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稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)隶属鲤形目(Cypriniformes),鲤科(Cyprinidae),鮈鲫属,为我国特有的一种小型淡水鱼类,因其生物学特性与斑马鱼相似,也是十分重要的实验动物。实验所用亲鱼为淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室所培育的一龄性成熟稀有鮈鲫。选取健康的成熟亲鱼22对分别饲养于同一水族箱中,选择性状良好的亲鱼进行人工干法受精,按一定的时间段对激活的卵子进行取材,采用细胞学、组织学、受精生物学、扫描电镜和透射电镜等技术对稀有鮈鲫精巢和受精卵的结构、精子入卵过程、皮层反应和雌雄原核迁移与结合等进行了详细的研究。结果表明:稀有鮈鲫精巢为小叶型。精子由头部、中片和尾部3部分组成。头部圆球形,前端无顶体,宽(1.427±0.03)μm;中片较短,由中心粒和袖套组成,中心粒复合体包括近端中心粒和基体,两者呈“L”型排列;精子尾部的主要结构为轴丝,属典型的“9+2”型双联微管结构,无侧鳍。成熟卵圆球形,沉性,卵径(1.024±0.03)mm,卵膜在动物极顶端中央凹陷形成精孔器,精孔器周围直径(0.247±0.01)mm范围以外的卵子表面密布绒毛。精孔器为深凹陷、短孔道型,由前庭和精孔管组成,前庭漏斗状,表面光滑,最大直径(159.178±0.608)μm.深(39.299±0.607)μm,精孔器区域具有“精子捕捉”功能,一旦精子进入其中,受精率将提高到99.9%。精孔管呈上粗下细的管状,长(8.318±0.055)μm,内口径(3.651±0.055)μm,为精子头宽的两倍。据内含物的形态及性质可将皮层小泡分为三种类型。据皮层小泡的释放程度可将皮层反应分为潜伏期、发展期、高潮期和衰退期四个时期。对去卵膜卵子的扫描电镜观察发现,在质膜精孔器凹陷中央有一短的胞质突起,为精子入卵位点。受精0s,精孔管被精孔细胞堵塞,精子向精孔器定向游动,推测精孔细胞具有吸引精子入卵的功能。受精3s,精子开始穿过精孔管,受精10s,精孔管堵塞,精子进入皮层区。受精25s,精子星光形成。受精30s,受精锥形成。受精50s,皮层反应进入高潮期,皮层小泡大量释放,卵表面粘附大量精子。受精120s,前庭内精子形态完全模糊。受精150s,受精锥解体。受精270s,质膜修复。受精5min,卵子进入第二次减数分裂末期,第二极体形成。受精20min,雄性原核形成。受精30min,雌雄原核结合。受精45min,卵子处于第一次有丝分裂中期。受精80min,卵子处于第一次减数分裂末期。透射电镜观察,稀有鮈鲫的卵膜分为初级卵膜和次级卵膜。初级卵膜厚(7.167±0.281)μm,由附属膜和辐射膜组成。附属膜厚(0.414±0.015)μm,分为两层,受精后变化不明显:辐射膜厚(6.855±0.047)μm,主要由弹性纤维组成,分为7层,受精后变化明显。在受精后40-70s,大量皮层小泡释放,卵膜膨胀,卵膜厚度达最大,之后随着皮层反应的继续进行,卵膜逐渐外举硬化形成受精膜。稀有鮈鲫卵膜外举分为四个时期:准备期、始发期、发展期和形成期,卵膜厚度的变化呈“薄-厚-薄”趋势。稀有鮈鲫为单精受精,其主要通过以下三个阶段阻止多精入卵:(1)精孔器区域中央的胞质突起的结构减少了精子达到卵细胞质膜的数量;(2)受精锥的形成将进入精孔管的多余精子推出精孔管外;(3)皮层反应释放皮层小泡内含物于卵周隙中引起卵膜外举硬化形成受精膜。