外源类固醇激素对中华绒螯蟹幼蟹精巢发育影响的初步研究百度文精.docx
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外源类固醇激素对中华绒螯蟹幼蟹精巢发育影响的初步研究XX文精
第16卷 第1期1998年3月
东 海 海 洋
DONGHAIMARINESCIENCE
Vol.16 No.1
Mar.,1998外源类固醇激素对中华绒螯蟹
幼蟹精巢发育影响的初步研究
康现江* 刘志民 周可新 王所安
(河北大学,保定,071002
【内容提要】 本文报道了17-甲基睾丸酮和17-雌二醇两种外源类固醇激素对中华绒螯蟹幼蟹精巢发育的影响。
17-甲基睾丸酮可促进中华绒螯蟹幼蟹
精巢发育,即精巢指数增大、加快精子的形成;17-雌二醇对上述指标有抑制作
用;酒精则对其无影响。
关键词:
中华绒螯蟹 精巢发育 17-甲基睾丸酮 17-雌二醇
近年来,各地广泛开展中华绒螯蟹(以下简称河蟹蟹苗人工孵化和成蟹养殖,在河蟹养殖上性早熟是普遍存在的问题之一,严重影响河蟹的产量和质量。
影响河蟹的生长和发育有诸多因素,如河蟹血淋巴中含有17-雌二醇和睾酮,它们影响其生殖腺的发育[1],即影响其生殖内分泌系统。
但以外源激素注射对河蟹生殖组织有无影响尚未见报道。
研究这方面的问题可能有助于了解其性早熟原因。
为此,我们做了外源类固醇激素17-甲基睾丸酮和17-雌二醇对河蟹幼蟹精巢发育影响实验,旨在为尽快了解河蟹性早熟问题,实现河蟹生长和发育的人工调控提供基础资料。
1 材料和方法
中华绒螯蟹雄性幼蟹40只(1995年春季孵化的个体,体重13.5±1.1g,随机分组,分放于4个水族箱中(1m×0.4m×0.5m,水位为0.2m,水源为放置2天后的自来水,水温在23~28℃之间,pH值为8.0~8.2。
水中设置砖瓦洞穴,放置水藻,充气泵充气,定时投饵,隔天换水。
实验分为四组:
17-甲基睾丸酮实验组(17-T、17-雌二醇实验组(17-E、酒精组(C1及空白组(C2。
将17-甲基睾丸酮和17-雌二醇分别溶于1%酒精中,激素含量为1g/dm3。
激素实验组每次每只注射50mm3激素酒精溶液,C1组每次注射50mm3的1%酒精,C2组为对照组。
1995年7月24日至8月7日每三天注射一次,共注射5次,由左侧第三步足基节与底节间关节膜注入肌肉中(微量进样器50mm3。
本文于1996年7月1日收到。
本文初稿得到堵南山教授和赖伟教授审阅修改,谨致谢忱。
* 现为华东师范大学博士研究生。
第7天和第14天分别从各组中取出4只(实验过程中4个组各死亡1~2只,麻醉擦干,称体重,解剖取出精巢、肝脏,吸干称鲜重。
精巢用波因氏(Bouin’s液固定,石蜡切片(厚6~8m,H.E.染色。
Olympus(BH-2显微镜观察照相。
用下列公式计算精巢指数TI、肝脏指数LI和精巢与肝脏的质量比T/L。
TI=TX×100%
LI=LX×100%
式中:
T——精巢鲜重;L——肝脏鲜重;X——蟹体鲜重。
图1 不同处理对河蟹幼体精巢指数的影响2 结 果 2.1 两种类固醇激素对河蟹幼蟹精巢指
数和肝脏指数的影响
幼蟹精巢尚小,但形态完整,无畸形。
注射激素后,四组幼蟹的精巢均有不同程
度增重,精巢指数大小不同(见表1、图
1。
C1和C2组幼蟹在第7天和第14天的
精巢指数较接近,没有明显差别;而17-
E组幼蟹第7天和第14天的精巢指数与
对照组幼蟹相比,明显低;17-T组幼蟹
与对照组幼蟹相比,则明显高。
第7天和
第14天四组幼蟹的肝脏也有不同程度的增重,肝脏指数也有不同程度的增大,但四组幼蟹第7天的肝脏指数和第14天的均无明显差别。
表1 不同处理对河蟹幼体精巢指数和肝脏指数的影响组别
时间指标C1C217-E17-T7天
14天7天14天7天14天7天14天精巢指数0.171
0.2360.1730.2250.1410.1730.2570.360标准差0.021
0.0190.0130.0140.0100.0200.0210.022肝脏指数5.90
6.145.846.205.966.245.946.20标准差
0.320.390.410.320.410.380.500.392.2 两种类固醇激素对河蟹幼蟹精巢与肝脏质量比的影响
肝脏是河蟹体内的消化腺,它与生殖腺的生长和发育有极为密切的关系。
注射激素后,四个实验组中幼蟹的精巢与肝脏质量比值在第7天和第14天有不同程度的增大(见图2。
C1、C2组幼蟹第7天和第14天的T/L值分别为0.030、0.029和0.036、0.038,没有明显区别。
与对照组幼蟹相比较,17-T组幼蟹T/L值分别为0.044和0.057,
・40・东 海 海 洋16卷1期
图2 不同处理组河蟹幼体T/L值
此值明显地高。
17-E组幼蟹的T/L值分别为
0.024和0.028,则明显低。
2.3 两种类固醇激素对河蟹幼蟹生殖细胞发育
的影响
河蟹的精巢由许多生精小管构成,小管间充填
结缔组织,结缔组织间分布着许多血窦。
从横切面
看,生精小管管壁一侧为生发区,另一侧为单层柱
状上皮。
生精小管内壁生发区内,生殖细胞不断增
殖,形成不同成熟度的生殖带,逐步向管腔推进。
精原细胞靠近基膜处,椭圆形,细胞直径为11.9±0.5m;初级精母细胞直径为8.9±0.8m,核直径为4.5±0.2m;次级精母细胞直径为6.4±0.6m,核直径为3.5±0.3m;精细胞球形,直径为5.3±0.2m,核直径为1.6±0.19m;成熟精子呈扁球形,核似杯状。
对各组幼蟹精巢小管内各期的生殖细胞数量进行了统计,对照组幼蟹精巢多数生精小管内为精原细胞和精母细胞,少数生精小管内有精细胞和精子(图版-1。
与对照组幼蟹比较,酒精组幼蟹精巢生精小管多数充满了精原细胞和精母细胞,精细胞和精子的数量也很少(图版-2;17-E组幼蟹精巢生精小管内生殖细胞绝大多数为精原细胞(图版-3,且发现有些生精小管内仅含有很少量的生殖细胞(图版-4;而17-T组幼蟹生精小管内有较多的精细胞,约有1/3生精小管内充满了精细胞(图版-5,并发现一些生精小管内有很多精子(图版-6。
3 讨 论
3.1 外源类固醇激素对河蟹幼蟹精巢和肝脏质量比的影响
许多甲壳动物的能量以糖元和脂肪的形式存在于中肠腺(河蟹的肝脏中,在十足目甲壳动物生殖腺发育过程中,肝脏储存脂肪的动用与生殖腺的关系存在两种方式,即生殖腺脂肪含量的增加与肝脏脂肪含量的降低呈显著相关或相关性不大[1、2]。
而河蟹则属于前者,当河蟹由黄蟹蜕壳变态为绿蟹后,性腺迅速增长,但肝脏重量却逐月下降。
即性腺发育的能量部分由肝脏消耗所提供[3]。
在黄蟹阶段肝脏占生殖腺的质量之比约为20,而绿蟹阶段两者之比仅约为0.25[4],这说明河蟹在其生殖腺成熟过程中,肝脏营养成分有向生殖腺转移的现象。
在该实验中,C2、C1、17-E和17-T组幼蟹第14天的精巢指数分别为0.225、0.236、0.173和0.360,精巢与肝脏的质量比分别为0.038、0.036、0.028和0.057,而它们的肝脏指数(见表1没有明显区别,从而说明外源类固醇激素可以影响幼蟹体内营养成分直接向精巢转移,加快或减缓精巢的生长和发育。
3.2 外源类固醇激素对河蟹幼蟹精巢发育的影响在河蟹血淋巴中存有17-雌二醇和睾酮,其含量变动与生殖腺发育和繁殖有密切关・
41・康现江等:
外源类固醇激素对中华绒螯蟹幼蟹精巢发育影响的初步研究
系[5]。
在该实验中,注射17-甲基睾丸酮和17-雌二醇也可影响河蟹幼蟹精巢发育。
外源17-甲基睾丸酮使其精巢指数增大,加快其精子的形成;而17-雌二醇对其精巢发育有抑制作用。
17-甲基睾丸酮对河蟹幼蟹精巢发育作用与外源睾丸素对哈氏仿对虾
Paratenaeopsishardwickii精巢发育的影响[6]是一致的。
在十足目甲壳动物中,日本龙虾Panultrusjaponicus可在体内将胆固醇转变为黄体酮[7],三疣梭子蟹Portunustrituberculatus可将黄体酮转变为17-羟孕酮[8],虾体内存在接受外源激素作用的机制或受体[9]。
所以推测在十足目甲壳动物中,外源类固醇激素作用的途径有以下两种:
其一,在其体内通过生化途径将外源类固醇激素转化为其自身性激素,影响其性腺发育;其二,外源类固醇激素直接作用于其体内的受体而影响性腺发育。
在河蟹血淋巴中含有17-雌二醇和睾酮,外源类固醇17-甲基睾丸酮和17-雌二醇可能直接作用其生殖腺而促进和抑制其精巢发育。
3.3 河蟹性早熟原因和抑制其性早熟的探讨
本实验以一秋龄河蟹幼蟹(1995年春孵化的个体作为实验材料,在对照组(C2的河蟹幼蟹精巢中发现有精细胞和精子,而非人工养殖的河蟹一般在二秋龄才有成熟精子生成[10]。
说明养殖河蟹性早熟问题很普遍,这与许步劭等[4]在河蟹养殖中的发现一致。
影响河蟹性腺成熟的因子无非包括外在的和内在的。
众所周知,影响动物生殖腺发育的外在因素主要是光照和温度,对河蟹来说,盐度也是重要因素。
放苗早也可促使河蟹性腺早熟。
这些因子中,何种因子是关键因子,又如何影响其性腺早熟的,尚不清楚。
十足目甲壳动物的精巢和卵巢产生的激素能使异性性反转或抑制异性性征发育
[11、12],一种虾Cardingweberi体内的激素和外源类固醇激素对其生殖内分泌有调控作用[13]。
对一
种雌沙蟹Ocypodecrab注射睾酮丙酸盐,不仅可以抑制其卵巢发育,而且可使其卵巢分化为精巢[14]。
在本实验中,外源17-雌二醇可以降低幼蟹精巢指数、减缓精子的发生。
说明外源类固醇性激素和高等甲壳动物体内性激素有类似的作用。
但外源17-雌二醇对河蟹幼蟹精巢发育抑制作用是阶段性的还是永久性的,对河蟹生长是否有影响,以及在河蟹的哪个生长期有效,能否人工控制其性腺发育尚需进一步研究。
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Primarystudyofexogenoussteroidhormoneeffect
onthetestisdevelopmentoftheChineseMitten-Handed
Crab,Eriocheirsinensis(Crustcea,Decapoda
KangXianjiang,LiuZhimin,ZhouKexin,WangSuoan
(HebeiUniversity,Baoding,071002
Abstract
Inthispaper,17-methyltestosteroneand17-estradioleffectsonthetestisdevelop-mentofthechinesemitten-handedcrab,Eriocheirsinensiswithinjectedmethodwerere-ported.17-methyltestosteronecanmaketestisindexincreasing,acceleratetestisdevelop-mentandspermformation.17-estradiolmaydocontrarily.Alcoholhasnoeffectonthedevelopmentofthecrab.
Keywords:
Eriocheirsinensis,testisdevelopment,17-methyltestosterone,17-estradiol・
43・康现江等:
外源类固醇激素对中华绒螯蟹幼蟹精巢发育影响的初步研究
・44・东 海 海 洋16卷1期图版 1.对照组幼蟹精巢,示精原细胞(spermatogonium,sg.和精子(sperm,s.×90;2.酒精组幼蟹精巢,示精原细胞(sg.和精子(s.×90;3.17-雌二醇实验组幼体精原细胞(sg.×90;4.17-雌二醇实验组幼蟹精巢,示生精小管内仅有少量生殖细胞(箭头×90;5.17-甲基睾丸酮实验组幼蟹精巢,示精原细胞(sg.和精细胞(spermatid,st.×90;6.17-甲基睾丸酮实验组幼体精巢,示精原细胞(sg.和精子(s.×340.
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