（细胞生物学专业论文）两种海洋水螅再生和附着的研究.pdf

y 18 帆1 m 嬲 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门 大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和 电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进 入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行 检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 本学位论文属于 1 、保密( ) ，在弘口彳年解密后适用本授权书。 2 、不保密() ( 请在以上相应括号内打) 作者签名：养寿叶 日期：矽矿占年i 二月g 日 别磁轹乏影潍醐叫钠明湘 茹彳铭 目录 目录 目j i 乏1 摘要1 a s s t r a c t 3 前 言5 日 茜 1 中胚花筒螅的细胞类型、数量及分布 1 1 摘要8 1 2 水螅类细胞类型的研究进展8 1 3 材料与方法9 1 3 1中胚花筒螅的采集及实验室暂养9 1 3 2细胞解离l0 1 3 3苏木精伊红染色l l 1 3 4形态观察及拍照1 l 1 4 结果1 l 1 4 1中胚花筒螅的组织切片1 l 1 4 2六种细胞类型的形态学描述1 4 1 4 3各类型细胞数量及分布1 5 1 5讨论l6 1 5 1中胚花筒螅软浸方法的改进1 6 1 5 2中胚花筒螅的细胞类型l8 2 海根笔螅和中胚花筒螅的再生。 2 1 摘要l9 2 2 水螅再生研究进展l9 2 3材料与方法2l 2 3 1海根笔螅和中胚花筒螅的采集及实验室暂养2 l 2 3 2海根笔螅和中胚花筒螅片段的剪切2 l 2 3 3苏木精伊红染色2 2 2 3 4细胞解离2 2 2 3 5形态观察及拍照2 2 两种海洋水螅佴生和附着的研究 2 4 结果2 2 2 4 1海根笔螅和中胚花筒螅片段的再生方式2 3 2 4 2海根笔螅片段再生的位置效应及长度效应2 5 2 4 3海根笔螅1 7m n l 片段的再生过程3 0 2 4 4海根笔螅1 7m i n 片段再生方式的转变3 0 2 4 5海根笔螅片段再生过程中的极性3 l 2 4 6中胚花筒螅片段的位置效应及长度效应3 2 2 4 7 中胚花筒螅3 0m m 片段的再生过程3 2 2 4 8中胚花筒螅片段再生过程中的极性3 6 2 4 9 中胚花筒螅3 0m m 片段再生方式的转变。3 7 2 4 1 0 中胚花筒螅再生过程中组织切片3 7 2 4 1 l中胚花筒螅再生过程中不同类型细胞的动态变化3 9 2 5 讨论4 6 2 5 1海根笔螅和中胚花筒螅再生阶段的比较4 6 2 5 2海根笔螅和中胚花筒螅再生速度的比较4 7 2 5 3海根笔螅和中胚花筒螅再生过程中特殊结构比较4 7 2 5 4海根笔螅和中胚花筒螅再生极性的比较4 7 2 5 5中胚花筒螅再生过程中的组织切片4 7 2 5 6中胚花筒螅再生过程中的细胞动态变化4 8 3海根笔螅和中胚花筒螅片段的附着 3 1摘要5 0 3 2海洋固着藻类和无脊椎动物片段附着的研究进展5 0 3 3材料与方法5 2 3 3 1海根笔螅和中胚花筒螅的采集和实验室暂养5 2 3 3 2海区中胚花筒螅片段再生和附着观察与试验5 2 3 - 3 - 3鱼类摄食实验5 2 3 3 4细胞解离5 3 3 3 5 高碘酸希夫反应( p a s ) ：显示糖原和糖蛋白5 3 3 3 6阿利新蓝一p a s 反应：显示酸性和中性糖蛋白5 4 2 目录 3 3 7透射电镜5 4 3 4结果5 5 3 4 1中胚花筒螅片段在自然海区的产生5 5 3 4 2中胚花筒螅片段再生和附着的海区挂笼试验5 7 3 4 3海根笔螅和中胚花筒螅片段的附着过程5 8 3 4 4海根笔螅和中胚花筒螅片段的两种附着方式5 9 3 4 5 海根笔螅和中胚花筒螅的附着方式与再生方式之问的关系5 9 3 4 6海根笔螅片段附着的位置效应及长度效应6 l 3 4 7中胚花筒螅片段附着的位置效应及长度效应“ 3 4 8中胚花筒螅未附着片段与附着片段细胞组成比较。6 4 3 4 9 中胚花筒螅未附着片段与附着片段的组织化学比较6 5 3 4 1 0 中胚花筒螅附着前后的细胞超微结构7 2 3 5 讨论7 3 3 5 1中胚花筒螅片段海区来源7 3 3 5 2 中胚花筒螅片段附着的海区证据及选择性7 3 3 5 3海根笔螅和中胚花筒螅附着过程及附着方式的比较7 3 3 5 4海根笔螅和中胚花筒螅片段附着的位置效应及长度效应7 6 3 5 5附着前后的不同细胞类型的动态变化7 6 3 5 6附着过程中粘上皮细胞的组织化学及超微结构7 6 3 5 7海根笔螅和中胚花筒螅片段附着后的命运7 7 4 海根笔螅和中胚花筒螅再生的温盐效应。 4 1摘要7 8 4 2 海根笔螅和中胚花筒螅的季节分布7 8 4 3材料与方法7 9 4 3 1海区海根笔螅和中胚花筒螅多度生物量调查7 9 4 3 2海根笔螅和中胚花筒螅再生和附着的温盐效应7 9 4 4 结果8l 4 4 1海根笔螅和中胚花筒螅的分布季节8 l 4 4 2海根笔螅再生的盐度效应8 l 3 两种海洋水螅 l f 生和附着的研究 4 4 3海根笔螅再生的温度效应8 7 4 4 4海根笔螅片段附着的温盐效应8 9 4 4 5中胚花筒螅再生的盐度效应9 0 4 4 6中胚花筒螅再生的温度效应9 4 4 4 7 中胚花筒螅片段附着的温盐效应一9 7 4 4 8温度突变对海根笔螅再生的影响9 9 4 5讨论10 0 4 5 1海根笔螅和中胚花筒螅的季节交替10 0 4 5 2海根笔螅和中胚花筒螅再生的温盐效应1 0 0 4 5 3 温度突变对海根笔螅再生附着的影响10 1 5 中胚花筒螅辐射幼体的附着变态及温盐效应1 0 3 5 1摘要10 3 5 2辐射幼体附着变态研究进展。10 3 5 3 材料与方法10 3 5 3 1中胚花筒螅的采集及实验室暂养。1 0 3 5 3 2中胚花筒螅辐射幼体的获得10 4 5 3 3 中胚花筒螅辐射幼体温、盐度实验1 0 4 5 3 4实验室观察拍照。1 0 5 5 3 5数据分析。10 5 5 4 结果10 5 5 4 1中胚花筒螅生物量季节变化的初步观察。1 0 5 5 4 2辐射幼体附着和变态过程观察10 6 5 4 3 盐度对辐射幼体附着变态的影响一1 0 6 5 4 4温度对辐射幼体附着变态的影响1 0 6 5 5 讨论l lo 5 5 1 中胚花筒螅生物量季节变化的初步观察一1 1 0 5 5 2 辐射幼体的附着及变态过程11 1 5 5 3 辐射幼体的附着变态的温盐效应一l l l 论文期间遇到的困难、不足和展望1 1 3 4 目录 参考文献115 硕士研究生期间发表学术论文及参与科研项目情况1 2 2 郅【谢1 2 3 摘要 摘要 海洋水螅类是码头、养殖网箱、浮标、船底等人工设施上污损生物的重要 类群，开展水螅类繁殖生物学的基础研究对水螅类的防除具有指导意义。本研 究以海根笔螅和中胚花筒螅两种台湾海峡常见的水螅种类为实验材料，研究了 海洋水螅类成体的再生、片段的附着、幼体的附着变态以及两个基础生态因子 一温度、盐度对成体再生、片段附着和幼体附着变态的影响，以期从繁殖生物 学角度寻找两种水螅在自然海区季节分布的原因。 首先，应用软浸法对中胚花筒螅各种细胞类型进行了量化，并据此研究了 片段再生和附着过程中各种细胞类型的动态变化。软浸后离散的细胞均具有特 征性的形态结构，在相差或微分干涉显微镜下可辨认出6 种基本的细胞类型： 上皮细胞、腺细胞、粘细胞、间细胞、刺细胞和神经细胞。结合中胚花筒螅成 体的组织形态学结构，对各细胞类型的鉴定标准及分布进行了阐述。 在海洋生态环境中，由于外界物理及生物作用，经常造成水螅类头部脱落 或部分螅茎与母体分离而形成游离片段。对于头部脱落的成体水螅，快速的再 生机制对水螅类种群的维持具有重要的意义；对于游离的片段而言，快速的再 生和附着机制对片段生命的延续及新群体的形成具有决定性的意义，片段的再 生附着可能是水螅类在不利条件下的一种被动的扩散方式。 本研究以水螅类不同长度的片段为研究对象模拟水螅类头部脱落后的再生 过程和片段的再生附着过程。通过海区模拟实验，查明了片段在自然海区的来 源，得到了片段在自然海区再生和附着的证据；通过实验室观察研究了片段再 生过程及附着过程中的形态学变化；通过软浸法研究了片段再生和附着过程中 不同细胞类型的动态变化；通过p a s 系列染色及透射电镜超微结构研究了片段 附着的机理。结果表明，海根笔螅和中胚花筒螅分别在再生开始9 6h 及3 6h 后 再生完善，分别在约2 5h 及4 4h 后完成附着；在再生过程中，上皮细胞和粘 腺细胞等参与了伤口的愈合过程，刺细胞参与了触手的形成，神经细胞可能参 与了整个再生的组织过程；在片段的附着过程中，粘上皮细胞分泌的中性或酸 性糖蛋白起了重要的作用 两种水螅再生和附着的适宜盐度范围为2 1 3 3 ，这可能正是两种水螅分布于 河口、内湾及近岸等盐度周年变动较大海域的主要原因海根笔螅适宜温度范 两种海洋水螅再生和附着的研究 围为2 0 3 0 ，而中胚花筒螅适宜温度范围为1 7 2 1 ，两种水螅适宜的温度均 与其所分布的季节相吻合，这为海根笔螅主要分布于较暖的夏秋季节，中胚花 筒螅主要分布于较为凉爽的冬春季节提供了科学依据。 关键词：海根笔螅；中胚花筒螅；片段；辐射幼体；再生；附着 1 2 摘 要 a b s t r a c t m a r i n eh y d r o i d sa r ei m p o r t a n tf o u l i n gg r o u p si nm a n u a lm a r i n ef a c i l i t i e s ，s u c ha sw h a r f s ， f i s h i n gn e t s ，b u o y a g e sa n ds h i p s ，e t c t h er e g e n e r a t i o na n ds e t t l e m e n ta sw e l la st h ee f f e c t st w o f o u n d m e n t a le c o l o g i c a lf a c t o r s ，t e m p e r a t u r ea n ds a l i n i t yo nr e g e n e r a t i o na n ds e t t l e m e n to ft w o c o m m o nm a r i n eh y d r o i d s ，h a l o c o r l ed i s t i c h aa n dt u b u l a r i am e s e m b r y a n t h e m u mw e r es t u d i e d t of i g u r eo u ts e a s o n a la n dg e o g r a p h i c a ld i s t r i b u t i o no fb o t hh y d r o i d sf r o mt h ea s p e c to f r e p r o d u c t i o n aq u a n t i t a t i v em e t h o dw a su s e df o rt h em a c e r a t i o no fzm e s e m b r y a n t h e m u mt i s s u ei n t o s i n g l ec e l l s t h em e t h o dw a su s e df o rc e l ld y n a m i c sd u r i n gr e g e n e r a t i o na n ds e t t l e m e n to f h y d r o i df r a g m e n t s t h ec e l l sh a v ec h a r a c t e r i s t i cm o r p h o l o g ys u c ht h a ta l lb a s i ct y p e s ，e p i t h e t l i a l ， g l a n d ，m u c o u s ，i n t e r s t i t i a l ，n e m a t o b l a s ta n dn e r v ec e l l s ，c o u l db ed i s t i n g u i s h e d c r i t e r i aw e r e g i v e nf o ri d e n t i f y i n ge a c hc e l lt y p eb yp h a s ec o n t r a s tm i c r o s c o p yc o m p a r e dw i t ha d u l th i s t o l o g y i nm a r i n ee n v i r o n m e n t , s e s s i l eh y d r o i d so f t e nl o s et h e i rh e a d so rl o s ep a r to f t h e i rs t e m ，a n d a r o s e sal a r g eq u a n t i t yo ff r e ef r a g m e n t su n d e rn e g a t i v ep h y s i c a lo rb i o t i cf a c t o r s aq u i c k m e c h a n i s mt or e g e n e r a t en e wh e a di si m p o r t a n tf o rs u r v i v a la n dp o p u l a t i o nm a i n t a i n i n g ；a n d a n o t h e rq u i c km e c h a n i s mt oa t t a c h m e n ti sa l s on e e d e df o rf r e ef r a g m e n t st os u r v i v e ，t of o r mn e w h y d r o i dc o l o n i e s a s e x u a lf r a g m e n t i o nm a yb eas t r a t e g yt os u r v i v ea n dd i s p e a s eu n d e rn e g a t i v e f a c t o r s b a s e do nt h i sp o i n t , t h er e g e n e r a t i o na n da t t a c h m e n to ft w oh y d r o i d sw e r es t u d i e du s i n g f r a g m e n t si nd i f f e r e n tl e n g t h t h es o u r c ea n dp r o o fo ff r a g m e n tr e g e n e r a t i o na n da t t a c h m e n ti n f i e l dw e r ef o u n da c c o r d i n gt of i e l de x p e r i m e n t s ；t h em o r p h l o g i c a lc h a n g e sd u r i n gr e g e n e r a t i o n a n da t t a c h m e n tw e r er e c o r d e du n d e rl a b o r a t o r y o b s e r v a t i o n s ；t h ec e l ld y n a m i c sd u r i n g r e g e n e r a t i o na n da t t a c h m e n tw e r es t u d i e du s i n gm a c e r a t i o n ；t h em e c h a n i s mo fa t t a c h m e n tw a s s t u d i e db yp a ss t a i n i n ga n dt e mu l t u r a s t r u c t u r e t h er e s u l t ss h o w e dt h a thd i s t i c h aa n d1 7 m e s e m b r y a n t h e m u mh a dw e l lr e g e n e r a t e dw i t h i n9 6ha n d3 6h ，r e s p e c t i v e l y , a n da t t a c h e dw i t h i n 2 5ha n d4 4h ，r e s p e c t i v e l y ；e p i t h e t l i a lc e l l sa n dg l a n d m u c o mc e l l sp l a y e dr o l e sd u r i n g c o n c r e s c e n c e ；n e m a t o c y s t sh a dr e l a t i o n s h i pw i t ht e n t a c l ef o r m a t i o n ；n e r v ec e l l sm i g h to r g a n i z e d t h ew h o l er e g e n e r a t i o np r o c e s s ；n e u t r a lo ra c i d i cg l y c o p r o t e i ns e c r e t e db ye p i t h e l i a lm u c o u sc e l l s h a di m p o r t a n tr e l a t i o n s h i pw i t hf r a g m e n ta t t a c h m e n t 3 两种海洋水螅以生和附着的研究 t h eo p t i m u ms a l i n i t yr a n g ef o rr e g e n e r a t i o na n ds e t t l e m e n to fb o t hh y d r o i d sw a s21 - 3 3 ， t h i sm i g h tb et h em a i nr e a s o nf o rw h i c hb o t hh y d r o i d sd i s t r i b u t e di ne s t u a r i e s ，b a y sa n ds e a s h o r e sw h e r es a l i n i t yc h a n g e df r e q u e n t l y t h eo p t i m u mt e m p e r a t u r er a n g e sf o rh d b t w h aa n dz m e s e m b r y a n t h e m u mw e r e2 0 - 3 0 ca n d1 7 - 2 1 ，r e s p e c t i v e l y , w h i c hw e r ec o n s i s t e n tw i t ht h e s e a s o n a lt e m p e r a t u r eo fb o t hh y d r o i d si nf i e l d t h i sp r o v i d e ds c i e n t i f i cp r o o f sf o rt h es e a s o n a l d i s t r i b u t i o no fb o t hh y d r o i d si nw a r ms u m m e ra n da u t u m n ，o ri nc o o lw i n t e ra n ds p r i n g k e yw o r d s ：h a l o c o r d y l ed i s t i c h a ；t u b u l a r i am e s e m b r y a n t h e m u m ；f r a g m e n t ；a c t i n u l a ； r e g e n e r a t i o n ；s e t t l e m e n t 4 前击 、 日青 海洋污损生物( m a d n ef o u l i n go r g a n i s m ) 是一类底栖生物生态类群，它们附着 于船舶上增加船舶的阻力，导致航速的降低和燃料消耗的增加；附着于沿海工 厂、海上平台海上电站设施的引水渠道、冷却水管、冷凝管和卫生管道，将缩 小管道的管径甚至堵塞这些管道。污损生物还将引起海洋腐蚀加快电化学腐蚀 的过程和速度；它们可使海中仪表及转动机构失灵，影响岸用及船用声纳、鱼 群探测仪和海中的水听器等。它们增加了海上设施的重量，堵塞养殖网箱的网 孔，阻碍了箱内外的水体交换，使养殖网的寿命缩短，影响水产养殖的产量、 产值( 黄宗国、蔡如星，1 9 8 4 ) 。 海洋水螅类是重要的污损生物类群。海根笔螅和中胚花筒螅为污损水螅类 中的优势种类( 黄宗国、蔡如星，1 9 8 4 ：林盛，1 9 8 9 ) 。一般生长速度快，周期 短，固着于码头、养殖网箱、浮标、船底等人工设施之上。海根笔螅( h a l o c o r d y l e d i s t i c h ag o l d f u s s ) 隶属于腔肠动物门，水螅虫纲，花水母目，海笔螅水母科，笔 螅属：中胚花筒螅( t u b u l a r i am e s e m b r y a n t h e m u ma l l m a n ) 隶属于水螅虫纲，花水 母目，筒螅水母科，筒螅属。本研究以海根笔螅和中胚花筒螅为材料，研究了 水螅的无性世代中成体的再生及片段附着，有性世代中幼体的附着变态，对水 螅类的防除及生殖生物学具有一定的指导意义。 海洋水螅类繁殖生物学的研究在国外相对较为多见。如筒螅和辐螅成体的 再生( t a r d e n ta n de y m a n r h1 9 5 8 ；a k i na n da k i n ，1 9 6 7 ：s l a u g h t e r ，1 9 7 0 ；c a m p b e l l a n dc a m p b e l l ，1 9 6 8 ) ，筒螅的幼体发育过程( 7 = r a d i a t a ，7 = v e n u s t a ( n a g a o ，1 9 6 5 ) ；z i n d i v i s a ( h u g h e s ，19 8 3 ) ；7 = m e s e m b r y a n t h e m u m ( y a m a s h i t a , 2 0 0 3 ) ) 等。在国内，仅 见蔡如星、黄宗国( 1 9 6 4 ) 关于中胚花筒螅在厦门港的繁殖与附着，他们通过周 年挂板实验，发现在厦门港中胚花筒螅是厦门港冬春季节最主要的附着生物之 一，附着期从l o 月上、中旬( 海水温度2 2 3 ) 至翌年7 月上、中旬( 海水温度 2 7 5 ) ，在其它月份很少发现他们对中胚花筒螅的生活史( 出芽生殖及辐射幼体 的发育) 进行了初步的研究。本研究在以工作的基础上，分别从形态学、组织切 片及细胞学三个方面研究了海根笔螅和中胚花筒螅再生过程。 本研究以海根笔螅和中胚花筒螅的片段模拟成体的再生过程，在此过程中 发现海根笔螅和中胚花筒螅的片段在再生开始后4 8 h 内便可以附着于基底之 两种海洋水螅再生和附着的研究 上。推测片段的这种无性生殖方式可能是海洋固着性水螅应对外界恶劣的物理 环境因素( 如风浪，潮流，内波，强烈的台风引起的风暴潮等) 及生物环境因素( 如 天敌的摄食作用等) 的一种快速策略。许多热带海洋藻类逐渐被认为具有此种片 段的无性繁殖方式( m s h i g e n i ，1 9 7 8 ；h i g h s m i t h ，1 9 8 2 ；k i l a ra n dm c l a c h l a n ，1 9 8 6 ； w u l f f , 1 9 9 1 ) 。经海流、天敌摄食等原因产生的藻类片段可以在较短的时间内再 次附着于基底，并迅速生长为与母体相似的个体或群体( w a t e r sa n ds m i t h ， 1 9 9 4 ) 。而在营固着生活的海洋底栖无脊椎动物中，通过片段的无性繁殖来应对 负面的非生物及生物因素的相关报道相对较少。h i g h s m i t h ( r e v i e w , 1 9 8 2 ) 认为在 自然海区，有许多珊瑚是由片段形成的。r o b i n s o n ( 2 0 0 4 ) 在实验室条件下初步观 察了一种葡萄苔虫( z o o b o t r y o nv e r t i c i l l a t u n ) 片段的附着过程，该种苔藓虫在4 h 时未发现附着，在1 2h 时发现附着( 2 3 ) ，在2 4h 时附着量增! j 1 1 ( 7 7 ) 。附着 率与片段的长度有关，1 0i n n l 片段附着率较低( 2 4 ) ，而5 0i n n l 片段附着率较 高( 4l ) ( r o b i n s o n ，2 0 0 4 ) 。 尽管国外较多的实验室以筒螅的片段进行再生电生理方面的工作( r o s e ， 1 9 6 7 ；j o s e p h s o n ，1 9 6 9 ；r o s e ，1 9 7 0 ；f e r g u s o n ，1 9 7 3 ；s t e p h e n s ，1 9 7 3 ；j o s e p h s o n , 1 9 7 4 ； k r u i j f , 1 9 7 7 ；n e u f e l d ，1 9 7 8 ) ，但均未涉及到片段的附着。蔡如星及黄宗国( 1 9 6 4 ) 在中胚花筒螅生活史的示意图中，画出了中胚花筒螅的片段再生至子囊体形成 阶段，然后至性成熟释放辐射幼体，推测作者在观察筒螅再生过程中可能注意 到了片段的附着，但此后未进行后续的研究。片段的再生过程与成体的再生过 程相似，唯一的不同在于片段通过新再生的根部附着在基底之上，然后形成新 的水螅群体。对于营固着生活的海洋水螅而言，附着意味着各种生活生理功能 及群体的开始及延续，对水螅自身具有决定性的意义。因此本研究的第三部分 以片段的附着为切入点，分别从附着过程中的伴随的外部形态学变化、附着前 后片段分泌粘蛋白的与否、附着前后不同细胞类型的动态变化及特定细胞超微 结构的变化三个层面研究附着过程，以期更深入地理解片段附着过程中的机理。 我国关于海洋水螅虫类的研究，多集中在海区调查上。其中水母类的调查 研究相对较多，水螅类的调查研究相对较少。林绍文( l i n g , 1 9 3 8 ) 报道了浙江嵊 山一带中胚花筒螅( zm e s e m b r y a n t h e m u m ) 等水螅类1 5 种；高哲生( 1 9 5 6 ) 年报告 了山东沿海中胚花筒螅、海筒螅( 7 = m a r i n at o r r e y ) 等水螅虫类3 0 种；魏崇德( 1 9 5 9 ) 6 前苦 报道了浙江舟山沿海海根笔螅( h a l o c o r d y l ed i s t i c h a ) 、中胚花筒螅、咽喉简螅( z l a r y n xe l l i sa n ds o l a n d e r ) 等水螅虫类l7 种；齐钟彦、郑仁林( 19 6 5 ) 3 1 道了海南 岛扁叶多孔螅等4 种多孔螅；怡君( 1 9 8 3 ) 在其博士论文中记载了台湾恒春半岛 潭子湾及高屏海域8 种羽螅的形态及分布：黄宗国、蔡如星( 1 9 8 4 ) 综述了我国 常见的污损水螅虫类及分布；唐质灿、黄美君( 1 9 8 7 ) 报道了产自山东省乳山县 汇岛潮间带水螅类一新种一黄海辫螅( s y m p l e c t o s c y p h u sh u a n g h a i e n s i st a n ge t h u a n g ) 黄美君、刘恒( 1 9 8 7 ) 报道了胶州湾附近海域中国根茎螅( r h i z o c a u l u s c h i n e n s i s ) 、双齿薮枝螅( o b e l i ab i d e n t a t ac l a r k ) 等水螅虫类1 0 种；黄美君( 1 9 8 8 ) 报道了在青岛沿海采集的羽鞘科水螅虫类一新纪录种一佳美羽螅；林盛( 1 9 9 0 ) 报道了大亚湾海域海根笔螅、中胚花筒螅等1 3 种水螅种类；唐质灿( 1 9 9 1 ) 研究 了南沙群岛海区陆架单列羽螅组合及其生态地理学，首次以这种羽螅作为生物 组合进行研究；王建军等( 1 9 9 6 ) 在研究厦门港网箱养殖场污损生物的组成中记 载了中胚花筒螅和海根笔螅等6 种水螅类；周时强等( 1 9 9 6 ) 在罗源湾大管坂围 垦区挂板实验中记载了中胚花筒螅、管状真枝螅( e u d e n d r t u mc a p i l l a r e ) 、纤细薮 枝螅( o b e l i ag r a c i l i s ) = _ 种水螅虫类；洪惠馨等( 2 0 0 4 ) 在报道我国常见的有毒海洋 腔肠动物中，记载了海根笔螅和中胚花筒螅等8 种水螅虫类。 据以上的海洋调查，可初步发现海根笔螅和中胚花筒螅的种群变化在台湾 海峡呈季节性交替状，二者多分布于河口、近岸、内湾等盐度周年变化较大的 海域( 黄宗国、蔡如星，1 9 8 4 ；林盛，1 9 8 9 ：林盛，1 9 9 0 ；王建军等，1 9 9 6 ：周 时强等，2 0 0 1 ；洪惠馨等，2 0 0 4 ) ，那两种水螅的时空分布特点是否与海区两个 基础的生态因子一温度和盐度有关呢? 基于此点，我们于2 0 0 4 年1 1 月至2 0 0 6 年8 月在岱嵩湾及罗源湾定期观察了海根笔螅和中胚花筒螅生物量( 以多度表示) 变化，与此同时在实验室条件下研究了两种水螅再生的温盐效应，两种水螅附 着的温盐效应，中胚花筒螅辐射幼体的温盐效应，以期从水螅再生、片段附着、 幼体附着三个方面不同的生态需要来间接反映温度和盐度与两种水螅季节变化 的联系。 7 两种海洋水螅再生和附着的研究 1中胚花筒螅的细胞类型、数量及分布 1 1 摘要 应用软浸法对中胚花筒螅各种细胞类型进行了定量研究。中胚花筒螅的组 织经软浸法软浸后被离散为单个细胞，离散后的细胞均具有特征性的形态结构， 经荧光染料d a p i ( 2m g n ) 染色后细胞核被染为蓝色，在相差或微分干涉的条 件下可辨认出6 种基本的细胞类型：上皮细胞，腺细胞，粘细胞，间细胞，刺 细胞，神经细胞。结合中胚花筒螅不同部位的组织切片结构，对各类型的细胞 的鉴定标准及分布进行了阐述。中胚花筒螅螅茎( 3 0m m ) 细胞总数约为5 1 1 0 5 个，其中上皮细胞、刺细胞、问细胞、粘腺细胞及神经细胞所占比例分别为3 8 2 7 、3 1 3 2 、3 1 1 6 、1 3 8 、o 2 6 ；头部的细胞总数约为6 6 x 1 0 5 个，其中上皮 细胞、刺细胞、间细胞、粘腺细胞及神经细胞所占比例分别为4 1 2 1 、3 8 3 4 、 1 8 1 8 、2 1 7 、0 1 0 ；经配对t 检验，各种细胞所占比例在螅茎和头部位 置均无显著性差异；粘腺细胞及神经细胞在头部所占比例稍高，分别与垂唇的 消化功能和极性梯度有关；刺细胞在螅茎所占比例稍高，推测可能与刺细胞主 要在螅茎合成，然后转动至头部行使功能有关；粘上皮细胞仅存在于螅茎，推 测与附着功能相关。 关键词：中胚花筒螅；软浸法；细胞类型 1 2 水螅类细胞类型的研究进展 在研究水螅类组织形态学发生过程中，需要不同类型细胞在某些特定部位 的分布及丰度( 数量) ，而应用传统的组织切片( 如苏木精伊红染色等) 获得此方 面的数据较难。t a r d e n t t ( 1 9 5 4 ) 应用计数水螅全身的间细胞来定量研究问细胞在 外胚层的分布。b u m e t t ( 1 9 6 6 ) 及c a m p b e l l ( 1 9 6 7 a ) 利用连续切片来记数淡水水螅 ( hl i t t o r a l i s ) 上皮细胞、腺细胞、问细胞、粘细胞及刺细胞的数量。c a m p b e l l ( 1 9 6 7 b ) 利用1 0l u n 连续切片来记数花红筒螅( 7 = c r o c e a ) 及辐螅( h y d r a c t i n u n ae c h i n a t a ) 细胞增殖过程中各种细胞的数量 d a v i d ( 1 9 7 3 ) 在国际上首次应用软浸的方法将一种淡水水螅( h y d r aa t e n u a t a ) 的组织离散为单细胞，在离散后的细胞均具有特征性的形态结构，在相差显微 镜下可辨认出6 种基本的细胞类型：上皮细胞，腺细胞，粘细胞，间细胞，刺 细胞，神经细胞，并通过记数可以得到各种细胞类型的数量。软浸法最大的优 8 第一章中胚仡筒螅的细胞类型、数量及分布 点在于可以快速的将淡水水螅的组织完全分离为单细胞；另外还可以辨认出通 过传统的组织切片很难辨认的神经细胞和问细胞巢( i n t e r s t i t i a lc e l ln e s t s ) 结构。 对比软浸i j i 后细胞的总d n a 含量，没有显著性差异，表明在软浸过程中不会 破坏细胞，因此软浸不会影响细胞的数量( d a v i d ，1 9 7 3 ) 。在后续的研究过程中， 软浸法广泛应用于淡水水螅细胞的定量工作中( b o d ee ta 1 ，1 9 7 3 ；c o m p b e l l ， 19 7 6 ；p a r d y ，19 7 6 ；o t t o ，19 7 7 ；s h i m i z u ，19 9 5 ；z e r e t z k e ，2 0 0 2 ；k o i z u m i ，2 0 0 4 ) 。 s c h m i d 等( 1 9 8 1 ) 通过突然将软浸温度升高至3 5 1 0 2 0r a i n ，发现介穗水母 ( p o d o c o r y n ec a r n e a ) 的水螅体及水母体的组织更易解离成单细胞，这也是首次将 软浸法应用到海洋水螅水母中。p l i c k e r t 等( 1 9 8 8 ) 将软浸法应用到海洋辐螅 ( h y d r a c t i n i ae c h i n a t a ) 浮浪幼体的早期发育及附着变态过程，将幼体解离成上皮 细胞腺细胞( 在其解离条件下，两种类型的细胞不易辨认) 、间细胞、神经细胞、 刺细胞。由此可见，软浸法在海洋水螅水母类的应用较少，缺少成体不同部位 各类型细胞总量的数据。在本论文的第二、三章，将应用软浸法研究中胚花筒 螅片段再生和附着过程中各种细胞类型的动态变化，因此有必要对中胚花筒螅 成体特别是螅茎( 后续的片段主要剪切于螅茎) 的细胞类型进行系统的的研究。 本文沿用淡水水螅的软浸方法( d a v i d ，1 9 7 3 ) ，对软浸时间等因素进行了调整，并 应用d a p i 将细胞核染为蓝色，便于在荧光显微镜下对细胞进行观察、鉴定及 量化。同时结合h e 染色，对各种细胞类型的形态学鉴定标准进行了核实，并 对各种细胞类型在不同胚层的分布进行了研究。 1 3 材料与方法 1 3 1 中胚花筒螅的采集及实验室暂养 中胚花筒螅采集于福建省漳州岱嵩湾( e l1 7 0 5 7 ，n 2 4 01 2 7 ) 的渔排设施上。选 择成熟的筒螅群落，采集后包装于充氧袋中，加冰，3 5h 内运回实验室内暂 养。 将采集的简螅培养于3 0l 的水族箱内。用镊子将新采集的筒螅束插入由鲍 鱼笼改装而成的实验板上，使螅体部分朝上在水族箱底部四角放置石块，然 后将插有筒螅的p v c 板放置于石块上，使筒螅根部与水族箱底部的距离高于2 c m 。每天投喂卤虫无节幼体，每周换水两次。盐度在2 5 3 0 之间，温度保持室 温。 9 _ 两种海洋水螅再生和附着的研究 1 3 2 细胞解离 明胶玻片的制备 ( 1 ) 配制明胶包被液：在2 5m l3 7 3 9 q j 醛溶液中加入0 5g 的明胶，加 热溶解，冷却后定容至1 0 0m l ，常温保存备用。 ( 2 ) 明胶包被：将2 0 0t t l 的甲醛明胶溶液涂于玻片，然后置玻片于5 0 。c 下 烘干，备用。在解离之前，预先对玻片进行明胶包被，可以增加玻片表面的粘 性，防止细胞脱落；另外经明胶包被过的玻片表面更为平整，有利于细胞在玻 片上均匀分散，同时明胶的存在增加了细胞的立体感，便于在相差或微分干涉 显微镜下观察、鉴定细胞类型。在明胶配制过程中加入甲醛则可以防止滋生微 生物，则可以延长解离物的观察时限。 细胞解离 (