棘蛙族（Tribe Paini）精子形态结构及精巢年周期研究

论文摘要

棘蛙族（Tribe Paini）隶两栖纲（Amphibia）、无尾目（Anura）、蛙科（Ranidae）、叉舌蛙亚科（Dieroglossinae），由棘蛙属（Paa）、倭蛙属（Nanorana）和沙巴蛙属（Chaparana）构成（Dubois，1992）。由于特殊的形态特征和染色体核型，棘蛙族受到国内外学者的广泛重视和研究，但是到目前为止，棘蛙族的系统发育关系尚未明晰，族下属种的分类和归属问题还有待进一步研究和新的证据出现。本文通过光学显微镜、电子显微镜和石蜡切片对棘蛙族10物种的精子和精巢进行研究，旨在了解棘蛙族精子的形态、量度、超微结构特征及不同季节精巢结构的变化规律，同时为棘蛙族的系统研究提供新的依据，也为棘蛙族濒危物种的保护和经济物种的繁殖提供基础资料。研究结果表明：棘蛙族各属物种精子的形态基本相似，精子整体呈线形，由头部、中片和尾部构成。精子头部呈长条状，顶体呈锥状，位于头部顶端并向前伸出，中片较长，尾部波动弯曲。棘蛙族各属物种精子量度差异较大，将各属物种精子头部、中片、尾部、头宽、尾宽的量度数据进行聚类分析，结果表明棘蛙族10物种可分为三类：第一类包括棘侧蛙、合江棘蛙、小棘蛙、棘腹蛙和棘胸蛙，特点是精子较短，全长在72.6～103.351μm之间；第二类包括倭蛙、高山倭蛙、腹斑倭蛙，特点是精子较长，全长在107.74～129.75μm之间；第三类包括隆肛蛙和双团棘胸蛙，特点是精子最长，全长在145.89～165.84μm之间。棘蛙族各属精子超微结构基本相似：精子头部由顶体、细胞核构成；中片由中心粒、线粒体构成；尾部由单根轴丝构成。精子项体横切呈圆环状，细胞核电子密度高；线粒体为卵圆形，呈环状围绕轴丝排列，线粒体数目较多，约30层；尾部轴丝为典型的9+2结构，即由2根中央微管和9对外周微管组成。不同季节的倭蛙精巢结构变化表明倭蛙精巢每年只有一个生精周期，生精周期始于7月，繁殖季节从5月到6月，生精高峰期为9月；根据倭蛙不同季节精巢结构的变化，可将生精周期分为3个阶段：第一阶段从7月到9月，为精子形成期；第二阶段从10月到翌年4月，为精子的贮存阶段，也即倭蛙的冬眠期；第三阶段从5月到6月，为精子的排放阶段，即倭蛙的繁殖期。不同季节的隆肛蛙精巢结构变化表明5月为隆肛蛙的繁殖高峰期。根据棘蛙族各属精子的形态、量度和超微结构特征，结合已有的棘蛙族形态学、生态学、染色体核型及系统学研究成果，本文认为：1．基于精子数据对棘蛙族的划分和基于形态学及分子系统学数据对棘蛙族的划分均有相同之处，精子形态结构可为棘蛙族的系统研究提供新的证据。2．棘蛙族各属精子的形态、量度及超微结构不仅与蛙科其他属种有明显差异，而且在无尾类中也较为特殊，精子学研究结果支持将棘蛙族从蛙科中分离出来，归隶于叉舌蛙科的叉舌蛙亚科的系统学修正。3．精子的顶体、细胞核、中片的形态结构及量度可作为蛙科的分类指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 引言
• 1 棘蛙族的研究现状
• 1.1 棘蛙族分类和系统学研究历史
• 1.2 棘蛙族的相关研究
• 1.2.1 形态和生态学方面
• 1.2.2 染色体核型方面
• 1.2.3 分子系统学方面
• 1.3 棘蛙族系统学研究存在的问题
• 2 无尾两栖类精子形态结构研究现状及对分类和系统学研究的意义
• 2.1 铃蟾科（Bombinatoridae）
• 2.2 角蟾科（Megophryidae）
• 2.3 雨蛙科（Hylidae）
• 2.4 树蛙科（Rhacophoridae）
• 2.5 姬蛙科（Microhylidae）
• 2.6 箭毒蛙科（Dendrobatidae）
• 2.7 蛙科（Ranidae）
• 3 研究目的和意义
• 第一章 棘蛙族精子形态研究
• 1 材料和方法
• 1.1 标本的采集
• 1.2 光学显微镜样品的制备和观察
• 1.3 扫描电镜样品的制备与观察
• 2 结果
• 2.1 棘蛙族精子的形态特征
• 2.2 棘蛙族精子的量度特征
• 3 讨论
• 3.1 棘蛙族各属精子形态量度特征的比较
• 3.2 棘蛙族精子与蛙科各属精子形态量度特征的比较
• 第二章 棘蛙族精子超微结构分析
• 1. 材料
• 2. 透射电镜超薄切片的制备方法
• 2.1 取材和固定
• 2.2 脱水
• 2.3 渗透包埋
• 2.4 超薄切片
• 2.5 染色
• 2.6 透射电镜观察
• 3. 结果
• 3.1 头部结构
• 3.2 中片结构
• 3.3 尾部结构
• 4. 讨论
• 第三章 棘蛙族精巢年周期分析
• 1 材料
• 2 方法
• 2.1 取材及固定
• 2.2 洗涤与脱水
• 2.3 透明
• 2.4 浸蜡与包埋
• 2.5 修块与切片
• 2.6 贴片与烤片
• 2.7 脱蜡及水化
• 2.8 染色
• 2.9 切片脱水、透明和封片
• 2.10 观察
• 2 结果
• 3.1 倭蛙精巢结构
• 3.2 隆肛蛙精巢结构
• 4 讨论
• 4.1 倭蛙精巢年周期分析
• 4.2 隆肛蛙精巢周期分析
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢