2024, Vol. 48
文章信息
- 高玉倩, 夏苏东, 高燕, 高丽, 李茂哲, 蒋泽昊, 薛东秀. 2024.
- GAO Yuqian, XIA Sudong, GAO Yan, GAO Li, LI Maozhe, JIANG Zehao, XUE Dongxiu. 2024.
- 松江鲈幼鱼性腺分化的组织学观察
- Histological observation of gonadal sex differentiation in Trachidermus fasciatus
- 海洋科学, 48(10): 22-32
- Marine Sciences, 48(10): 22-32.
- http://dx.doi.org/10.11759/hykx20240416003
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文章历史
- 收稿日期：2023-04-16
- 修回日期：2024-09-12
2. 天津市水产研究所, 天津 300221;
3. 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266001;
4. 中国科学院海洋研究所, 山东 青岛 266071
2. Tianjin Fisheries Research Institute, Tianjin 300221, China;
3. Institute of Marine Instrumentation, Shandong Academy of Sciences, Qingdao 266001, China;
4. Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China
鱼类生殖系统作为繁殖活动进行的基础, 由性腺和生殖导管组成, 对维持种群的延续至关重要[1]。雌雄异体鱼类原始生殖细胞(Primordial Germ Cells, PGCs)经过一系列迁移和分化形成原始性腺, 进而进行性别分化与发育成熟[2]。
松江鲈鱼(Trachidermus fasciatus)隶属于鲉形目(Scorpaeniformes)、杜父鱼科(Cottidae)、松江鲈属(Trachidermus), 俗称四鳃鲈、新娘鱼、媳妇鱼和老虎鱼等, 被誉为“江南第一鱼”[3], 主要分布于中国、朝鲜半岛和日本南部[4]。近年来, 由于环境污染、洄游通道受阻和产卵场破坏等因素的影响, 松江鲈鱼在我国的野生资源量急剧减少, 先后被列为我国二级水生野生保护动物和中国优先保护鱼类一级保护物种[5]。目前国内外对松江鲈鱼的繁殖生物学方面研究相对较少, 邵炳绪[6]探究了野生松江鲈鱼性腺的周年变化规律; 赵一杰等[7]对孵化后三个月的松江鲈鱼进行逐月取样, 通过组织学观察来探究其性腺发育的规律。然而关于松江鲈鱼幼鱼性腺形成及分化的过程, 至今未有报道。
本文主要研究同一批次人工繁殖松江鲈幼鱼性腺形成及分化的过程, 从松江鲈幼鱼出膜后10日龄(day post hatching, dph)开始, 每隔5 d或10 d取样1次, 系统观察其性腺形成及分化过程, 明确其性腺分化关键时间节点, 揭示其发育早期性别鉴定的解剖学和细胞学标志, 为研究其性别决定和分化机制提供重要基础资料, 也为松江鲈鱼人工繁育和人工性别控制诱导敏感期等提供理论参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料实验用鱼来自天津市晟淼水产养殖有限公司(图 1), 从10 dph开始取样, 每隔10 d取样1次, 30 dph后每间隔5 d取样1次, 90 dph后每10 d取样1次, 取到120 dph为止。每次取30尾鱼, 共采集实验鱼540尾。
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| 图 1 松江鲈鱼 Fig. 1 Larvae of Trachidermus fasciatus 注: A: 孵化后10 d; B: 孵化后40 d; C: 孵化后60 d |
采集样品时用适量MS-222(200 mg/L)将幼鱼麻醉, 记录日龄, 测量鱼类全长。幼鱼长度小于2 cm时, 将全鱼进行固定; 幼鱼长度为2~5 cm时, 切除头部(自鳃盖骨后缘)和尾部泄殖腔孔后部, 将含性腺的躯干部分进行固定; 幼鱼长度大于5 cm, 可以单独剥离性腺进行固定, 若剥离不出性腺, 则取其含性腺的躯干部分进行固定。用Bouin’s固定液固定48 h后, 经过90%酒精换到70%酒精中各30 min, 再进行一次70%酒精30 min后于4 ℃冰箱长期保存。
1.3 性腺组织学切片样品经过梯度叔丁醇脱水透明、梯度液体石蜡浸蜡、石蜡包埋6 h后, 进行连续切片(5 μm)、43 ℃水温展片、45 ℃烤片, 在室温冷却3 h后, 进行二甲苯和梯度乙醇脱蜡复水、苏木素-伊红染色、脱水、二甲苯透明和光学树脂胶封片。最后使用显微镜(卡尔蔡司, 德国)观察性腺组织学结构、拍照。
1.4 性腺分期卵巢、精巢分期及卵母细胞的时相划分以邵炳绪[6]、游秀容等[8]为参照标准。
1.5 数据分析对试验数据采用软件SPSS 26.0进行统计分析。数据以平均值±标准误表示, 采用单因素方差分析数值的差异性, 然后使用邓肯多重比较检验均值, P < 0.05表示差异显著。
2 结果 2.1 原始性腺10 dph: 在中肾管下方和肠管之间的体腔膜附近观察到成对出现的原始生殖细胞(图 2a), 原始生殖细胞呈圆形或椭圆形, 直径为2.2~3.6 μm, 细胞核占比大且透亮, 为圆形, 直径0.9~1.8 μm, 核质分明, 细胞质被染成浅紫色, 核膜清晰, 核仁明显, 外围分布体积较小的体细胞。
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| 图 2 孵化后10~30日龄松江鲈鱼原始性腺发育 Fig. 2 Development of primordial gonads at 10‒30 dph in Trachidermus fasciatus 注: a: 10 dph原始生殖细胞出现; b, c: 20 dph开始形成原始性腺; d: 30 dph原始性腺; PGC: 原始生殖细胞; MD: 中肾管; PG: 原始性腺; In: 肠 |
20 dph: 原始性腺开始形成(图 2b), 呈对称分布, 其横切面长度增长至60.7~72.2 μm, 宽度为22.7~ 25.9 μm, 且只含有3~7个原始生殖细胞和少量的体细胞, 多呈圆形, 直径4.6~5.9 μm, 细胞核直径2.9~ 4.1 μm。原始性腺从背部体壁游离出来, 较长的生殖导管从靠近中肾管处的腹膜向前发出, 连接一对完整的原始性腺, 悬挂于中肾管与肠道之间的体腔膜上, 通过性腺系膜与其相连。这段时期能观察到有游离的椭圆形的原始生殖细胞向原始性腺迁移(图 2c)。
30 dph: 此时期原始生殖细胞已经全部迁入生殖嵴中。原始性腺横切面长度增长至77.5~84.2 μm, 宽度为25.2~30.8 μm。生殖细胞数量增至8~14个, 直径7.6~8.1 μm, 细胞核大而圆, 直径为5.1~8.0 μm(图 2d)。此时性腺尚未出现分化特征。
2.2 松江鲈幼鱼卵巢的分化在肾脏的腹面出现成对的卵巢, 1对卵巢于后方相连, 以同一接口经生殖孔开口于体外。卵巢呈长囊状, 前端尖小, 后端膨大, 在后期此形态明显(表 1—表 2)。
| 日龄/dph | 雌性/尾 | 全长/cm | 平均全长/cm | 卵巢分化的组织学观察(♀) |
| 10 | — | 1.04~1.10 | 1.06±0.02l | 出现成对原始生殖细胞 |
| 20 | — | 1.45~1.64 | 1.56±0.07k | 形成原始性腺 |
| 30 | 13 | 1.56~2.01 | 1.70±0.12k | 细胞全部迁入生殖嵴, 性腺未分化 |
| 35 | 11 | 1.80~2.20 | 2.11±0.14j | 出现有丝分裂生殖细胞 |
| 40 | 19 | 1.90~2.50 | 2.22±0.06j | 出现卵巢腔 |
| 45 | 13 | 2.60~3.40 | 3.05±0.12i | Ⅰ期卵巢, 出现产卵板、初级卵母细胞 |
| 50 | 13 | 2.85~3.95 | 3.27±0.17i | 卵原细胞及其第Ⅰ时相卵母细胞为主 |
| 55 | 14 | 3.19~4.15 | 3.59±0.16h | Ⅰ期向Ⅱ期过渡, 初级卵母细胞小生长阶段 |
| 60 | 15 | 3.20~4.20 | 3.71±0.15gh | Ⅱ期卵巢, 出现卵黄核, 染色质丝状 |
| 65 | 18 | 3.65~4.60 | 3.98±0.17fg | 出现油滴 |
| 70 | 14 | 3.80~4.70 | 4.16±0.17f | 油滴数量增多 |
| 75 | 4 | 4.20~5.10 | 4.52±0.18e | 核仁分裂 |
| 80 | 17 | 4.20~5.55 | 4.88±0.25d | 卵母细胞排列松散 |
| 85 | 24 | 4.00~5.65 | 4.99±0.24cd | 卵母细胞排列松散 |
| 90 | 21 | 3.91~6.20 | 5.08±0.10cd | 细胞间距增大, 油滴、卵黄核数量增多 |
| 100 | 14 | 4.63~6.30 | 5.28±0.19c | 细胞中部凹陷, 间距增大 |
| 110 | 17 | 4.90~6.85 | 5.82±0.41b | 细胞凹陷间距增大 |
| 120 | 20 | 5.00~7.60 | 6.56±0.35a | 细胞凹陷程度增大, 细胞间距增大 |
| 注: 同列标有不同字母表示差异显著(P < 0.05), 标有相同字母表示差异不显著(P > 0.05) | ||||
| 日龄/dph | 雄性/尾 | 全长/cm | 平均全长/cm | 精巢分化的组织学观察(♂) |
| 10 | — | 1.04~1.10 | 1.06±0.02l | 出现成对原始生殖细胞 |
| 20 | — | 1.45~1.64 | 1.56±0.07k | 形成原始性腺 |
| 30 | 13 | 1.56~2.01 | 1.70±0.12k | 细胞全部迁入生殖嵴, 性腺未分化 |
| 35 | 15 | 1.80~2.20 | 2.11±0.14j | 出现有丝分裂生殖细胞 |
| 40 | 10 | 1.90~2.50 | 2.22±0.06j | 推测为未发生分化的精巢 |
| 45 | 13 | 2.60~3.40 | 3.05±0.12i | 推测为未发生分化的精巢 |
| 50 | 15 | 2.85~3.95 | 3.27±0.17i | 推测为未发生分化的精巢 |
| 55 | 13 | 3.19~4.15 | 3.59±0.16h | 推测为未发生分化的精巢 |
| 60 | 12 | 3.20~4.20 | 3.71±0.15gh | 推测为未发生分化的精巢 |
| 65 | 10 | 3.65~4.60 | 3.98±0.17fg | Ⅰ期精巢, 出现输精小管 |
| 70 | 15 | 3.80~4.70 | 4.16±0.17f | 出现精原细胞团 |
| 75 | 26 | 4.20~5.10 | 4.52±0.18e | 精原细胞增殖期, 出现精小囊 |
| 80 | 13 | 4.20~5.55 | 4.88±0.25d | 形成精小叶 |
| 85 | 6 | 4.00~5.65 | 4.99±0.24cd | 精原细胞增殖成束, 排列紧密 |
| 90 | 9 | 3.91~6.20 | 5.08±0.10cd | Ⅱ期精巢, 出现初级精母细胞 |
| 100 | 16 | 4.63~6.30 | 5.28±0.19c | 初级精母细胞增多, 排列较紧密 |
| 110 | 13 | 4.90~6.85 | 5.82±0.41b | 精小叶间出现空隙 |
| 120 | 10 | 5.00~7.60 | 6.56±0.35a | 实心精小叶之间排列较稀疏 |
| 注: 同列标有不同字母表示差异显著(P < 0.05), 标有相同字母表示差异不显著(P > 0.05) | ||||
35 dph: 原始性腺呈长囊状, 细胞数量较多, 性腺中有部分进行有丝分裂的生殖细胞, 呈卵圆形, 细胞直径为5.5~9.2 μm, 细胞核较小, 核仁明显, 而体细胞分布在性腺周围(图 3a)。
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| 图 3 孵化后35~120日龄松江鲈鱼卵巢分化 Fig. 3 Ovarian differentiation at 35‒120 dph in Trachidermus fasciatus 注: a: 35 dph出现生殖细胞; b: 40 dph出现卵巢腔, 开始进行解剖学分化; c: 45 dph出现初级卵母细胞, 开始细胞学分化, 为Ⅰ期卵巢; d: 50 dph卵巢处于Ⅰ期卵巢; e: 55 dph卵巢由Ⅰ期向Ⅱ期过渡; f~o: 60~120 dph卵巢处于Ⅱ期; MD: 中肾管; O: 卵巢; OG: 卵原细胞; NU: 核仁; SP: 产卵板; OC: 卵巢腔; POO: 初级卵母细胞; Ⅰ: 第Ⅰ时相卵母细胞; Ⅱ: 第Ⅱ时相卵母细胞; YN: 卵黄核; OD: 油滴 |
40 dph: 生殖细胞已基本分化为卵原细胞, 呈卵圆形, 直径为8.0~9.7 μm, 核仁明显, 血管发达, 出现卵巢腔的雏形, 即一条小的细长条状裂缝, 直径为96.5 μm左右, 为卵巢进行解剖学分化的标志(图 3b)。
45 dph: 卵巢Ⅰ期早期, 产卵板形成, 板内以卵原细胞为主, 直径为8.7~11.3μm, 细胞质占比小, 细胞核明显, 部分卵原细胞经过第一次减数分裂形成初级卵母细胞, 分裂为第Ⅰ时相卵母细胞, 初级卵母细胞体积比卵原细胞大, 卵圆形, 直径为18.7~30.8 μm, 细胞质被H-E染成蓝紫色, 核膜内壁有一圈核仁分布(图 3c)。初级卵母细胞的出现标志着卵巢开始进行细胞学分化。
50 dph: 卵原细胞及其分裂分化的第Ⅰ时相卵母细胞占比最大, 卵原细胞继续分裂为初级卵母细胞, 呈卵圆形, 直径为30.0~43.5 μm, 细胞质增多, 染色加深, 细胞核大且透亮, 直径为25.8~36.5 μm, 核膜内壁有一圈核仁分布, 产卵板较明显, 卵巢腔明显, 即一条较整齐的细长条裂缝, 直径为257.0 μm左右(图 3d)。
55 dph: 卵巢由Ⅰ期向Ⅱ期过渡, 以第Ⅱ时相卵母细胞为主, 初级卵母细胞进入小生长阶段, 呈椭圆形或不规则圆形, 直径为44.5~55.2 μm, 细胞质呈丝状, 被染成红紫色, 核仁明显, 细胞核直径为28.5~31.5 μm, 生殖上皮变薄, 组成较稀疏的网状结构, 卵母细胞间距较大, 且仍存在少量卵原细胞和第Ⅰ时相卵母细胞(图 3e)。
60 dph: 卵巢处于Ⅱ期早期, 卵母细胞基本进入第Ⅱ时相, 数量增多, 直径为46.7~70.7 μm, 核仁数量增多, 细胞核直径为34.5~43.8 μm, 染色质呈丝状, 内含一个深紫色的团块状卵黄核, 为第Ⅱ时相卵母细胞的早期特征(图 3f)。
65 dph: 产卵板内的卵母细胞排列紧密, 直径为62.8~81.0 μm, 细胞核直径为41.9~49.8 μm, 核仁数量增加2~3个, 细胞质内出现数颗大小不一的油滴(图 3g)。
70 dph: 卵母细胞呈卵圆形或椭圆形, 排列较松散, 直径为64.3~86.1 μm, 核仁体积增大, 并分裂出多个较小的核仁, 细胞质中的油滴数量进一步增多(图 3h)。
75 dph: 卵母细胞数量增多, 呈多角形或椭圆形, 直径为70.6~87.2 μm, 染色质呈丝状, 核仁继续分裂, 小核仁数量增多(图 3i)。
80~85 dph: 卵母细胞呈圆形或多角形, 细胞间排列松散, 直径为76.9~93.6 μm, 细胞质呈明显丝状, 嗜碱性增强, 产卵板明显, 核膜内壁均匀排列, 部分核仁肉眼几乎看不到(图 3g, k)。
90 dph: 卵巢仍处于Ⅱ期, 卵母细胞呈圆形或椭圆形, 细胞间间距增大, 直径为103.0~114.8 μm, 细胞核大而圆, 直径为50.3~69.5 μm, 细胞质呈明显丝状, 其油滴数量进一步增多, 卵黄核数量增多(图 3l)。
100 dph: 随着卵巢发育, 部分卵母细胞中部凹陷, 呈多角形或不规则形, 直径为102.0~130.7 μm, 细胞核呈不规则形或椭圆形, 直径为49.0~79.5 μm, 细胞间间距明显增大(图 3m)。
110~120 dph: 卵母细胞中部凹陷程度进一步加大, 呈多角形或不规则形, 直径为104.0~136.5 μm, 细胞核呈不规则形, 直径为50.2~85.7 μm, 细胞间间距进一步增大(图 3n~o)。
2.3 松江鲈幼鱼精巢的分化松江鲈幼鱼精巢发育时间晚于卵巢。在肾脏的腹面出现成对精巢, 一对精巢于后方相连。两叶精巢扁平而狭长, 沿着肾脏的走向纵伸于体腔之内(表 1—表 2)。
35 dph以后不同幼鱼的性腺主要分成两类: (1)性腺中细胞数量增多, 出现进行有丝分裂的生殖细胞(图 3a); (2)性腺呈梨形, 其横切面相对较为狭长, 与原始性腺特征类似, 体细胞散布在性腺中, 生殖细胞数量较少, 直径为3.4~5.6 μm, 通过对比, 推测为未发生分化的精巢(图 4a)。
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| 图 4 35~120 dph松江鲈鱼精巢的分化 Fig. 4 Testis differentiation at 35‒120 dph in Trachidermus fasciatus 注: a~f: 35~60 dph推测为未分化成精巢的性腺; g: 65 dph为Ⅰ期精巢; h: 70 dph开始细胞学分化; i: 75 dph精原细胞增殖期; J: 80 dph; k: 85 dph实心精小叶增殖成束; l: 90 dph; m: 100 dph; n: 110 dph; o: 120 dph; MD: 中肾管; PT: 推定的精巢组织; SC: 体细胞; GC: 生殖细胞; SG: 精原细胞; BV: 血管; BC: 血细胞; ED: 输精管; Sc: 精小囊; T: 精巢; SL: 精小叶; LC: 小叶腔; PSC: 初级精母细胞 |
40 dph: 未出现类似卵巢腔的裂缝, 生殖细胞数量增多, 直径为4.6~6.1 μm(图 4b)。
45 dph: 在推定的精巢组织中, 部分生殖细胞经有丝分裂形成精原细胞, 精原细胞直径为5.0~6.8 μm, 核仁明显, 细胞核直径为2.6~3.1 μm(图 4c)。
50 dph: 在推定的精巢组织中, 性腺向前延伸, 呈狭长状梨形, 长度为131.8~150.9 μm, 精原细胞数量增多, 直径为5.1~7.2 μm(图 4d)。
55 dph: 在推定的精巢组织中, 其中一个性腺为狭长状梨形, 另一个性腺发育为三角形, 精原细胞数量增多, 直径为6.2~7.8 μm(图 4e)。
60 dph: 在推定的精巢组织中, 性腺呈三角形, 精原细胞数量增多, 直径为6.6~8.3 μm(图 4f)。故35~60 dph性腺仍处在未分化成精巢的状态。
65 dph: 为Ⅰ期精巢, 性腺柄部出现一个小裂口, 即输精小管, 标志精巢开始进行解剖学分化。其特征为精巢呈三角形, 与鳔组织通过系膜连接, 在靠近腹部的边缘区域出现部分精原细胞, 其直径为7.3~9.4 μm, 另一端出现微血管和血细胞(图 4g)。
70 dph: 精巢呈三角形, 输精管变长变宽, 精原细胞集中分布于精巢的腹侧边缘, 呈圆形或椭圆形, 直径为7.5~10.0 μm, 斑状细胞核直径为3.6~4.2 μm, 形成囊状的精原细胞团, 其由小裂缝隔开, 为精母细胞囊的形成做准备, 标志着精巢细胞学分化的开始(图 4h)。
75 dph: 精巢呈长囊状, 精原细胞进入增殖期, 直径为7.9~10.3 μm, 核仁明显, 细胞核直径为3.7~4.8 μm, 精原细胞聚集在一起, 形成一囊状结构, 即精小囊, 其由小裂缝隔开, 排列稀松(图 4i)。
80 dph: 精巢呈三角形, 精原细胞呈圆形或椭圆形, 直径为8.3~10.7 μm, 斑状细胞核直径为4.2~5.0 μm, 核仁明显, 而细胞质不易着色。在靠近腹部的区域精小叶在被分割成小叶状结构, 其形状为不规则形, 排列较稀松, 由一圈精原细胞囊构成, 精小叶中间形成一个空腔即小叶腔(图 4j), 其作用为待精子流入小叶腔, 成熟后排出体外。
85 dph: 精巢处于Ⅰ期, 精原细胞进行有丝分裂, 数量增多, 并有增殖成束的趋势, 呈圆形或椭圆形, 但体积变小, 直径为6.3~8.1 μm, 细胞核呈圆形, 直径为3.4~4.3 μm, 核仁明显, 精小囊逐渐向精小叶腔扩展, 构成实心精小叶, 界限明显, 体积增大, 数量增多, 排列紧密, 形状不规则(图 4k)。
90 dph: 血管组织增多, 部分精原细胞通过减数分裂形成初级精母细胞, 其体积明显小于精原细胞, 直径为2.5~3.2 μm, 细胞核染色深, 而核仁较小不明显。精原细胞增殖排列成束状, 排列紧密(图 4l)。此时为Ⅱ期精巢早期, 其组织结构与Ⅰ期精巢相似, 但在精小叶内可观察到精原细胞和初级精母细胞。
100 dph: 初级精母细胞数量增多, 排列较紧密, 直径为2.8~3.6 μm, 细胞核被染成深紫色(图 4m)。
110 dph: 精巢处于Ⅱ期, 输精管变长变宽, 实心精小叶之间出现空隙, 排列较稀疏, 精原细胞直径为5.2~7.0 μm, 初级精母细胞数量增多, 直径为3.2~3.9 μm(图 4n)。
120 dph: 实心精小叶之间空隙增多, 数量增多, 排列较稀疏, 精原细胞直径为4.7~6.8 μm, 初级精母细胞数量增多, 直径为3.4~4.1 μm(图 4o)。
3 讨论 3.1 松江鲈鱼性腺分化方式及生殖细胞发育特征硬骨鱼类性腺分化类型有雌雄异体型、雌雄同体型和性逆转型[9]。其中雌雄异体型分为未分化型和分化型[10]两种结构, 前者如斑马鱼(Brachydanio reriovar)[11], 后者如黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)[12]。松江鲈鱼属于分化型雌雄异体型, 即部分性腺直接分化为卵巢, 另一部分分化为精巢。
在硬骨鱼类中, 根据卵子发生模式可分为完全同步型、部分同步型和非同步型[13]。(1)完全同步型是指一个发育阶段内包含所有的卵母细胞, 该鱼一生只产卵一次, 且产后死亡, 如大麻哈鱼(Oncorh ynchusket)[14]。(2)部分同步型, 即该卵巢内至少有两种不同发育阶段的卵母细胞, 一年内通常只产卵一次, 生殖季节较短, 如虹鳟(Oncorh ynchusmykiss)[15]。(3)非同步型, 该卵巢内含有各个发育阶段的卵母细胞, 一年内可以多次产卵, 生殖季节相对较长, 如青鳉(Oryzias latipes)[16]。由本实验研究结果可知, 松江鲈鱼中的卵母细胞表现为部分同步型发育, 且为一龄性成熟鱼。
根据精子发生模式可分为小叶型和小管型[17]结构。(1)小叶型精巢: 即在精小囊中精原细胞经分裂成熟后形成精子, 随后大部分精子进入小叶腔, 还有小部分精子留于输精管中。而小叶型又可划分为全囊成熟型和半囊成熟型, 前者指精小囊中包含同一阶段的生精细胞, 随后破裂精子进入小叶腔[18], 后者是指精小囊中只存在精原细胞和初级精母细胞, 随后经过减数分裂为次级精母细胞, 细胞进入小叶腔后继续发育直至到成熟精子, 最终释放, 但数量较少[19]。(2)小管型精巢: 无精小叶, 精小管与中央腔相连, 最终精子释放到中央腔。本试验结果表明, 松江鲈鱼结构为全囊成熟型的小叶型结构, 同精巢结构的还有许氏平鲉(Sebastodphs schlegelii)[20]。由此可知, 松江鲈鱼精巢为全囊成熟型的小叶型结构。
3.2 松江鲈鱼原始性腺的形成及分化特征在本试验中松江鲈鱼10 dph时出现成对原始生殖细胞, 且在迁移过程中始终保持单个游离状态, 符合大多数硬骨鱼类的迁移结果, 如大菱鲆(Scophthalmus maximus)[21]。随后松江鲈鱼在20 dph开始形成原始性腺, 而牙鲆(Paralichthys olivaceus)[22]在22 dph开始形成原始性腺, 半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)[23]在36 dph开始形成原始性腺, 这表明在硬骨鱼类中, 种间差异影响原始性腺的形成时间。
随后在35 dph松江鲈幼鱼中发现两种有明显特征差异的性腺: (1)性腺中细胞数量较多, 出现进行有丝分裂的生殖细胞; (2)性腺呈梨形, 其横切面相对较为狭长, 与原始性腺特征类似, 体细胞散布在性腺中, 生殖细胞数量较少, 通过对比, 推测为未发生分化的精巢。随后第一类性腺中出现卵巢腔, 标志着卵巢开始进行解剖学分化。而军曹鱼(Rachycentron canadum)[24]表明在性腺分化过程中推定的精巢生殖细胞数量低于卵巢, 与本试验结果相同, 表明松江鲈鱼性腺分化方向受生殖细胞数量的影响。
松江鲈鱼在40 dph出现卵巢腔的雏形, 表明卵巢开始进行解剖学分化; 45 dph出现初级卵母细胞, 是卵巢细胞学分化的标志; 65 dph时, 在推定的精巢中出现裂缝状输精小管, 表明精巢开始进行解剖学分化; 70 dph时, 出现囊状的精原细胞团, 表明精巢开始进行细胞学分化。
以上结果说明, 松江鲈鱼性腺分化属于分化型雌雄异体型, 且精巢的分化时间与卵巢相对较晚。
3.3 松江鲈鱼卵巢的分化及发育本试验中卵巢发育至Ⅱ期后期, 可以观察到卵原细胞和初级卵母细胞, 卵细胞的发育观察到第Ⅰ时相卵母细胞和第Ⅱ时相卵母细胞。
40~50 dph为Ⅰ期卵巢, 主要为第Ⅰ时相卵母细胞, 即卵原细胞和部分初级卵母细胞。目前, 学者关于第Ⅰ时相卵细胞定义为卵原细胞[25]或卵母细胞[26]存在争议, 基于本试验中细胞特征及有丝分裂的程度, 本文将其定义为第Ⅰ时相卵母细胞。
55 dph为卵巢由Ⅰ期向Ⅱ期过渡, 以第Ⅱ时相卵母细胞为主, 可以看见大量初级卵母细胞, 及少量卵原细胞和第Ⅰ时相卵母细胞。60~120 dph为Ⅱ期卵巢, 卵母细胞基本进入第Ⅱ时相, 核仁数量增多, 出现油滴。由此可知, 卵母细胞表现为部分同步型发育, 这与黄斑篮子鱼(Siganus oramin)[27]和半滑舌鳎(Oplegnathus punctatus)[28]等的卵母细胞发育类型一致。
65 dph以后第Ⅱ时相卵母细胞开始出现油滴。银鲳(Pampus argenteus)[29]、灰鲳(Pampus cinereus)[30]卵巢发育到第Ⅱ时相卵母细胞中期时出现小油滴, 与本试验结果相同。而在金钱鱼(Scatophagus argus)[31]、黑鱾(Girella leonina)[32]的卵巢直到发育至第Ⅲ时相时, 卵母细胞才会出现油滴, 油滴出现时间比松江鲈鱼晚, 由此推测, 松江鲈鱼的卵母细胞对脂质的积累能力相对较强。
3.4 松江鲈鱼精巢的分化及发育本研究中精巢发育至Ⅱ期早期, 可以观察到精原细胞和初级精母细胞。裂缝状输精小管是精巢开始解剖学分化的标志; 出现囊状的精原细胞团, 表明精巢开始细胞学上的分化; 精小叶的出现标志着完全发育为精巢。
通过对松江鲈鱼精巢的组织学观察发现, 65~ 85 dph为Ⅰ期精巢, 精原细胞增殖期, 其在精小囊中增殖发育, 成熟后精子进入小叶腔, 随后排出体外; 90~120 dph为Ⅱ期精巢, 包括精原细胞和初级精母细胞。与许氏平鲉(Sebastodphs schlegelii)[33]和四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)[34]的生精特点一致。
| [1] |
姜洁明, 沈旭芳, 刘鹰, 等. 红鳍东方鲀幼鱼中性别分化相关基因的表达分析[J]. 水产科学, 2022, 41(3): 362-369. JIANG Jieming, SHEN Xufang, LIU Ying, et al. Expression analysis of genes related to sex differentiation in Takifugu rubripes Larvae[J]. Fisheries Science, 2022, 41(3): 362-369. |
| [2] |
宋卉, 王树迎. 鱼类原始生殖细胞的研究进展[J]. 动物医学进展, 2004, 25(5): 22-23. SONG Hui, WANG Shuying. Progress in fish primordial germ cells[J]. Progress in Veterinary Medicine, 2004, 25(5): 22-23. DOI:10.3969/j.issn.1007-5038.2004.05.007 |
| [3] |
王金秋. 松江鲈的生态学和繁殖生物学的研究进展[J]. 水生生物学报, 1999, 23(6): 729-734. WANG Jinqiu. Advances in studies on the ecology and reproductive biology of Trachidermus fasciatus[J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 1999, 23(6): 729-734. |
| [4] |
邵炳绪. 松江鲈的生态初步观察[J]. 复旦学报(自然科学), 1959(2): 213-218. SHAO Bingxu. Preliminary ecological observations of Trachidermus fasciatus[J]. Journal of Fudan University(Natural Science), 1959(2): 213-218. |
| [5] |
杨培民, 刘义新, 金广海, 等. 鸭绿江野生松江鲈(Trachidermus fasciatus)形态性状与体重之间的关系[J]. 辽宁师范大学学报(自然科学版), 2011, 34(3): 356-361. YANG Peimin, LIU Yixin, JIN Guanghai, et al. Relationship between morphometric attributes and body weight of wild Trachidermus fasciatus from Yalu River[J]. Journal of Liaoning Normal University (Natural Science Edition), 2011, 34(3): 356-361. DOI:10.3969/j.issn.1000-1735.2011.03.022 |
| [6] |
邵炳绪. 松江鲈鱼性腺的周年变化[J]. 复旦学报(自然科学版), 1975(4): 73-82. SHAO Bingxu. Annual changes of gonads in Trachidermus fasciatus[J]. Journal of Fudan University (Natural Science), 1975(4): 73-82. |
| [7] |
赵一杰, 张美昭, 温海深. 松江鲈鱼性腺发育组织学观察[J]. 海洋湖沼通报, 2013(1): 16-22. ZHAO Yijie, ZHANG Meizhao, WEN Haishen. Histological observation of gonad development in Trachidermus fasciatus[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2013(1): 16-22. |
| [8] |
游秀容, 蔡明夷, 姜永华, 等. 大黄鱼性腺性别分化的组织学观察[J]. 水产学报, 2012, 36(7): 1057-1064. YOU Xiurong, CAI Mingyi, JIANG Yonghua, et al. Histological observation on gonadal sex differentiation in large yellow croaker (Larimichthys crocea)[J]. Journal of Fisheries of China, 2012, 36(7): 1057-1064. |
| [9] |
赵玉柱, 陈张帆, 马腾, 等. 斑石鲷性腺发育的组织学观察[J]. 上海海洋大学学报, 2020, 30(4): 675-683. ZHAO Yuzhu, CHEN Zhangfan, MA Teng, et al. Histological observation of gonad development in spotted knifejaw (Oplegnathus punctatus)[J]. Journal of Shanghai Ocean University, 2020, 30(4): 675-683. |
| [10] |
王开顺. 石鲽Kareius Bicoloratus性腺发生、分化及发育的周年变化[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2005. WANG Kaishun. A study on the ontogenesis, differentiation and developmental annual change of gonad in Kareius bicoloratus[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2005. |
| [11] |
MAACK G, SEGNER H. Morphological development of the gonads in zebrafish[J]. Journal of Fish Biology, 2003, 62(4): 895-906. DOI:10.1046/j.1095-8649.2003.00074.x |
| [12] |
彭丽娜, 卢建国, 栾培贤, 等. 黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)性腺分化的组织学观察[J]. 水产学杂志, 2014, 27(3): 48-51. PENG Lina, LU Jianguo, LUAN Peixian, et al. Observation on gonadal differentiation in yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco[J]. Chinese Journal of Fisheries, 2014, 27(3): 48-51. |
| [13] |
李伟缘, 熊玉宇, 王子维, 等. 红鳍东方鲀性腺发育的组织学研究[J]. 水产科学, 2022, 41(5): 749-758. LI Weiyuan, XIONG Yuyu, WANG Ziwei, et al. Histological observation of gonadal development of tiger puffer Takifugu rubripes[J]. Fisheries Science, 2022, 41(5): 749-758. |
| [14] |
康学会, 万继武, 杨晓波. 图们江大马哈鱼繁育和放流技术控制[J]. 现代农业科技, 2016(21): 244-245. KANG Xuehui, WAN Jiwu, YANG Xiaobo. Technical control of salmon breeding and release in Tumen River[J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2016(21): 244-245. DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2016.21.144 |
| [15] |
韩英. 不同倍性虹鳟(Oncorhynchus mykiss)性腺和配子发育及血细胞比较研究[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2009. HAN Ying. Comparative study on gouad and gamete development and haemocytes of different ploid rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)[D]. Harbin: Northeast Agricultural University, 2009. |
| [16] |
晁青何. 青鳉cbx2的鉴定､表达及其在性腺发育中的功能研究[D]. 上海: 上海海洋大学, 2021. CHAO Qinghe. Identification and expression of cbx2 and its function in medaka gonad development[D]. Shanghai: Shanghai Ocean University, 2021. |
| [17] |
ANDISON M E, SIVAK J G. The functional morphology of the retractor lentis muscle of a teleost fish, Astronotus ocellatus[J]. Canadian Journal of Zoology, 1994, 72(11): 1880-1886. DOI:10.1139/z94-256 |
| [18] |
BIAGI F, PIRAS F, FARINA V, et al. Testis structure, spermatogenesis and sperm morphology in pipefishes of the genus Syngnathus[J]. Acta Zoologica, 2016, 97(1): 90-101. DOI:10.1111/azo.12108 |
| [19] |
KVARNEMO C, SIMMONS W L. Testes investment and spawning mode in pipefishes and seahorses (Syngnathidae)[J]. Biological Journal of the Linnean Society, 2004, 83(3): 369-376. DOI:10.1111/j.1095-8312.2004.00395.x |
| [20] |
张莹, 齐鑫, 王孝杰, 等. 许氏平鲉精子超微结构及超低温冷冻对其形态的影响[J]. 大连海洋大学学报, 2020, 35(3): 355-359. ZHANG Ying, QI Xin, WANG Xiaojie, et al. Ultrastructure and ultra-low temperature freezing effect of spermatozoon in black roclkfish Sebastes schlegelii[J]. Journal of Dalian Ocean University, 2020, 35(3): 355-359. |
| [21] |
ZHAO C Y, XU S H, LIU Y F, et al. Gonadogenesis analysis and sex differentiation in cultured turbot (Scophthalmus maximus)[J]. Fish Physiology and Biochemistry, 2017, 43(1): 265-278. DOI:10.1007/s10695-016-0284-5 |
| [22] |
YANG Y, LIU Q H, XIAO Y S, et al. Germ cell migration, proliferation and differentiation during gonadal morphogenesis in all-female Japanese flounder (Paralichthys olivaceus)[J]. The Anatomical Record, 2018, 301(4): 727-741. DOI:10.1002/ar.23698 |
| [23] |
马学坤, 柳学周, 温海深, 等. 半滑舌鳎性腺分化的组织学观察[J]. 海洋水产研究, 2006, 27(2): 55-61. MA Xuekun, LIU Xuezhou, WEN Haishen, et al. Histological observation on gonadal sex differentiation in Cyoglossus semilaevis Günther[J]. Progress in Fishery Sciences, 2006, 27(2): 55-61. |
| [24] |
邝杰华, 陈刚, 马骞, 等. 军曹鱼(Rachycentron canadum)性腺分化及首周年发育的组织学观察[J]. 海洋学报, 2021, 43(8): 128-138. KUANG Jiehua, CHEN Gang, MA Qian, et al. Histological observation on gonadal differentiation and first annual gonadal development of cobia (Rachycentron canadum)[J]. Haiyang Xuebao, 2021, 43(8): 128-138. |
| [25] |
李培伦, 刘伟, 王继隆. 乌苏里白鲑洄游群体性腺发育组织学观察[J]. 生物学杂志, 2015, 32(1): 34-38. LI Peilun, LIU Wei, WANG Jilong. Observation on the gonadal development of the Siberian gudgeon migratory populations[J]. Journal of Biology, 2015, 32(1): 34-38. |
| [26] |
刘皓, 张玉红, 罗杰, 等. 红鳍笛鲷(Lutjanus erythopterus)卵巢发育的组织学研究[J]. 海洋与湖沼, 2016, 47(1): 269-275. LIU Hao, ZHANG Yuhong, LUO Jie, et al. Histology of ovarian development of crimson snapper Lutjanus erythopterus[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2016, 47(1): 269-275. |
| [27] |
黄小林, 杨育凯, 李涛, 等. 池塘养殖黄斑篮子鱼初次性成熟性腺发育研究[J]. 南方水产科学, 2020, 16(5): 99-107. HUANG Xiaolin, YANG Yukai, LI Tao, et al. Gonadal development of first sexual maturation of Siganus oramin cultured in pond[J]. South China Fisheries Science, 2020, 16(5): 99-107. |
| [28] |
柳学周, 徐永江, 刘乃真, 等. 半滑舌鳎卵巢发育的组织学和形态数量特征研究[J]. 渔业科学进展, 2009, 30(6): 25-35. LIU Xuezhou, XU Yongjiang, LIU Naizhen, et al. Study on histological and morphometric characters of gonad development of Cynoglossus semilaevis Günther[J]. Pro gress in Fishery Sciences, 2009, 30(6): 25-35. |
| [29] |
孙鹏, 尹飞, 施兆鸿, 等. 养殖银鲳卵巢发育的组织学观察[J]. 中国水产科学, 2013, 20(2): 293-298. SUN Peng, YIN Fei, SHI Zhaohong, et al. Histological analysis of ovary development in the cultured silver pom-fret, Pampus argenteus[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2013, 20(2): 293-298. |
| [30] |
施兆鸿, 罗海忠, 高露姣, 等. 灰鲳卵巢发育的组织学研究[J]. 海洋水产研究, 2006, 27(4): 1-5. SHI Zhaohong, LUO Haizhong, GAO Lujiao, et al. Study on histology of ovary development of Pampus cinereus[J]. Marine Fisheries Research, 2006, 27(4): 1-5. |
| [31] |
崔丹, 刘志伟, 刘南希, 等. 金钱鱼性腺发育及其组织结构观察[J]. 水产学报, 2013, 37(5): 696-704. CUI Dan, LIU Zhiwei, LIU Nanxi, et al. Histological study on the gonadal development of Scatophagus argus[J]. Journal of Fisheries of China, 2013, 37(5): 696-704. |
| [32] |
朱亮华, 孙敏, 张鼎元, 等. 黑鱾卵巢发育的组织学研究[J]. 应用海洋学学报, 2018, 37(2): 255-262. ZHU Lianghua, SUN Min, ZHANG Dingyuan, et al. Histological study on the ovary development of Girella leonina[J]. Journal of Applied Oceanography, 2018, 37(2): 255-262. |
| [33] |
王孝杰, 张思敏, 李吉方, 等. 许氏平鲉早期性腺分化组织学与性激素水平、性腺分化相关基因表达特征[J]. 中国海洋大学学报, 2019, 49(S2): 8-20. WANG Xiaojie, ZHANG Simin, LI Jifang, et al. Studies on histology and gene expression pattern of primitive gonadal differentiation and sex hormone level of black rockfish Sebastes schlegeli[J]. Periodical of Ocean University of China, 2019, 49(S2): 8-20. |
| [34] |
蓝军南, 区又君, 温久福, 等. 四指马鲅精巢发育及精子发生的组织学和超微结构[J]. 中国水产科学, 2020, 27(6): 637-648. LAN Junnan, OU Youjun, WEN Jiufu, et al. Histology and ultrastructure of developing testes and spermatogenesis in the fourfinger threadfin, Eleutheronema tetradactylum (Show, 1804)[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2020, 27(6): 637-648. |