新疆賽里木湖高白鮭性腺的組織學(xué)研究

曹玉潔，許 追，齊亞銀，張 莉

（石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，石河子832003）

新疆賽里木湖高白鮭性腺的組織學(xué)研究

曹玉潔，許 追，齊亞銀，張 莉

（石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，石河子832003）

通過光學(xué)顯微鏡對(duì)新疆賽里木湖高白鮭性腺的組織學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：高白鮭的精巢為小葉型，其精原細(xì)胞存在于精小葉內(nèi)壁上，精母細(xì)胞和未成熟的精子細(xì)胞位于精小囊中，精子成熟后精小囊破裂釋放精子進(jìn)入小葉腔，完成發(fā)育過程，精小葉間存在大量的間質(zhì)細(xì)胞、毛細(xì)血管和成纖維細(xì)胞。高白鮭卵巢是發(fā)育到第Ⅳ時(shí)期的卵巢，卵巢內(nèi)存在不同發(fā)育時(shí)相的卵母細(xì)胞。

高白鮭；精巢；卵巢；組織學(xué)

高白鮭（Coregonus peled）屬鮭科，白鮭屬，為冷水性魚類，自然分布于俄羅斯西伯利亞北緯50°以上的河流湖泊中，是俄羅斯重要的大面積養(yǎng)殖品種。高白鮭適應(yīng)性強(qiáng)，生長速度快，肉味美，易捕撈，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，又是典型的攝食浮游動(dòng)物的魚類。自1998年以來，新疆連續(xù)6年引進(jìn)高白鮭發(fā)眼卵，經(jīng)孵化后投放賽里木湖。高白鮭生殖器官成熟轉(zhuǎn)化非?？欤后w繁殖期非常短，這使其采卵的時(shí)機(jī)不易把握，因而人工繁殖時(shí)常會(huì)遇見難以同時(shí)解決功能性雄性和雌性親魚的問題，這給種苗生產(chǎn)造成很大困難［1］。吐爾遜等［2］對(duì)高白鮭的繁殖生物學(xué)特性進(jìn)行了跟蹤觀測，對(duì)生殖器官外形發(fā)育的周年變化、繁殖力與體長體重的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的研究；張人銘等［3］在賽里木湖天然水域中直接捕撈高白鮭進(jìn)行采卵和授精技術(shù)；蔡林鋼等［4］指出高白鮭性腺的發(fā)育和成熟需要較低水溫，雌魚性腺發(fā)育到接近Ⅵ期末時(shí)，若水溫能及時(shí)下降至0℃左右，則親魚能順利產(chǎn)卵；反之，若水溫不能及時(shí)下降，而保持3℃以上，則親魚產(chǎn)卵情況很差，如果保持較高水溫，性腺將逐漸退化。目前，高白鮭的人工繁殖仍然處于摸索階段，如何促進(jìn)性腺發(fā)育成熟就成了生產(chǎn)上亟待解決的問題。因此，開展對(duì)高白鮭的生殖生物學(xué)的研究就顯得非常迫切。本實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)性成熟時(shí)期高白鮭的精巢和卵巢的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，掌握該魚的繁殖規(guī)律，以便在人工繁殖該魚時(shí)，正確掌握催產(chǎn)的最佳時(shí)間，提高催產(chǎn)效果，旨在為克服目前的人工繁殖困難狀況提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2009年1月初，從新疆博州溫泉縣賽里木湖采集性成熟雌性和雄性高白鮭各10尾。

首先進(jìn)行生物學(xué)測量并記錄：雄性高白鮭全長37～40 c m，體長32～35 c m，頭長5～7 c m，寬10.5～12 c m，總重568～654 g，然后解剖魚體腹部，取出精巢，測量精巢大小并稱重，計(jì)算其成熟系數(shù)；雌性高白鮭全長在38～41 c m，體長在33～34 c m，頭長5～6 c m，寬10～12 c m，總重604～670 g，解剖取出卵巢，測量卵巢大小并稱重，計(jì)算其成熟系數(shù)。

1.2 方法

將精巢和卵巢投入Bouin液中，固定12 h后修塊，再投入Bouin液中固定12 h，共固定24 h，梯度乙醇脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，切片6μm，APES粘片劑貼片，37℃烘片24 h，后經(jīng)蘇木精－伊紅染色（HE染色），梯度乙醇脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片。在Oly mpus顯微鏡下觀察并拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 精巢的外部形態(tài)

雄性高白鮭的精巢位于消化道的背方、鰾的腹面，左右各1條，以系膜與鰾相粘連，淡黑至乳白色，細(xì)長線狀，中段稍粗，兩端漸細(xì)（圖1）。精巢長2.5～5.0 c m，最寬處直徑0.25～0.30 c m。前段為生精部分，是精子發(fā)生的區(qū)域。后段為貯精囊，其長度約為生精部的1／3，在末端約1 c m的區(qū)域，向一側(cè)長出薄膜狀突起。高白鮭精巢平均成熟系數(shù)為14.5%。

2.2 精巢的組織學(xué)結(jié)構(gòu)

光鏡下觀察性成熟個(gè)體精巢的縱切面和橫切面，可以看到高白鮭同其它鮭形目魚類一樣，精巢分為外膜和實(shí)質(zhì)兩部分（圖2）。外膜是一層結(jié)締組織膜。實(shí)質(zhì)部分由許多精小葉、小葉間質(zhì)和輸出管構(gòu)成。

圖1 高白鮭精巢外觀Fig.1 The sper mary of Coregonus peled

圖2 高白鮭精巢的橫切面（10×10）Fig.2 The transverse section of sper mary in Coregonus peled.（10×10）

2.2.1 精小葉

精小葉呈管狀，形狀及分布不規(guī)則（圖3）。在精小葉內(nèi)壁分布有許多囊狀結(jié)構(gòu)，即精小囊。精小囊是支持細(xì)胞圍成的囊狀結(jié)構(gòu)，形狀不規(guī)則，除精原細(xì)胞外各期生精細(xì)胞均位于精小囊中。隨著生精細(xì)胞的增殖和生長，精小囊的體積明顯增大，精小囊壁則逐漸變薄。當(dāng)精小囊中的生精細(xì)胞發(fā)育成熟，形成精子，精小囊就破裂，成熟的精子從精小囊中釋放出來，進(jìn)入小葉腔。圖4可見到精小葉內(nèi)緣的精原細(xì)胞呈圓形，體積較大，核大而清晰。生殖期高白鮭精巢中，精原細(xì)胞數(shù)量少，常位于小葉內(nèi)靠近基膜的部位。精原細(xì)胞經(jīng)有絲分裂后形成初級(jí)精母細(xì)胞，初級(jí)精母細(xì)胞呈圓球狀，體積較精原細(xì)胞略小，核大且圓，嗜堿性較強(qiáng)，染色較深。大部分精小囊腔內(nèi)有大量的精子細(xì)胞和成熟的精子。

2.2.2 小葉間質(zhì)

精小葉之間由結(jié)締組織分隔，稱為小葉間質(zhì)（圖3）。小葉間質(zhì)由纖維結(jié)締組織、微血管和間質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成。在血管外的間質(zhì)組織中含有間質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和毛細(xì)血管等。間質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞核形狀不規(guī)則，強(qiáng)嗜堿性，細(xì)胞核較大。成纖維細(xì)胞胞體細(xì)長，細(xì)胞核為橢圓形。

2.2.3 小葉腔

小葉腔是精小葉管狀結(jié)構(gòu)中間的部分，Ⅳ期后期的精巢小葉腔變大，小葉壁變薄，生殖細(xì)胞減少，小葉邊緣與中央的精子細(xì)胞群之間出現(xiàn)一環(huán)形空隙（圖5）。Ⅴ期精子細(xì)胞經(jīng)過變態(tài)成為成熟精子，體積小，被蘇木素染成深藍(lán)色，呈顆粒樣，占據(jù)整個(gè)小葉腔。此時(shí)小葉腔變得更大更薄。

圖3 精小囊及周圍的小葉間質(zhì)（40×10）Fig.3 Sper matogenic cyst and interlobular septum（40×10）

圖4 精小葉生精細(xì)胞層（40×10）Fig.4 Sper matogenic cell layer of seminiferous lobula（40×10）

圖5 精小葉及小葉腔（40×10）Fig.5 Seminiferous lobular and lobule lumen（40×10）

2.3 卵巢的外部形態(tài)

高白鮭的卵巢成對(duì)位于消化道背方，鰾上方的兩側(cè)，緊貼于腎臟腹面，外被卵巢膜。左右卵巢在腹腔后端相連，接口于一短的輸卵管，呈“V”型，由泄殖孔開口于體外。高白鮭卵巢的平均成熟系數(shù)為16.7%。

2.4 卵巢的組織學(xué)結(jié)構(gòu)

按照1939年Мейен提出的應(yīng)用于一般硬骨魚類中的標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)驗(yàn)所研究的高白鮭卵巢處于卵巢發(fā)育的第Ⅳ時(shí)期，卵巢內(nèi)存在不同發(fā)育時(shí)期的卵母細(xì)胞以及少量成熟的卵粒。

第Ⅱ時(shí)相卵母細(xì)胞：處于初級(jí)卵母細(xì)胞的小生長期，大小不一，大多為不規(guī)則的多角圓形或橢圓形。細(xì)胞核較大，位于中央，占細(xì)胞體積的1／3～1／2，核膜明顯，核仁較多，沿核膜內(nèi)緣分布；細(xì)胞質(zhì)為嗜堿性，H－E染色呈深藍(lán)色，核呈淺紫色。第Ⅱ時(shí)相卵母細(xì)胞最明顯的特征是胞質(zhì)有明顯的卵黃核，呈橢圓形，染色比胞質(zhì)稍淡。卵母細(xì)胞外周有一薄層扁平濾泡細(xì)胞。第Ⅱ時(shí)相早期的卵母細(xì)胞呈圓形或橢圓形，胞質(zhì)呈強(qiáng)嗜堿性，細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)著色較深的卵黃核（圖6）。第Ⅱ時(shí)相晚期的卵母細(xì)胞，在細(xì)胞核外周出現(xiàn)圍繞核的新月狀的透明層。進(jìn)一步發(fā)育，核膜局部破裂，部分核仁外排進(jìn)入核周透明層中（圖7）。

圖6 第Ⅱ時(shí)相早期卵母細(xì)胞（↘）（40×10）Fig.6 The oocyte in the early phaseⅡ（↘）（40×10）

圖7 第Ⅱ時(shí)相晚期卵母細(xì)胞（↘）（40×10）Fig.7 The oocyte in the late phaseⅡ（↘）（40×10）

第III時(shí)相卵母細(xì)胞：進(jìn)入大生長期的初級(jí)卵母細(xì)胞，呈多角圓形，細(xì)胞和核的體積均進(jìn)一步增大，細(xì)胞質(zhì)為弱嗜堿性。在卵母細(xì)胞靠近卵膜周圍的皮質(zhì)層中出現(xiàn)2～4層大小不一的液泡，H－E染色不著色，在液泡之間有少量卵黃顆粒出現(xiàn)，濾泡細(xì)胞由單層發(fā)展為兩層，同時(shí)在卵母細(xì)胞膜和濾泡細(xì)胞間出現(xiàn)一層非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的薄膜，稱放射膜。第III時(shí)相早期的卵母細(xì)胞膜與濾泡細(xì)胞之間開始出現(xiàn)放射帶，放射帶外已有兩層扁平的濾泡細(xì)胞，這時(shí)皮質(zhì)層開始出現(xiàn)大小不等的液泡（圖8）。隨后液泡從皮層向中心移動(dòng)，層數(shù)變?yōu)?～4層，卵母細(xì)胞體積也明顯增大（圖9）。

圖8 第Ⅲ時(shí)相早期卵母細(xì)胞（40×10）Fig.8 The oocyte in the early phaseⅢ（40×10）

圖9 第Ⅲ時(shí)相晚期卵母細(xì)胞（40×10）Fig.9 The oocyte in the late phaseⅢ（40×10）

第Ⅳ時(shí)相卵母細(xì)胞：此時(shí)相是初級(jí)卵母細(xì)胞卵黃顆粒充滿的時(shí)期，其體積增大，多為橢圓形。此時(shí)，卵母細(xì)胞膜外的濾泡細(xì)胞仍為雙層，放射膜增厚，清晰可見。第Ⅳ時(shí)相卵母細(xì)胞中，卵黃顆粒向內(nèi)擴(kuò)展至核膜的周圍，幾乎充滿核外空間，只有在核的周圍及靠近卵膜的邊緣有較多的細(xì)胞質(zhì)，為嗜堿性，液泡被擠壓到卵母細(xì)胞周邊的細(xì)胞質(zhì)中。第Ⅳ時(shí)相早期卵母細(xì)胞胞質(zhì)具有明顯的分層現(xiàn)象，可分為內(nèi)、中、外三層。內(nèi)層，位于核膜外側(cè)，無卵黃顆粒，液泡數(shù)量最多，大小不等，細(xì)胞質(zhì)弱嗜堿性；中層，位于內(nèi)、外層之間，含有大量的卵黃顆粒，其間夾有少量液泡；外層，即皮質(zhì)部，含有少量液泡（圖10）。第Ⅳ時(shí)相中期的卵母細(xì)胞幾乎完全被卵黃顆粒所充滿。卵黃顆?？煞譃榇?、小兩類，大卵黃顆粒多數(shù)呈圓球形或卵圓形（圖11）；此外，還可見一種棒狀的卵黃顆粒（圖12）。小卵黃顆粒呈圓球形，數(shù)量較多，不均勻的分布在大卵黃顆粒之間。放射帶增厚呈強(qiáng)嗜酸性。到了晚期，胞質(zhì)中開始出現(xiàn)油球，有的卵黃顆粒融合，呈均質(zhì)紅染，此時(shí)細(xì)胞核也開始由中央移向動(dòng)物極，出現(xiàn)極化現(xiàn)象。

圖10 第Ⅳ時(shí)相早期卵母細(xì)胞（↘）（40×10）Fig.10 The oocyte in the early phaseⅣ（↘）（40×10）

圖11 卵黃顆粒呈圓球形或卵圓形（40×10）Fig.11 The yolk granules appeared spherical or oval（40×10）

圖12 卵黃顆粒呈棒狀（40×10）Fig.12 The yolk granules appeared club－shaped（40×10）

第Ⅴ時(shí)相卵母細(xì)胞：這是由初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過成熟分裂向次級(jí)卵母細(xì)胞過渡的階段。細(xì)胞質(zhì)中充滿粗大的卵黃顆粒，卵黃顆粒大多數(shù)呈橢圓形，排列十分緊密。胞核已移動(dòng)到動(dòng)物極附近，核膜、核仁消失，僅見一團(tuán)核質(zhì)。

卵母細(xì)胞進(jìn)入第2次成熟分裂中期（圖13）。此時(shí)，卵細(xì)胞已生理成熟，與濾泡膜分離并游離于卵巢腔中。

圖13 第Ⅴ時(shí)相卵母細(xì)胞（↘）（40×10）Fig.13 The fifth period oocyte（↘）（40×10）

3 討論

硬骨魚類精巢的形態(tài)大多呈長囊狀，且成對(duì)存在，但黃鱔（Monopterus albus）除外［5］。鯰形目魚類如長吻魚危（Leiocassis longirostris Günther）［6］、黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco Richardson）［7］等的精巢則高度分支，南方鲇（Silur usmeridionalis Chen）［8］和革胡子鲇（Clarias leather）［9］的精巢也有少量較短的齒狀突起。海鰻（Mureanesox cinereus）［10］精巢的形態(tài)在魚類中較少見，由許多精巢葉片規(guī)則排列而成。中華烏塘鱧魚精巢細(xì)長線狀，生殖季節(jié)最粗時(shí)也只有3 mm。但貯精囊部分的膜狀結(jié)構(gòu)在生殖季節(jié)面積較大，大大增強(qiáng)了其分泌功能。一般硬骨魚類精巢尾端合并，呈“Y”型。但高白鮭左右精巢在后端并不合并，而是分別開口于尿殖腔，此特點(diǎn)與金色小沙丁魚（sardinella aurita）［11］相同。

關(guān)于硬骨魚的精巢，一般根據(jù)生精細(xì)胞在精巢內(nèi)分布的特點(diǎn)，分為小管型和小葉型。二者的主要區(qū)別在于小葉型精巢的精原細(xì)胞存在于小葉的邊緣處，隨著發(fā)育的進(jìn)行，精原細(xì)胞和精母細(xì)胞形成小囊腔隙，精細(xì)胞和精子逐漸向小囊腔的中央移動(dòng)；而小管型精巢沒有壺腹結(jié)構(gòu)，精原細(xì)胞只限于管的盲端［12］。切片顯示，高白鮭的精巢與大多數(shù)硬骨魚類的精巢相似，為小葉型，具有小葉型精巢的顯著特點(diǎn)。

魚類卵母細(xì)胞的成熟過程中有3種不同類型的卵黃，即皮質(zhì)液泡（含碳水化合物卵黃）、蛋白卵黃顆粒和脂質(zhì)卵黃滴［13］。高白鮭卵黃物質(zhì)出現(xiàn)的次序是液泡－卵黃－油球，這與斑尾復(fù)蝦虎魚［14］、紋縞蝦虎魚［15］的卵黃出現(xiàn)次序一致。卵黃顆粒最先出現(xiàn)在胞質(zhì)內(nèi)靠近核膜處，然后逐漸向質(zhì)膜方向移動(dòng)，最后充滿整個(gè)卵子，和鯔（Mugil cephalus）、圓口銅 魚 （Coreius guichenoti）、長 江 刀 鱭 （Coilia ectenes）的卵黃顆粒出現(xiàn)方式不同［16－18］。鱗鏟頜魚（Varicorhinus macrolepis）和青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）的卵黃顆粒最先出現(xiàn)在卵母細(xì)胞核膜附近，并由內(nèi)向周邊擴(kuò)展［19－20］。高白鮭第Ⅳ時(shí)相晚期卵母細(xì)胞開始出現(xiàn)一些小油滴，當(dāng)卵接近成熟時(shí)，幾個(gè)小油滴融合形成大的油球。

高白鮭樣品于1月初采集，其中部分雌魚輕壓腹部有卵液流出，說明此時(shí)卵母細(xì)胞已經(jīng)發(fā)育成熟；同時(shí)通過組織切片觀察發(fā)現(xiàn)，大部分卵巢處于Ⅳ期，說明高白鮭卵巢的成熟期在1月或更晚，這與蔡林鋼等［4］報(bào)道的繁殖旺季為每年的12月份或者第2年的1月初的結(jié)果相似。

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Gonad Histological Structure of Coregonus Peled in Sayram Lake in Xinjiang

CAO Yujie，XU Zhui，QI Yayin，ZHANG Li
（College of Animal Science and Technology，Shihezi University，Shihezi 832003，China）

Gonad histological structure of Coregonus peled in Xinjiang Sayram Lake was investigated by light microscope.The results indicated that the sper mar y of Coregonus peled belongs to the lobular type，its spermatogonium resides in the endothecia of seminiferous lobula，sper matocyte and immature spermatid located in the spermatogenic cysts.As sper matogenic cysts rupture and release the spermintolu men of seminiferous lobula after sper matozoons have matured，develop ment process of spermatozoon would be co mpleted.There are copious leydig cells，fibroblast cells and blood capillaries among seminiferous lobulas.The ovary of Coregonus peled belongs to the fourth period of ovarian development.The ovary has several periods of oocytes in ovarian development.

Coregonus peled；spermary；ovary；histology

S965.232

A

1007－7383（2011）05－0570－06

2011－06－21

曹玉潔（1986－），女，碩士生，專業(yè)方向?yàn)閯?dòng)物生理與生物化學(xué)；e－mail：1457839598＠qq.co m。

張莉（1982－），女，副教授，從事動(dòng)物生殖生物學(xué)研究；e－mail：zhangli＠shzu.edu.cn。