%比例的卵母细胞时相作为划分标准。

2 结果与分析

2.1 翘嘴鲌基础生物学数据

共采集标本374尾,体长为94~537 mm(224 mm±77 mm),体质量为22.2~2587.5 g(168.4 g±280.2 g)。共有340尾标本取出了性腺,其中能区分雌雄的个体为273尾,包括雌性109尾,雄性164尾,雌雄个体及各时期的基础生物学数据如表1所示,其中以340尾总样本数来计算各期所占比例。

表1 翘嘴鲌性腺不同发育时期的生物学数据
Tab.1 Biological data of gonads in topmouth culter at different developmental stages

发育时期developmental phase性别sex样本数/ind.number of sample比例/%percent体长/mmbody length体质量/gbody weight性腺质量/ggonad weightⅠ—6719.7210.7±29.877.3±47.10.1±0.2Ⅱ♀♂344710.013.8312.0±62.9287.7±81.8349.0±262.1311.4±394.514.2±13.62.2±5.5Ⅲ♀♂457113.220.9420.3±139.1290.3±108.6775.6±776.7275.6±325.822.1±10.32.5±6.3Ⅳ♀♂16284.78.2473.1±192.5303.9±137.51358.7±817.2307.7±222.335.1±15.43.7±5.7Ⅴ♀♂12153.54.4485.0±168.8295.1±119.61575.5±980.7319.3±240.437.4±12.84.6±2.2Ⅵ♀♂230.60.9428.5±151.2301.7±118.41348.5±187.1311.5±215.313.4±2.84.2±3.1

2.2 精巢生殖细胞的发育与分期

翘嘴鲌的精巢为小叶型,生殖细胞发育共分为5个阶段,即精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子,各阶段特征如下。

精原细胞:细胞体积大,数量少,排列稀疏,主要存在于基部。细胞呈圆形或近似圆形,直径5.0~6.1 μm(5.5 μm±0.4 μm)。细胞核居中,直径为1.1~1.6 μm(1.5 μm±0.2 μm),染色深,嗜碱性强。通常为数个精原细胞以极薄的结缔组织膜外包,聚集成一个精小囊(图1-A)。

初级精母细胞:由精原细胞分裂而成,呈圆形或近似圆形,直径比精原细胞小,为3.4~4.8 μm(4.0 μm±0.5 μm)。细胞基本脱离基膜,H.E染色均匀,细胞核靠近中部,染色比精原细胞深,无明显核仁,直径为0.9~1.2 μm(1.1 μm±0.1 μm)(图1-B)。

次级精母细胞:由初级精母细胞分裂而成,直径为1.4~3.0 μm(2.3 μm±0.4 μm),明显小于初级精母细胞。通过组织切片观察,细胞核染色深,嗜碱性增强,细胞质很少,核仁不明显,有小叶腔形成(图1-C)。

精子细胞:由次级精母细胞分裂发育而成,直径为1.1~1.8 μm(1.5 μm±0.2 μm),切片观察细胞大部分为细胞核,呈圆形,染色深,细胞质几乎观察不到(图1-D)。

精子:由精子细胞经变态发育而成,是精巢中最小的生殖细胞,大量聚集于小叶腔中央(图1-E、F)。

2.3 精巢的发育与分期

精巢一对,位于鳔两侧下方,紧贴银白色的腹腔膜,左右分开,在尾端汇合成输精管,进入泄殖腔,由排泄孔与外界相通。未性成熟的精巢呈平直的长圆柱状,表面光滑;性成熟个体精巢饱满且膨胀,达到最大体积;而产后个体呈不规则的盘曲状,表面出现很多皱褶。结合精巢的发育特征,共分为Ⅰ~Ⅵ 6个时期,各时期特征如下。

注:A为Ⅰ期精巢;B为Ⅱ期精巢;C为Ⅲ期精巢早期;D为Ⅳ期精巢晚期;E为Ⅴ期精巢;F为Ⅵ期精巢;G为第Ⅰ时相卵原细胞;H为第Ⅰ时相卵母细胞;I、J为第Ⅱ时相卵母细胞早期;K为第Ⅱ时相卵母细胞中期;L为第Ⅱ时相卵母细胞晚期;M为第Ⅲ时相卵母细胞早期;N为第Ⅲ时相卵母细胞晚期;O为第Ⅳ时相卵母细胞早期;P为第Ⅳ时相卵母细胞晚期;Q、R为第Ⅴ时相卵母细胞;S为第Ⅵ时相退化细胞;T为第Ⅵ时相空滤泡。CA为皮质泡;DC为退化细胞;FC为滤泡细胞;FM为滤泡膜;LL为小叶腔;Nc为细胞核;Nu为核仁;Og为卵原细胞;PS为初级精母细胞;Sg为精原细胞;SS为次级精母细胞;St为精子细胞;Sp为精子;Va为液泡;YN为卵黄核;YG为卵黄颗粒;POF为空滤泡;ZR为放射带
Note:A,testis in stage Ⅰ;B,testis in stage Ⅱ;C,testis in early stage Ⅲ;D,testis in late stage Ⅳ;E,testis in stage Ⅴ; F,testis in stage Ⅵ; G, oogonia in phase Ⅰ; H, oocytes in phase Ⅰ; I and J, oocytes in phase Ⅱ; K, oocytes in middle phase Ⅱ; L, oocytes in late phase Ⅱ;M, oocytes in early phase Ⅲ; N, oocytes in late phase Ⅲ;O, oocytes in early phase Ⅳ;P,oocytes in late phase Ⅳ; Q nad R, oocytes in phase Ⅴ; S, oocytes in phase Ⅵ (showing degenerate cell); T,empty follicle in phase Ⅵ (showing postovulatory follicle). CA,cortical alveoli; DC,degenerated cell; FC,follicle cell; FM,follicle membrane; LL,lobule cavity; Nc,nucleus; Nu,nucleolus; Og,oogonium; PS,primary spermatocyte; Sg,spermatogonium; SS,secondary spermatocyte; St,spermatid; Sp,spermatozoa; Va,vaculole; YN,yolk nucleus; YG,golk globule; POF,postovulatory follicle; ZR,zona radiata
图1 锦江翘嘴鲌性腺发育的组织学观察
Fig.1 Histological observation of the gonadal development of topmouth culter Culter alburnus

Ⅰ期:精巢呈透明细线状,肉色,周围附着有脂肪,同卵巢相似,肉眼无法分辨雌雄。组织切片可见散布在基质中的少量精原细胞(图1-A)。

Ⅱ期:精巢呈半透明细管状,体积增大,表面有少量血管分布。繁殖后的Ⅱ期精巢呈粗带状,毛细血管较粗。此期为精原细胞增殖期,随着数量的增多,分化出初级精母细胞,分布在精小叶内侧边缘,中间形成小叶腔,精小叶间几乎无间隙(图1-B)。

Ⅲ期:精巢呈不透明管状,暗淡肉色,表面有弹性,毛细血管数量增多。精原细胞发育明显,精巢中以初级精母细胞、次级精母细胞为主,同时含有少量精原细胞。精巢由精小叶组成,每个精小叶包含8~10个精小囊,各小囊之间分界明显,囊内精细胞发育不同步(图1-C)。

Ⅳ期:精巢呈圆柱状,颜色偏白,体积显著增大,部分个体轻压腹部有少量乳白色精液流出。到Ⅳ期末,少数精小囊破裂,精子进入小叶腔。切片观察精子细胞数量明显增多,部分精小囊裂开,成熟的精子被排入小叶腔内(图1-D)。

Ⅴ期:精巢呈宽扁柱状,柔软而饱满,外观乳白色,表面仍有血管分布,轻压腹部后端有精液流出体外。切片显示小叶壁薄,小叶腔显著扩大,内有大量成熟的精子细胞,H.E染色呈深蓝色(图1-E)。

Ⅵ期:精巢体积明显萎缩变小,局部充血呈暗红色,毛细血管发达。切片观察精巢组织内部呈不规则的中空状,并留存有少量精原细胞和残留精子(图1-F)。

2.4 卵巢生殖细胞的发育与分期

卵巢生殖细胞分为Ⅰ~Ⅵ 6个时相,各时相细胞组织学变化特征如下。

第Ⅰ时相:即卵原细胞或由卵原细胞向初级卵母细胞过渡的阶段,细胞排列相对密集,呈不规则圆形。已成形的卵原细胞质膜依稀可辨,胞质均匀,细胞直径为18.4~25.1 μm(22.1 μm±2.4 μm),细胞核明显可见,染色深,细胞核直径为5.3~21.1 μm(17.3 μm±2.3 μm),核内有染色深的细小颗粒及絮状染色质(图1-G)。过渡期细胞直径为36.1~52.3 μm(45.5 μm±6.2 μm),细胞核明显,细胞核直径为19.9~35.3 μm(25.9 μm±5.5 μm),染色深,靠近细胞中部。两种细胞内部核仁数通常为1~3个,核仁直径为3.2~6.2 μm(4.7 μm±0.9 μm)(图1-H)。核内可观察到细丝状染色质。

第Ⅱ时相:即处于小生长期的初级卵母细胞,排列较稀疏,呈不规则的多角圆形,根据细胞大小和卵黄核的发育特征分为早、中、晚三期。

早期:细胞体积增大,直径为24.4~249.2 μm(163.9 μm±85.8 μm)。细胞核直径为13.6~141.1 μm(80.7 μm±44.1 μm),内部核仁数为5~22个,细胞质嗜碱性,H.E染色呈深紫色,细胞核染色浅,位于或靠近细胞中央,内部核基质呈浅红色,核仁呈紫色,分散在核膜内缘,细胞边缘明显观察到很薄的单层滤泡膜,膜上间隔分布有细长的滤泡细胞(图1-I)。此期开始出现退化细胞(图1-J)。

中期:细胞体积继续增加,细胞质内出现一椭圆形卵黄核,长径为9.4~12.7 μm(11.5 μm±1.8 μm)(图1-K)。

晚期:细胞质与细胞核体积都在增大,胞质中出现密集的网状纤维结构,靠近核膜部分开始出现一圈染色深的卵黄核,内部呈长条状颗粒(图1-L)。

第Ⅲ时相:处于大生长期早期的初级卵母细胞,即由小生长期向大生长期的过渡期,细胞体积明显大于第Ⅱ时相,分为早、晚两期。

早期:细胞体积增大,直径为55.4~341.2 μm(219.8 μm±126.2 μm)。细胞核直径为30.5~105.2 μm(73.0 μm±31.1 μm),内部核仁数为28~46个。卵细胞质的外侧边缘首先出现一层小液泡,液泡数量27~59个,直径为5.2~19.8 μm(10.4 μm±3.2 μm),排列松散。靠近核膜的胞质中出现一圈致密生长环,并向外逐渐扩散。在滤泡膜与卵膜间隐约可见一薄层放射带(图1-M)。

晚期:卵黄颗粒可见,靠近胞质内侧。液泡继续增多,排列紧密,并向内部核方向扩散,液泡内出现一染成浅红色的絮凝团。液泡与卵黄颗粒层在卵质中的厚度约各占一半。滤泡膜分化出内外两层滤泡膜:外层较厚,细胞呈长柱状,排列紧密,有细胞核;内层薄,几乎看不到细胞界限。放射带明显可见,厚度为3.5~3.7 μm。核膜凹凸不平,核仁细小,通常为数十个,分布在核膜内缘(图1-N)。

第Ⅳ时相:处于大生长期发育晚期的初级卵母细胞,分为早、晚两期。

早期:细胞近似椭圆形,胞质呈浅紫色。细胞核靠近中间部位,细胞体积持续增大,直径为589.4~789.6 μm(689.5 μm±141.6 μm)。细胞质中卵黄大量积累,液泡被挤压到细胞质外缘(图1-O)。

晚期:卵黄颗粒几乎充满核外,细胞核开始由中央直接移向一侧,内部核仁呈分散分布。放射带、滤泡膜和卵包膜均已发育完善,放射带厚度为5.6~6.1 μm(5.8 μm±0.2 μm),滤泡膜由两层扁平细胞构成,内层为细胞质膜外的上皮细胞,紧贴基底膜,在基底膜外侧包裹一层卵包膜(图1-P)。

第Ⅴ时相:由初级卵母细胞向次级卵母细胞过渡的阶段。细胞直径为655.4~808.1 μm(755.8 μm±86.2 μm)。细胞质中充满卵黄颗粒,并相互融合成块状,靠近卵膜边缘仍有2~3层液泡,几乎观察不到核膜和核仁。此时卵细胞发育成熟,游离于卵巢腔中(图1-Q)。卵膜内缘皮质泡明显,外部放射带和滤泡膜清晰可见(图1-R)。

第Ⅵ时相:卵膜模糊并开始出现断裂,细胞质凝缩(图1-S)。

2.5 卵巢的发育与分期

卵巢一对,紧贴体腔鳔室两内侧下缘,左右分开,在尾端汇合成输卵管,通过泄殖腔由排泄孔连接到体外。未性成熟的卵巢为平直的长扁带状,表面光滑;性成熟后体积膨胀到最大,使整个腹腔膨胀;产后卵巢萎缩,出现皱褶。卵巢的发育共分为6个时期,各时期特征如下。

第Ⅰ期:卵巢呈透明细线状。内部为第Ⅰ时相卵母细胞,位于生殖上皮边缘的基质中,近似圆形或椭圆形。细胞核居中,H.E染色呈蓝紫色,无滤泡细胞,核内一般有1~3个大而圆的核仁(图1-G、H)。

第Ⅱ期:肉眼观察呈扁管状,透明肉色,表面可观察到一根粗的毛细血管从前端贯穿至末端,并延伸出少量毛细血管至卵巢内部。再次性成熟的个体,卵巢呈松软的扁带状,有粗大的分支毛细血管。切片观察卵巢中以第Ⅱ时相卵母细胞为主,数量约占观察切片中卵子总数的62.3%,卵质中出现卵黄核,卵膜外缘出现单层滤泡膜(图1-I、J、K、L)。

第Ⅲ期:卵巢体积明显增大,内部毛细血管数明显增多。肉眼观察内部有细小的卵粒,呈灰白色。此期卵巢以第Ⅲ时相卵母细胞为主,数量约占54.9%,细胞近似圆形,滤泡周围明显观察到卵黄颗粒,卵膜内缘出现液泡,外部有放射带和双层滤泡膜分布(图1-M、N)。

第Ⅳ期:卵巢体积继续增大,呈囊带状,约占腹腔体积的三分之一。内部充满卵粒,呈白色或淡黄色。切片观察此期卵巢主要含第Ⅳ时相卵母细胞,数量约占52.1%。卵黄颗粒增多,放射带和滤泡膜增厚,细胞核开始由中央移至动物极。

第Ⅴ期:卵巢膨胀至最大体积,后端卵粒成熟,卵质量为(2.1±0.4)mg,呈离散状,淡黄色,表面透亮,轻压腹部即自行流出。显微镜下观察卵边缘仍有液泡。卵黄颗粒团形成,卵黄与原生质出现明显的极化现象。

第Ⅵ期:卵巢松软萎缩,体积明显减小,呈暗红色,局部有充血现象。出现退化卵母细胞,滤泡膜变厚;同时存在大量排卵后剩下的空滤泡。此外还有大量第Ⅱ和第Ⅲ时相卵细胞。

2.6 卵巢不同时期的生殖细胞组成

翘嘴鲌各期卵巢不同时相卵细胞的百分比见图2。第Ⅰ期卵巢每月都有,在体长为157~237 mm(210.7 mm±29.8 mm)、体质量为45.2~134.8 g(77.3 g±47.1 g)的幼鱼中采集到,主要包含第Ⅰ时相卵母细胞,占95.8%,此外有极少数第Ⅱ时相卵母细胞,占4.2%。第Ⅱ期卵巢采集时间为9—10月,第Ⅱ时相卵母细胞占62.3%,含少量第Ⅰ时相和第Ⅲ时相卵母细胞,分别占28.9%和3.7%。第Ⅲ期采集时间为11—12月和1—3月,第Ⅲ时相卵母细胞占54.9%,此外还有少量第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ时相细胞和退化细胞。第Ⅳ期卵巢采集时间为4—6月,第Ⅳ时相卵母细胞占52.1%。第Ⅴ期卵巢主要采集时间为7—8月,其中第Ⅴ时相卵母细胞占53.8%,第Ⅳ时相卵母细胞占22.7%。第Ⅳ和Ⅴ期卵巢都包含了第Ⅰ至第Ⅴ时相细胞和退化细胞。第Ⅵ期卵巢采集时间为9月,第Ⅵ时相空滤泡占55.1%。在第Ⅱ期到第Ⅵ期卵母细胞中退化细胞所占比例分别为5.1%、7.7%、6.5%、5.8%和8.2%。

注:1~5分别为第Ⅰ~Ⅴ时相卵母细胞;6为空滤泡;7为退化细胞
Note:1-5, from phase Ⅰ to phase Ⅴ; 6,postovulatory follicle; 7,degenerated cell
图2 翘嘴鲌各期卵巢不同时相卵母细胞的百分比
Fig.2 Percent of different phases of oocytes in the ovary of topmouth culter

3 讨论

3.1 液泡与卵母细胞发育

液泡是卵母细胞自环境中摄取大量的水分和营养成分而迅速生长形成[12]。在似刺鳊鮈Paracanthobrama guichenoti的卵细胞发育中,液泡最早出现在卵细胞质边缘,并随其数量的增多逐渐充满胞质[13]。这一特征在粗唇鮠Leiocassis crassilabris中也有报道,在发育后期受卵黄颗粒的挤压,液泡逐渐向胞质外缘的皮质层聚集,形成皮层泡[14]。本研究与上述报道相近,最早在胞质外缘观察到一层液泡,并逐渐增多;所不同的是,翘嘴鲌液泡并未充满整个细胞质,在第Ⅳ时相早期达到最大,约为卵细胞质厚度的一半。

3.2 卵黄核和卵黄颗粒的形成

卵黄核在卵母细胞第Ⅱ时相出现,Kobayashi等[15]在青鳉Oryzias latipes的研究中发现,卵黄核由高密度的絮凝颗粒团组成,内含物可能是核糖体或核糖核蛋白微粒,当发育到一定阶段时,卵黄核裂开进入到细胞质,絮凝团消失。国内有关卵黄核的报道,在鲤科鱼类研究中都有描述[13,16-17]。多数研究认为,卵黄核与卵母细胞内营养物质的形成关系密切。林鼎等[18]认为,卵黄核与脂肪卵黄和脂肪泡的出现密切相关;魏杰等[19]发现塔里木裂腹鱼Schizothorax (Racoma) biddulphi卵黄核与卵黄颗粒出现的位置相同;章龙珍等[20]在鲈形目鱼类的研究中发现,卵黄核最终迁移到卵周皮质中才破裂,随后卵内营养物质开始积累。

卵黄生成过程中,组织蛋白酶D将卵黄蛋白原分成小分子以合成卵黄[1]。卵黄颗粒最早出现的部位有所差异,即使是在鲤科鱼类中,圆口铜鱼Coreius guichenoti的卵黄颗粒最早出现在质膜附近[21],而纳木错裸鲤Gymnocypris namensis和色林错裸鲤G.selincuoensis的卵黄颗粒最先发现在核膜附近,随后向外扩展[16-17]。本研究中的翘嘴鲌与后者相近,随着液泡的逐渐增多,卵黄颗粒随之出现,并在液泡层内侧逐渐堆积,最终充满胞质内侧,将液泡层挤向胞质外缘。

3.3 锦江翘嘴鲌的卵巢发育特征

鱼类的性腺发育特征是长期自然选择的结果。根据其卵母细胞的发育一致性,通常将卵巢分为完全同步型、部分同步型、不同步型3种[22]。与同步型相比,不同步型发育的鱼类从卵母细胞早期发育开始即存在差异,分批发育成熟,但呈连续性分布[23]。卵巢发育的不同步导致了鱼类产卵的分批性,且对环境具有更好的适应性[24]

本研究中,锦江翘嘴鲌卵母细胞在第Ⅰ期卵巢卵原细胞切片材料中即发现有个别发育快的细胞(图1-G),在随后的几期中都发现有不同步现象(图2)。而在第Ⅱ期到第Ⅵ期卵巢中,也发现了退化细胞的存在,这可能是个别发育快的卵母细胞由于营养缺乏而进行的自我凋亡方式,也是卵巢的自我调节机制。而这种退化与重吸收主要由颗粒上皮细胞来完成,产物被输送到周围血管组织中[14]。本研究中通过对卵巢内卵母细胞的周年变化情况分析,得出的结果与杨虹[6]和覃亮[7]对两个种群翘嘴鲌的报道基本一致,其分布特征都经历了散布、密集、充满和退化四个过程,区别在于本研究中的退化细胞特征不同。

参考文献:

[1] Carnevali O,Cionna C,Tosti L,et al.Role of cathepsins in ovarian follicle growth and maturation[J].Gen Comp Endocrinol,2006,146(3):195-203.

[2] Melo R M C,Gomes D D,Moreira D P,et al.Comparative morphology of the reproductive system of seven species of ostariophysan fishes from the upper Das Velhas River,Brazil[J].J Morphol,2017,278(2):170-181.

[3] 熊洪林,王志坚.3种淡水肉食性鱼类胰脏及胰液导管系统的组织学比较[J].四川动物,2009,28(6):843-847.

[4] Cao X J,Wang W M,Song F.Anatomical and histological characteristics of the intestine of the topmouth culter (Culter alburnus)[J].Anat Histol Embryol,2011,40(4):292-298.

[5] 阮国良,杨代勤,王卫民.草鱼、鳡和翘嘴鲌消化道组织的早期发育[J].水生生物学报,2012,36(6):1164-1170.

[6] 杨虹.兴凯湖翘嘴鲌生物学特性及人工繁殖研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2009.

[7] 覃亮.徐家河水库翘嘴鲌年龄与生长和繁殖生物学研究[D].武汉:华中农业大学,2009.

[8] 李忠利,梁正其,杨军,等.贵州锦江翘嘴鲌的年龄、生长和资源利用研究[J].淡水渔业,2017,47(1):42-48.

[9] 李忠利,冉辉,杨马,等.锦江翘嘴鲌的繁殖生物学特征[J].动物学杂志,2017,52(2):263-270.

[10] 楼允东.组织胚胎学[M].2版.北京:中国农业出版社,1996:126-136.

[11] 张耀光,罗泉笙,何学福.长吻鮠的卵巢发育和周年变化及繁殖习性研究[J].动物学研究,1994,15(2):42-48.

[12] 朱洪文,李新人.鲫鱼卵发生过程中细胞学和细胞化学的研究[J].动物学报,1963,15(3):348-353.

[13] 徐钢春,张呈祥,聂志娟,等.似刺鳊鮈的性腺发育组织学观察[J].淡水渔业,2014,44(1):26-31.

[14] 陈永强.粗唇鮠性腺组织学和超微结构的研究[D].重庆:西南大学,2007.

[15] Kobayashi H,Iwamatsu T.Development and fine structure of the yolk nucleus of previtellogenic oocytes in the medaka Oryzias latipes[J].Dev Growth Differ,2000,42(6):623-631.

[16] 何德奎,陈毅峰,蔡斌.纳木错裸鲤性腺发育的组织学研究[J].水生生物学报,2001,25(1):1-13.

[17] 何德奎,陈毅峰,陈自明,等.色林错裸鲤性腺发育的组织学研究[J].水产学报,2001,25(2):97-102.

[18] 林鼎,林浩然.鳗鲡繁殖生物学研究:Ⅲ.鳗鲡性腺发育组织学和细胞学研究[J].水生生物学集刊,1984,8(2):157-170.

[19] 魏杰,聂竹兰,李杰,等.塔里木裂腹鱼性腺形态学与组织学的研究[J].大连海洋大学学报,2011,26(3):227-231.

[20] 章龙珍,陈丽慧,庄平,等.长江口纹缟虾虎鱼繁殖季节的性腺组织学[J].水产学报,2009,33(2):245-252.

[21] 张贤芳,张耀光,甘光明,等.圆口铜鱼卵巢发育及卵子发生的初步研究[J].西南农业大学学报:自然科学版,2005,27(6):892-897,901.

[22] 施瑔芳.鱼类性腺发育研究新进展[J].水生生物学报,1988,12(3):248-258.

[23] Macchi G J,Acha E M.Spawning frequency and batch fecundity of Brazilian menhaden,Brevoortia aurea,in the Río de la Plata estuary off Argentina and Uruguay[J].Fishery Bulletin,2000,98(2):283-289.

[24] Conover D O.Field and laboratory assessment of patterns in fecundity of a multiple spawning fish:the Atlantic silverside,Menidia menidia[J].Fishery Bulletin,1985,83(3):331-341.

Histological observation of gonadal development of topmouth culter Culter alburnus in Jinjiang River

LI Zhong-li1, BA Jia-wen1, WEI Wen-yan2, JIANG Tian-yong1, CAI Hong-yan1

(1.College of Agroforestry Engineering and Planning, Tongren University, Tongren 554300, China; 2.Chengdu Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Chengdu 611130, China)

Abstract Morphological and histological development of gonad and germ cells were annually observed in topmouth culter Culter alburnus with body weight of (22.2-2587.5)g by paraffin section technique and H.E staining method. The topmouth culter had testis made up of lobules with spermatogenic cells in cysts, and the development of testis was divided into 6 stages. Spermatogenesis experienced 5 phases: spermatogonia, primary spermatocytes, secondary spermatocytes, spermatid, and spermatozoa, and the developments of ovary were divided into 6 stages, and oogenesis experienced 6 phases. The nucleoli were observed at phase Ⅰ, and increased in number at following phase Ⅱ and Ⅲ. The follicle membrane and yolk nuclei were found at phase Ⅱ, yolk nuclei disappeared at phase Ⅲ, and yolk granules appeared at the late phase Ⅲ, at the same phase follicle membrane differentiated into two layers, the vacuole was formed and changed from one layer to a multilayer, with a light red flocculent area in each of it. The zona radiata were presented at the surface of egg membrane from phase Ⅲ to Ⅴ, yolk granules accumulated at phase Ⅳ, vacuoles were squeezed at the outer edge of cytoplasm, and the nuclei deviated to the edge at late phase Ⅳ. The oocytes were filled with yolk granules at phase Ⅴ, being fused into pieces, and nuclei disappeared, and cortical alveolus became evident. The unspawned ova were broken down and absorbed at phase Ⅵ, and lifted a lot of postovulatory follicles in the oocyte. There existed degenerated cells in the oocyte from phase Ⅱ to Ⅵ, with asynchronous developmental oocytes and spermatocytes. The findings might be used to provide basic data for resource conservation and artificial breeding of topmouth culter in Jinjiang River.

Key words Culter alburnus; testis; ovary; histology; Jinjiang River

中图分类号S917.4

文献标志码:A

收稿日期 2018-08-23

基金项目 贵州省科学技术基金计划(黔科合基础〔2016〕1151)

作者简介 李忠利(1982—), 男, 副教授。E-mail:lzl1982505@163.com

DOI10.16535/j.cnki.dlhyxb.2019.04.009

文章编号:2095-1388(2019)04-0519-07