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优雅蝈螽雄性附腺结构的观察

2017-12-02关晓利

关键词:乳白基膜电子密度

关晓利

(山西大同大学生命科学院,山西大同037009)

优雅蝈螽雄性附腺结构的观察

关晓利

(山西大同大学生命科学院,山西大同037009)

通过超薄切片技术,对3种腺管的结构进行了研究。观察表明:3种腺管的结构类似,由外向内依次为围膜、肌肉层、基膜和上皮细胞层。上皮细胞为分泌细胞。在乳白短腺管中存在双层上皮细胞层,且有细胞凋亡的现象。另外还发现上皮细胞中存在多个核仁以及类似微生物内的包涵体结构。

优雅蝈螽;雄性附腺;结构

雄性附腺(male accessory glands,MAG)是雄性生殖系统的重要组成成分,在昆虫生殖过程中起重要作用。在一些昆虫中,如鳞翅目昆虫的附腺存在区域分化并产生2种类型的分泌物,然而在直翅目昆虫中,却存在7~15对腺管并只产生一种分泌物。每个腺管包括一个单层上皮细胞层和外面的肌肉层组成,其中上皮细胞的微细结构取决于其发育阶段和分泌的物质的性质[1]。附腺分泌物成分复杂,含有碳水化合物、氨基酸、肽类、蛋白质、脂类、JH或蜕皮激素等,说明雄性附腺生理功能的多样性和复杂性[2-3]。

附腺在成体昆虫中才起作用,其分泌物对精子的转移以及雌虫从精子进入雌虫生殖道内到产卵过程中的行为都具有重要影响[4]。此外,其分泌物还可以保护、储存和激活已交配雌虫体内的精子,诱导雌虫进入性不应期和降低雌虫的性引力,控制卵的发育并且可以诱导排卵和产卵等[5-8]。

1 材料和方法

优雅蝈螽购置于保定市东风桥市场,在实验室单笼单头饲养。室温下迅速分离优雅蝈螽附性腺并固定于2.5%戊二醛中1 h,磷酸缓冲液漂洗,锇酸后固定2 h。漂洗后将材料进行梯度酒精(30%~100%)脱水,之后转移到丙酮中,最后包埋在Epon812中。超薄切片后,柠檬酸铅和醋酸铀染色并通过JEM-100SX电镜进行观察。

2 结果

在电镜下,观察到3种腺管均有类似的层次结构,见图1。

乳白长腺管:层次结构多为由内而外为上皮细胞层、基膜和围膜,在某些部位有较薄的肌肉层存在。上皮细胞扁平,其中富含粗面内质网,含有大量的平行膜囊;线粒体数量众多且多分布于细胞核与管腔之间;靠近基膜的一侧通常有较多的含低电子密度物质的泡状结构;细胞核较大,占细胞的体积比例也较大,沿管腔成椭圆状,且存在多核仁;几乎在每个上皮细胞中都含有1~2个“聚集体”,且分布部位不定,既可位于细胞中央,也可靠近基膜,在其周围分布有大量的粗面内质网;细胞连接较为紧密,但在某些部位两上皮细胞间会有少量空隙,在靠近管腔的部位,上皮细胞间靠一种类似桥粒的结构连接;上皮细胞顶端微绒毛成泡状,分泌物为高电子密度的物质。

透明腺管:管壁层次结构与乳白长腺管类似。上皮细胞扁平,富含内质网片层,有的细胞在核周围存在大量的滑面内质网囊泡结构;线粒体较多,多分布于细胞核与管腔之间,肌细胞线粒体明显;细胞核呈长的圆柱状,结构较为松散,且存在多核仁现象;细胞内除存在与长腺管中相同的“聚集体”之外,还存在另外一种形状不规则,但富含电子密度透明物质的“聚集体”,在其周围存在大量的内质网囊泡结构;上皮细胞之间存在物质交换,与长腺管类似,在靠近管腔的部位由类似桥粒的结构连接;在管腔一侧可以看到微绒毛结构以及形成的富含电子密度透明的分泌泡;在管腔中的分泌物并不均匀,包括上面说到的富含电子密度透明的分泌泡、富含电子密度中等的分泌泡以及小的膜泡流3种形式。

乳白短腺管:该类型腺管的主要特征有:层次结构结构明显,其中肌肉层肌细胞核呈帽状,肌肉层间还存在内含颗粒状物质的泡状结构,但有些部位并不存在肌肉层;富含粗面内质网形成的片层结构;线粒体数目众多,在整个上皮细胞各部位均有分布;大多部位存在双上皮细胞层,靠近管腔的胞层出现核凋亡现象,细胞核凋亡形成多个圆形电子密度中等的圆球状结构,同样存在“聚集体”结构;在靠近基膜的胞层出现多核仁现象,核内物质松散;靠近管腔部位的上皮细胞间由类似桥粒的结构紧密连接;上皮细胞内侧存在微绒毛形成的膜泡结构,且可观察到含有高电子密度物质的分泌泡,分泌物由小的泡状结构逐渐汇聚成大的泡,腔内分泌物较为均一,均为高电子密度物质。

图1 乳白长腺管的超微结构

3 结论

综上所述,优雅蝈螽雄性附腺腺管根据其长度、形态和分泌物的染色特性,可被分为3类:乳白长腺管、透明腺管、乳白短腺管。腺管由内而外依次为上皮细胞层、基膜、肌肉层和围膜。上皮细胞具有分泌细胞的典型特征,如含有大量的粗面内质网、滑面内质网、高尔基体、线粒体、微绒毛及膜泡等结构;同时,在上皮细胞中还存在多核仁、类似“包涵体”的结构等。

[1]Wolfner M F.Tokens of love:functions and regulation of Drosophila male accessory gland products[J].Insect Biochem Mol Biol ,1997,27:179-192.

[2]Park Y I,Remaswamy S B,Srinivasam A.Spermatophore formation and regulation of egg maturation and oviposition in female Helio⁃this virescens by the male[J].J Insect Physiol,1998,44:903-908.

[3]Jin Z Y,Gong H.Male accessory gland derived factors can stimulate oogenesis and enhance Oviposition in Helicoverpa armigera(Lepidotera:Noctuidae)[J].Arch Insect Biochem Physio ,2001,46:175-185.

[4]Gillott C.Male accessory gland secretions:modulators of female reproductive physiology and behavior[J].Ann Rev Entomol,2003,48:163-184.

[5]Gillott C.Male insect accessory glands:funtions and control of secretory activity[J].Invertebr Reprod Dev,1996,30(13):199-205.

[6]Leopold R A.The role of male accessory glands in insect reproduction[J].Annu Rev Entomol,1976,21:199-221.

[7]Happ G M.Maturation of the male reproductive system and its endocrine regulation[J].Annu Rev Entomol,1992,37:303-320.

[8]Raina A K.Male induced termination of sex pheromone production and receptivity in mated females of Heliothis zea[J].J Insect Physiol,1989,35(11):821-826.

〔责任编辑 杨德兵〕

Structure of Male Accessory Glands in Gampsocleis Gratiosa

GUAN Xiao-li
(School of Life Science,Shanxi Datong University,Datong Shanxi,037009)

Male accessory glands of Gampsocleis gratiosa Brunner were observed by transmission electron microscopy.The re⁃sults showed the ultrastructure of 3 types tubule gland are similar,which consists of peritoneal membrane,muscle layer,basement mem⁃brane and epithelium layer.The epithelial cells show feature of synthesis and secretory of protein.In short opalescent glands,double layers of epithelium cells and apoptotic bodies are found.More than one nucleoli and the material similar to the inclusion body in micro⁃organism are oberved.

Gampsocleis gratiosa;male accessory gland;structure

Q969.9

A

1674-0874(2017)05-0054-03

2017-05-30

关晓利(1963-),女,山西大同人,副教授,研究方向:细胞生物学。

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