摘要：為了充分認(rèn)識(shí)雄蜂生殖生理特性，本試驗(yàn)對(duì)雄蜂生殖系統(tǒng)胚后生長(zhǎng)發(fā)育各階段進(jìn)行了解剖、測(cè)定與觀察。并對(duì)不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的精巢、粘液腺、貯精室、榆精管、射 精管和陽(yáng)莖體等生殖系統(tǒng)各組成部分的形態(tài)特征進(jìn)行了描述。

關(guān)鍵詞：雄蜂；生殖系統(tǒng)；發(fā)育；形態(tài)觀察

雄蜂生殖系統(tǒng)的發(fā)育是完全的，其各部分形態(tài)組成在國(guó)內(nèi)外早已有相關(guān)的描述和說(shuō)明。然而，對(duì)雄蜂生殖系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程的研究甚少，國(guó)內(nèi)，僅有姜立綱(1982)指出：雄蜂出房后精巢有一個(gè)逐日由大變小的過(guò)程。有關(guān)雄蜂生殖系統(tǒng)在整個(gè)胚后生長(zhǎng)發(fā)育階段形態(tài)特征的描述，國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。為了了解雄蜂生殖系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育的生物學(xué)特性，擴(kuò)充雄蜂生殖生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，本試驗(yàn)對(duì)雄蜂胚后生殖系統(tǒng)生長(zhǎng)發(fā)育的形態(tài)特性進(jìn)行了觀察和研究。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 蜂種卡尼鄂拉蜂(Apis mellifera carnica Pollmann，1879)，吉林省蜜蜂育種場(chǎng)飼養(yǎng)。

1.1.2 器材 ICAS5.2型顯微圖像分析系統(tǒng)；XSZ-HS7型生物顯微鏡；XTJ-30型實(shí)體顯微鏡；昆蟲(chóng)解剖器械；蠟盤(pán)；DRLO5雄蜂等滲生理液；雄蜂培育常規(guī)器具等。

1.2 方法

選擇一個(gè)卡尼鄂拉健康強(qiáng)群作為試驗(yàn)群，于天氣晴好的傍晚，在蜂箱中加入一張新修造的雄蜂脾，并對(duì)蜂王控產(chǎn)未受精卵。次日，隔離蜂王，標(biāo)記試驗(yàn)用雄蜂卵，雄蜂出房時(shí)，對(duì)雄蜂點(diǎn)標(biāo)記。試驗(yàn)開(kāi)始后，每晚對(duì)蜂群進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)飼喂，確保正常培育出優(yōu)質(zhì)的雄蜂。當(dāng)雄蜂卵孵化為幼蟲(chóng)后，每日定時(shí)隨機(jī)抽取5只雄蜂(蟲(chóng)、蛹或成蜂)進(jìn)行解剖、觀察和測(cè)定，記錄雄蜂生殖系統(tǒng)各部分的形態(tài)特征。

2 結(jié)果和分析

2.1 精巢胚后生長(zhǎng)發(fā)育的分期

精巢在胚后的生長(zhǎng)發(fā)育階段，其體積有一個(gè)明顯的變化趨勢(shì)。第8日以前，精巢體積非常小，第8至第10日，雄蜂精巢體積迅速增加，是精巢體積增長(zhǎng)率最大的時(shí)期，繼而，體積穩(wěn)步增長(zhǎng)，直至第16日，達(dá)到最大體積，隨后，精巢體積經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段的大幅度下降，已經(jīng)收縮得很小，并在接下來(lái)的幾天內(nèi)逐漸萎縮。

根據(jù)雄蜂精巢內(nèi)、外部形態(tài)和精 子的發(fā)生與形成等，可將精巢生長(zhǎng)發(fā)育分為4個(gè)時(shí)期，即精巢生長(zhǎng)期(I期)、精 子發(fā)生與形成期(Ⅱ期)、精 子轉(zhuǎn)移期(Ⅲ期)、精巢萎縮期(Ⅳ期)。

2.1.1 精巢生長(zhǎng)期(I期)

雄蜂從第4日即卵孵化為幼蟲(chóng)開(kāi)始至第10日止，計(jì)7天，為精巢生長(zhǎng)期，即I期。此期，精巢體積雖然很小，但是，第6日(即發(fā)育3天的小幼蟲(chóng))即可解剖得到完整的扇形精巢，其大小為830×488μm2，精巢小管為310×54μm2，第7日后精巢呈柱形，第10日，精巢體積迅速增大，其大小為7800×3200μm2，精巢小管為3750×140μm2。雄蜂精巢小管間是彼此獨(dú)立分開(kāi)的，并非結(jié)合在一起。I期，蟲(chóng)體內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)致密，各器官微小、纖嫩，是內(nèi)部形態(tài)最不易解剖和觀察的時(shí)期。

2.1.2 精 子發(fā)生與形成期(Ⅱ期)

從第11日的封蓋幼蟲(chóng)起至第25日雄蜂出房止，計(jì)15天，為精 子發(fā)生與形成期，即Ⅱ期。此期，精巢初呈柱形，第20日后，呈前細(xì)后粗的錐形?？擅黠@見(jiàn)到精巢的腹側(cè)面有8處通過(guò)支氣管和微氣管與氣管系統(tǒng)的側(cè)縱干相連，并與膜質(zhì)物一起對(duì)精巢起著支持和固定的作用。初期，精巢大小為8820×3740μm2，精巢小管為4400×165μm2，第16日時(shí)，精巢體積增至最大，為9100× 4700μm2，但是，精巢小管大小為6730×208μm2，并未生長(zhǎng)到最大體積，第19日，精巢小管達(dá)到最大，為6950 ×225μm2，20日后，精巢縮水和逐漸成熟，體積逐漸縮小，第25日時(shí)，精巢大小縮為6020×3050μm2，小管縮至5650×173μm2。精巢小管在此期間，容易解剖、分離和計(jì)數(shù)。經(jīng)測(cè)定，每只雄蜂一對(duì)精巢中含有265～406條精巢小管，平均363條。

雄蜂精巢小管的端部，僅在第11～19日時(shí)，可明顯觀察到端細(xì)胞與干母細(xì)胞聚集存在，此期，應(yīng)為精 子發(fā)生期。育精囊是精巢小管中包含精母細(xì)胞的囊狀構(gòu)造，它開(kāi)始出現(xiàn)在第12日雄蜂的精巢小管中，其大小不一，平均直徑895μm(φ35～115μm)。雄蜂的育精囊可以分為生精育精囊(產(chǎn)生精 子)和輔助育精囊(不產(chǎn)生精 子)兩類(lèi)，二者在大小、形態(tài)上無(wú)明顯規(guī)律和區(qū)別。第22日，雄蜂精巢小管的育精囊中可見(jiàn)到不規(guī)則排列的纖維態(tài)精于，第24日時(shí)，精 子頭部聚集在一起呈束狀，精 子束首尾相接成圓形裹藏于育精囊中，無(wú)活力。解離、分散出單個(gè)精 子，測(cè)得精 子長(zhǎng)平均為230μm。雄蜂的每條精巢小管中含生精育精囊數(shù)量平均為286個(gè)(即286束精 子)。

2.1.3 精于轉(zhuǎn)移期(Ⅲ期）

雄蜂從第26日起至第32日止，計(jì)7天，為精 子轉(zhuǎn)移期，即班期。此期，精 子由精巢轉(zhuǎn)移至貯精囊，精巢形狀由錐形轉(zhuǎn)變?yōu)槟I形，大小由5500×2900μm2收縮至2800×1600μm2以下，小管在第26日時(shí)大小為5800×158μm2，隨著精 子的轉(zhuǎn)移，小管壁逐漸萎縮，失去彈性和韌性，并與支氣管和微氣管緊密結(jié)合。生精育精囊在第26日時(shí)囊膜消失，精小管出口處開(kāi)始有少量精 子轉(zhuǎn)移至貯精囊，第29日為精 子轉(zhuǎn)移的高峰期，80％精于在此時(shí)期轉(zhuǎn)移，第31日時(shí)，精 子轉(zhuǎn)移完全。精 子束在轉(zhuǎn)移至貯精囊以前精于是緊密結(jié)合在一起的，當(dāng)進(jìn)入貯精囊后才逐漸離散。經(jīng)測(cè)定，第32日時(shí)，雄蜂貯精囊中的精于束長(zhǎng)200～275μm，平均249μm，游離精 子最長(zhǎng)測(cè)得305μm，平均為245μm。

2.1.4 精巢萎縮期(Ⅳ期)

從第33日起至雄蜂性成熟婚飛交尾止，計(jì)4天以上，為精巢萎縮期，即EF期。此期，精巢內(nèi)已無(wú)精于存在，精巢喪失育精、貯精功能，整體大幅度萎縮，第36日，大小收縮至2620×750μm2，精小管萎縮成不規(guī)則的絲狀，與微氣管組織致密結(jié)合在一起，無(wú)法解剖、分離得到完整的小管結(jié)構(gòu)。

2.2 粘液腺胚后生長(zhǎng)發(fā)育的分期

根據(jù)粘液腺形態(tài)和粘液的產(chǎn)生與貯存，將粘液腺胚后的生長(zhǎng)發(fā)育分為兩個(gè)時(shí)期，即粘液腺生長(zhǎng)期和粘液產(chǎn)生與貯存期。

2.2.1 粘液腺生長(zhǎng)期

雄蜂從第4日起至第18日止，計(jì)15天，為粘液腺的生長(zhǎng)期。此期，粘液腺端部較細(xì)小，基部膨大近球形，腺體壁不斷增厚，腺體內(nèi)僅見(jiàn)一狹窄縫隙，其中未見(jiàn)有粘液產(chǎn)生。蟲(chóng)體在化蛹前的第14日時(shí)，首次解剖分離得到完整腺體，此時(shí)大小為1700×570μm2，第18日，增大至3050×910μm2，并且腺體端部稍膨大呈近球形。

2.2.2 粘液產(chǎn)生與貯存期

雄蜂從第19日起至性成熟婚飛交尾止，計(jì)18天以上，為粘液產(chǎn)生與貯存期。此期，腺體成熟，產(chǎn)生白色粘液，并貯存于其囊腔內(nèi)。腺體由柱形逐漸生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變成囊狀香蕉形。大小由第19日的3270×875μm2逐漸增大至第29日最大的5050×1530μm2，隨后，腺體略有收縮，第36日，大小縮為4550×1330μm2。隨粘液生成和貯存量的增加，粘腺體壁逐漸由厚變薄，由第19日時(shí)最厚處410μm2減少至第36日時(shí)的170μm2。

2.3 貯精囊的形態(tài)變化

貯精囊為柱形囊狀，其形態(tài)在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中沒(méi)有明顯的變化，只是個(gè)體的增大與囊體的成熟。第15日，首次解剖、分離得到完整的貯精囊，大小為1807×550μm2，精 子轉(zhuǎn)移前(第26日)大小為3460×665μm2，隨著精于的轉(zhuǎn)移和貯存，貯精囊體積迅速增大，第31日，大小達(dá)到4260×885μm2。隨著精于在貯精囊內(nèi)進(jìn)一步成熟，貯精囊體積略有收縮，第36日，大小為4010×780μm2。貯精囊在第18日時(shí)，表面可見(jiàn)少量微氣管分布，第25日時(shí)，貯精囊表面被縱橫交錯(cuò)的氣管網(wǎng)絡(luò)所包被，為接受精 子的轉(zhuǎn)移和貯存做好了準(zhǔn)備。

2.4 輸精管的形態(tài)變化

輸精管連結(jié)精巢與貯精囊，是精于轉(zhuǎn)運(yùn)的通道。輸精管內(nèi)壁呈明顯的左手螺旋槽式結(jié)構(gòu)，這可能有利于精 子的運(yùn)輸。雄蜂生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，輸精管在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上沒(méi)有明顯的變化，第20日時(shí)長(zhǎng)1850μm，直徑為165μm，緊密折疊扭曲包裹于精巢內(nèi)側(cè)基部的膜內(nèi)。

2.5 射 精管及陽(yáng)莖體的形態(tài)變化

雄蜂射 精管初始態(tài)并非管狀，而是內(nèi)部密實(shí)的長(zhǎng)柱形，第13日，封蓋大幼蟲(chóng)的射 精管人口處開(kāi)通成管狀，其余末開(kāi)通。隨后逐漸由入口端向出口端開(kāi)通，第30日，雄蜂射 精管從前到后全部開(kāi)通為管狀。射 精管體積在第24日時(shí)達(dá)到最大，長(zhǎng)7800μm，入口端直徑310μm，而出口端直徑為470μm，近似喇叭狀，第36日，射 精管長(zhǎng)度縮至7100μm，入口處直徑為300μm，而出口處直徑為430μm。

雄蜂陽(yáng)莖體自胚胎發(fā)育結(jié)束后，其形態(tài)結(jié)構(gòu)就已經(jīng)確定了，隨著胚后的生長(zhǎng)發(fā)育，陽(yáng)莖體只是在體積上的增大和功能上的健全。第12日時(shí)，即可解剖得到形態(tài)完整的陽(yáng)莖體了。第39日時(shí)，雄蜂的射 精管與球狀部結(jié)合處的一側(cè)出現(xiàn)一個(gè)明顯凹陷的縊痕，這一縊痕結(jié)構(gòu)與雄蜂交尾和排精有關(guān)。

3 討論

3.1 雄蜂精巢胚后生長(zhǎng)發(fā)育分為4個(gè)時(shí)期，即精巢生長(zhǎng)期(Ⅰ期)、精于發(fā)生與形成期(Ⅱ期)、精 子轉(zhuǎn)移期(Ⅲ期)、精巢萎縮期(Ⅳ期)。

3.2 雄蜂的育精囊可以分為生精育精囊和輔助育精囊兩種。一個(gè)生精育精囊產(chǎn)生一束精 子，并且在精 子轉(zhuǎn)移之前生精育精囊囊體消失，釋放出精 子束；輔助育精囊不產(chǎn)生精于，它可能具有營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)生精育精囊、保持精巢小管形態(tài)、轉(zhuǎn)移精 子等作用。

3.3 一般，根據(jù)育精囊內(nèi)生殖細(xì)胞發(fā)育情況，昆蟲(chóng)的精巢小管從端部向基部分為4個(gè)區(qū)段：精原區(qū)、生長(zhǎng)區(qū)、成熟區(qū)和轉(zhuǎn)化區(qū)。然而，雄蜂精巢小管內(nèi)的分區(qū)并不明顯，很難找到劃分各區(qū)的界限，整個(gè)長(zhǎng)形精巢小管內(nèi)育精囊生殖細(xì)胞的發(fā)育幾乎是同步的，僅在精 子轉(zhuǎn)移期的基部出口處，活動(dòng)的精 子比例明顯高于它處。

3.4 雄蜂左右兩個(gè)精巢的體積、精巢內(nèi)部小管的數(shù)量、每只精巢小管中含有的育精囊數(shù)目以及育精囊內(nèi)部組成精 子束的精于數(shù)量等均存在程度不同的差異性。雄蜂種性、營(yíng)養(yǎng)、生態(tài)要素等對(duì)雄蜂生殖質(zhì)量的影響，有待繼續(xù)深入研究。

3.5 根據(jù)粘液腺的形態(tài)和粘液的產(chǎn)生與貯存，將雄蜂粘液腺胚后的生長(zhǎng)發(fā)育分為兩個(gè)時(shí)期，即粘液腺生長(zhǎng)期和粘液產(chǎn)生與貯存期。

3.6 雄蜂貯精囊表面為縱橫交錯(cuò)的氣管網(wǎng)絡(luò)所包被，這與蜂王受精囊外包被物非常相似，可能與精于貯存時(shí)環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)、生理代謝的調(diào)節(jié)和氧氣的供給等有密切關(guān)系。

3.7 雄蜂輸精管緊密折疊扭曲包裹于精巢內(nèi)側(cè)基部的膜內(nèi)，其內(nèi)壁呈明顯的左手螺旋槽式結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，可能有利于精 子的運(yùn)輸。雄蜂精 子的轉(zhuǎn)移方式和機(jī)理，有待繼續(xù)研究。

3.8 雄蜂射 精管初始時(shí)并非管狀，隨著個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育，從前到后依次開(kāi)通，在雄蜂性成熟(第36日)前5～6天，射 精管才完全開(kāi)通為中空的管狀。這可能與精 液的保存和保證交尾質(zhì)量有關(guān)系。雄蜂射 精管與球狀部結(jié)合處凹陷的縊痕結(jié)構(gòu)有利于雄蜂陽(yáng)莖外翻，便于交尾和排精。

引自《中國(guó)蜂業(yè)》2006，57（4）

薛運(yùn)波 李志勇 王志吉林省養(yǎng)蜂科學(xué)研究所