全 文 ：核 农
通口加
学 报
通口憾川 勿护“心
一
入乞亡扣 翻公 翻加自
丫射线对柑桔大实蝇
雄性生殖细胞的影响
张 维 李元英
中国农业科学院原子能利用研究所 北京 上。。
本文研究 了 “ ” 丫 升 线时柑桔 大 实蝇 。‘ ‘ 精子 发生 的影响 。 用 。
辐照 羽 化前 天的蛹 , 成虫 羽 化后 解剖 观察 , 雄虫 己 有大量 成熟精子 , 精子 形
态
、
数量 和活 力 与未经 辐照 处理 的雄 虫 无显著差异 , 但其超微结 构则发 生 了某些异
常变化 , 如 营养细胞 出现 空 泡
、
精子排列零乱
、
线拉体衍生体和轴 丝增 多或减 少
、
构型被破坏 、 精子 细 胞分裂异常等
。
关键词 柑桔 大 实蝇 辐射不育 精子
前 匕
一
口
辐射处理昆虫的不育效应取决于处理剂最和处理时休细胞 与生殖细胞所处的发育时期
在精子发生 已经开始的时期进行辐照
, 主要是使精子发生显 性致死突变 , 在合子发育期才显
示出致死效应 , 使 昆虫丧失生育力 , 因而不影响其与野生种群的竞争能力 〔“ ,
。 刁试 验 研
究柑桔大实蝇精子发生的过程和射线处理对其生殖细胞发育的影响 。
材 料 与 方 法
柑枯大实蝇幼 虫采 自贵州省惠水县 , 收集虫果让其 自然脱果 , 在砂土 内化蛹
。
砂土湿
度保持在 左右
, 在室 温 一仍 ℃越冬
。
蛹按前 、 中
、
污期蛹在 产 浓内解剖 , 取出精巢 , 用 矛夜活定 , 作石蜡切
片 , 用 苏木精染色 , 伊红或 固绿复染 , 观察并照相
。
雄蛹羽 化前 天 , 用 。 ” 射线 辐照 , 剂量率为 , 成 虫羽化后解
剖 , 观察精巢内精子的数量与精子的活力
。
电镜制样方法是快速解剖羽 化 一 日龄的雄 虫 取出肇丸
, 立即放入 戊二 醛 中
固定 小时 以上 。 在 一 ℃条件下 , 用 。 磷酸缓冲液冲洗 小时 , ‘ 固定 小时 ,
磷酸缓冲液冲洗 小时 , 酒精逐级脱水 , 丙酮置换 , 环氧树脂 浸透过夜 包 埋 。
一 。呱 型超薄切片机切片
, 醋酸铀一柠檬酸错双染色 , 口立 一 电镜在 下观察
并照相
。
昨文于 ’ 年 月“日收到
核 农 学 报 乒卷
结 果 与 讨 论
一 柑桔大实蝇精子 的发生过程
柑桔大实蝇雄 虫有一对不规则的长葫芦状精巢竹 〔图版 一 〕 , 开始时自色透明 , 后期
变为姜黄色 精 巢管大致可分 个区 , 即增殖区
、
生 长区
、
成熟区和转化区
。
增殖区位 于 精
巢管端部 , 其
一
口原始生殖细胞进行有丝分裂 ,
·
不断增殖精原细胞 生长区位于增殖区下 部 ,
精原细胞在此分裂并增大为精母细胞 接着是成熟区 , 精母细胞在此进行两次分裂 , 铸个精
母细胞分裂为 个精细胞 在精巢管末端为转化区 , 精细胞在 此分化形成精子 〔图版 一 〕。
精子成熟后排列成一束 , 即精子束 , 协束精子数为 吕 , 即 个或稍少 〔图版 一 一 〕
, 与
玉米螟
、 桃小食心虫等相似 〔
。
在精巢内生殖细胞不断发育的同时 , 蛹的外部特征也表现出一定的变化 , 其巾较易区别
的变化为眼点 , 由黄 白色变为红色 , 最后成为黑褐色 , 可 明显的将其发育阶段划 分为红眼点
初 、 中 、 晚期和黑眼点蛹期 。 从其 内部分化看
, 红眼点初
、 一
期生殖细胞 以精原和精母细胞
为主 , 精母细胞约 占 左右 , 精细胞和发育各阶段精子约 「不 红眼点晚期精原和精母
细胞少 , 精细胞和精子约 占 一 黑 眼点蛹期的精母细胞 以次级精母细胞为主 , 精子和
成熟精子约 占 以上 。 所 以 , 黑眼 点蛹期 , 其架丸中虽有各发育阶段的生殖细胞 , 但其中
绝大多数为成热或接近成熟的精子束
, 此时辐照对精子活力的影响不少
。
二 辐照对柑桔大实蝇雄性生殖细胞 的影响
羽化前 天的蛹 黑眼点期蛹 经
、 、
辐照 , 其成虫率丸解剖后在光学显 微
镜下观察 , 其精子形态
、
数量和 活力 与未经处理雄 虫无显著差异 表 , 表明此时辐 照 对
精子的形成基本上无影响
。
表 辐照对柑桔大实蝇精子数量和精子活力的影响
艺
项 目 精子束数 游动次数
剂 员 一 。
士 士
士 士
土 士
士 土
三 辐照对柑桔大实蝇精子超微结构的影响
柑桔大实蝇精子 的超微结构 柑桔大实蝇精子成束 , 精束外包 围有营养细 胞 图 版
一 〕 , 精子鞭毛有一个轴丝 , 构型为 〔图版 一 〕
。 在高分辨率下 , 外圈是
电子密度较高的 根纤丝
, 内圈是 根 电子密度较低的纤丝 , 中央是 根密度较高的 中心纤丝 ,
巾心纤丝外有辐射状物
。
轴丝旁有 个线粒体衍生休 , 几乎等大 , 相 互分离 , 轴丝和 线 粒 体
衍生体之间有明显的 膜状结构 〔图版 一 〕
, 与一些鳞翅 目昆虫不同 , 膜套上无叶状 附 器
和网 状附器 亮带 〔吕 ’
。
期 射线对柑桔大实蝇 。“ 。讨八雄性生殖细胞的影响
‘
辐照对柑桔大实蝇精子超微结构的影响 在 电镜下观察 , 经 处理的柑桔大实 蝇
精子 , 其 超微结构可观察到 某些明显的异常变化 , 营养细胞 必现空泡 图版 一 〕 , 精 子
排列零乱 , 个别精子有消融现象 〔图版 一 。。 〕
。 山于辐射造成染色体畸形 , 分裂时个别染
色体不能彻底分开或出现多核现象 线粒体衍生体和轴丝增多或减少 , 即 出现 个轴丝和 个
线粒体衍生体等 〔图版 一 〕 , 与印度谷螟
、 桃小食心虫等辐射引起的变异相似 ‘
、
“ 」 , 这
些变异导致配对合子的发育受阻或畸形
, 是 引起雄虫不 育的原 因之一
。
图版 。
雄虫内生殖系统 精巢管 , 雄性外生殖器
。
精巢纵切 面 增殖区 生 长区 成熟区 转化区
。
中期精子束 。 成熟精子束 。 精子束横切面 , 示精子数 精子束与营养细胞 精子束 营养细胞
。
精子鞭毛横切 面 轴丝构型 十 十 线粒体衍生体
。
一 辐照引起超微结构的变异 营养细胞出现空泡 线粒体衍生体和 轴丝的变异 精子排列零乱
林
幻 ”
口 、
,
爪 爪
一 代
研究辐射对精子发生和卵子发生 〔‘ 的影响表明 , 雌 虫比雄虫对射线更敏感 , 这与 玉 米
螟
、
桃小食心虫等相 同 〔‘ 〕
。
经 辐照处理黑眼点期蛹 , 可导致雌 虫完全不育
,
而且可 以
阻止雌 虫形成成熟卵子 而对雄虫精子数量和活力则基本上无影响 。 所 以 , 柑桔大实蝇黑眼
点蛹期是辐照的适宜时期
,
剂量是适宜辐照剂量
, 既可使雌 虫完全不育 , 又 不影响精
已一 众“ 助捅汉勿似 枷如伽 , 咖一。 一, 一
子竞争能力 , 这 与精子发生较早 辐照时成熟精子已大量形成 , 而此时卵子发生 尚处在发生
的早期 —卵原囊期
, 对辐照较敏感有关 。 这些特性对辐射不育法的应用是很有利的 。
参 考 文 献
〔门 张和琴等 利用电离辐射导致雄虫不有防治玉米螟的可能性
。 原子能科学技术
,
一 叨
。
〔 〕张和琴等 昆虫辐射不育研究中的若千问题 原子能农业应用 , , 一
。
〔 〕胡朝晖等 “ 射线对桃小食心 虫精子产生及传递的影响 。 原子能农业应用 , , 均 一 。
〔 〕李元英等 桃小食心 虫 ” ” 辐射不育的细胞遗传学研究
。 核农学报 , 、
一 。
〔 〕张 维等 丫射线对柑桔大实绳雌性生殖细胞的影响 。 核农学报 , 、 一 。
。
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