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    Vo1 . 5 No. 4

    西 南 农 业 学 报

    Sout hwe s t Chi na Journa[of Ag ri c ul t ur al Sci e nces

    白蜡虫雄性生殖细胞发育的研究

    高 斌 吴玻彬 . I

    卑

    摘要 苯文报道 了对白蜡虫雄 虫发育各阶段 的精巢压片和切片研宄结果。观察到精

    巢的外部形志、白蜡虫二倍染色体数 目(2 n=I 8) 和异染色质化现 象，以厦白蜡虫

    殖 罂 嚣子 …靴盏 关 键 词 堂 誊 最 苎 丝 皇 堕 盟异 染 色 质 化 茎 韭茂 角

    国内外对 自蜡虫的生活史、习性，发生与环境条件的关系，害虫防治及培育利用的方法

    等作了一系列研究， 但关于其生殖生物学方面所进行的工作较少 。 笔者对白蜡虫雄性生

    殖细胞及精巢的发育作了研究，旨在了解精子形成过程，为在遗传育种工作中诱发突变，培

    育优 良的新 品种， 匕 上 及为探索白蜡虫性 比变化的原因及寻求提高雄性比以增加 白蜡产量的途

    径奠定基础。现将结果报道如下：

    1 材料 和方法

    供试虫体系将产 自 四』 I 【 省苍溪县的白蜡虫种虫放养于校园内女贞树 Li g u s l r u m l u c i —

    d u m Ai t .上，定期采取寄圭树枝上的雄蜡虫。 -

    用卡诺 (Br a d l e y Ca r n o y I)固体液固定发育中各阶段的雄虫。 白蜡虫雄虫个体小，并为所分泌的 白蜡所包围。卡诺固定液除有固定组织的作用外，并能将虫体外的白蜡溶解。

    每两天取材一次，固定2 4 小时，随后在解剖镜下取出雄虫的精巢，用改良品红染色、压片，再在显微镜下观察染色体的数 日及生殖细胞 的变化情况。

    本文的大部分材料为压片观察所得。此外对雄虫的生殖系统也作了些整装片，用改良品

    红染色，观察外部形态，并将部分固定材料进行石蜡切片，切片厚度 4 ～6 m，用苏术精一

    伊红双重染色后观察精巢的内部结梅。

    2 研究结果

    白蜡虫早期发育的胚胎经过染色、压片后可 清楚地观察到细胞中的 1 8 条染色体( 2 n =

    1 8)。所有早期发育的胚胎细胞都是二倍染色体数 目，约在囊胚期前，当细胞分裂处于晚前

    期时，很容易见到1 8 条染色体中常有 9条呈异 固缩态 (图 1)。 在中期常染色体与异染色体

    不易区别。据前人对异染色质化染色体的辐射研究 明，魁来源于父本的 9条染色体异染色

    质化。随着胚胎的继续发育， 9条呈异固缩态的染色体在囊胚后期消失 了，但这～消失过程

    很难观察到。因为消失现象发生在短暂有丝分裂周期里的很短时间内，而且在分裂中期将要

    消失的染色体与将要保留下米的染色体难以区分，它们是在细胞分裂的晚后期或早末期被排

    ·耳 家 自然 科学 基金 资助 现 目。 工作 中 得到奉 教研室 钟近辉 举念 老师 大力支 持和 帮助，特 此 致谢 。

    作者工作单位‘四J f I 大学生 暂系·庸都 6 1 0 0 1 4 驻稿 日新‘l 9 9 口 一1 1 —1 5

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    除出去的 (Ki t c h i n 1 9 7 0)。此 后， 体 细胞 和生殖细胞便 只剩下单倍染 色体 组 了 (图 2)。

    白蜡虫的精巢位于身体的中后段 ，幼虫左右两侧的精巢为各自独立的乳白色捧状结构，相互间没有联系。 生殖细胞的发育是一个连续的细胞分裂过程。 一龄幼虫精巢甚小， 约 9 8

    I J . m， 其内的精原细胞处于不断地分裂增殖之中。进入二龄虫期后精巢 的发育较显著， 到末

    期精巢可达 1 2 6 0 x m，生殖细胞的发育过程主要在二龄期进行。二龄初期， 精巢 内的精原细

    胞仍处于分裂增殖过程中。当细胞增殖达到一定的数 日后，每个精原细胞再分裂 四次形成具

    有 1 6个精原细胞的育精囊 (图 3)。 育精囊内的各细胞在 前期可见结构上相互联系。 据观

    察，一个精巢内约有2 0 0 0 ~3 0 0 0 个育精囊。不 同的育精囊细胞分裂常是不同步的。有的育精

    囊中细胞还处于分裂中期时， 有的已处于分裂末期了。 尽管不同育精囊的细胞分裂常 不 同

    步，但同一育精囊中各细胞的分裂则是高度同步的，都处于同一分裂期。

    当育精囊内的1 6 个精原细胞由典型的休止核进 ) 、 相当明显的前期时，精子发生的有丝分

    裂便开始了。此期的精原细胞也成了精母细胞，只是由于来 自父本的 9条异染色质化染色体

    全部消失，这些精母细胞不进行减数分裂，而只进行有丝分裂罢了。这次有丝分裂与其它有

    丝分裂一样，染色体数 目不再减半，但只是核分裂，而细胞不分开， 形成1 个二核的精细胞。

    经过这次分裂后，每个育精囊内便形成了1 6 个二核的精子细胞。在此以后，同一精囊 内生殖

    细胞发育逐渐 一致 。

    白蜡虫育精囊 内的精原细胞仅经过五次分裂便形成精细胞，而且几乎所有 的精原细胞最

    后都能发育成精细胞。刚分裂而成的二分核精细胞染色体浓缩成团而位于细胞的两极， 久

    两细胞核便开始膨大，染色体逐渐分散成小颗粒状。随后两个膨大的核分别向相反的方 向凸

    出细而尖 的精子昆部，形似蝌蚪状。此时，1 个育精囊内可明显地见到3 2 个精子 (图4)。到

    二龄期末生殖细胞的发育就处于这个阶段。进入前蛹期后精巢略显得粗短，每个育精囊中的

    3 2 个精子向外凸出的尾部不断地增长、变细。其中1 6 个精子的尾部沿球形的育精囊按顺时针

    方向缠绕，另1 6 个精子的尾部按逆时针的方向缠绕，形成1 个毛线团状的精子缠绕物( 图5 ) 。

    随后毛线团状的精子缠绕物渐移到1 个平面上形成1 个圆形的精子缠绕环 ( 图6) 。不久精子

    缠绕环 沿精巢的纵轴方 向延长， 并扭 曲为 “8” 字形 ， 再进一步 拉长， 扭曲成麻花状 (图

    7)。在扭曲的精子丛间包围有组成育精囊囊壁细胞的细胞质。随后扭曲为麻花状的精子丛

    延 长， 精子丛周围的细胞质开始降解。 降解后的细胞质向精巢的中部移动， 端部越来越少

    (图 8)。在精子束形成后，这些细胞质遂消失掉。这个过程在前蛹期末一直进行着。

    在进入蛹期后精巢变长 精巢内侧的输精管及末端的附腺发育很快 附腺内的细 胞 较

    大， 其内有染色较潍的颗粒物。 此时精巢内扭曲为麻花状的精子丛沿精巢长轴l I 芎向继 续 延

    长，直至达到整个精巢的长度。在延长的最后过程中，麻花状精子丛的两端变直并显示出两

    个亚单位。每个亚单位具有1 6 个精子，因为在二核精细胞时，精子尾部是向相反的方向伸出

    的。这两个亚单位在其中部的大部分长度上相互交措，两头伸展到精巢的两端。每个亚单位

    延长后形成 1 个精子柬。每个精子束的外面都被精束鞘包围着。蛹末期，精巢 内已被尚未成

    熟的精子束所充满，并有部分开始 向束端的附腺侵入。从精巢底内侧发出的左右输精管在中

    部汇合 。

    到了成虫阶段，稽巢进一步变长， 端部较细且伸入胸部。精巢、附腺长度可达1 4 1 0 1 ~ m。

    精巢内全为精子束 (图1 1)。不少精予柬停留于附腺内，而后弯曲进入输精管。

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