摘 要：為提高櫻花蝦繁殖成功率，通過(guò)組織切片方法，對(duì)櫻花蝦性腺的發(fā)生和發(fā)育過(guò)程進(jìn)行研究。結(jié)果表明：在櫻花蝦幼體孵化后第2天，即能辨別原始生殖細(xì)胞；第8天，原始性腺基本形成，隨后分化為生殖細(xì)胞；第10天，濾泡細(xì)胞形成，生殖細(xì)胞開(kāi)始分化為生殖腺；原始性腺在幼體孵化后第15天開(kāi)始分化為卵巢，卵巢腔出現(xiàn)；第40天，卵巢發(fā)育近成熟（成熟卵巢呈墨綠色，自頭胸部延伸至腹部），卵原細(xì)胞體積達(dá)到最大；精巢分化始于幼體孵化后第20天，之后發(fā)育變大；第30天，支持細(xì)胞將精巢分隔為若干區(qū)域；第50天，精巢中的精原細(xì)胞數(shù)量增多，為其中主要細(xì)胞類群；雄性精巢位于胃和心臟之間、肝胰腺的上方，成熟時(shí)呈乳白色。

關(guān)鍵詞：櫻花蝦；組織分化；性腺；生殖

中圖分類號(hào)：S917.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2024）16-101-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.16.022

0 引言

櫻花蝦屬于甲殼綱十足目匙指蝦科新米蝦屬，具有高繁殖力、短生長(zhǎng)發(fā)育周期的特點(diǎn)。櫻花蝦體色多變，具有很高的觀賞價(jià)值，且養(yǎng)殖方式簡(jiǎn)單，飼養(yǎng)成本低，人工繁殖簡(jiǎn)單易行，深受水族愛(ài)好者青睞。要想成功繁育櫻花蝦，就需要對(duì)其繁殖特性和性腺發(fā)育規(guī)律進(jìn)行深入研究。但目前，學(xué)界對(duì)大部分觀賞蝦類動(dòng)物的性腺發(fā)育研究還停留在形態(tài)學(xué)觀察階段，對(duì)觀賞水族類動(dòng)物的組織胚胎學(xué)研究主要集中在魚類方面?；诖?，通過(guò)組織切片方法，對(duì)櫻花蝦早期性腺發(fā)育過(guò)程、雌性個(gè)體卵巢發(fā)育和雄性個(gè)體精巢發(fā)育進(jìn)行顯微觀察，以揭示櫻花蝦性腺發(fā)生與發(fā)育規(guī)律，為觀賞蝦繁殖生物學(xué)研究和人工繁殖育種提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和用具

試驗(yàn)材料和用具包括已經(jīng)完成配對(duì)抱卵的櫻花蝦母蝦，規(guī)格為20 cm×20 cm×35 cm的水族缸，以及過(guò)濾器、水族加熱棒、波恩氏液、石蠟、切片機(jī)和OLYMPUS BX51顯微鏡。

2 研究方法

挑選抱卵成功的櫻花蝦雌性個(gè)體，并將其暫養(yǎng)在規(guī)格為20 cm×20 cm×35 cm的水族缸中；調(diào)整水質(zhì)至滿足繁殖個(gè)體需要的最佳狀態(tài)，啟動(dòng)過(guò)濾設(shè)備，保持水溫在25 ℃左右；持續(xù)觀察抱卵母蝦的生長(zhǎng)情況。

在仔蝦破膜后的不同時(shí)期，分別將其用波恩氏液固定，再用常規(guī)石蠟包裹制作連續(xù)切片（切片厚度為7 μm，蘇木精-伊紅染色），然后將切片放在OLYMPUS BX51顯微鏡下拍照。在破膜仔蝦生長(zhǎng)的第1～10天，每2 d固定觀測(cè)1次；第10～30天，每5 d固定觀測(cè)1次；在第30天以后，每10 d固定觀測(cè)1次。

3 結(jié)果與分析

3.1 櫻花蝦原始性腺發(fā)育

對(duì)于破膜后第2～4天的櫻花蝦幼體［見(jiàn)圖1（a）（b）］，可觀察到原始生殖細(xì)胞（Primordial Germ Cell，PGC）和性腺原基（Germ Gland Anlag，GL），單個(gè)原始生殖細(xì)胞與少數(shù)早期間質(zhì)細(xì)胞（Prophase Mesenchyme Cell，PMC）融合在一起，位于腸道兩側(cè)；可觀察到原始生殖細(xì)胞顯著大于其他類型體細(xì)胞，比其他體細(xì)胞更加圓滑，細(xì)胞間的邊界較清晰，可明顯辨別出細(xì)胞核的位置。

在破膜后第6～8天［見(jiàn)圖1（c）（d）］，櫻花蝦幼體的生殖細(xì)胞體積逐漸變大，細(xì)胞數(shù)目逐漸增多，性腺原基分化成左右2個(gè)區(qū)域，原始性腺基本形成，原始生殖細(xì)胞開(kāi)始向性腺原基靠近，并最終與性腺內(nèi)的體細(xì)胞緊密聯(lián)系，隨后分化為生殖細(xì)胞。由于此時(shí)生殖細(xì)胞還沒(méi)有分化成生殖腺，因而從形態(tài)上還無(wú)法判斷其是卵原細(xì)胞（Oogonium，OG）還是精原細(xì)胞（Spermatogonium，SG）。

在破膜后第10天［見(jiàn)圖1（e）］，櫻花蝦幼體開(kāi)始出現(xiàn)濾泡細(xì)胞（Follicular Cell，F(xiàn)C）和腸道（Gut，G），生殖細(xì)胞繼續(xù)變大、增多，細(xì)胞間的邊界更加明顯，細(xì)胞核清晰可見(jiàn)，生殖細(xì)胞開(kāi)始分化為生殖腺，但此時(shí)依然無(wú)法判斷生殖腺內(nèi)是精原細(xì)胞還是卵原細(xì)胞。

3.2 櫻花蝦卵巢分化與發(fā)育

在破膜后第15天［見(jiàn)圖1（f）］，櫻花蝦幼體的原始性腺開(kāi)始分化為卵巢，卵巢腔出現(xiàn)，早期的卵原細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞和一些沒(méi)有分化的原始細(xì)胞充滿卵巢腔；原始生殖細(xì)胞逐漸發(fā)育為早期卵原細(xì)胞，細(xì)胞體積較大，細(xì)胞質(zhì)著色深。

在破膜后第20天［見(jiàn)圖1（g）］，櫻花蝦幼體的卵原細(xì)胞變大，細(xì)胞核較明顯，間質(zhì)細(xì)胞分布在卵原細(xì)胞周圍，原始生殖細(xì)胞已經(jīng)消失，出現(xiàn)明顯的動(dòng)脈血管（Arterial ，A）

在破膜后第25天［見(jiàn)圖1（h）］，櫻花蝦幼體的卵原細(xì)胞繼續(xù)增大，細(xì)胞核變大，核質(zhì)比增大。

在破膜后第30～40天［見(jiàn)圖1（i）（j）］，卵巢內(nèi)充滿發(fā)育完全的卵母細(xì)胞（Oocyte，OC），細(xì)胞核（Nucleus，N）變小，細(xì)胞質(zhì)增大，卵母細(xì)胞數(shù)量雖然變少，但是個(gè)體已經(jīng)達(dá)到最大。

3.3 櫻花蝦精巢分化與發(fā)育

在破膜后第20天［見(jiàn)圖1（k）］，櫻花蝦幼體的精巢分化開(kāi)始，精巢的分化時(shí)間比卵巢分化時(shí)間稍晚；早期的精巢呈囊狀，間質(zhì)細(xì)胞環(huán)繞排列，間質(zhì)細(xì)胞核生殖細(xì)胞充斥于精巢腔內(nèi)；與早期的卵巢相比，早期的精巢體積較小，間隙較多。

在破膜第25天［見(jiàn)圖1（l）］，櫻花蝦幼體的精巢變大，精原細(xì)胞數(shù)目逐漸增多，精巢中出現(xiàn)支持細(xì)胞。

在破膜第30天［見(jiàn)圖1（m）］，櫻花蝦幼體的精巢繼續(xù)變大，支持細(xì)胞慢慢地把精巢分隔成幾部分，濾泡細(xì)胞充斥于精巢。

破膜第40到50天［見(jiàn)圖1（n）（o）］，櫻花蝦幼體的精原細(xì)胞數(shù)量越來(lái)越多，個(gè)體逐漸變大，精原細(xì)胞分散于精巢各個(gè)部分，精巢中支持細(xì)胞逐漸消失，精原細(xì)胞占據(jù)精巢中大部分比重，其他細(xì)胞比重明顯減少。

3.4 成熟期特征

櫻花蝦幼體發(fā)育進(jìn)入成熟期就是性腺發(fā)育的開(kāi)始。

蝦類雌雄個(gè)體發(fā)育成熟后的差異主要表現(xiàn)為性腺成熟后的差異。櫻花蝦性成熟之后，其生殖系統(tǒng)外形差異比較明顯：雌性櫻花蝦的卵巢發(fā)育成熟后呈墨綠色，從頭胸部一直延伸到腹部，并覆蓋了肝胰腺和腸道的大部分，從背面部看呈錐形（如圖2）；雄性生殖腺發(fā)育以精巢和輸精管的發(fā)育為主，精巢位于胃和心臟之間、肝胰腺的上方，成熟精巢呈黃白色、絮狀，肉眼不易直接觀察到。一般來(lái)說(shuō)，性成熟后的櫻花蝦雌性個(gè)體比雄性大，其附肢內(nèi)緣也有差別。雄性櫻花蝦第一附肢內(nèi)緣有片狀或卵圓狀突起，雌性櫻花蝦則為棒狀。從性腺發(fā)育上看，櫻花蝦屬于雌雄異體型，其性腺是從早期同樣的原始性腺直接發(fā)育成卵巢或精巢，且終其一生都保持分化后的性別。

4 討論

櫻花蝦幼體的形態(tài)發(fā)育在破膜前就已經(jīng)完成（經(jīng)過(guò)卵裂期、原腸期、無(wú)節(jié)幼體期和溞狀幼體期4個(gè)變態(tài)發(fā)育階段），在破膜時(shí)就已經(jīng)發(fā)育為和親蝦形態(tài)完全一致的仔蝦，而性腺卻還未開(kāi)始發(fā)育。在此研究中，通過(guò)對(duì)櫻花蝦性腺分化組織的切片觀察，可以看出它的性腺分化是在胚后才開(kāi)始的；櫻花蝦性腺發(fā)育是一個(gè)完整且聯(lián)系的過(guò)程，通常卵巢的分化要早于精巢，第15天開(kāi)始就可以看到早期的卵原細(xì)胞，卵巢分化已經(jīng)開(kāi)始。

影響蝦類性腺發(fā)育的因素有溫度、光照強(qiáng)度、激素等物理化學(xué)因子。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究也主要集中在這些方面，且以溫度對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物性別分化影響為主題的研究較多［1］。

蝦類的蛻皮和性腺發(fā)育同時(shí)受眼柄神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)。國(guó)內(nèi)有文獻(xiàn)報(bào)道切除蝦類的眼柄可以加速其性腺發(fā)育。蔡生力等［2］報(bào)道，在南美白對(duì)蝦發(fā)育過(guò)程中，剪去其眼柄后雌蝦最短7 d就可以看出生殖細(xì)胞的分化。切除眼柄對(duì)于尚未進(jìn)入成熟階段的甲殼動(dòng)物所起的主要作用是縮短蛻皮周期，加速蛻皮和生長(zhǎng)；對(duì)于即將進(jìn)入性腺發(fā)育階段的甲殼動(dòng)物來(lái)說(shuō)，其主要作用是促進(jìn)性腺發(fā)育。目前，櫻花蝦養(yǎng)殖已經(jīng)進(jìn)入工廠化繁殖階段。根據(jù)林瓊武等［3］對(duì)凡納濱對(duì)蝦的研究成果推測(cè)，要想縮短櫻花蝦親蝦性腺發(fā)育時(shí)間，加快其繁殖速度，可以考慮切除其眼柄。但是蝦蟹類的生長(zhǎng)是由內(nèi)部的生理機(jī)制和外部環(huán)境因子等多方面因素決定的，切除眼柄后，雖然雌蝦的性腺發(fā)育和產(chǎn)卵可能沒(méi)有問(wèn)題，但是親蝦的交配和受精可能會(huì)受到嚴(yán)重影響。李富花等［4］對(duì)中國(guó)對(duì)蝦早期性別分化進(jìn)行了研究，范成功［5］對(duì)中華鋸齒米蝦卵巢發(fā)育的形態(tài)學(xué)與組織學(xué)進(jìn)行了研究。賀剛等［6］對(duì)雌性克氏原螯蝦的生長(zhǎng)模型與性腺發(fā)育開(kāi)展過(guò)研究?？偨Y(jié)他們的研究發(fā)現(xiàn)，櫻花蝦性腺的分化時(shí)間與中華鋸齒米蝦相似，比日本對(duì)蝦、中國(guó)對(duì)蝦性腺分化要早，且分化速度稍快，初步判斷可能是櫻花蝦的生活周期短、生長(zhǎng)速度快導(dǎo)致的。

要想進(jìn)一步了解櫻花蝦性腺分化機(jī)制，一方面要進(jìn)行核型分析，研究是否存在性染色體或者性染色體是否有性別決定基因；另一方面，可以改變環(huán)境因子，使性腺原基的形成和分化受到影響，進(jìn)而通過(guò)免疫學(xué)和分子生物學(xué)手段尋找決定其特異性的性別決定基因。

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［4］李富花，相建海.中國(guó)對(duì)蝦早期性別分化研究［J］.海洋科學(xué)集刊，2002：101-105.

［5］范成功.中華鋸齒米蝦性腺發(fā)育與生殖細(xì)胞發(fā)生［D］.保定：河北大學(xué)，2007.

［6］賀剛，方春林，余智杰，等.雌性克氏原螯蝦的生長(zhǎng)模型與性腺發(fā)育的研究［J］.江西水產(chǎn)科技，2011（3）：19-21.