优雅蝈螽顶体发生及其组分的研究

发布时间：2017-12-23 04:03

本文关键词：优雅蝈螽顶体发生及其组分的研究　出处：《河北大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：直翅目包括螽亚目和蝗亚目,螽斯总科和蟋蟀总科是目前螽亚目中最主要的研究类群,分别采集蝗亚目、螽斯总科和蟋蟀总科的常见种,对其精子发生过程进行石蜡切片观察,结果显示:在精子发生过程中,蝗亚目和蟋蟀总科的精子头部朝向精巢小管游离端部,鞭毛朝向精巢小管基部,最终精子尾部首先从精巢小管释放;但是在螽斯总科的精子形成中,与蝗亚目和蟋蟀总科相反,螽斯总科精子的头部朝向精巢小管基部,鞭毛朝向精巢小管游离端,精子头部先从精巢小管出来。这种精子形成中的极性差异可能与受精作用相关,而精子顶体是参与受精的关键细胞器。优雅蝈螽Gampsocleis gratiosa Brunner von Wattenwyl隶属于直翅目螽斯总科,其精子顶体大、结构典型,成虫易于饲养,可以作为研究直翅目精子顶体发生的模式物种。本论文利用透射电镜技术、荧光标记技术和PAS多糖染色技术对优雅蝈螽精子顶体发生中的结构及形态变化进行研究;通过超微结构和PAS特异性染色比对证明了顶体复合体的物质组成;并通过细胞松弛素处理的方法分析微丝在顶体发生中的作用。本研究为螽斯总科精子顶体发生机制的研究提供依据,为进一步研究直翅目昆虫精子形成机制及进化关系奠定基础。通过石蜡切片、冷冻切片和超薄切片技术,依据顶体和细胞核之间的相对位置和形态变化,将优雅蝈螽的顶体发生分为7个时期,分别为:圆形早期、圆形中期、圆形晚期、菱形期、柱形期、转化期和成熟期。顶体发生开始于高尔基体分泌物聚集形成原顶体,在圆形早期和中期,原顶体不断增大并逐渐向细胞核靠近,此时的原顶体位于细胞核后端,同时细胞核体积减小且核内遗传物质重新分布使整个细胞核更加致密;在圆形晚期,细胞核与原顶体体积相近,且原顶体黏着细胞核翻转到达细胞核顶端形成顶体本体;在菱形期,顶体本体开始沿着细胞核两侧延伸扩展,且顶体开始出现;之后顶体本体继续沿着细胞核两侧延伸,顶体体积增大并同样沿着细胞核两侧延伸;最后在顶体本体外围产生顶体外层,形成了完整的箭状顶体复合体。通过石蜡切片技术结合PAS多糖染色,证明了原顶体及顶体本体中有多糖存在,细胞内多糖常与蛋白结合形成糖蛋白,因此,本文认为原顶体及顶体本体主要由糖蛋白组成。荧光标记F-actin的结果表明微丝的出现、形态、位置以及动态变化始终与顶体形成一致,因此推测微丝是顶体的组成成分之一。荧光标记技术和透射电镜技术的结果分析表明:在整个顶体发生过程中,微丝和微管都起到重要作用。微丝的动态变化与顶体形成一致,微丝作为顶体复合体的一种组分对顶体形成起构架支撑作用;微管出现在细胞核外周和顶体复合体的外围,对细胞核和顶体的形态构建起塑形作用。通过细胞松弛素处理的方法研究微丝在优雅蝈螽精子顶体发生过程中的变化,结果发现在顶体形成的晚期,两组精细胞中微丝没有明显差异,但是在顶体形成早期,经细胞松弛素处理后微丝明显减少且分布更加松散。该结果从侧面证明了微丝在顶体发生中起重要作用。综合分析研究结果,总结如下:1.从精子发生的角度分析,蟋蟀总科与蝗亚目在进化关系上较螽斯总科更为接近。2.根据细胞核与顶体的形态和位置变化,将优雅蝈螽精子顶体发生分为7个时期:圆形早期、圆形中期、圆形晚期、菱形期、柱形期、转化期和成熟期。结合微丝和微管的分布,本文绘制了优雅蝈螽精子顶体发生的模式图。3.优雅蝈螽顶体本体主要由糖蛋白组成,微丝是顶体的组成成分之一。推测微丝对顶体复合体的形成起构架支撑作用,微管对顶体复合体和细胞核起塑形作用。
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q964

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