透明疏广蜡蝉精子超微结构

【目的】昆虫精子的超微结构在昆虫种类鉴定和亲缘关系探讨方面具有重要意义。研究蜡蝉总科(Fulgoroidea)昆虫的精子超微结构,可以为目前仍存较大争议的该类群发育关系分析提供更多证据。【方法】采用超薄切片法并结合光学电子显微镜和透射电子显微镜,观察透明疏广蜡蝉Euricania clara Kato精子形态和超微结构。【结果】透明疏广蜡蝉的成熟精子聚集成束,单根精子无多态性,由头部、颈区和长鞭毛组成。头部包括双层顶体复合体和精子细胞核;颈区可见中心粒和中心粒侧体;长鞭毛主要由一对D形的线粒体衍生物、一对鱼钩状副体和典型的9+9+2微管型轴丝结构组成。【结论】透明疏广蜡蝉的鱼钩状副体与已报道的其他蜡蝉类群的该结构大体一致,但与头喙亚目其他类群的副体结构有显著差异;此外,透明疏广蜡蝉精子线粒体衍生物的数量、大小及横切形状与组成与其他昆虫类群有较大差异,而在头喙亚目内表现出一定的一致性,但也存在明显差异。本研究可以为蜡蝉总科昆虫系统发育分析提供科学资料。     

四种蝉科昆虫的精子形态(半翅目:蝉科)

【目的】为了明晰蝉科昆虫的精子形态及其在分类和系统发育分析方面的意义,本研究对蝉亚科的蒙古寒蝉Meimuna mongolica、黑蚱蝉Cryptotympana atrata、蛉蛄Pycna repanda及姬蝉亚科的蟋蝉Tettigetta sp.的精子进行了比较研究。【方法】分别通过光学显微镜和透射电子显微镜,观察这4种蝉科昆虫的精子形态特征。【结果】蒙古寒蝉、黑蚱蝉、蛉蛄和蟋蝉这4种蝉科昆虫精子形态基本相似,但精子长度在种内和种间都有明显不同,均表现出多态性。根据精子长度,蛉蛄精子可被分为长精子、中长精子和短精子3种类型;蒙古寒蝉、黑蚱蝉和蟋蝉的精子被分为长精子和短精子2种类型。4种蝉的精子结构也基本相似,头部包含顶体和细胞核,颈区由中心粒和中心粒侧体组成,尾部一般由一根轴丝和一对线粒体衍生物组成,轴丝微管为9+9+2模式。但蝉亚科3个物种的部分精子具有多个线粒体衍生物;首次在蛉蛄精子尾部发现一个电子致密的三角形区域,该结构在蝉科其他昆虫精子中未曾发现。蝉科不同类群的精子中心粒侧体存在显著差异,姬蝉亚科的蟋蝉精子中心粒侧体为片层状结构,蝉亚科昆虫则为鞘状结构。【结论】与蝉次目的角蝉总科和沫蝉总科昆虫精子相比,仅蝉科昆虫的精子表现出多态性,是该科的特有衍征。精子尾部可具多个线粒体衍生物的现象在蝉亚科物种中是否普遍存在有待进一步研究。蝉科不同类群在精子形态方面的差异,为蝉科昆虫分类及蝉次目系统发育分析提供了重要信息。     

黄姑鱼（ Nibea albiflora） 与大黄鱼（ Pseudosciaena crocea） 精子超微结构的观察与比较

应用扫描电镜（SEM）与透射电镜（TEM）观察了黄姑鱼和大黄鱼精子的超微结构。结果显示,黄姑鱼和大黄鱼精子无论在形态、大小还是超微结构上都十分相似。黄姑鱼和大黄鱼精子均由头部、中段和尾部（鞭毛）3部分组成。精子头部形状近似椭圆形,无顶体,细胞核呈肾形。中心粒复合体位于细胞核背侧,近、远端中心粒相互垂直,远端中心粒分化成基体并形成轴丝。中段的袖套呈筒状,4～5个圆形的线粒体围绕轴丝呈环形排列。精子尾部为单鞭毛,轴丝为典型“9＋2”结构,鞭毛表面质膜形成不规则侧鳍。     

优雅蝈螽精子形成期间微丝和微管蛋白的动态变化

【目的】分析微丝和微管蛋白在优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa精子形成过程中的作用,为昆虫精子顶体复合体形成和细胞核重建机制研究奠定基础。【方法】应用免疫荧光、PAS-苏木精染色和透射电镜等方法,对优雅蝈螽成虫的精巢、雄性贮精囊和雌性受精囊内精子的发育以及微丝和微管蛋白在精子形成各个时期的分布进行了观察。【结果】精巢中,早期圆形精子细胞中微丝在精子细胞的某区域大量聚集,而微管蛋白随机分布在细胞质中。伸长的精子细胞中,顶体开始形成时,微丝首先在亚顶体区域出现,历经球形、短棒形,然后向细胞核的两侧扩展成倒"Y"形,接着形成箭头形;在顶体的外周即微丝的周围,细胞核周围以及鞭毛中发现微管蛋白。在雄虫贮精囊和雌虫受精囊中,精子和精子束中仅有微管存在,且仅存在于鞭毛中;精子头部的微丝和微管蛋白均消失。【结论】综合分析,我们认为微丝和微管作为"脚手架"结构在优雅蝈螽精子形成期间参与顶体复合体形成和细胞核重建,精子成熟形成精子束过程中"脚手架"结构拆除。     

埃及尼罗河鲶的精子发生和精子的超微结构

用扫描和透射电子显微镜研究了尼罗河鲶——盾头歧须鮠(Synodontis schall)的精子发生和精子的超微结构。精巢中含有无数肾形的生精小叶,我们将其称为"精原无限型"。尽管其精子发生的大体过程与同类鱼无异。但是,在细节上仍具其独特之处。这些特点未见在其他硬骨鱼中报道过。其特点主要是:生精过程中不发生细胞核的旋转,中心粒复合体和轴丝起始段直接发生在核的基底面垂直线上,有无数的粗的固定纤维将近端中心粒和远端中心粒的近侧部连接到细胞核上。另外,精子发生过程中还包括染色质浓缩,细胞质和线粒体向细胞核的尾端迁移,在核的后端中轴位置上形成中等大小的核后凹,近端中心粒和远端中心粒的一部分嵌在核后凹之内,短的胞质内陷管将线粒体与鞭毛分隔开。精子头部接近圆形,无顶体或顶体泡,鞭毛的中段及胞质内陷管均较短,整个鞭毛却很长,鞭毛侧面无翼膜,轴丝呈典型的9 2结构。上述结果显示,盾头歧须鮠的精子发生具有类型Ⅰ和类型Ⅱ的共同派生特征,这种特征在常见的其他硬骨鱼中也是常有的。但是,正如文献所报道过的另两种尼罗河鲶——金鯵(Chrysichthys auratus)和电鲶(Malapterurus electricus)中的情况一样,盾头歧须的精子发生与类型Ⅲ的精子发生过程更为相似。     

中国淡水蛏精子发生的超微结构研究

利用透射电镜观察了中国淡水蛏的精子发生和精子结构。描述了精子发生过程中各细胞形态结构的变化;揭示了细胞核、线粒体和项体等的演变过程。中国淡水蛏的精子经过精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞,最终限育为成熟的精子。精子为典型的原生型,由头部、中段和尾部构成。项体复合体位于精子头部前端,呈“⊥”形,精核近圆形;中段包括２个中心粒和４或５个紧密排列的椭圆形线粒体;尾部鞭毛断面为典型的“９＋２”     

半滑舌鳎精子发生和精子形成的超微结构

用电子显微镜对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)精子发生的过程及精子的超微结构进行了观察。半滑舌鳎精巢属于小叶型,精小叶由各期生精细胞和支持细胞构成。半滑舌鳎的精子发生经历了初级精原细胞、次级精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞,再经过精子形成过程发育成为精子。初级精母细胞成熟分裂的前期Ⅰ,同源染色体经历了联会复合体形成和解聚的变化。在精子形成的过程中,精细胞大致经历了核质浓缩、线粒体迁移及鞭毛的发生等过程。核质浓缩时,精细胞核内位于植入窝周围的染色质首先由细颗粒状浓缩成粗大颗粒状,然后细胞核其他部位的染色质也逐渐浓缩成粗大颗粒状。这些已浓缩成粗大颗粒状的染色质再进一步浓缩为电子密度高的均匀状物质。随着核质的浓缩,核外膜与核内膜之间的间隙增大形成核膜间隙,核内一些没有参与染色质浓缩的物质通过出芽形成囊泡,先排入核膜间隙,然后再外排到细胞质中。核浓缩过程中细胞核的体积和表面积都大大缩小;鞭毛的形成与细胞核的浓缩是同步进行的,当一对中心粒移近细胞核时,核膜凹陷形成植入窝,其周围染色质浓缩的同时,远端中心粒(基体)逐渐向后产生轴丝。成熟精子无顶体,头细长,主要为核占据,核凹窝发达,线粒体4-5个环绕在鞭毛基部形成袖套,尾细长,具侧鳍,尾部轴丝为"9 2"结构。     

傅氏凤尾蕨精子发生超微结构的研究

超微结构研究显示傅氏凤尾蕨（Pteris fauriei Hieron）精子发生过程包括生毛体、多层结构和鞭毛等运动细胞器重新发生,环状线粒体形成,核塑形等过程,最后形成一个螺旋形的游动精子,这与其他真蕨类精子发生过程相似。本研究观察到的一些新现象包括：精细胞在分化早期呈极性,细胞核位于精细胞的近极端,生毛体、线粒体和质体等细胞器主要分布远极端;在生毛体分化早期,可见大量微管从其发出,其周围线粒体丰富;基体分化经历了前中心粒、中心粒和基体3个阶段,它们的内部结构不同;研究表明生毛体内的不定形物质是微管组织者,多层结构、附属微管带及鞭毛等细胞器均由不定形物质分化形成;精细胞在分化过程中产生了丰富的膜结构,它们可能为精核塑形提供原料。本研究报道了傅氏凤尾蕨精细胞分化的一些细节,这有助于进一步揭示蕨类植物精子发生的细胞学机制。     

中心体蛋白Cenexin在大鼠精子发生过程中的表达特征

中心体蛋白Cenexin是成熟中心粒的唯一标志分子。为阐明中心粒在大鼠精子发生中的成熟以及功能,我们首先通过RT－PCR技术从大鼠睾丸组织中扩增出了Cenexin cDNA片段,原核表达重组蛋白后,用其免疫小鼠制备了高滴度的抗Cenexin的多克隆抗体,然后利用免疫荧光染色、Western Blot和半定量RT－PCR方法,研究了大鼠精子发生过程中Cenexin蛋白和基因的表达特征。结果显示Cenexin mRNA水平在精原细胞和精母细胞中较高,随后表达水平下降,而蛋白质分子在精原细胞到精子细胞中都定位于细胞的一个中心粒上,表示有成熟中心粒的存在,在长形精子细胞中该蛋白位于鞭毛的基体部。附睾的绝大多数成熟精子中Cenexin免疫染色消失。中心体蛋白Cenexin在精子变态期的表达变化可能与精子鞭毛形成的起始有关。     

中心体蛋白Cenexin在大鼠精子发生过程中的表达特征

中心体蛋白Cenexin是成熟中心粒的唯一标志分子。为阐明中心粒在大鼠精子发生过程中的成熟以及功能,我们首先通过RT-PCR技术从大鼠睾丸组织中扩增出了Cenexin cDNA片段,原核表达重组蛋白后,用其免疫小鼠制备了高滴度的抗Cenexin的多克隆抗体,然后利用免疫荧光染色、Western Blot和半定量RT-PCR方法,研究了大鼠精子发生过程中Cenexin蛋白和基因的表达特征。结果显示Cenexin mRNA水平在精原细胞和精母细胞中较高,随后表达水平下降,而蛋白质分子在精原细胞到精子细胞中都定位于细胞的一个中心粒上,表示有成熟中心粒的存在,在长形精子细胞中该蛋白位于鞭毛的基体部。附睾的绝大多数成熟精子中Cenexin免疫染色消失。中心体蛋白Cenexin在精子变态期的表达变化可能与精子鞭毛形成的起始有关。     

大口黑鲈精子超微结构研究

为了解大口黑鲈Micropterus salmoides精子的超微结构,应用扫描电镜和透射电镜对大口黑鲈精子结构进行观察。结果显示,大口黑鲈精子由头部、中段和鞭毛三部分组成,扫描电镜下精子中段不明显,无顶体;精子全长25.07μm±4.93μm(n=30),头部近球形,直径1.73μm±0.29μm(n=30),鞭毛长23.00μm±4.86μm(n=30)。头部主要由细胞核构成,细胞核呈蘑菇形,染色质电子致密成簇,被电子透明区分开,核近鞭毛端向内凹陷,形成较浅的核窝。中段包括中心粒复合体和袖套,中心粒复合体由近端中心粒和远端中心粒构成,近端中心粒位于核窝内,与细胞核横轴平行,远端中心粒为鞭毛的基部,位于核窝外,袖套内,与近端中心粒垂直,呈"T"字形。线粒体分布在袖套两侧的袖套腔中,形状大小不一,总数(17±4)个(n=30)。鞭毛从袖套腔中伸出,主要由轴丝和侧鳍构成,轴丝与远端中心粒相接,有典型的"9+2"二联微管结构,侧鳍分布在鞭毛两侧。研究表明,大口黑鲈精子为硬骨鱼类Ⅰ型精子,其袖套形状以及线粒体的数目和大小与鲈形目Perciformes其他鱼类的精子结构存在区别。     

山羊精子发生不同阶段的显微与超微结构观察

应用光镜和透射电镜技术研究山羊精子发生不同阶段各级生精细胞显微、超微结构及山羊精子分化成熟过程。结果表明：山羊精子发生经历了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞及变态精子阶段发育成成熟的精子。精原细胞期核呈椭圆形,染色质凝集成团分布于核质中,线粒体开始出现;精母细胞期有高尔基体分布;精子细胞经过核质浓缩、线粒体迁移等过程发育成成熟精子,成熟的山羊精子头部细长,核质高度浓缩,中段膨大,线粒体丰富。线粒体、中心粒对精子变态发生起重要作用,同时观察到头部与中段脱落的畸形精子。     

淡黄蚊蝎蛉染色体特征及其系统发育意义

【目的】染色体特征在昆虫系统发育研究中起着重要作用。然而,长翅目(Mecoptera)蚊蝎蛉科(Bittacidae)昆虫的染色体研究却比较匮乏。【方法】通过室内饲养获得淡黄蚊蝎Bittacus flavidus Huang & Hua各龄幼虫、蛹和成虫。取淡黄蚊蝎雄性末龄(4龄)幼虫、蛹和新羽化成虫精巢细胞进行染色体制片,通过4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)荧光染色,研究染色体核型、减数分裂行为和性别决定机制。【结果】结果表明,淡黄蚊蝎蛉的染色体数目为2n=26+X0,染色体均具有中着丝粒,核型高度对称。二价体绝对长度为(3.20±0.07)~(1.53±0.19) μm,相对长度为(5.31±0.29)~(2.73±0.24),均呈梯度变化。淡黄蚊蝎蛉的减数分裂为交叉型,其中核的平均交叉频率为11.5,二价体的平均交叉频率为0.88。性别决定机制为XX/X0型。DAPI荧光带型显示,粗线期二价体一端呈现高亮的AT富集区块。【结论】染色体特征(包括染色体数目、染色体臂基本数和核型公式等)在蚊蝎蛉科中表现出显著变异,表明染色体重排(尤其是融合、断裂和倒位)在蚊蝎蛉科昆虫的谱系分化和染色体演化中起着重要作用。     

星豹蛛精子的超微结构和精子发生（蜘蛛目：狼蛛科）

报道星豹蛛(Pardosa astrigera)的精子发生过程和成熟精子的超微结构。研究表明,星豹蛛的精子发生有下列特征与其他蜘蛛的研究结果相同:1.染色质浓缩;2.精子的囊内形成;3.顶体泡出现,并有一直穿到核管的顶体丝;5.轴丝为9×2+3型;6.精子成熟时盘曲;7.精子在输精管内进行包装。同时,我们在研究中获得如下新的资料:1.在精原细胞、精子细胞和精巢外层出现上皮细胞;2.中心粒在精子发生的前期为平行排列,到后期变为垂直排列;3.微管环在前期见于核膜外,随后消失;后期见于细胞膜下,最后消失;4.没有线粒体和鞭毛通道,但在胞质中有成群的电子致密圆泡和一膜状结构;5.顶体泡锥形,部分内陷到核内;6.精子包装为闭精武。上述研究结果为今后深入探讨蜘蛛目的系统发生提供了参考资料。     

膜翅目精子结构研究新进展

根据观察,膜翅目昆虫精子由顶体,精核,中部,尾部四个主要部分构成。顶体具顶体丝,中部具轴丝,中部与精核间具线粒体衍生物。本文同时对膜翅目,分别隶属12个科,10个总科中的2个亚目昆虫精子的顶体、精核、线粒体衍生物、轴丝等结构的研究状况进行概括,并应用精子结构特征对上述类群的系统发育状况进行讨论。     

日本鳗鲡精子形成过程中的形态结构特点

本文通过扫描电镜、透射电镜观察了日本鳗鲡（Anguilla japonica）精子形成的特殊过程及产生细胞器的特殊结构。由精细胞变成精子包括四个特殊阶段,即经过早期、中期、晚期和精子期．最后形成正常成熟的精子．（1）早期阶段：其特征是细胞核由椭圆形逐步变成长条形;在细胞核的一端．有一个大的圆的染色较浅的形状似球形的特殊结构,约占细胞核的三分之一,其内含有少量着色深的颗粒状和线条状物质,外面由质膜包被着与细胞核分开,该结构和细胞核的外层还有一层质膜包着形成一个整体：精子早期阶段没有形成独立的线粒体和中心粒。（2）中期阶段：其特征是细胞核呈长条形．有球形结构的一端成为细胞核的上端,无球形结构的一端成为细胞核的下端,在下端出现鞭毛的原基;球形结构伴随着精子的发生也发生变化,内部逐步分化出中心粒和线粒体等细胞器：在细胞核的中段有明显的溶酶体分布。（3）晚期阶段：其特征是细胞核呈“眉形”或“新月形”．中心粒从球形结构中释放出来形成独立结构．球形结构中只剩下还没有形成独立结构的线粒体：在细胞核的下端鞭毛的原基处长出较长的鞭毛,这时期的精子已具有运动能力。（4）精子期：其特征是细胞核呈圆形,中心粒位于植入窝内,线粒体分布在细胞核的下面．在线粒体的下面有袖套腔形成,此时形成的鞭毛为“9＋2”结构。日本鳗鲡精子经过四个时期的变态．才能形成真正成熟的精子。     

埃及尼罗鲶鱼精子形成及精子超微结构(英文)

用透射电镜观察了埃及尼罗鲶鱼(Chrysichthys auratus)精子形成及精子超微结构。精子形成过程除了具有鱼类精子形成的共同特征外,还具有一些特点由于细胞核没有转动,中心粒复合体和鞭毛的起始部分位于细胞核的后端,并与核垂直;精子细胞变态过程中未产生袖套腔;基板未跨越基体的基部;基足将基体固定于细胞核;中段和鞭毛的基部具大量囊泡。成熟精子头部呈长锥状,没有顶体;中段长并含大量囊泡,向后延伸并包围鞭毛的基部;鞭毛细长,无侧鳍;线粒体位于核的后端附近,并包围轴丝;轴丝具典型的“9 2”模式。总之,埃及尼罗鲶鱼的精子形成有别于硬骨鱼类的常见的精子形成类型——I型和II型,可以称为III型。     

大双角蝎蛉幼虫复眼超微结构及其在全变态类幼虫侧单眼演化中的意义

【目的】长翅目(Mecoptera)是全变态类昆虫中唯一在幼虫期具有复眼而无侧单眼的类群,是研究昆虫复眼与侧单眼之间演化关系的理想材料。本研究旨在阐明长翅目幼虫复眼的结构特征,为探讨长翅目幼虫复眼与其他全变态类幼虫侧单眼之间的进化关系提供依据。【方法】本研究运用光学显微镜、扫描和透射电子显微镜技术观察了蝎蛉科(Panorpidae)大双角蝎蛉Dicerapanorpa magna(Chou)幼虫复眼的超微结构,并依据其结构特征对长翅目幼虫复眼在全变态类幼虫侧单眼演化中的意义进行了探讨。【结果】结果表明,大双角蝎蛉幼虫复眼属于并列像眼,由50多个小眼组成。小眼由1个角膜、1个晶体、8个视网膜细胞、2个初级色素细胞和数个次级色素细胞等组成。视网膜细胞分为4个远端细胞和4个近端细胞。远端视网膜细胞的视小杆向上延伸包裹着晶体的基部,使视杆末端呈漏斗状。【结论】分层的视网膜细胞和漏斗状的视杆很可能是长翅目幼虫复眼的共有祖征。这两个特征不存在于长翅目成虫复眼中,但存在于许多渐变态类昆虫中。由此推测,长翅目幼虫复眼可能与渐变态类昆虫的复眼存在同源关系。我们认为,长翅目幼虫独有的复眼很可能是全变态类昆虫的祖征,其他全变态类幼虫的侧单眼可能是由复眼演化来的。     

长吻鮠精巢发育的分期及精子的发生和形成

长吻鮠精巢的发育分为精原细胞增殖期、精母细胞生长期、精母细胞成熟期、精子细胞出现期,精子完全成熟期和精子退化吸收期。精巢的后1/3不产生也不贮存精子,精子的发生和形成经过精原细胞、精母细胞、精子细胞到精子的一系列过程。精原细胞有两种类型。精子无顶体,有中心粒帽,中片长,核凹窝和线粒体发达,鞭毛具侧鳍。     

长吻wei精巢发育的分期及精子的发生和形成

长吻wei精巢的发育分为精原细胞增殖期、精母细胞生长期、精母细胞成熟期、精子细胞出现期、精子完全成熟期和精子退化吸收期。精巢的后1/3不产生也不贮存精子,精子的发生和形成经过精原细胞、精母细胞、精子细胞到精子的一系列过程。精原细胞有两种类型。精子无顶体,有中心粒帽,中片长,核凹窝和线粒体发达,鞭毛具侧鳍。