头足类独特的精子转运方式

头足类是软体动物门的一个特殊分化类群,具有复杂的雌雄交配行为。其精子要经过包装、转运、储存和释放这一系列复杂的过程最终与卵细胞结合形成受精卵。本文综述了近年来有关头足类精子包装、转运和储存过程的研究概况。重点介绍了头足类雄性生殖系统的结构特征,分析了精子基本储存单元—精荚的形成过程,及精荚各部分结构在精子转运过程中所发挥的作用;比较了精荚放射过程和精子囊在雌性身体的植入方式,分析了产生不同植入方式的原因;探讨了各种头足类精子进入雌性纳精囊及在其中的储存机制。剖析了目前关于头足类精子转运、储存和利用等相关研究的不足及未来研究方向,论文旨在揭示头足类独特的繁殖和进化机制,为提高其人工繁育效率,有效开展资源增殖与保护提供科学依据。     

脉红螺形态学参数分析及其交配行为的观察

为探究脉红螺(Rapana venosa)的交配模式及交配前的性选择机制,本实验选取99个脉红螺成体进行形态学测量并分析6个形态参数的相关性。研究发现,脉红螺的壳宽、体螺层高、厣宽和厣高均与壳高有显著相关性(r≥0.8),与螺旋部高无相关性(r0.3),螺旋部高仅与壳高有弱相关性(0.3≤r0.5);进一步比较雌螺和雄螺的6个形态学参数,发现脉红螺不存在性别二态性现象。在室内养殖池内观察脉红螺交配行为,发现亲螺入池后2~4d,雌螺和雄螺陆续出现交配现象;脉红螺每次交配持续时间均小于96h,其中83.6%的交配在48h内完成;雌螺和雄螺的交配次数均在0~5次之间,交配间隔期在2.67~8.80d之间,且前2次交配的间隔期要长于其他间隔期;未发现脉红螺在交配前以外部形态特征作为选择依据。研究表明,脉红螺属于多雌多雄的混交模式。     

虎斑乌贼(Sepia pharaonis)繁殖行为谱分析

利用现场观察和数码摄像机记录的方法对虎斑乌贼(Sepia pharaonis)繁殖行为学进行研究。结果表明, 虎斑乌贼的繁殖行为谱包括游泳、休息、捕食、求偶、争斗、交配、产卵等行为, 虎斑乌贼早晚常离底游动觅食, 白天下沉水底, 捕食甲壳类和幼鱼等。在隐蔽阴暗处休息, 在交配行为上不是“一夫一妻”制, 存在一雌多雄交配现象, 交配前有较复杂求偶行为, 包括雄性争斗与对峙、雌性配偶的选择等, 交配为头对头的方式, 雌性受精不久便在产卵区轮流产卵, 卵呈白色, 半透明, 卵群葡萄状, 卵径约14-16mm, 长径约27-34mm。     

石磺精子利用规律的初步研究

在实验室条件下,对交配、产卵的石磺Onchidium sp.进行观察取样,对样本进行常规生物学数据测定,并对解剖个体的两性腺、两性管、受精囊和支囊用Bouin's液固定、切片.通过切片观察,了解石磺精子的形态、发生、运输过程与储藏情况以及受精规律.切片观察表明,精子在两性腺内经历精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞一系列形态变化之后暴发性增殖,充盈两性管的收集小管.精子储存存在着"高位储存规律",即在水平方向上处于相对高位处的支囊是异体精子的储存场所,而处于相对低位处的两性管的收集小管与受精囊是自体精子的储存场所;精子通过内部的恋矢和外部的精沟运输到头部的雄性附属腺处,并由其加工成精液,最后通过阴茎刺入对方个体的交配活动完成精子在个体间的运输.精子主要在受精囊里与卵子发生受精作用,未及时受精的精子或卵子在受精囊内会发生自融.同时发现繁殖盛期的石磺个体普遍偏小,符合"性别分配理论"的观点;且第一次交配能开启雌性功能的发展,之后发生雌雄功能转变的交配(S1×L2 ).石磺交配时间一般为1-5h,个别有长达4d的连续交配现象.数理分析认为受精囊的重量与交配时间存在极显著负相关关系(r=-0.922,P<0.01),而充当雄性功能的个体重与交配时间呈极显著正相关(r=0.706,P<0.01).     

锯缘青蟹精子塞的人工模拟

采用模拟人工授精、组织学及电子显微镜观察等方法,研究了青蟹精子塞的形成机制。结果发现,青蟹精子塞为雄性精液和雌性纳精囊开口处的分泌物在短时间内发生剧烈反应的产物,它们在短时间内从液态变为胶状结构,证明了精子塞是雌雄蟹的共同产物。雌雄蟹形成的精子塞的作用是,将精液颗粒、精荚等紧密联系在一起,部分精荚被拉伸破裂;有助于防止后续的雌雄交配,保护或保持精荚的完整及具有营养作用。     

金乌贼(Sepia esculenta)繁殖模式的分子学鉴定

我国金乌贼自然资源日渐衰退,为制定相应的保护措施,需要对金乌贼的繁殖模式进行分析研究。本实验在青岛海域采捕活体金乌贼成体22只,进行室内繁育。根据形态学判定参与受精产卵雌性有2只(F8,F18)雄性18只。为了进一步探索金乌贼的繁殖模式,对雌体F2纳精囊处交配后留下的精荚中的精子进行了微卫星DNA标记检测,发现至少2个雄性参与交配行为;同时,随机选取子代幼体87只,利用8个DNA微卫星位点进行亲权鉴定。结果表明:F8个体是42只幼体的母本,而剩余45只的母本是F18,由F8产卵孵化的幼体潜在父本是M4和M5,由F18产卵孵化的幼体潜在父本是M12和M13,每一个雌性可能与至少2个潜在雄性交配并受精。分析结果显示金乌贼繁殖模式存在一雌多雄关系,为科学维持和保护原种基因库,有的放矢地进行繁育、增养殖和人工放流工作提供重要支撑。     

中国对虾雄地虾交配能力和精荚再生的研究

于１９８７年中国对虾雄对虾交配能力进行了实验观察,干１９９４,１９９５两年进行补充实验。结果证明,在实验室条件下,保持雄对虾的相对数量而且有充足雌对虾供交尾选择的情况下,中国对虾雄对虾在一个交配季节中的自然交配能力可达到３－４次;交配后生成新的精荚并再次发生交配的平均时间约为３ｄ,但部分雄对虾交配次日即可生成新的精荚并再次发生交配行为;雌雄性比５：１和２：１对雄对虾在整个交配季节中的累计平均交配率     

曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)繁殖期行为谱特征的研究

自然海域中曼氏无针乌贼产卵亲体性成熟提前和小型化现象明显，这可能是一种适应性进化，人工干预背景下曼氏无针乌贼繁殖期行为的动态变化值得关注。2020年4-6月室内采用聚焦个体扫描法和定点连续记录法分别观察和记录了曼氏无针乌贼繁殖期的行为活动，并按其生活习性和行为的生物学功能等进行系统化分类，构建了繁殖期行为谱。结果表明，曼氏无针乌贼繁殖期行为谱主要包括三大类12种行为：（1）游泳行为主要分为前进和后退，繁殖期的雌性多处于静潜水底或静浮水中的状态；（2）捕食行为主要分为发现、定位、捕捉和咀嚼等系列动作，曼氏无针乌贼能够快速感知周围17.0-36.0 cm范围内的饵料，捕捉的有效距离为8.0-22.0 cm，能在2.0-10.0 s内完成对饵料的高效捕获；（3）繁殖行为复杂，主要分为求偶、伴游、交配、产卵等，其中求偶行为体现在雄性对雌性的自我展示、追逐配对和争斗护卫等过程，雄性在争斗护卫和伴游过程中的护雌行为尤为激烈。曼氏无针乌贼交配时采用"头对头"的方式，平均交配持续时间42.9 s。曼氏无针乌贼对产卵附着基有选择性且偏好于最初的附卵物，卵群对雌性产卵行为有诱导和刺激作用，每次产卵到附卵过程平均用时108.6 s。曼氏无针乌贼繁殖期行为谱特征的研究可为后续曼氏无针乌贼行为机制和基于全生活史的资源保护等方面提供理论依据。     

日本沼虾精子在真虾部Caridea生殖进化中地位的研究

用透射电镜技术研究了日本沼虾成熟精子的形态结构,并和真虾部其它动物及对虾部的精子结构作了比较分析,初步探讨了日本沼虾的进化地位。具备丝状核物质和泡状核物质是日本沼虾成熟精子的重要特征之一,真虾部精子的细微结构可以作为分类依据。日本沼虾精子顶体结构较对虾部简单,在系统进化上,可能处于较低的地位。     

硬骨鱼类精子超微结构及其研究前景

对近几年国内外硬骨鱼类精子超微结构的研究进行了综述。硬骨鱼类精子结构比较原始 ,可明显地分为头部、中段和尾部 ,但各部分结构在不同种属的硬骨鱼体中有一定差异 ,尤其是精子头部顶体有无植入窝及其发达程度 ,精子中段中心粒复合体的组成、“袖套”结构的对称性、线粒体的分布和形态及精子尾部侧鳍的有无及其发达程度等在不同种属的硬骨鱼体中有一定差异。通过分析这些精子结构的差异 ,可以明显看出种间亲缘关系 ,因此 ,精子超微结构研究在生殖进化生物学研究中具有广阔的前景。对不同硬骨鱼类精子表面大分子物质的分布、精子鞭毛的运动机制、侧鳍与受精率的关系及精子各结构的特征和功能的研究将有利于对硬骨鱼类受精生物学的研究。     

鱼类的性逆转和两性识别

鱼类中的性逆转现象很多,其中合鳃目中的黄鳝最引人注目。所有黄鳝的幼体,其体内只有卵巢,因此都是雌性,没有雄体。这些雌鳝的卵巢成熟后,经过排卵逐渐转变为精巢,并能育出精子,从而转变为雄鳝,此后终生不再改变。这种两性发生转变的现象,生物学上称性逆转或性翻转。黄鳝体内只有一套生殖腺,由雌变雄要经过卵巢、卵精巢,精巢三个阶段,因此它们的同龄个体没有雌雄之分,即黄鳝不是     

硬骨鱼类受精细胞学研究进展

对硬骨鱼类精子入卵的要素、单精受精的机制及雌、雄原核形成和结合等受精细胞学方面的研究进展进行了综述。对精卵识别的化学因素及精子入卵的机械动力因素的研究是目前精子入卵要素的主要研究内容。硬骨鱼类卵膜孔的特殊结构以及精子入卵后随即发生的皮层反应为其实现单精受精提供了保障。硬骨鱼类成熟卵处于初级卵母细胞中期 ,卵子产生后才逸出第二极体 ,雌、雄原核的结合方式应为嵌合 (或联合 )式 ,但其所经历的时间较短 ,与理论上有较大的差异。     

锯缘青蟹精荚移植人工授精初探

模仿雄性锯缘青蟹第一腹肢,根据其在交配中的作用机制,采用常规滴管为材料,利用酒精灯灼热拉制一个前端弯曲、侧扁、管径大小接近第一腹肢的人工交接器.以无钙离子的人工海水作为青蟹人工授精的缓冲液,缓冲液中加入适量庆大霉素.首次对青蟹采用类似硬壳交配的方式,将成熟雄蟹贮精囊内的精荚和精液成功移植至雌蟹纳精囊中.结果表明精荚的人工移植不会破坏成熟雌蟹纳精囊的内环境,其内精子具正常受精能力.未交配雌青蟹精荚的人工移植没有正常产卵,但性腺得以促进发育,并能进行正常的生殖脱皮.     

阳光紫外辐射对水生动物的影响及作用机制

阳光紫外辐射对水生动物个体水平如生长、发育和存活等方面产生不利影响.从DNA损伤、蛋白质损伤、呼吸爆发和细胞凋亡等方面较系统地分析了影响机制,另外,还从逃避紫外辐射、光保护物质、DNA修复、体内的抗氧化系统等方面分析了水生动物对阳光紫外辐射的响应机制.最后提出应当重点开展原位实验、长期效应、间接影响、群落及生态系统和响应机制等工作.     

太平洋牡蛎雄核发育卵中核行为的细胞学观察

利用荧光显微镜观察太平洋牡蛎正常卵子与雄核发育卵子在受精过程、减数分裂和卵裂早期中的核相变化。雄核发育单倍体是将强度为2.8mW.cm-2.s-1的紫外线照射30s的卵子与正常精子受精后得到的。结果表明,尽管紫外线照射并没有影响卵子的成熟分裂及雌性、雄性原核的形成,但使它们的发生过程滞后。在第1卵裂中期,雄核发育卵子中雌性原核并不像雄性原核一样形成染色体,而是形成1个浓缩的染色质小体(DCB)。第1卵裂后期,DCB不参与核分裂。第1卵裂结束时,DCB位于2个分裂球其中之一的细胞质内或在赤道板处被分割成2部分。实验结果首次提供了太平洋牡蛎雄核发育的细胞学证据。     

中国对虾精子的形态结构、生理生化功能的研究Ⅰ.精子的超显微结构

于1988—1989年,对中国对虾的成熟精子用透射电镜和扫描电镜进行了超微结构的研究,结果表明,中国对虾精子系单一棘突类型,主要由前端棘突、中间帽状体和后主体部构成;精子没有尾部,缺少线粒体,不主动运动。比较了来自雄虾体内和雌虾纳精囊内精子的相异之处,发现:(1)雄虾体内精子较粗短,棘突有螺旋结构,而雌虾纳精囊中的则相反;(2)雄虾体内精子核后细胞质带结构更完整,而雌虾纳精囊中精子核后细胞质带囊泡发达并常与质膜融合发生胞吐现象;(3)雄虾体内精子核膜比雌虾纳精囊精子核膜完整;(4)雌虾纳精囊精子的环状片层结构更发达。     

ArA,EPA和DHA在水生动物中应用的研究进展

ArA,EPA和DHA是水生动物卵巢中卵磷脂、精子中的磷脂酰乙醇胺以及卵母细胞等的主要组成成分,能够影响产卵率、受精率、卵径大小、卵黄囊的体积、孵化率及存活率等,这三种必需脂肪酸在细胞结构、物质代谢和能量调节等方面具有重要作用,能够维持细胞通透性,增强消化酶活性,从而促进水生动物的生长;还能够影响细胞吞噬能力及呼吸爆发强度,并可以通过控制与免疫相关的酶活性以及类二十烷的产生而增强水生动物机体的免疫能力;其中的ArA可以通过调节皮质醇以及其他未知途径调节水生动物抵抗各种应激的能力。对这三种高度不饱和脂肪酸对水生动物生长、繁殖、免疫功能的影响和抗应激能力以及三者之间的关系作了综述并提出了问题和展望,以期对水产养殖提供理论参考。     

水生动物行为生态学研究进展

水生动物行为生态学是动物行为生态学的重要分支，对理解水生动物的生存行为机制、指导渔业生产和保护濒危水生动物具有重要意义。近年来，随着新型研究技术和手段的出现，水生动物行为生态学在短时间内得到了迅速发展。水生动物行为多种多样，本文主要综述了水生动物行为生态学的研究方法与手段，探讨了水生动物运动行为、摄食行为、繁殖行为和集群行为等方面的研究进展，并展望了水生动物行为生态学的研究与应用前景，以期为水生动物行为生态学研究与应用提供借鉴和参考。     

虾类的嗅觉系统

嗅觉系统在大多数动物的生存和繁殖中起着重要作用.在陆生昆虫及一些水生生物中,性外激素有助于配偶的定位寻找,聚集素便于同种的集合,产卵激素诱导或中止动物的产卵,植物的挥发性物质有助于动物对食物的发现,等等.所有这些相互作用都有赖于嗅觉系统.由于生存环境的差别,不同动物嗅刺激物质是不同的.对水生动物来说,嗅觉的刺激物一般能溶于水,如酸和蛋白质之类;对陆生动物来说,可能是脂溶性的或水溶性的.由于嗅觉在摄食、交配及社会行为等多方面起着重要作用,研究嗅觉机理对了解这些行为是至关重要的.目前嗅觉的研究在哺乳动物、陆生昆虫、甲壳动物及鱼类报道较多,在此作者主要综述水生动物虾类嗅觉的研究进展并相应介绍所涉及的有关内容.     

水生动物热休克蛋白研究进展

由于栖息环境的特殊性,水生动物热休克蛋白的诱导及其生态意义具有不同于陆生动物的特性.本文总结了近年来水生动物热休克蛋白方面的研究进展,介绍热休克蛋白的调节机制及其功能,归纳水生动物热休克蛋白对温度、环境污染和其他因子的反应,着重分析热休克蛋白表达在水生动物中热耐受性和交叉保护中的作用,及其对水生动物分布和适合度的影响.