斑马鱼的性腺发育
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SB产卵板
不同龄雌鱼卵巢发育
0~16日龄:没有观察到性腺发育情况。 17~22日龄:原始生殖细胞没有两性分化,数量开始增多,并逐渐聚 集成团,细胞质嗜酸性,核较大,嗜碱性,有一明显核仁。 27日龄:原始生殖细胞分化为卵原细胞,体积变大,数量增多,成排 排列,在腹腔后背部分布,与肝胰脏相连。 32~57日龄:卵巢体积较小,位于腹腔后背部,靠近肝胰脏。卵巢内 主要为第Ⅰ时相卵母细胞,细胞体积小,圆形,细胞质少,有一明显 细胞核。核中部有1~2个核仁,核内染色质细丝状。 62日龄:主要为第Ⅱ时相卵母细胞,细胞为多角形、圆形。细胞质较 多,染色较深,为淡紫红色。核相应增大,弱嗜酸性,核仁数个,靠 近核膜内侧分布。卵母细胞外面有一层滤泡细胞。 67~72日龄:卵巢粗短,主要存在第Ⅱ时相和发育早期的第Ⅲ时相卵 母细胞。早期第Ⅲ时相卵母细胞比第Ⅱ时相卵母细胞体积大,圆形或 椭圆形,染色较浅,核周细胞质内出现少量空泡。细胞核较大,弱嗜 酸性,核仁多个,分布在核膜内缘,被染成深蓝色。卵母细胞外周辐 射带很薄,结构不明显,细胞外隐约能看到两层滤泡膜。
•卵母细胞在Ⅱ时相增长不明显,在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ时相期增长 迅速 •胞核的直径在Ⅱ时相增长迅速,在Ⅲ时相中期、Ⅳ时相增 长缓慢,几乎没有变化 •核质比在第Ⅱ时相最大,随着卵母细胞的发育,核质比越 来越小
卵巢壁:由两层被膜构成, 外层为腹膜,内层为白膜。 白膜由外到内依次为扁平上 皮细胞、疏松结缔组织、间 质组织和生殖上皮。 产卵板:白膜中的结缔组织 向卵巢内部伸展与卵巢生殖 上皮共同构成板层状结构, 称产卵板,是卵子产生的地 方。 卵巢腔:存在于卵巢内部的 空腔,与输卵管相通。
V时相卵母细胞(成熟卵期)
卵母细胞已充分发 育,呈圆球形,卵 径约为467.04~ 564.34μm。卵黄 颗粒相互融合,细 胞质中充满粗大的 卵黄颗粒,卵黄颗 粒散布于整个卵母 细胞的胞质内,至 此,卵母细胞已经 成熟,以后便脱离 滤泡膜而排入卵巢 腔。
2.2.2.5VI时相卵母细胞
卵细胞排出, 剩余的空滤泡 膜,形状不规 则,蜷曲于卵 巢内。
77日龄:以第Ⅱ、Ⅲ时相卵母细胞为主,大部分第Ⅲ时相卵母细胞处于发育 中期。中期第Ⅲ时相卵母细胞近圆形,体积明显增大。胞质的空泡内出现了 嗜酸性的卵黄颗粒,越靠近细胞核,卵黄颗粒越大。卵核体积增大,染色较 浅,核仁多个,分布在核膜内缘。随卵母细胞的发育,核仁逐渐向核中央移 动,呈深蓝色。细胞周围辐射带明显,并随着细胞体积的增大而增厚,细胞 外两层滤泡膜发育明显。 82~90日龄:以第Ⅲ、第Ⅳ时相卵母细胞为主。晚期第Ⅲ时相卵母细胞体积 较大,空泡内充满卵黄。第Ⅳ时相卵母细胞由于卵黄物质不断积累,细胞体 积继续增大,圆球形的卵黄颗粒基本充满卵母细胞质。细胞核逐渐由中央向 动物极移动。卵巢壁随卵母细胞的数量增多和体积增加而逐渐变薄,放射带 明显增厚。 成熟小鱼:卵巢白膜变得很薄。卵巢以第Ⅴ时相卵母细胞为主,也存在有发育 早期的卵母细胞。第Ⅴ时相卵母细胞已充分发育,呈圆球形,卵黄颗粒相互 融合,细胞质中充满粗大的卵黄颗粒,散布于整个卵母细胞的胞质内。至此, 卵母细胞发育成熟,不久,核膜崩解、消失,卵母细胞进入第2次成熟分裂中 期,形成次级卵母细胞,排到卵巢腔。 产卵后小鱼:卵巢细长,结构松散,包含有排卵后的空滤泡、第Ⅱ时相、第Ⅲ 时相和第Ⅳ时相卵母细胞。
斑马鱼的性腺发育
精巢的组织学结构和不同发育阶段 生殖细胞形态
精巢一对,位于腹腔背部两侧,体积较小,以系膜与体壁相联,左右 精巢彼此分开,在尾端合并成一条很短的输精管,和一般鲤科鱼类相 同。 生殖上皮随着结缔组织向精巢内部延伸,形成许多隔膜,把精巢分成 许多不规则的精小叶,从其横切面上可见许多精小叶紧密排列,但没 有一定的规律性,精小叶为精巢的实质部分,因其呈管状又可称为精 小管。 在精小叶内由许多精小囊组成,随着精巢的发育,精小叶内各精小囊 间生精细胞发育不同步,而在同一精小囊内生精细胞发育是同步的。 精小叶中央为小叶腔,小叶腔在精巢内相互连接成网状,最后通到输 精管,精原细胞位于精小叶的边缘处,在分化过程中,当生殖细胞在 精小囊内发育成为成熟的精子时,精小囊破裂,成熟的精子释放到小 叶腔中,各小叶腔内的精子最后汇集到输精管内并可借助于输精管排 出,因此成熟的精子只在小叶腔和输精管内存在。 生殖细胞在发生上由外向里可分为精原细胞、初级精母细胞、次级精 母细胞、精子细胞和精子。
交配中
公鱼在交配的过程中,采绝对主动方式, 会先以眼睛观察并决定要向哪一只母鱼进 行攻势。其次会进行求偶舞蹈,在想要交 配的母鱼周围绕圈圈或是8字型,游向母 鱼后,利用腹部侧面摩擦母鱼,刺激母鱼 排卵,公鱼便会同时射精。
产卵
母鱼会一次把全部腹中的卵包括卵囊全部 排出,一胎约会生出200-500颗卵。排出后 母鱼会重新产生新的卵,约3-5天就可以再 生下一次卵。 伴随着卵的释放,会有其他激素一起排出, 这种激素可以让母鱼顺利把卵排放出来, 另外一个功能则是让其他还产生卵的母鱼, 停止排卵的行为,这在演化上算是一种竞 争的结果。
Sg,精原细胞;ScⅠ,初级精母细胞;ScⅡ,次级精母细胞;St, 精子细胞;Sz,精子;LL,小叶腔;LC,间质细胞;SC,支持细 胞;ST,精小囊
卵巢的组织学结构和不同发育阶段 生殖细胞形态
斑马鱼卵巢一对,左右两叶, 大部分对称;成熟卵巢呈囊 状,位于体腔内,外被由平 滑肌和结缔组织形成的卵巢 膜,卵巢膜不发达。 卵巢位于腹中线两侧,在鱼 体后端汇合成一短的输卵管, 进入泄殖腔,由泄殖腔开口 于体外。 卵母细胞直径、核径和核质 比在不同时相中的变化:
步骤二、交配前准备
产卵前一天的准备:
1. 挑选出适当的公鱼跟母鱼,体长要尽量一样, 母鱼可以略大一些。 2. 将公鱼与母鱼分别放置产卵缸的两侧,中间 设置隔板将其隔开。 3. 产卵房的准备
步骤三、交配当天
光周期控制的隔天清晨,当天亮后约十分 钟,公鱼和母鱼会恢复清醒。 当母鱼发现公鱼时,由于前一天的费洛蒙 影响,母鱼在天亮后也释放另一种费洛蒙, 使公鱼往母鱼方向前去的行为更加明显及 强烈。 此时就可以准备打开隔板,让公鱼跟母鱼 进行交配。
斑马鱼的繁殖
斑马鱼为研究脊椎动物胚胎发育的 理想模式生物
子代数多 可以光周期诱发产卵 体外受精,胚体透明,胚胎发育快 可以诱发产生突变种 可以分子生物技术控制特定基因表现或产 生基因转殖鱼 在胚胎发育时期的讯号传递路径和哺乳动 物有很高的同源性
Fra Baidu bibliotek
分辨斑马鱼雌雄
公鱼:与性成熟前体态 相似,保持原本的流线型, 臀鳍较母鱼长。在身上各 个鱼鳍末端,时常可看到 有明显的黄色出现。
Ⅲ时相卵母细胞(卵黄生成期)
主要是处在大生长期早期的初级卵母细胞。 第3时相卵母细胞比第2时相卵母细胞大, 但染色要浅。卵母细胞呈圆球形,该时相 卵母细胞开始出现液泡,内含物被H.E染成 淡红色。滤泡膜上皮细胞开始分裂,并与 卵母细胞的质膜分离,出现不明显的放射 带。根据卵母细胞的大小、卵黄沉积的多 少以及放射膜的有无将其分为早、中、晚 三个时期。
Ⅲ时相早期
卵母细胞直径在约为 97.3~155.68μm之间, 核径约为38.92~ 68.11μm,核质比约为: 0.02~0.14。胞质弱嗜 碱性。核质嗜酸性,核仁 位于核膜内缘,主要为小 核仁,35个左右。细胞 质外缘出现少许小液泡, 直径1~2μm,较透明, 内含物极少。卵母细胞外 周的放射带很薄,结构不 明显。此时已经形成两层 膜结构。
Sg,精原细胞;ScⅠ,初级精母细胞;ScⅡ,次级精母细胞;St, 精子细胞;Sz,精子;LL,小叶腔;LC,间质细胞;SC,支持细 胞;ST,精小囊
V期早期精巢,示精原细胞,精母细胞,精子细胞和 精子,比例尺示24μm
Sg,精原细胞;ScⅠ,初级精母细胞;ScⅡ,次级精母细胞;St, 精子细胞;Sz,精子;LL,小叶腔;LC,间质细胞;SC,支持细 胞;ST,精小囊
1Ⅱ时相卵母细胞(皮层滤泡期或卵 黄生成前期)
主要是处在小生长期的卵母 细胞。卵母细胞直径在约为 54.56~94.24μm,核径 约为29.76~59.52μm, 核质比约为:0.11~0.42。 核形不规则,呈圆形、椭圆 形或多角形,细胞质嗜碱性, H.E染色呈深紫色,核浅蓝 色,位于细胞中央。在同一 切面上核内有3-10个核仁, 沿核膜内缘分布。根据卵径 大小和结构形态的不同,这 个时相又可以分为三个阶段; 在早期,卵母细胞形态仍然 不规则,形状多变;在发育 中期,卵母细胞呈近圆球形; 发育晚期,卵母细胞内生长 环迅速扩大。滤泡膜仅一层。
繁殖期,V期精巢
III期精巢;小叶腔明显,初级精母细胞排列多层,比 例尺示24μm
Sg,精原细胞;ScⅠ,初级精母细胞;ScⅡ,次级精母细胞;St, 精子细胞;Sz,精子;LL,小叶腔;LC,间质细胞;SC,支持细 胞;ST,精小囊
VI期晚期精巢,示精小囊内发育同步的各期生殖细胞, 比例尺示24μm
Ⅲ时相晚期
卵母细胞增大为 145.95~ 330.82μm,核径 为48.65~ 58.38μm,核质比 0.006~0.06。液 泡充满卵黄,放射 带的外周形成均染 粉红色的胶质膜结 构,小核仁45个左 右,多位于核膜内 侧周边。
IV时相卵母细胞(卵母细胞成熟期)
主要是处在大生长期晚期 的初级卵母细胞。由于卵 黄物质不断积累,卵母细 胞细胞体积继续增大、卵 黄迅速积累、液泡被积压 到卵母细胞周边的细胞质 中,圆球形的卵黄颗粒基 本充满卵母细胞质,卵母 细胞直径在约为 379.47~447.58μm, 胞核约38.92~ 68.11μm,核质比为 0.0007~0.004,细胞 质及细胞核开始由中央直 接移向动物极移动,卵母 细胞开始表现出极性。放 射带明显增厚。
Ⅲ时相中期
卵母细胞明显增大, 卵母细胞直径在约为 124~198.4μm,胞 核约49.6~ 119.04μm,核质比 为0.03~0.36。核质 被染成浅紫色,大核 仁少见,小核仁约40 个左右,其中较大的 分布于核膜内侧,较 小的散在于核质中。 放射带发育明显。内 层膜的细胞呈立方形, 而外层的仍为扁平形。
繁殖期,IV期卵巢
Ⅰ期:初级生长期(primary growth stage),卵母细胞 (卵泡)体积小(7~140μm),卵母细胞开始生长。 Ⅱ期:皮质泡时期(cortical alveolus stage),卵泡直径 140~340μm。卵母细胞体积进一步增大,卵母细胞外周 的皮质区出现许多小泡。 Ⅲ期:卵黄增生期(vitellogenesis stage),卵泡直径 340~690μm。卵母细胞体积增加很快,卵黄颗粒物质快 速积累,越靠近细胞核,卵黄颗粒越大。 Ⅳ期:卵母细胞成熟期(oocyte maturation stage),卵 泡直径690~730μm。由于卵黄颗粒数量和体积的增长, 圆球形的卵黄颗粒基本充满卵母细胞的细胞质。 Ⅴ期:成熟卵期(mature egg stage),卵泡直径 730~750μm。卵母细胞成熟,细胞内充满了粗大的卵黄 颗粒。
母鱼:性成熟后肚子开始膨大,里面卵囊形成 卵,臀鳍较公鱼来得小、短且较圆,鱼鳍末端 有时也有黄色出现,但相对于公鱼出现的时间 比较少。
步骤一、布置环境
※光周期调控:斑马鱼需要在约14:10光照周 期下,才会产生交配产卵的 行为。 ※水温:需在24~28.5℃。
在适当的水温下,将公鱼和母鱼分缸进行 饲养约5-7天后,即可在光周期天亮后1小 时内,看到斑马鱼进行交配行为。
V期中期精巢,示成熟的精子充满整个精小叶, 比例尺示24μm;
Sg,精原细胞;ScⅠ,初级精母细胞;ScⅡ,次级精母细胞;St, 精子细胞;Sz,精子;LL,小叶腔;LC,间质细胞;SC,支持细 胞;ST,精小囊
Ⅵ期精巢,示精子排出后留下的空腔,腔内有少量残 存的精子和第二次发育由精原细胞有丝分裂产生的初 级精母细胞.