昆虫保幼激素Ⅲ对双齿围沙蚕卵细胞发育影响的初步研究

发布时间：2020-07-14 08:25

【摘要】：昆虫保幼激素Ⅲ(Juvenile hormoneⅢ,简称JHⅢ),又名返幼激素,是一类具有保持昆虫幼虫性状和促进幼虫或成虫期时性腺发育的半萜烯类物质。其主要功能包括两个方面:一是在昆虫幼虫时期保持幼体状态并促进其性腺发育,二是在昆虫成虫时期继续促进卵巢及卵细胞发育,广泛存在于多种昆虫体内,是常见的昆虫内分泌调控激素之一。近年来许多学者在双齿围沙蚕的研究中发现,沙蚕脑部可以分泌出一种具有保幼激素功能性质的激素—脑激素,该激素对沙蚕卵细胞的早期发育起到决定性作用。本实验通过对人工养殖的沙蚕饲喂含有不同浓度昆虫保幼激素饲料,在不同养殖周期内,从卵母细胞直径变化、卵细胞发育组织学及沙蚕雌成虫体壁卵黄蛋白表达等不同方面,验证了昆虫保幼激素Ⅲ对双齿围沙蚕卵细胞发育的影响。实验设定了1mg/kg、5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg五个不同的饵料浓度水平,在20、40、90天的培养周期内,分别测定了卵细胞直径以及异沙蚕体变异数量等上述实验内容的变化情况,得到了昆虫保幼激素对双齿围沙蚕卵细胞发育影响的初步研究。为进一步研究昆虫保幼激素及其类似物对沙蚕卵细胞发育的影响、人工调控沙蚕卵细胞发育进程以及沙蚕人工养殖生产,提供基础研究数据。具体研究结果如下：1.浓度为1mg/kg时,昆虫保幼激素Ⅲ饲料对沙蚕基本没有影响。在饲料浓度为5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg时,可以发现昆虫保幼激素Ⅲ对沙蚕成虫卵细胞的发育起到明显的促进作用,且在饲喂周期为20d时最为明显,此时各浓度组的昆虫保幼激素Ⅲ促进作用随着浓度的升高而加快。100mg/kg添饲处理组的增长效果最好。但在饲喂周期达40d时,50、100mg/kg添饲处理组的卵细胞发育在进入成熟后出现滞育现象,分析可能是高浓度昆虫保幼激素Ⅲ会抑制虫体进入下一生长阶段,但目前作用的机制及通路尚不明确,须进一步研究去证明它的抑制机制。实验结果表明,昆虫保幼激素Ⅲ可以促进沙蚕卵细胞的发育,并且不同浓度表现出不同程度的剂量效应,这种效应在养殖周期前20d内最明显,表明了昆虫保幼激素Ⅲ在调控沙蚕卵细胞发育进程中具有一定的敏感周期及不同的阈值范围。2.通过对不同浓度的昆虫保幼激素Ⅲ饲料下的双齿围沙蚕肠道、上皮细胞及卵子发生的组织切片观察,测定保幼激素对沙蚕身体组织的影响。发现在40d的人工养殖周期内,双齿围沙蚕肠道组织的肌肉层厚度、皱壁个数及皱壁厚度都与对照组无显著差异,体腔上皮细胞的厚度与对照组均显示为正常水平,卵细胞发育过程中没有造成细胞损伤。因此可以判定昆虫保幼激素Ⅲ在沙蚕卵细胞发育的过程中,是一种调控沙蚕卵细胞发育的优良激素。3.ELISA实验结果表明,通过投喂不同浓度的昆虫保幼激素Ⅲ饵料,在饲喂10d时各浓度组的卵黄蛋白表达量明显增加。除1mg/kg添饲处理组与对照组的4.卵黄蛋白表达量没有明显差异外(P0.05),5、25、50、100 mg/kg添饲处理组的卵黄蛋白表达量均大于对照组的表达量,且与浓度存在递增关系,100mg/kg添饲处理组的卵黄蛋白表达量达到最高与对照组相比存在极显著差异(P0.01)。饲喂20d时,25 mg/kg添饲处理组的卵黄蛋白表达量达到最高与对照组相比存在极显著差异(P0.01),50、100 mg/kg添饲处理组的表达量均低于对照组,并存在显著性差异(P0.05),饲喂40d时,5、25、50、100 mg/kg添饲处理组的表达量均低于对照组,表达量随着处理浓度的上升依次递减。结合卵细胞发育程度及卵细胞直径大小的结果来看,认为昆虫保幼激素Ⅲ对沙蚕卵细胞发育成熟后期无明显作用,或对沙蚕的后续变态产生抑制作用。实验结果证明,昆虫保幼激素Ⅲ在一定养殖周期及浓度范围内对双齿围沙蚕卵黄蛋白的表达量有着显著影响。5.通过计算人工养殖周期90d内各处理组与对照组的异沙蚕体出现个数,判定昆虫保幼激素Ⅲ在一定浓度范围内对双齿围沙蚕生殖变态的影响,发现50、100mg/kg添饲处理组对沙蚕异沙蚕体的形成有明显的抑制作用,25mg/kg添饲处理组对沙蚕异沙蚕体的形成有一定的促进作用,1、5mg/kg添饲处理组对沙蚕异蚕体的出现未见明显影响效果。
【学位授予单位】：大连海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S917.4
【图文】：

双齿围沙蚕

验方法不同浓度保幼激素Ⅲ对双齿围沙蚕卵细胞影响实验激素Ⅲ饲料制备雏鸡饲料与幼牙鲆饲料按照 2：3 的比例配置 1 Kg 饲料，按质量素 JHⅢ添加到人工饲料中，再使用粉碎机将混合饵料打磨成粉型动物饵料加工机制作成 2mm 大小的颗粒状饵料。人工饲料中 JHⅢ的浓度分别为 1mg/Kg、5mg/Kg、25mg/Kg、50mg/Kg、10槽制作与沙蚕投放 12 个 200×100×50 cm 培养槽编上序号 1-12，分上下两层放在钢加入消毒后的泥沙至 2/3 高度，将泥沙铺成斜坡状，并再出水口预的空地，为制作堵泥阀预留地方，接着用四分管连接、四分拐水通道并用钢丝箍紧放置掉落（如图 2-1）。每个培养槽投放 150 力强健的双齿围沙蚕。

双齿围沙蚕,进度,发育程度,处理组

直径在 94.2±9.8 μm 之间。在投饵 20 d 后，对照组与 1mg/kg 处理组卵母细胞发育等级都在 5.7±0.2，发育程度差距不明显,卵直径范围在 104±8.0 μm，发育程度增长略快的组为 5、25mg/kg 处理组，两组卵母细胞平均发育程度分别为 5.9、6.0，两组平均卵直径大于 110μm，经过单因素方差分析(P＜0.05)，与对照组相比表现出显著性差异，50、100 mg/kg 处理组卵母细胞平均发育程度明显快于对照组，其中，50mg/kg 处理组平均发育程度达到的 6.5±0.3 级，平均卵直径基本在 126.5±9.9 μm 左右，100mg/kg 处理组卵母细胞发育程度平均可以达到 7.1±0.4，最高可以达到 7.8 级，最大卵母细胞直径为 165.75 μm，卵膜外出现厚厚一层胶膜,经过单因素方差分析(P＜0.01)，与对照组相比表现出极显著性差异；在投饵 40 d 时， 1、5 mg/kg 处理组与对照组卵母细胞平均发育程度达到 6.4±0.3 级，平均卵直径达到 124±9.5 μm，且发现 5mg/kg 处理组有极少数卵母细胞发育等级达到 7 级，卵直径为 142.4μm，25mg/kg 处理卵母细胞平均发育程度达到 7.1±0.5，平均卵直径为 142.5±12.1 μm。50、100mg/kg 处理组卵母细胞发育程度全部都达到 7 级以上，平均卵直径为均大于 140 μm。

卵径,增长速率,卵母细胞

第二章昆虫保幼激素Ⅲ对双齿围沙蚕卵母细胞发育的影响发育速度出现了不同程度的增长，在培育周期为 20 天时沙蚕卵细胞增长速率着 JHⅢ处理浓度的升高呈阶梯式上涨，保幼激素含量越高，卵细胞增长速率块，而在培育周期为 40 时，卵细胞的增长速率随着 JHⅢ处理含量的。卵母细胞在初始阶段发育差距不明显，体腔内卵母细胞基本都同属于次级母细胞后期阶段，饲喂 20 d 后，1mg/kg 添饲处理组卵母细胞的增长速度相对对照组卵母细胞增长速度而言差异不显著（P＞0.05），5、25 mg/kg 浓度处理卵母细胞增长速度相对于对照组有一定程度的提升，50、100mg/kg 浓度组卵细胞的增长速率较对照组有极大的提升，其中 100mg/kg 浓度组的细胞增大速达到 53.93%，经单因素方差分析，结果表现出极显著差异性（P＜0.01）；饲40 d 后，1、5、mg/kg 浓度处理组与对照组卵母细胞增长速率没有明显差异50mg/kg 的增长速率出现大幅度降低与对照组增长速率差距不明显，100 mg/组卵母细胞增长速率极大幅度下降，甚至低于对照组。25 mg/kg 组浓度增长速稍高于对照组，经过单因素方差分析结果表现为显著差异（F=152.6,P＜0.05）。

【参考文献】