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泥蚶Tegillaren granosa、毛蚶Scapharca subcrenata、魁蚶Scapharca broughtoni及青蚶Bubclass virescens,都是属双壳纲(Class Bivalvia)、翼形亚纲(subclass Pteriomorphia)、蚶超科(superfamily Arwcea)、蚶科(Family Arcidae)软体动物,其中泥蚶属泥蚶属(Genus Tegillarca),毛蚶及魁蚶属毛蚶属(Genus Scapharca),青蚶属须蚶属(Genus Barbatia),它们都是经济价值较高的海产贝类,有关4种贝的生殖生物学及生殖进化特征方面的研究较少,主要有泥蚶的性腺发育与性周期研究(郑家声等,1995),泥蚶精子的超微结构(孙慧玲等,2000;竺俊全等,2001),泥蚶的受精生物学(孙慧玲等,2000),毛蚶精子发生(竺俊全等,2000)等,本文采用透射电镜技术(TEM),比较研究了4种贝成熟精子的形态结构及精子发生过程中精原细胞,精母细胞及精细胞的结构特征变化,分析了4种贝及其他动物的生殖进化特征,提出了精子的形态结构变化是生殖进化的重要特征,精子形态结构的相近程度表明种与种亲缘关系的远近,精子发生及精子形成过程的特异性可作为研究系统演化的重要依据,本研究,不仅可以丰富软体动物的生殖生物学内容,同时也可为研究软体动物的系统进化积累资料,主要结果如下: 1 精子发生 精原细胞时期 泥蚶与毛蚶的精原细胞结构特征十分相似。①胞体及胞核形状多呈卵圆形;②染色质多以细颗粒状散布于核基质中或核膜内侧,核质中常见有一个偏位的电子密度较深的核仁;⑧胞质中核糖体颗粒丰富;线粒体在胞质中分布较分散,数目较少,嵴不发达,未观察到高尔基体,毛蚶精原细胞的细胞质中有小泡状内质网。 圆形或长卵圆形②胞核圆形或长圆形,双层核膜清晰,有时可见部分核膜囊泡 化,核内染色质颗粒状或小团块状分布③胞质中可观察到典型的高尔基体及其 分泌的囊泡;线粒体数目多,且呈极性分布,梧变发达,并有融合、迁移现象. ④溶酶体普遍存在于胞质中,部分溶酶体通过吞噬作用积累内含物,然后通过 迁移、融合过程参与原顶体的形成. 精细胞期 泥蛐、毛蚣、魁蚣精细胞发育经历了3个主要阶段,即早、中:和后期在这一系列变化过程中,精细胞内部变化主要表现在:*)精子细胞器 ’’的形成.原顶体迁移至预定的细胞核前端逐渐隆起发育成顶体;线粒体通过融合 和迁移形成精子中段;近、远端中心粒在核的后端凹窝中出现,远端中心粒向 后端延伸出轴丝.(二)精细胞核变化.核内染色质从颗粒状或团块状逐渐浓缩聚 集,到精核形成时,整个核形成了电子密度高而均匀的致密体,同时核的形状 从卵圆形变成圆桶形.(3)细胞质以胞吐的形式被大量丢弃,最后只留薄层胞 质于核膜与质膜之间及轴丝与质膜之间.精细胞经变态发育形成的精子形态具有 种的特异性. 2析跳 透射电镜观察表明:泥蛐、毛蛇、魁蛐及青蛐4种贝精子都属典型的鞭毛 型,由头部、中段与尾部三部分组成.()头部.由锥形顶体与圆桶状细胞核组 成.4种贝精子顶体的形态、大小及顶体下腔的形状与物质分布方面存在差异, 其中青钳顶体形态较为特殊.核的形态,泥蛆、毛蛐、魁蛐基本相似,只有核后 窝,无核前窝;青蛆精子核前、后窝都十分明显。(2)中段。由线粒体环绕近、 远端中心粒组成。线粒体数目略有差异,泥蛐及魁蛐都为5个;毛蛔5个,偶 见4个;青蚣5个,偶见6个。线粒体形态球状或椭球状。(3)尾部。4种贝 精子尾部都呈长鞭毛状,有轴丝和外包轴丝的质膜组成,轴丝起始于远端中心{。、.、…。。一……———,,-,- 粒未端,为典型的“ 9+2”结构。 f 3.生碴进化特征 通过4种贝形态结构的比较研究,并结合已报道的其它双壳类软体动物精 子结构特点,分析并指出了可以作为判定不同类群软体动物的生殖进化特征。 门)精子顶体及顶体下腔的形态结构变化是生殖进化的重要特征。(二)精核的 形态结构差异是系统演化的重要依据。(3)精子中段线粒体形态与数目是科、 3 属亲缘关系分析的依据. 4.亲缘关系 精子形态结构的相似程度可以反映出亲缘关系的远近,从4种贝精子的生 殖进化特征的比较研究可以看出,泥蛐、毛蛐、魁蛐三种贝精于形态结构比较 相近,具有较近的亲缘关系.而青蛆精子结构比较独特,表明它与另3种贝的亲 缘关系相对较远,可能在蛇科动物中有比较独立的进化地位.