普后 一 濑川素子
(东京农工大学农学部) 家蚕的卵从化蛹后第2日左右加速形成,约10天时间形成500~600粒成熟卵。FUKUPA(1936)报导了在蛹体内移植5龄幼虫的卵巢时,移植的卵巢在化蛾时具有绒毛膜发育成成熟卵。此外, MIZUNO(1982)报导了在蛹的游离腹部移植4龄幼虫卵巢,用20一羟蜕皮素(20—HE)诱导成虫化时,由移植卵缫形成了成熟卵。另一方面, SAKURAI、HASEGAWA(1969)和CHATANI、QHNISHI(1976)报导了由于投与蜕皮类固醇而引起游离雌蛹腹部卵的形成。而且根据OHNISHI和 CHATANI(1977)的试验,20-HE不仅诱导卵巢发育和卵的形成,而且认为在卵巢中诱导蜕皮类固醇的合成和积累。这个事实在MIZUNO(1982)的试验中也得到了证实,而且也得到了卵巢的发育并不受脑的积极支配的启示。由此可见,家蚕幼虫卵巢在蛹体环境中,由于前胸腺激素(蜕皮素)的存在,卵的形成是可期望的。
作者将已知引起家蚕卵巢发育的昆虫激素的作用作为出发点,对除脑人工休眠蛹(以下称除脑蛹)体内移植5龄幼虫卵巢的发育,和投与20一HE及促前胸腺激素(PTTH)的影响进行试验,得到如下几点见识。 材料和方法
供试蚕品种用日122号×中115号。孵化后幼虫用桑叶1日2回饲育。饲有限度25°土2°C,自然昼长。
除脑个体均用雄性。化蛹5~10分钟以内用小镊子摘出脑,用石蜡封闭伤口。手术后经14日未见成虫化特征的个体供试。除脑蛹成功率87-94%。在除脑蛹的腹部移植1个同品种5龄第3天的卵巢。卵巢移植后第2日,在除脑蛹体小注射20-HE或部分精制的促前胸腺激素(PTTHS)。购买精制的20-HE,用蒸馏水溶解(lmg/m1)。部分精制PTTH样品,采用 NAGASAWA等(1979)及 MATSUO等(1985)的方法,从家蚕蛾头部(约1万头)制得。各激素的活性,蓖麻蚕PTTH(PTTH-S)7-8Samja单位/头,家蚕PTTH(PTTH—B)4~6家蚕单位/头。激素投与后,以复眼、触角、翅脉等的色素形成确认为成虫化,羽化个体或羽化前1日的个体冷冻。卵巢的发育程度,以卵巢重及成熟卵(具有卵壳的卵)数求得。卵内组成蛋白质的分析,只用成熟卵。在0.4MKCI,50mM磷酸缓冲液( P H6.2)中磨碎,离心取上清液,用OAVIS(1964)的方法,作标准电泳,用库马西亮蓝染色,以色带作比较。
结果和考察
除脑雄蛹(人工休眠蛹)体内移植5龄幼虫卵巢,用20-HE或PTTH等诱导成虫化,调查成虫个体或潜成虫个体内移植卵巢的发育,结果如表1所示。
a)平均数±S、E
C) PTTH-B:家蚕促前胸腺激素
对照区卵巢移植后第25日解剖。未见1头有卵形成,卵巢皮膜破裂,未见卵管伸长。5龄第3日的卵
b)20—HE:20一羟脱皮素
d) PTTH-S:蓖麻蚕促前胸腺激素
巢重1.14士0.17mg(n=8),和移植后卵缫重之间几乎无甚差异,可以判断移植后之卵巢并未发育。
其次,关于PTTH-S(蓖麻蚕促前胸腺激素)注射后与卵巢发育的研讨。PTTH-S活性在刚化蛹的家蚕脑中存在,而且成虫头部也有较高的含量(ISHIZAKI及SUZUKI 1984)。关于PTTH-S对于家蚕的生理作用,推测是否能参与卵巢发育和卵的形成(NISHllTSUTSUJI-UUO及 NISHIMURA 1975; ISHIZAKI及 SUZUKI1984),但此推测并未得到证实。因而对PTTH-S注射后移植卵巢的发育情况作了调查,但结果认为卵巢并未发育(表 1)。 PTTH- S注射区成虫化个体1头也没有,这一事实支持了 ISHIZAKI及SUZUKI(1984)认为PTTH—S并非家蚕的促前胸腺激素的结论。此外,亦未见卵管的伸长和内部生殖器官的分化,所以认为PTTH-S没有促生殖腺的活性。
另一方面’20— HE(2.5mg/头)注射区,所有个体在10-12天内均完成了成虫化,在所有个体均能看到卵巢的发育。卵巢重约增加25倍,成熟卵平均56个。与正常羽化的雌体,每个卵巢的成熟卵数271士11.7(n=10)相比,从表面看来,成熟卵数是很少的。
再看PTTH-B及PTTH-B+PTTH-S注射区卵巢的发育(表1)。首先看PTTH-B注射区时,成由化所需天数为17—23日,比20-HE注射区的10-12日明显推迟。但是从卵巢发育来看时,卵巢重及成熟卵数均认为与20— HE注射区无明显差异。由町田(1922)观察认为,5龄第3日的卵巢的每1根卵管,将来可能成为成熟卵的平均数是17。两者的成熟卵数未见差异,这一点是不矛盾的。即5龄第3日的卵巢,每1个卵母细胞和营养细胞之间的位置关系确定以68个来计算,这次试验得到的成熟卵数20-HE为56.29士11.99,PTTH-B区55.5士11.91,其数字几乎是一致的。然而,5龄第3日的幼虫卵巢,推测将来可能成为成熟卵的卵细胞,每1根卵管是14-17个。
开始用PTTH-S单独注射试验时,未见卵的形成(表1)。但是,PTTH—B,PTTH-S同时注射时,诱导卵的形成,卵巢重、成熟卵数均与PTTH— B单独注射区几乎相同(表 1),这可说明PTTH-S对卵的形成没有直接或间接的效果吧。可是,两PTTH同时注射区,成虫化所需要的日数出PTTH-B单独注射区有若干缩短(表1)。PTTH-S对于家蚕后胚子发育具有怎样的作用还不清楚,但这次试验PTTH-B和 PTTH—S一起注射而使除脑蛹的成虫化略有提早,是深感兴趣的,今后有必要作进一步的研究。
这次试验将5龄第3日的卵巢移植到除脑蛹体内,对卵巢发育作了调查。作者们的试验也认为从5龄起蚕直到熟蚕的任何一个时期的卵巢,即使在除脑蛹体内或者去势雄蛹体内均可形成成熟卵,成熟卵数在将熟时的卵巢销有增加(普后、濑川。未发表)。
本试验将5龄幼虫卵巢移植到除脑的雄个体中。关于在雄蛹体内发育形成的成熟卵中的蛋白质组成作了如下的研究。将由正常雌体发育的卵巢得到的成熟卵内的蛋白质作为标准,用5%聚丙烯酸胶电泳进行比较(图1)。从正常雌体得到的成熟卵中认为有卵黄蛋白原存在,但从20-HE区,PTTH-B区,PTTH- B+ PTTH- S区各区得到的成熟卵蛋白质组成的电泳图来看,在相当于卵黄蛋白原的位置未见染色的光谱带。但是,用库马西蓝染色的蛋白质的其他相对位置,与正常雌的成熟卵中的蛋白质没有什么差异。可见,在雄蛹体中发育形成的成熟卵中缺少卵黄蛋白原(YAMASHTTA及 IRIE 1980),这次由5龄幼虫卵巢形成的成熟卵中,相当于卵黄蛋白原蛋白质的缺少,是由于在雄除脑蛹体内发育的缘故。由此判明由5龄幼虫卵巢形成的成熟卵与正常发育卵作比较,除卵黄蛋白原缺少外,其他蛋白质组成均相同。
家蚕幼虫卵巢置于蛹的后胚子发育的一个阶段时,有形成成熟卵的能力。但是,其形成成熟卵数是由幼虫卵巢内的卵母细胞的数目所决定。决定卵母细胞和营养细胞的位置关系时,认为给与卵母细胞以形成成熟卵的能力。另外,此移植卵巢形成的成熟卵,并不限于蛹体在向成虫化方向进展的过程中(SAKURAI及HASEGAWA 1969;CHAT-ANI及OHNISHI1976,普后1987)。这个时期卵巢的发育,认为脑并未积极参与。因此,卵巢的发育认为和蛹的环境中存在蜕皮类固醇时进行的。移植卵巢的成熟卵数平均是56个左右(表1)。正常雌蛾每个卵巢的成熟卵数认为在270个左右,可见5龄卵巢移植到蛹体内时,卵巢里的卵母细胞和营养细胞的分化受到了抑制或阻碍。另一方面,推测决定位置关系急速地开始卵黄的形成。作为激发卵黄形成的因子考虑是20—HE的参与,但在离体条件下从幼虫卵巢诱导成熟卵,但未成功。作者用幼虫卵巢,在离体条件下为了诱导形成成熟卵,现在正在进一步研究其必须的条件。 (参考文献11篇及图1从略)
苏州蚕桑专科学校 吴韬信
译自《日本应用动物昆虫学会志》第31卷第3号 P254-257(1987)
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