受精过程中的顶体反应

各类动物精子的顶体结构大体相似,位于核的前端,为一顶体膜包围的囊状结构,这就是顶体囊.在它和核之间有一顶体下腔,内有未聚合的肌动蛋白.当精子遇到卵膜时,顶体膜和其外的质膜发生融合,释放内含的顶体酶.与此同时,顶体下腔内的肌动蛋白发生聚合,形成顶体突起.由此突起附着于卵膜,借精子的运动和顶体酶的作用,使精子穿过卵膜而与卵的质腹相遇融合而受精.     

三疣梭子蟹精卵相互作用的扫描电镜观察

应用扫描电镜技术观察了三疣梭子蟹的精卵相互作用。未受精成熟卵表面较光滑、无受精孔,但有许多微孔。成熟卵外被卵膜,内为卵母细胞。在卵自然产出后,精子迅速发生顶体反应使顶体囊外翻并压入卵膜,而核仍留于卵膜外,核辐射臂不收缩且仍附着于卵膜上。三疣梭子蟹为多精着卵和多精入卵膜。精子外翻顶体囊压入卵膜后,核辐射臂陆续回缩直至消失。作用于顶体丝上的卵母细胞主动拖精作用对入卵膜精子的进一步入卵、受精至关重要,环状卵膜突起的向心伸展也有一定的协助作用。探讨了着卵精子的顶体反应、精子入卵膜的机制及卵子在精子入卵过程中的作用     

中国雨蛙精子结构及其在系统发育上的意义

研究了中国雨蛙（Ｈｙｌａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）精子的超微结构,并初步探讨其在系统发育上的意义,中国雨蛙精子由头部和尾部两部分组成,头部一有棒状的细胞核,核内染色质高度浓缩,细胞核前方有顶体。顶体圆锥状,顶体下腔之中一圆锥状的顶体下锥和细小的囊泡,精子尾部细长,主要由轴丝,致密纤维和线粒体组成,尾部没有波动膜。从蟾蜍科,雨蛙科和蛙科的精子结构看,无尾两栖类在进化过程中,精子结构趋向简单,雨蛙科精子的结     

中国鲎精子发生的研究: Ⅰ.精子的发生过程

利用光镜和电镜技术,结合细胞化学方法研究了中国鲎（Ｔａｃｈｙｐｌｅｕｓ ｔｒｉｄｅｎｔａｔｕｓ）精子发生过程．结果表明：中国鲎精子发生可划分为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞及精子五个时期。在精子发生中,出现顶体丝结构,这是鲎精子发生的一个重要特征。页体由顶囊和亚顶体间隙组成。顶体丝由顶体囊底部发出,穿过亚顶体间隙,贯穿核中央部分的通道．沿核底部穿出,绕核缠绕,形成约２８匝的百体丝螺圈。这一特点可能与精子在受精时必须穿越厚的卵膜密切相关。成熟精子头部如梨形,前端覆盖有吸盘状后帽,头部长约４μｍ,尾部鞭毛长达３５μｍ、鞭毛为９ ×２结构,在鞭毛基部有一对中心粒。     

黄腹角雉精子超微结构的研究

透射电镜研究表明,黄腹角雉精子的结构与家鸡的相似,圆锥形的顶体位于精核前部,与精核的前端有少许重叠。顶体刺位于顶体下腔里,其部分区域的电子密度较低。核前窝内容纳着顶体部的基部,远端的植入窝则为中心粒复合体和无条纹连接体所占据,后者构成了精子短的颈部。     

长毛对虾精子发生的研究：Ⅰ.精子的形态结构

利用电子显微镜技术结合细胞化学染色方法,研究长毛对虾精子形态结构,结果显示:长毛对虾精子由圆球状球体部和钉子状棘突部组成;精子全长约7μm;棘突及与之相联的球体表面平滑无突起,而与棘突相对的球体底面有指状突起。透射和冷冻蚀刻电镜显示:长毛对虾精子棘突包括顶体锥和顶体帽两部分;顶体锥向外突出形成精子的棘突,顶体帽覆盖在球体部的胞质及核区上方。成熟精子胞质极度退化,仅靠顶体帽边缘可见1—2个线粒体。球体的中央区域为近球形,呈Feul-gen阳性反应,为精子的核区。其结构松散,电子密度低,属非浓缩型,内布许多絮状物质,外由许多长短不一的膜性结构不规则排列成不连续的核膜结构。研究结果认为:长毛对虾精子属不动无鞭毛精子类型,其棘突部并非鞭毛结构而是顶体的位置。     

两种石龙子精子超微结构的比较

利用透射电镜研究多线南蜥和印度蜓蜥附睾精子的超微结构。两种卵胎生石龙子的精子具有一些有鳞类精子的共同特征,即具有顶体囊、顶体下锥、单个核前穿孔器和核喙,无核内管,纤维鞘伸入中段,与双联微管3和8相邻的外周致密纤维具双份纤维结构。多线南蜥和印度蜓蜥精子超微结构的种间差异主要表现在:多线南蜥精子核前方的顶体下锥电子密度较小,顶体囊具单侧嵴,横切面上可见非连续的致密体环或11个线粒体;印度蜓蜥无单侧嵴,横切面上可见连续的致密体环或12个线粒体。迄今未发现石龙子科精子的独征,但该科不同类群的顶体囊、顶体下腔、核前方的顶体下锥电子致密程度、核肩、纵切面线粒体与致密体的排列方式、横切面致密体环形状和线粒体等精子超微结构特征有一定程度的差异。这些差异可为研究石龙子科系统发生提供辅助信息。     

锯缘青蟹精子碱性蛋白分布与受精

研究锯缘青蟹精子碱性蛋白分布与受精细胞学。氨银染色表明 ,精子核无碱性蛋白 ;顶体具有碱性蛋白 ,主要分布于顶体囊的内、外层 ,片层结构处很少 ,顶体囊的内层碱性蛋白的密度比外层大 ,银染颗粒直径也较大 ,中央管无碱性蛋白。锯缘青蟹精卵同时排出 ,精子通过顶体反应和卵子的作用入卵 ,探讨了精子碱性蛋白溶解卵膜的可能作用。     

耳鲍精子的超微结构

本文利用透射电子显微镜对耳鲍(Haliotis asinina Linnaeus)精子的形态及超微结构进行了研究.研究结果表明:耳鲍的精子由头部、中段和尾部三部分组成,全长 41.6 μm.精子头部长 1.8 μm,头部由顶体、顶体下腔和细胞核组成,顶体电子密度比较均匀,呈圆锥形,长 0.6 μm,基部宽度为 0.65 μm,占头部长的 1/3;顶体下腔长 0.03 μm,宽为 0.65 μm,腔中含有中等电子密度物质;细胞核圆棒状,长 1.17 μm,核中部的宽度为 1.0 μm.精子中段较短,长 0.51 μm,宽 1.2 μm,主要由 5 个线粒体包围一对中心粒构成.尾部是一根鞭毛,从前到后逐渐变细,鞭毛是由细胞质膜包被的轴丝组成,轴丝为典型的"9 2"微管结构,即轴丝是由两个中心微管及均匀分布在中心微管周围的 9 对双联体微管组成.因此,耳鲍与其它鲍类精子的基本结构相似,形态结构的主要差异表现在三个方面:一是耳鲍精子的头部似圆锥形,长 1.8 μm,是目前已研究的鲍类中头部最短的种类;二是耳鲍精子顶体长比其基部宽要小,顶体电子密度比较均匀,顶体与核的电子密度差异不明显;三是耳鲍精子中段线粒体的数量为 5 个,没有发现 6 个线粒体现象的存在[动物学报 53(3):552-556,2007].     

东方扁虾精子的超微结构

利用电镜研究了东方扁虾（Ｔｈｅｎｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ）精子的形态和结构。精子由核、膜复合物区和顶体区３部分组成。核内含非浓缩的染色质、微管及细纤维丝,外被核膜;５～６条辐射臂自核部位伸出,臂内充满微管。膜复合物区位于核与顶体之间,由许多膜片层结构及其衍生的囊泡共同组成。顶体区由顶体囊和围顶体物质组成,顶体结构复杂,由顶体帽、内顶体物质和外顶体物质等构成;围顶体物质呈细颗粒状,主要分布于顶体囊     

北草蜥精子的超微结构--兼评不同类群蜥蜴精子形态的差异

应用透射电镜对北草蜥精子的超微结构研究结果表明,北草蜥精子头部顶体囊始终呈圆形,由皮质和髓质组成;顶体囊单侧脊的皮质与髓质问具电子透亮区;穿孔器1个,无穿孔器基板;具顶体下腔;细胞核长形,核内小管缺,核前电子透亮区缺,核肩圆。尾部颈段具片层结构。中段短,多层膜结构缺;纵切面上具2层线粒体;横切面上每圈线粒体6个;2组致密体,具连续的环状结构;线粒体与环状结构的排列模式：rs1／mi1、rs2／mi2;纤维鞘伸人中段,具终环。主段前面部分具薄的细胞质颗粒区;纤维3和8至主段前端消失;轴丝呈“9＋2”型。蜥蜴科内不同种类的线粒体数目不同,但都具有2组致密体。不同类群蜥蜴的顶体囊、顶体下腔、核前电子透亮区、穿孔器基板、核肩,以及线粒体与致密体的数目和排列方式等精子超微结构特征都为研究蜥蜴的系统发生提供了辅助信息。     

日本鳗鲡精卵的超微结构以及受精过程观察

通过扫描电镜和透射电镜对经人工催产获得的日本鳗鲡(Anguilla japonica)精子、卵膜的超微结构以及受精过程进行了观察。实验观察到,除一般硬骨鱼类的精子特性外,日本鳗鲡精子有其独特的结构。精子头部为不规则的梨形,有背腹面之分。一个巨大的球形线粒体位于头部顶端。精子中段向后伸出一支根,支根位于袖套腔外精子的背侧,前端向精子头部线粒体方向延伸,支根的微管结构为"8+2"结构,并在精子入卵过程中起到切断鞭毛的作用。精子的尾部由鞭毛和鞭毛末端的结组成。鞭毛横切面呈圆形,无侧鳍,鞭毛微管结构为"9+0"结构。受精卵的整个表面密布着无规律延伸的脊、脊包围形成的窝和窝中的孔所组成的脊孔复合体,但无典型特征的受精孔。受精卵超薄切片观察发现,日本鳗鲡卵膜分为外层壳膜和内层卵黄膜。壳膜与卵黄膜间为卵周隙。壳膜只观察到放射带,未见透明带。放射带可分为三个亚层:最外层为脊孔复合体的脊,中间层为皱纹层,最内层为致密的平滑层。脊孔复合体的孔横穿整个放射带,在放射带内层形成一个乳突状结构。日本鳗鲡的卵膜不仅具有保护卵子的作用,而且还参与了受精。实验还通过扫描电镜观察了日本鳗鲡精子的入卵过程。观察结果认为:日本鳗鲡精子入卵过程可分为卵膜对精子的吸引、精子对卵膜的锚定、精核的进入和孔封闭等4个阶段。但由于研究只观察到受精过程中日本鳗鲡精子和卵膜的形态变化,因此对精子穿过卵膜的方式和特征等尚需做进一步的研究。整个受精过程为1min30s左右。此外,研究还探讨了日本鳗鲡精子结构的特殊性和受精过程的特殊性,为进一步突破日本鳗鲡人工育苗技术提供了理论依据。       

三疣梭子蟹精子顶体反应过程中的形态和结构变化

用离子载体A2 3187和卵水人工诱导三疣梭子蟹精子的顶体反应 ,分别获得 75 33%和 84 83%的顶体反应率。应用光镜和电镜技术观察了顶体反应前后精子形态和结构的变化。未处理精子呈陀螺形 ,由顶体、核杯和 5 - 10条核辐射臂组成。顶体包括顶体囊和顶体管。顶体囊的伞形头帽拥有约 70条辐射肋。连续发生的精子顶体反应过程被人为地分为四个阶段 :(1)头帽鼓起 ;(2 )顶体囊外翻 ;(3)穿孔器前伸 ,顶体囊膜翻转 ;(4 )顶体囊膜脱落 ,顶体丝形成。直到第四阶段才观察到钉状精子的辐射臂开始收缩。探讨了辐射臂和穿孔器前冲在精子入卵中的功能     

长江华溪蟹精子超微结构的研究

透射电镜下观察长江华溪蟹成熟精子的形态和超微结构。精子呈椭球形,无鞭毛,具数条由核延伸而成的辐射臂精子。由球形的顶体,膜复合体,核杯及辐射臂组成,顶体由头帽,亚帽带,丁体囊及中央管组成。在中央管的基部发现有中心粒。核膜与质膜紧贴在一起形成了精子的界膜。     

Dynamics of F-actin during spermiogenesis in Gampsocleis gratiosa ( Orthoptera: Tettigoniidae)

为阐明F-肌动蛋白在优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa Brunner von Wattenwyl精子形成过程中的动态变化,本研究利用微分干涉相衬技术和免疫荧光技术首次对优雅蝈螽精子形成过程中的F-肌动蛋白进行了细胞定位,利用透射电镜技术从超微水平观察了优雅蝈螽精子顶体复合体的结构.结果显示:精子形成早期,F-肌动蛋白富集于亚顶体区域,形态由“球状”转变为“棒锥状”;精子形成中期,F-肌动蛋白呈“倒Y型”分布于亚顶体区域和细胞核前端两侧;精子形成后期,亚顶体区域的F-肌动蛋白解聚消失,F-肌动蛋白呈“箭头状”,仅分布于顶体复合体扩张的两翼中.F-肌动蛋白动态变化伴随着细胞核和精子头部的形态改变,F-肌动蛋白的动态装配在精子顶体复合体形态构建和细胞核的形变中起着重要的作用.本研究还发现未成熟的精子尾部有一些富含F-肌动蛋白的细胞质微滴,与精子形成过程中多余细胞质和细胞器的外排有关.F-肌动蛋白的动态变化研究为进一步阐明细胞骨架蛋白在昆虫精子形成过程中的功能和作用机制奠定了基础.     

锯缘青蟹精子超微结构的研究

利用光镜和电镜观察了锯缘青蟹成熟精子的形态和超微结构。精子呈陀螺形，无鞭毛，在较宽的一端环生着１０余辐射臂。精子由球状的顶体、核杯以及核衍生的辐射臂三部分组成。顶体包括顶体管和顶体囊，后者包绕在顶体管的中央管周围，并可分为头帽带，内层和外层区。顶体被杯状的核包裹，仅头帽露于精子表面。成熟的精子中，位于核杯和顶体管之间的核膜出现局部断续或消失，中心粒和一些胞器出现的核杯腔中。     

圆斑星鲽精子的超微结构及核前区特殊结构

分别以扫描电镜和透射电镜方法研究了圆斑星鲽 (Veraspervariegates)精子的超微结构。头部呈圆形、中段不发达 ,具有多个未分化的圆形小线粒体、鞭毛结构极简单 ,具有 9 2型的轴丝等特征 ,均表示圆斑星鲽的精子属于简单的原始类型 ,与多数其它高等鱼类精子结构相似。但是 ,圆斑星鲽精子核前部的凹陷 ,即不含染色质的电子透明区 ,以及核前区的囊泡结构却未见在其它新鳍鱼类精子中报道。圆斑星鲽精子核前凹陷开口于核前端稍偏处 ,凹陷呈不规则状 ,可深入到核的中央。凹陷处与染色质区无界膜分隔。凹陷区的前部及其开口处常有多个小的具单层界膜的囊泡 ,有时可见在凹陷区的开口处汇集成一个大泡。在某些处理过程中 ,例如在冷冻 -解冻过程中 ,囊泡可能丢失 ,而在精子顶端留下一个凹坑。尽管顶体在现存最早的新鳍鱼类 ,如雀鳝鱼及弓鳍鱼中已经完全消失 ,但考虑甚至在某些纯真骨鱼 ,如鲑形目中的螈鱼精子上 ,顶体仍然存在 ,而在其它一些纯真骨鱼精子或精子细胞中也存在顶体或顶体遗迹等事实。我们推测在圆斑星鲽精子中的上述特殊结构也是顶体的一种遗迹 ,但也不排除其是向外释放核内物质的一种途径的可能性     

优雅蝈螽精子形成过程中F-肌动蛋白的动态变化

为阐明F-肌动蛋白在优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa Brunner von Wattenwyl精子形成过程中的动态变化, 本研究利用微分干涉相衬技术和免疫荧光技术首次对优雅蝈螽精子形成过程中的F-肌动蛋白进行了细胞定位, 利用透射电镜技术从超微水平观察了优雅蝈螽精子顶体复合体的结构。结果显示： 精子形成早期, F-肌动蛋白富集于亚顶体区域, 形态由“球状”转变为“棒锥状”; 精子形成中期, F-肌动蛋白呈“倒Y型”分布于亚顶体区域和细胞核前端两侧; 精子形成后期, 亚顶体区域的F 肌动蛋白解聚消失, F-肌动蛋白呈“箭头状”, 仅分布于顶体复合体扩张的两翼中。F-肌动蛋白动态变化伴随着细胞核和精子头部的形态改变, F-肌动蛋白的动态装配在精子顶体复合体形态构建和细胞核的形变中起着重要的作用。本研究还发现未成熟的精子尾部有一些富含F-肌动蛋白的细胞质微滴, 与精子形成过程中多余细胞质和细胞器的外排有关。F-肌动蛋白的动态变化研究为进一步阐明细胞骨架蛋白在昆虫精子形成过程中的功能和作用机制奠定了基础。     

可口革囊星虫的精子发生及精子结构

为了探究可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)精子发生过程及结构上的特殊性,用显微及亚显微技术研究了可口革囊星虫的精子发生和精子结构。可口革囊星虫的精巢位于收吻肌基部,为一曲折的带状组织。成熟精巢内可观察到精原细胞、精母细胞以及精细胞等各阶段的生精细胞。在精子形成早期,很多精细胞脱离精巢,以精细胞团的形式掉落到体腔中。精细胞团内的精细胞同步发育为精子后,脱离精子团进入肾管。成熟精子由头部和尾部组成。头部由钟形顶体与鼓形细胞核构成。顶体后段下包于精核的前端。顶体分内、中、外三层,外层有横隔;顶体下腔内有颗粒状物质不均匀分布,中央有一束丝状纤维组成的顶体棒。核物质电子密度高,核内含空泡。无核前窝,具浅的核后窝。尾部分中段和末段,中段由6个(偶见5个或7个)线粒体围绕近、远端中心粒构成;末段细长鞭状,由轴丝及包绕轴丝的质膜组成,轴丝为典型的"9 2"结构。分析认为:可口革囊星虫精子发生过程以及超微结构上存在特殊的结构与机制:①精细胞团保证了精子形成的同步性;②顶体后段下包于精核的前端使精子头部小而灵巧,利于快速运动;③顶体的横隔使精子顶体的牢固性增强,确保受精时顶体反应的正常进行;④中段较多的线粒体使精子具有更强的环境适应性,有利于有效的受精。     

鳙鱼受精早期扫描电镜研究

镛鱼(Aristichthys nobilis)受精是精子通过卵膜孔附着于卵质膜表面精子穿入部的微绒毛,两者迅即发生融合,但未见到有明显的受精锥。授精一分钟,精子整个头部已与卵的质膜发生融合,并看到有精子整个尾部已被微绒毛包裹的情况。在受精精子附近有一尚未与卵完全分开的第一极体。本文还讨论了精子穿入部的功能。