虾夷扇贝寄生短触手才女虫的形态与组织切片观察

虾夷扇贝寄生短触手才女虫的形态与组织切片观察
唐彬;叶灵通;曹超;杨宝丽;王江勇
【摘要】利用活体观察、组织切片及扫描电镜技术对短触手才女虫(Polydora brevipalpa)的形态和组织结构进行了初步的研究.结果显示:1)光镜下虫体半透明呈浅褐色,触手边缘具黑色斑带;口前叶前端钝圆,脑后脊延伸至第3体节中部,眼点2对,呈梯型排列;第5刚节刚毛变形膨大成爪状且具侧凸缘,鳃始于第7体节,虫体背部中央及鳃中央血管明显,且血液在快速流动.尾部圆盘状,背部具缺刻,肛口开于中间.2)电镜下虫体触手中央具食物沟,内布满纤毛,触角缺失.自第7体节起,背部鳃之间具横向纤毛带,腹刚毛被双齿巾钩刚毛取代.3)组织切片显示虫体主要由表皮、肌肉层和消化管组成.表皮层富含大量的腺细胞,肌肉层发达出现斜肌,消化管上皮细胞游离面密集而规则排列的绒毛构成的纹状缘十分明显,且每个体节均有1对侧生血管、l对腺袋、以及1对后肾管.由此可知,短触手才女虫凿洞寄生是由其表皮层腺细胞分泌黏液化学腐蚀剂和第5体节变形刚毛机械磨损共同作用的结果.
【期刊名称】《南方水产科学》
【年(卷),期】2015(011)004
【总页数】7页(P95-101)
【关键词】虾夷扇贝;短触手才女虫;形态;组织结构;腺细胞
【作者】唐彬;叶灵通;曹超;杨宝丽;王江勇
【作者单位】广东省渔业生态环境重点实验室,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300;上海海洋大学水产与生命学院,上海201306;广东省渔业生态环境重点实验室,农业部南海渔业资源开
发利用重点实验室,中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300;广东省
渔业生态环境重点实验室,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,中国水产科学
研究院南海水产研究所,广东广州510300;上海海洋大学水产与生命学院,上海201306;广东省渔业生态环境重点实验室,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300;上海海洋大学水产与生命
学院,上海201306;广东省渔业生态环境重点实验室,农业部南海渔业资源开发利用
重点实验室,中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300
【正文语种】中文
【中图分类】Q958.9
才女虫属复合体(Polydora complex)隶属于环节动物门，多毛纲，海稚虫科，是
指海稚虫科中第5刚节发生变形的所有种类的合称，是多毛纲中寄生种类多样性
最高的群体之一[1]。

至今为止，全世界共发现才女虫属复合体种类140多种，几乎遍布所有沿岸海域[2]。

才女虫属复合体的宿主广泛，既可寄生于软质生物，如
海绵和珊瑚藻，也可寄生于硬质生物，如贝类、珊瑚类、寄居蟹等[3-5]。

才女虫
属复合体寄居性的生活方式可破坏养殖贝类的免疫系统，同时容易引起细菌等的继发性感染，致使有害微生物直接侵染软体部而引起组织病变，轻则降低贝类的品质，严重时可导致贝类死亡[6-10]。

才女虫属复合体对贝类宿主的严重危害引起各国学者的广泛关注，并对其种类[11-12]、分布[13-14]、形态结构[15-17]、生活史[18-20]等方面开展了较详细的研究。

中国对才女虫属复合体的研究仅涉及盐度对才女虫的影响和虫体幼体发育情况的描述等[21-25]。

中国沿海贝类寄生才女虫属复合体的物种多样性较高，多数种类有
待鉴定，其生物学特征及分子特征有待研究。

该研究以大连獐子岛水域虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)寄生短触手才女虫为研究对象，通过光镜、扫描电镜
及组织切片技术对虫体外部形态和内部结构进行了系统地研究，旨在丰富中国才女虫复合体的形态和结构等相关知识，为才女虫病的综合防治提供一定的理论依据。

1.1 短触手才女虫的收集
2014年6月在辽宁省大连市獐子岛海域水深约10 m的海底通过潜水员下海收集感染才女虫的虾夷扇贝。

将虾夷扇贝立即带回实验室，用钳子将贝壳夹碎，再用镊子小心地把才女虫从贝壳上的U型管道中取出，放入加有少量海水的凹玻片中，
置于解剖镜下进行形态观察。

观察时，滴加少量5% MgCl2溶液至虫体麻醉。

观
察后，分别将虫体固定10%中性甲醛溶液、波恩氏液(Bouin′s)、2.5%戊二醛溶液，用于后续的形态鉴定、组织切片以及扫描电镜观察。

1.2 外部形态观察
将虫体置于解剖镜下，观察虫体的触手、脑后脊、眼点、肛部等形态特征；对第5刚节粗足刺刚毛、伴随刚毛、尾部刚毛、巾钩刚毛等结构进行载玻片压片，置于Leica DM LB2显微镜下观察并拍照。

2.5%戊二醛溶液固定的虫体经乙醇梯度脱
水后，置于100%的醋酸异戊酯中；临界点干燥、CSPC-12型离子溅射仪喷金后，置于S-3400N扫描电镜下进行观察、拍照。

1.3 内部结构观察
波恩氏液固定的虫体经自来水冲洗、脱水、透明、浸蜡、包埋、切片、摊片、HE
染色等，然后进行封片。

Leica DM LB2显微镜下对组织切片进行观察及拍照。

2.1 寄生部位及其卵的特征
虾夷扇贝的贝壳内表面具大量U型管，管与管之间相通，且在外壳面有针尖大小
的出口。

将壳敲碎后，管道内发现似泥状的排泄物(图1)。

有些管道内发现卵袋，
卵袋内的卵处于不同的发育时期，分为无眼点的前期卵(图2-a)以及有眼点的后期
卵(图2-b)，卵袋内的卵挣破卵袋而出，并在做无规则运动(图2)。

2.2 外部形态特征
正模虫体体长28 mm，第5体节最宽，达1.4 mm，共95体节。

活体全身布满
粘液，半透明状，呈浅棕褐色，触手向后延伸至第10～第12体节，边缘具5条
黑色斑带。

触手中间为食物沟，内布满纤毛。

口前叶前端钝圆，并分叉形成食物沟(图3-a)。

脑后脊至第3体节的中部(图3-b)，无后头触角。

眼点2对，呈梯形排
列(图3-c)。

第1体节无背刚毛，具腹刚毛，第2～第4体节兼具背腹刚毛。

自第
7体节始，背部两侧具叶状鳃并在第10～第12体节时达到最大，向后一直延伸到体末端前33体节后消失，虫体尾部成杯状(图3-d)。

虫体背面中央血管内充满红
色血液且在高速流动，且有分支血管将血液输送到背部鳃以及虫体前端触手。

第5体节粗足刺刚毛变形且膨大，共6个，呈直线排列；粗足刺刚毛末端钩状，具侧
凸缘，且具叶状伴随刚毛，腹刚毛成束，6根，呈翅状(图3-e)。

自第7刚节始，
腹部两侧的腹刚毛消失，被一排约8～10个的巾钩刚毛取代，巾钩刚毛顶端具双齿，具压缩部，且主齿与巾钩柄部之间成直角，与顶齿成锐角(图3-f)。

2.3 内部结构特征
短触手才女虫为低等的真体腔动物，其角质层透明，覆盖在最外层，头部十分明显。

表皮层主要由柱状上皮细胞和许多散在其中的腺细胞及感觉细胞组成(图4-a)。

上
皮细胞呈柱状，核近圆形，位于细胞基底。

腺细胞分为管状腺和梨状腺，管状腺细长条形，胞体位于导管中央，呈深蓝色；梨状腺体积较大，其颜色稍淡于管状腺，并有导管于体表相连(图4-a)。

鳃上皮细胞与体壁上皮细胞相似，腺细胞较少，肌
肉层仅保留环肌，向内为一空腔，腔内血管网交错并充满血液。

鳃基部具鲜红色的刚毛囊，且其内的细胞能分泌刚毛，并向体壁外伸出(图4-b)。

肌肉层比较发达，为平滑肌，分为环肌、纵肌和斜肌。

环肌外侧环生，内层纵肌高度发达，且头部肌肉较身体后部肌肉发达，腹面纵肌明显较背面发达。

每个体节都具1对斜肌，位于背腹面中间，成45度角，一端向上贯穿直达虫体背部的鳃，另一端向下达腹基部(图4-c)。

体腔膜由围绕在消化管外围的一圈胞质很薄的单层扁
平细胞构成(图4-d)。

体腔内越靠近刚毛囊附近感觉细胞越多，每对体节具侧生血管以及1对腺袋，其开口于体外(图4-e～f)。

排泄系统主要由后肾管组成，每个体节均有1对肾管，其一端呈漏斗状，肾口开口于体腔内部，肾孔开口于体表。

肾管管壁薄，由单层立方细胞组成，可收集体腔内的代谢产物排于体外(图4-f)。

消化道包括口、口腔、咽、肠。

其中咽为膨大、富含肌肉成囊状的肉质结构，共有3个腔，中间由口入食的为主咽腔，另2个触手腔向两边通向各自的触手，食物可顺着食物沟由此进入消化道，3个腔在咽部汇合并最终通向同一条肠道(图4-g)。

肠道结构由外到内分为外膜层、肌层、黏膜下层和黏膜层。

外膜层为浆膜。

肌层为平滑肌，内环外纵，主要为环肌，纵肌不明显。

黏膜层为排列紧密的单层柱状上皮细胞且内富含黏液细胞，上皮细胞游离面密集排列的绒毛构成的纹状缘十分明显，极大地增加了消化和吸收面积(图4-h)。

3.1 短触手才女虫的形态分类
目前，才女虫属复合体的分类主要以形态特征为主，如触手是否具斑带、脑后脊延伸位置、肛部形态、鳃与巾钩等结构的起始刚节、粗足刺刚毛形态等，有时还依赖于才女虫复合体的活体形态特征[2,11]。

但由于有些才女虫属复合体的形态特征并不稳定，这样容易造成同物异名及异物同名现象。

如凿贝才女虫(P.ciliata)，在世界各个海区的底泥、各种贝类上均被发现。

但是经过俄罗斯学者RADASHEVSKY 和PANKOVA[26]调查发现，世界广泛分布的所谓的凿贝才女虫事实上至少包含了钙质才女虫(P.calcarea)、短触手才女虫(P.brevipalpa)和曼琴科才女虫
(P.manchenkoi)等3种才女虫属复合体种类。

高燕等[21]亦在大连獐子岛的虾夷扇贝上发现了凿贝才女虫，其形态特征与笔者发现的虫体高度一致。

但该虫体的触手具有斑带，且口前叶前端钝圆，与短触手才女虫的形态特征高度吻合，而凿贝才女虫的触手并无斑带，口前叶前端具明显缺刻[27]。

更重要的是，笔者所获取的小
核糖体RNA基因序列NCBI序列登录号为KP231289，与日本报道的短触手才女虫序列的相似度为100%，进一步证实獐子岛虾夷扇贝上寄生的才女虫属复合体应为短触手才女虫[28-29]。

短触手才女虫在彼得大帝湾、日本海、齿舞群岛、鄂霍
次克海等均有分布[27,30]，是西太平洋沿岸海域常见的才女虫属复合体种类。

3.2 短触手才女虫的卵袋类型
短触手才女虫寄生于虾夷扇贝贝壳内表面U型管内部，并有通道贯穿整个贝壳，
在外表面留下其与外界出入的孔洞。

U型管内具泥状排泄物，有些管内具卵袋。

短触手才女虫的多个小卵袋聚集在一起，每个小卵袋相互分开并形成念珠状的一串，且小卵袋依靠纤维丝粘附于管壁上。

BLAKE[31]将才女虫属复合体的卵袋分为3种类型，即圆柱体型、念珠状型和独立型。

圆柱体型卵袋即所有的卵聚集在一个大卵袋中，没有小卵袋之分，一旦卵袋破裂，所有卵均受影响；独立型卵袋是指每个小卵袋依靠纤维丝粘附于管壁上，相互之间不聚集，容易受外界影响，稳定性差；而念珠状型卵袋兼具圆柱体型和独立型卵袋优势，不但每个小卵袋有相互独立的空间，且聚集的小卵袋使彼此之间的环境相对稳定。

短触手才女虫的卵袋即属于念珠状型卵袋。

念珠状型卵袋也是才女虫属复合体中最常见的卵袋方式。

3.3 短触手才女虫组织结构的分析
组织切片显示短触手才女虫头部角质层明显增厚且肌肉发达，这与其凿洞的生活方式相适应。

排泄系统出现较高级的后肾管，能快速高效地收集体腔内的代谢废物通过肾孔及时排出体外。

循环系统为完全闭管式循环，除中央的背腹血管外，还具侧生血管以及毛细血管网，能快速将营养物质输送到身体各部位。

消化系统中，咽部的膨大使短触手才女虫不仅能够吞噬较小的藻类，而且能够吞噬较大的食物。

肠道内纹状缘的出现，使食物与肠道接触的面积增加，提高了吸收和消化的效率。

各大系统的完善使短触手才女虫这一真体腔动物极具顽强的生命力，这也是贝类才女虫病盛行的根本原因之一。

3.4 短触手才女虫的摄食方式
才女虫属复合体属于较原始的环节动物，与大多数营自由生活的环节动物不同，其成体营穴居生活且为碎屑食性动物。

MILLER和JUMARS[32]认为才女虫复合体有2种摄食方式：第一种是吞食，即通过口直接吞咽吸收有机质；第二种是滤食，即通过触手中间食物沟收集有机质并借助其内纤毛的摆动使得食物从触手腔流向咽。

该研究观察发现，通过触手辅助的滤食是短触手才女虫最常用的摄食方式。

短触手才女虫摄食时仅将触手伸出洞外摄食有机质，不仅提高了其摄食效率，而且有利于其逃避天敌的捕食。

3.5 短触手才女虫的凿洞机制及其对宿主的危害
短触手才女虫的第5刚节刚毛变形且具侧凸缘，且组织切片发现虫体每一体节具
腺袋且皮层之间含有大量的腺细胞，结合形态学和组织学笔者推测虾夷扇贝内外表面的孔道是短触手才女虫第5体节刚毛机械挖凿和其每一体节腺袋所分泌的粘液
腐蚀剂配合进行所产生。

SATO-OKOSHI[30]证实了U型管的形成是才女虫凿贝
过程中，贝体珍珠层分泌大量的钙质物质将虫体包裹以防止虫体继续深凿所产生。

该研究也观察到扇贝闭壳肌位置往往短触手才女虫寄生最严重，可能是由于扇贝内表面有闭壳肌附着，使得贝体珍珠层分泌的钙质物质受到限制，因此易于短触手才女虫的挖凿寄生。

短触手才女虫凿穿贝壳，造成贝壳不能完全合拢，使大量的有害微生物绕过贝类的保护层直接侵入贝体造成损害。

才女虫寄生贝壳内，使得贝壳表面布满大量的管道，不仅使贝壳容易破碎，更降低了贝类的经济价值，同时其代谢产物直接排泄于贝体内部，贝体更容易受排泄物内的有害微生物感染，严重时经常造成贝体死亡。

【相关文献】
[1] 叶灵通,唐彬,姜敬哲,等.才女虫复合体的研究进展[J].南方水产科学,2014,10(6):94-101.
[2] WALKER L M. A review of the current status of the Polydora-complex (Poloychaeta：Spionidae) in Australia and a checklist of recorded species[J]. Zootaxa，2011(2751)：40-62.
[3] BLAKE J A，EVANS J W. Polydora and related genera as borers in mollusk shells and other calcareous substrates[J].Veliger，1973，15(3)：235-249.
[4] SATO-OKOSHI W. Polydorid species (Polychaeta，Spionidae) in Japan，with descriptions of morphology，ecology and burrow structure. 1. Boring species[J]. J Mar
Biol Assoc UK，1999，79(5)：831-848.
[5] WILLIAMS J D. Polydora and related genera associated with hermit crabs from the
Indo-West Pacific(Polychaeta：Spionidae)，with descriptions of two new species and a second polydorid egg predator of hermitcrabs[J]. Pacific Sci，2001，55(4)：429-465. [6] VARGAS L，QUIJN P，BERTRN C. Polychaete infestation in cultured abalone (Haliotis rufescens Swainson) in Southern Chile [J]. Aquac Res，2005，36(7):721-724.
[7] RIASCOS J M，HEILMAYER O，OLIVA M E，et al. Infestation of the surf clam Mescidesma donacium by the spionid polychaete Polydora bioccipitalis [J].J Sea Res，2008，59(4)：217-227.
[8] MCDIARMID H，DAY R,WILSON R. The ecology of polychaetes that infest abalone shells in Victoria，Australia[J].J Shellfish Res,2004，23(4):1179-1188.
[9] SILINA A V. Tumor-like formation on the shells of Japanese scallops Patinopecten yessoensis (Jay)[J]. Mar Biol，2006，148(4)：833-840.
[10] 崔秀林.扇贝养殖中黑壳病的发生和预防[J].河北渔业,1995(2):16.
[11] BLAKE J A. Family Spionidae Grube，1850[J].Taxonomic Atlas Benthic Fauna Santa Maria Basin Western Santa Barbara Channel，1996，6:81-223.
[12] BLAKE J A ,WOODWICK K H. New species of Spionidae (Annelida：Polychaeta) from the coast of California[J].Bull S Calif Acad Sci,1971,70(2)：72-79.
[13] SATO-OKOSHI W,OKOSHI K，SHAW J. Polydorid species (Polychaeta ：Spionidae) in south-western Australian waters with special reference to Polydora uncinata and Boccardia knoxi[J]. J Mar Biol Assoc UK,2008,88(3):491-501.
[14] RADASHEVSKY V I. Spionidae (Annelida) from shallow waters around the British Islands：an identification guide for the NMBAQC Scheme with an overview of Spionid morphology and biology[J]. Zootaxa,2012,3152:1-35.
[15] DIEZ M E，RADASHEVSKY V I，ORENSANZ J M，et al. Spionid polychaetes (Annelida：Spionidae) boring into shells of molluscs of commercial interest in northern Patagonia，Argentina[J]. Ita J Zool,2011,78(4):497-504.
[16] RADASHEVSKY V I，MIGOTTO A E. Morphology and biology of a new Pseudopolydora (Annelida：Spionidae) species from Brazil[J].J Mar Biol Assoc
UK,2009,89(3):460-468.
[17] CINAR M E，DAGLI E，ACIK S. Annelids (Polychaeta and Oligochaeta) from the Sea of Marmara，with descriptions of five new species[J] J Nat His,2011,45(33/34):2105-2143. [18] DAVID A A，MATTHEE C A，SIMON C A. Poecilogony in Polydora hoplura (Polychaeta：Spionidae) from commercially important molluscs in South Africa[J]. Mar Biol,2014,161(4):887-898.
[19] DAVID A A,WILLIAMS，J D. Asexual reproduction and anterior regeneration under high and low temperatures in the sponge associate Polydora colonia (Polychaeta：Spionidae)[J]. Invertebr Reprod Dev，2012,56(4):315-324.
[20]GIBSON G，HART C ,COULTER C，et al. Nurse eggs form through an active process of apoptosis in the Spionid Polydora cornuta (Annelida)[J] Int Comp Biol,2012,52(1):151-160.
[21] 高燕,张涛,杨红生,等.凿贝才女虫形态与结构观察[J].海洋科学,2011,35(10):103-109.
[22] 高燕,张涛,杨红生,等.后刺才女虫胚胎及幼虫发育过程研究[J].海洋科学,2011,35(10):1-5.
[23] 祁保霞,张树林.盐度对才女虫幼虫存活的影响[J].水产科学,2001,20(1)：20-21.
[24] 张树林,李晓东.盐度和茶籽饼对利氏才女虫幼虫影响的研究[J].水产科学,2006,25(10)：509-512.
[25] 刘慧玲.凿贝才女虫发育阶段的形态观察[J].湛江海洋大学学报,2003,23(6):8-11.
[26] RADASHEVSKY V I，PANKOVA V V. The morphology of two sibling sympatric Polydora species (Polychaeta：Spionidae) from the Sea of Japan[J].J Mar Biol Assoc UK，2006,86(2)：245-252.
[27] RADASHEVSKY V I. Revision of the genus Polydora and related genera from the North West Pacific (Polychaeta：Spionidae) [J]. Publ Seto Mar Biol Lab,1993,36(1/2)：1-60.
[28] SATO-OKOSHI W，ABE H. Morphological and molecular sequence analysis of the harmful shell boring species of Polydora (Polychaeta：Spionidae) from Japan and Australia [J]. Aquaculture,2012，368/369：40-47.
[29] SATO-OKOSHI W，OKOSHI K，ABE H，et al. Polydorid species (Polychaeta，Spionidae) associated with commercially important mollusk shells from eastern China[J]. Aquaculture，2013,406/407：153-159.
[30] SATO-OKOSHI W，ABE H. Morphology and molecular analysis of the 18S rRNA gene of oyster shell borers，Polydora species (Polychaeta：Spionidae)，from Japan and Australia[J].J Mar Biol Assoc UK,2013,93(5)：1-8.
[31] BLAKE J A. Reproduction and larval development of Polydora from Northern New England (Polychaeta：spionidae) [J]. Ophelia，1969，7(3)：1-63.
[32] MILLER D C，JUMARS P A . Pellet accumulation，sediment supply，and crowding as determinants of surface deposit-feeding rate in Pseudopolydora Kempi Japonica Imajima & Hartman (Polychaeta，Spionidae)[J]. J Exp Mar Biol Ecol，1986,99(1)：1-17.。