中华绒螯蟹大颚器官超微结构的研究

中华绒螯蟹大颚器官超微结构的研究 Ξ 中华绒螯蟹大颚器官超微结构的研究 杜育哲 郭世宜 樊廷玉 王良臣 顾景龄 (())南开大学生命科学学院, 天津, 300071天津农学院水产科学系, 天津, 300381 摘要 () () 用透射电镜对中华绒螯蟹 大颚器官 的超微结构及眼柄切除后的变化进行了 E r ioch e ir s inens isM O M O 研究. 中华绒螯蟹具大颚器官一对, 位于大颚正后方大颚腱的基部. 由许多细胞团组成, 细胞团间广布血淋 M O 巴通道和血淋巴窦. 细胞核内密集的异染色体聚集在核质的外缘, 细胞质内有两种不同类型的无颗粒内质网及 大量形状各异的线粒体. 与血淋巴通道相连的细胞膜, 呈现不同程度的内陷和皱褶. 眼柄切除后,中无颗粒 M O 内质网数量减少, 线粒体膨大, 空泡数量增多. 关键词: 中华绒螯蟹; 大颚器官; 超微结构; 眼柄因子 中图分类号: 952Q 0 引 言 8 () 甲壳动物的大颚器官 简称最早是 1968 年由 提出的, 现已被证明是存在于多种甲壳 M O L e R o u x () () 动物的内分泌器官, 其分泌产物主要为法呢酸甲酯 ,的化学结构与昆虫保幼激素 很相似, 同 M F M F JH 为甾类激素,仅比 少一个半环氧基, 也具有 的生物活性, 对甲壳动物生长发育和繁殖有重要调 M F JH JH 7 10 节作用. 的分泌活动受眼柄因子的抑制和调节.M O 中华绒螯蟹是我国重要的经济蟹类, 广泛分布于我国东南沿海. 近年来人工养殖业蓬勃发展, 但在生产中, 由于性早熟导致蟹个体变小, 严重影响了经济效益. 现已证明, 蜘蛛蟹的与其雌性卵巢活动周 M O 7 期密切相关. 故本文对中华绒螯蟹的超微结构和眼柄切除后的变化进行了初步研究, 旨在为 M O M O 进一步探讨其早熟的生理机制提供一定的参考. 材料与 1 本实验所用材料是 1997 年 4, 5 月从天津鸭淀水库购得的健康一龄蟹. 活体解剖, 迅速取出M O , 立 即放入 215% 的戊二醛中固定, 后用 011的磷酸缓冲液漂洗三次, 再固定于 1% 的锇酸中 2, 丙酮逐 ƒm o lL h 级脱水, 812 环氧树脂包埋, 2型超薄切片机切片, 醋酸双氧铀和柠檬酸铅双重染色, Epo n L KB IV P h ilip s 400透射电镜下观察、拍照.EM ST 2 结果与讨论 ( ) ( 中华绒螯蟹为一对 箭头所示, 位于大颚正后方两大颚腱的基部, 腱从大颚延伸到背面的壳 图 M O )1. 低倍镜下可见由许多细胞团组成, 细胞团间分布有血淋巴通道, 通道间以血淋巴窦相连, 血细胞、 M O 血管组织和支持细胞等在血淋巴通道及窦内可见. 血细胞在窦内较多, 通道内较少, 并且现出两种不同 (() ) 类型, 即有颗粒型 图 3和无颗粒型 图 2, 5, 有颗粒血细胞的细胞核都不太规则, 密集的异染色体分布在 Ξ 收稿日期: 1998209206 核质边缘. 脂肪颗粒、线粒体及空泡散落于细胞质中, 线粒体分布离核较近, 而脂肪颗粒靠近细胞膜较多. 无颗粒血细胞细胞质内仅有少量线粒体和空泡, 无脂肪颗粒. 一层不随膜内陷的基膜. 细胞膜的内陷程度差别较大, 内陷多而大的细胞, 细胞器及空泡也相对较多 (())图 5, 6. 细胞膜内陷少而小的细胞则相反, 细胞基质较多, 充满整个细 胞 图 4. 与基膜相对的另侧 M O 细 胞 膜 上, 向 外 伸 出 大 量 单 层 膜 的 微 绒 毛, 微 绒 毛 间 散 布 大 () 量空泡 图 6, 高倍镜下可见细 胞内的空泡通过胞吐作用进入 ()微绒毛中 图 7. 细 胞 膜 内 陷 大 的 细 胞, 细 胞 器 也 大 量 增 生. 在 眼 柄 未 切 除的细胞内分布大量的无 M O 颗 粒 内 质 网, 表 现 出 两 种 不 同 的 形 态 类 型, 一 种 是 高 度 汇 合 ( ) 的 小泡和小管 图 6为平滑型 ( ) 内 质 网 , 有 时 可 见 它 与 SER 微体、双层膜的空泡相联系. 另 一 种 为 管 状 构 型, 有 的 平 行 排 () 列成高度汇合的长管 图 4, 9, () 有的呈盘旋的螺层状 图 10为 ( )管 状 内 质 网 . 细 胞 T ER M O 内 的 线 粒 体 数 量 也 较 多, 尤 其 在靠近微绒毛面和内陷的基膜 面大量聚集, 其大小、形状差别 () 较大 图 5, 6, 有杆状、圈状等, 线 粒 体 基 质 内 主 要 为 片 状 嵴. 细 胞 内 还 可 见 一 些 空 泡, M O 比 绒 毛 中 的 个 体 要 小, 近 似 圆 形, 在不同细胞内, 其数量变化 较大. 此外一些微体、着色深的 脂肪颗粒及弥散的细胞基质也 () 出现在细胞质内 图 4, 6.M O 观察眼柄切除后不同时期 细 胞 的 超 微 结 构, 单 侧 眼 M O 图 1, 11 中华绒鳌蟹大颚器官的超微结构 柄切除后第 9d 的M O 细胞, 与 , 11 1F ig U ltra struc ture of m an d ibular organ in E r ioch e r i s in en s is 细胞膜内陷和细胞器较多的未() () : 无颗粒血细胞 ; : 基膜 ; : 血 A H ag ranu la r h em o cy te sBL ba sem en t lam e lla rC ( ) ( ) 淋 巴 通 道 ; : 细 胞 内 含 物 ; : 线 粒 体 h em o lym p h ch anne l Iinc lu sio n M 细 胞 差 别 不 切 除 眼 柄 的 M O () () () ; : 微 体 ; : 微 绒 毛 ; : 细 胞 核m ito cho nd r ia M bm ic ro bo dy M vm ic ro v illiN () 大, 只是 较少 图 8, 而单 T ER ( ) () () ; : 质膜 ; : 血淋巴窦 ; : nuc leu sPM p la sm a m em b raneSh em o lym p h sinu sSER 侧眼柄切除后 11又切除另侧 d ( ) ( 平 滑 型 内 质 网 ; : 管 状 内 质 网 sm oo th endop la sm ic re t icu lum T ER tubu la r ( ) 眼柄第 4图 2和双侧眼柄切d ) (); : 空泡 .endop la sm ic re t icu lum V ve sic le s 细 胞, 不 仅 除 后 第 13d 的 M O () 放大倍数 1. ×2, 2. ×2000, 3, 5. ×5000, 6. ×4000,en la rge m u lt ip le失去大量 T ER , 而且细胞质内 8. ×2400, 7. 9, 10. ×24000, 11. ×40000 空 泡 明 显 增 多, 几 乎 充 满 整 个 细胞, 细胞基质较少. 线粒体也有些变化, 形状有些肿大, 在双侧眼柄切除后第 13d 的M O 细胞内, 还见到 () 了同心圆状线粒体 图 11, 但数量较少. 无论细胞质如何变化,细胞的细胞核基本没有变化, 核为圆形, 有一个核仁, 多个核孔, 着色深的 M O ()异染色体沿核质外缘密集排列 图 8. 甾类化合物分泌细胞普遍具有丰富的无颗粒内质网和高尔基体, 不同形状、大小的线粒体及脂肪颗2 粒, 中华绒螯蟹M O 细胞的超微结构与上述特点基本相似. 的细胞膜的基膜面具有丰富的内陷和皱褶, 且内陷与细胞器和空泡的多少保持一致, 这可能和M O M O 的分泌时期有关. 内陷程度较大, 细胞内细胞器和空泡较多的M O 细胞, 可能是处于分泌旺盛的细 胞. 细胞膜的这种内陷, 增加了细胞和血淋巴通道的接触面积, 有利于胞吐及渗透作用, 有利于细胞和血淋 巴间的物质代谢. 另外广布于中的血淋巴通道也为物质运输提供了便利.M O ( 中华绒螯蟹细胞内的无颗粒内质网具有一种 和两种 两种 与蓝蟹 . M O SER T ERT ER C a l l in ec tes 11 ) 的 很相似, 但蓝蟹中还有一种瓣状构型的 在河蟹中未观察到. 在昆虫的咽侧, sap id u sT ER M O T ER 3 6 和小鼠的黄体中也常见这两种形态的 在昆虫中是 的甲酯合成场所. 此外细胞中两极分布 , 体T ER JH 的大量线粒体, 可能为M O 分泌活动提供了能量. 1 () 中华绒螯蟹细胞内可见一些微体, 且常和 相联系. 在大龙虾 M O SER H om a ru s am e rica n u s M O 6 和蝗虫的咽侧体中也可观察到这种结构, 都和甾类物质的分泌有关. 此外高尔基复合体对甾类化合物合 2, 9 成有一定作用但在中华绒螯蟹M O 细胞内, 仅发现极少的高尔基复合体存在, 此问题有待进一步探 , 讨. 在甲壳类十足目动物的眼柄中普遍存在神经内分泌器官——2窦腺复合体, 对甲壳类生理功能有多 X 10 种调节作用, 对的分泌有直接抑制作用. 中华绒螯蟹眼柄切除后,细胞的超微结构出现了几个 M O M O () 变化: 数量减少, 线粒体膨大, 部分呈同心圆状, 这与文献4, 5 中描述的蜘蛛蟹 T ER L ibin ia em a rg in a ta 在眼柄切除后细胞的变化基本一致. 蜘蛛蟹在眼柄切除 1, 3. 5 个月后, 其细胞内几乎没有无颗 M O M O 粒内质网, 线粒体全呈同心圆状. 在蓝蟹未切除眼柄的细胞中也发现了这种同心圆状线粒体, 其功能 M O 11 可能是负责固醇侧链的切除. 中华绒螯蟹细胞内及微绒毛中可见空泡, 且常和 、线粒体相联系, 眼柄切除后空泡数量大 M O SER 增, 高倍镜下可见细胞内的空泡通过胞吐作用进入到微绒毛中, 通过液相色谱测定发现眼柄切除后数 M F 1 量也骤增, 因此空泡很可能就是的分泌产物而 和线粒体很可能与的产生有关, 当然 , M O M F SER M F 这也说明了正常状态下,受到来自眼柄的抑制调节作用.M O 参 考 文 献 1 B ya rd E H , Sh ive r s R R , A ik en D E. T h e m and ibu la r o rgan o f th e lo b ste r, H am a ru s am e r icanu s. 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T h e ch an n e ls o f h em o lym p h su b d iv ide th e M O in to . . co rd sE ach co rd is com po sed o f m an y app ro x im a te rec tan g le ce llsT h e k a ryop la sm co n ta in s . p a tch o f co n den sed ch rom a t in c lo se ly a sso c ia t in g w ith th e n u c lea r en ve lop eT h e p la sm a m em b ran e bo rde r in g th e b a sa l lam in a co n sist s o f in vag in a t io n s in va ry in g deg ree w h ich m ay . se rve to in c rea se th e su rface a rea fo r m e tabo lic ex ch an geA p rom ien t fea tu re o f M O ce ll is tw o d ist in c t typ e s o f ag ran u la r en dop la sm ic re t ic lum. F u r th e rm o re, n um e ro u s m ito cho n d r ia、 、. ve sic le sm ic ro bo d ie s an d lip id lik e in c lu sio n s sca t te r th ro u ho u t th e cy top la smT h e M O ce ll . h ave seve ra l ch an ge s o ccu r in th e u lt ra st ru c tu re fo llow in g eye sta lk ab la t io nT h e se in c lu de lo ss . o f som e T ER an d in f la te o f m ito cho n d r ia l st ru c tu reT h e am o u n t o f v isic le s in c rea se s an d f ill . 2.th e en t ire ce llsT h e u lt ra st ru c tu re fea tu re s revea l M O ce lls m ay b e ste ro idsec re t in g ce lls Key words: E r ioch e ir s inens is; m and ibu la r o rgan; u lt ra st ruc tu re; eye sta lk ab la t io n