两种蝈螽精子的超微结构及精子发生研究

论文摘要

优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa Brunner von Wattenwyl和暗褐蝈螽Gampsocleis sedakovii Fiseher-Waldheim隶属于昆虫纲Insecta直翅目Orthoptera螽斯科Tettigoniidae蝈螽属Gampsocleis,主要分布于我国华北、东北等地,野外容易采集,室内易于饲养,便于观察研究。本文应用石蜡切片技术、微分干涉相差技术和电子显微镜技术对优雅蝈螽和暗褐蝈螽精子的超微结构及精子发生进行了研究,对探讨螽斯近缘种的生殖隔离机制和生殖生物学具有重要意义。通过微分干涉相差技术对优雅蝈螽和暗褐蝈螽精子形态和精子束进行了观察,研究表明:两种蝈螽成熟的精子形成精子束,精子束通过精包转移到雌性受精囊后,其形态发生了显著变化。精巢管基部的精子为游离的单个精子;输精管、贮精囊和精包中精子成束排列形成较分散的精子束,精子束头部包裹有粘液帽;雌性受精囊中的精子束的精子呈羽状排列,精子的头部汇集在中央轴上。通过电子显微镜技术对优雅蝈螽和暗褐蝈螽精子的超微结构进行了观察,结果表明:两种蝈螽成熟精子均分为头部、颈部和尾部3部分,头部顶体复合体由顶体外层、顶体本体和顶体组成,顶体复合体位于细胞核前端,并包裹部分细胞核;颈部具五纵层细胞器;尾部鞭毛轴丝为典型的9+9+2型,线粒体衍生体部分晶状化。暗褐蝈螽精子较短,优雅蝈螽精子稍长,暗褐蝈螽顶体复合体夹角大于优雅蝈螽,暗褐蝈螽精子鞭毛横切面直径大于优雅蝈螽,精子结构上差异不显著。通过电子显微镜技术,结合微分干涉相差技术和石蜡切片技术对优雅蝈螽和暗褐蝈螽精子发生进行研究,结果显示,两种蝈螽的精子都是经过精原细胞、精母细胞和精子细胞,最后发育成成熟的精子。电镜下观察到精原细胞细胞核不致密,细胞连接明显,高尔基体发达;初级精母细胞细胞核不致密,一端着色较深,核膜不明显,细胞连接不明显,线粒体发达,高尔基体不发达;次级精母细胞细胞核致密,细胞连接明显,线粒体较少,未见高尔基体。成熟精子进入输精管后,发生了重排,若干个精子聚集成束,头部被一粘液帽包裹;贮精囊、精包中的精子延续了这种排列方式。精子进入雌性受精囊中后,精子束的结构发生了很大的变化,粘液帽消失,精子汇集在中央轴上,精子束呈羽状。精子束中的羽毛状排列方式以及精子束在雌雄体内的变化是螽斯科精子发生和成熟过程中的特殊行为,其生理意义还有待进一步深入研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 国内外昆虫精子发育与超微结构研究进展
• 1.1.1 国内外昆虫精子发育与超微结构研究概述
• 1.1.2 国内外直翅目昆虫精子发育与超微结构研究进展
• 1.2 昆虫精子的基本结构
• 1.2.1 精子的头部
• 1.2.2 精子的颈部
• 1.2.3 昆虫精子的尾部
• 1.3 昆虫精子发育
• 1.4 研究意义
• 第2章 优雅蝈螽与暗褐蝈螽精子及精子束的形态
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 仪器与药品
• 2.1.3 方法
• 2.2 结果
• 2.2.1 优雅蝈螽和暗褐蝈螽雄性生殖系统的结构
• 2.2.2 优雅蝈螽精子及精子束
• 2.2.3 暗褐蝈螽精子及精子束
• 2.3 讨论
• 第3章 优雅蝈螽和暗褐蝈螽精子超微结构
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 仪器与药品
• 3.1.3 方法
• 3.2 结果
• 3.2.1 优雅蝈螽精子超微结构
• 3.2.2 暗褐蝈螽精子超微结构
• 3.3 讨论
• 第4章 优雅蝈螽与暗褐蝈螽精子发生
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 仪器与药品
• 4.1.3 方法
• 4.2 结果
• 4.2.1 石蜡切片
• 4.2.2 半薄切片
• 4.2.3 超薄切片
• 4.3 讨论
• 第5章 结语
• 5.1 两种蝈螽精子的结构特点
• 5.2 精子形成及精子束的变化
• 参考文献
• 缩略词
• 图版
• 致谢
• 在读期间发表论文与参加的科研项目