拟黑多刺蚁Polyrhachis Vicina Roger生殖系统和配子发生的显微研究

摘要

拟黑多刺蚁 (Polyrhachis Vicina Roger)属膜翅目(Hymenoptera)，蚁科(Formicidae)，是一类典型的社会性生活的昆虫，群体结构中主要有蚁后、工蚁和雄蚁三个品级。它在我国分布广泛，是国家卫生部唯一指定的食药兼用的蚂蚁，营养及药用价值都很高，已经得到广泛的开发和利用，但无节制地采集极大地破坏了野生资源。近年来，有许多学者致力于拟黑多刺蚁的人工饲养研究，并取得了一定的成果，然而，目前市场上依然是供不应求。因此，研究拟黑多刺蚁的生殖与发育，具有重要的现实意义。 本研究以拟黑多刺蚁为研究材料，对其生殖系统进行活体解剖，并对其配子发生进行形态学、组织学和细胞学研究，得出了以下结论： 用活体解剖的方法对拟黑多刺蚁的生殖系统进行研究。结果发现，拟黑多刺蚁的雌性生殖系统由卵巢、输卵管、中输卵管、受精囊、生殖腔和雌性附腺等结构组成，为典型的多滋式卵巢；雄性生殖系统由精巢、侧输精管、输精管、贮精囊、射精管、雄性附腺及阴茎等结构组成，雄性附腺发达，贮精囊不明显，婚飞前雄蚁的精巢及精巢小管已逐渐退化，精巢小管的数量与其它种类蚂蚁存在一定差别。 对拟黑多刺蚁蚁后不同的发育时期(婚飞前、产卵旺盛期和老龄期)的卵巢发育指数和雌性附腺发育指数进行比较。结果发现，产卵旺盛期的卵巢发育指数最大，老龄期及婚飞前次之，且存在显著性差异，提示蚁后的生殖能力与卵巢的发育指数关系明显，值越大，卵巢发育越完整，其产卵能力也越强。婚飞前蚁后尚未交配，卵巢发育不够完善，因而卵巢发育指数最小。产卵旺盛期蚁后的雌性附腺发育指数值是最高的，婚飞前与老龄期蚁后次之，研究表明蚁后的产卵能力与雌性附腺的发育有密切关系，雌性附腺发育指数值越大，其产卵能力越强。婚飞前蚁后虽然产卵能力不强，但雌性附腺发育指数较大，说明此时正处于发育的上升期，为交配后卵巢发育提供物质准备；老龄期蚁后雌性附腺发育指数最小，表明此时期的蚁后产卵能力已经受到一定的影响，整个蚁群适应环境的能力已在开始下降。 利用HE染色方法对拟黑多刺蚁卵子发生进行显微研究。结果发现，拟黑多刺蚁卵子发生可以分为三个时期十一个阶段，即卵母细胞分化期、卵母细胞生长期和卵母细胞卵黄形成期。在卵子发生的整个过程中，卵母细胞、滋养细胞及滤泡细胞形态均有明显变化；在卵母细胞生长及卵黄形成期，滋养细胞核内的多核仁现象、灯刷染色体与旺盛的物质合成有关；卵母细胞本身也合成一些物质；滤泡细胞参与卵黄蛋白的合成，并为外源性卵黄蛋白提供通道。因此，卵母细胞内卵黄蛋白的形成是自体合成和外源合成同时并存；滤泡细胞还参与了卵黄膜及卵壳的形成。并发现，拟黑多刺蚁与果蝇卵子发生有相似的卵母细胞凋亡现象，主要发生在卵黄形成前期，这种凋亡可能是由于环境因素的影响，对不良环境的适应性对策。同样方法对拟黑多刺蚁精子发生进行研究。结果发现，拟黑多刺蚁精子发生经历了增殖期、生长期和成熟期，可细化为精原细胞增殖期、初级精母细胞期、次级精母细胞期、精子形成期和精子成熟期五个时期。在各期精细胞中，其大小、形态、核染色体等有明显变化。拟黑多刺蚁精子发生是以育精囊为单位进行的，同一育精囊的生精细胞形态、大小以及细胞核内染色体变化极其相似，发育水平比较一致。精子在发育的过程中，精巢小管中育精囊之间的界限明显，但不同育精囊中精子的发育时期不易区分，推测与精巢小管较短有关或育精囊之间可能存在相互连接。

目录

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声明

第一章文献综述

1.导言

1.1蚂蚁的种类、数量及其在生态系统中的作用

1.2蚂蚁生物学

1.3拟黑多刺蚁

2.基本概念

2.1昆虫的生殖系统

2.2配子发生

3.昆虫生殖系统、配子发生的研究概况

3.1雌性生殖系统研究概况

3.2雄性生殖系统研究概况

3.3卵子发生研究

3.4精子发生的研究

4.研究的意义

第二章拟黑多刺蚁生殖系统的研究

1.材料与方法

1.1供试昆虫

1.2实验方法

2.结果与分析

2.1拟黑多刺蚁雌蚁内生殖系统的构造

2.2雄性拟黑多刺蚁内生殖系统的构造

2.3不同发育时期蚁后卵巢及雌性附腺比较

2.4拟黑多刺蚁外生殖器的形态特征

3.讨论

4.小结

第三章拟黑多刺蚁配子发生的显微研究

1.拟黑多刺蚁卵子发生的显微研究

1.1材料与方法

1.2结果与分析

1.3讨论

1.4小结

2.拟黑多刺蚁精子发生的显微研究

2.1材料与方法

2.2结果与分析

2.3讨论

2.4小结

总结

参考文献

图版与图版说明

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果