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1、珠母核果螺（珠母核果螺（Drupa margariticola）消化系统形态学与组织学的研究）消化系统形态学与组织学的研究 The morphological and histological study of Drupa margariticolas digestive system 目 录 目目 录录 摘 要.I abstract.II 1 前言.3 2 材料和方法.3 2.1 材料.3 2.2 方法.4 2.2.1 形态学研究.4 2.2.2 齿舌研究.4 2.2.3 组织学研究.4 2.2.3.1 固定.4 2.2.3.2 脱水、透明.5 2.2.3.3 浸蜡包埋.5 2.2.3.4
2、切片、展片、烘片.5 2.2.3.5 染色、封片.6 2.2.3.6 观察、拍照.7 3 结果.7 3.1 形态学研究.7 3.1.1 消化道.7 3.1.1.1 吻(proboscis).7 3.1.1.2 食道(esophagus) .7 3.1.1.3 嗉囊(crop）.7 3.1.1.4 胃(stomach）.7 3.1.1.5 肠(intestine）.8 3.1.1.6 直肠(ractnm).8 3.1.2 消化腺.8 3.1.2.1 唾液腺(salivary gland) .8 3.1.2.2 食道腺.8 3.1.2.3 肝脏(1iver）.8 3.1.2.4 肛门腺(anul
3、gland）.8 3.2 齿舌研究.10 3.3 组织学研究.11 3.3.1 食道.11 3.3.2 嗉囊.11 3.3.3 胃.11 3.3.4 肠.11 4 讨论.13 4.1 珠母核果螺消化系统特点.13 4.2 实验问题分析.13 鸣 谢.15 参考文献.16 摘 要 I 摘 要 本实验通过解剖学方法在解剖镜下进行活体解剖和组织学方法的石蜡切片法，以 及扫描电镜方法研究了珠母核果螺消化系统的形态和组织学结构。结果表明，珠母核 果螺的消化系统由消化道和消化腺组成。消化道包括吻、食道、嗉囊、胃、肠、直肠 和肛门；消化腺包括唾液腺、食道腺、肝脏和肛门腺。食道腺大型，肝脏是消化腺中 最大的腺
4、体。显微镜下切片观察，表明消化道管壁由 4 层组织组成，由内到外依次是： 粘膜层、粘膜下层、肌层和外膜，与其他腹足类的消化道组织研究结果一致1。粘膜层 由单层柱状纤毛细胞和少量杯状细胞组成；粘膜下层主要是结缔组织；肌肉有环肌和 纵肌两种类型，环肌分布在内，纵肌分布在外；外膜较薄。珠母核果螺的齿舌发达， 齿片大型，数目较少。扫描电镜下观察，表明齿式为 1:1:1，由中央齿和侧齿组成，没 有缘齿。中央齿大型，两侧各有 2 枚小齿。 关键词：珠母核果螺；消化系统；形态学；组织学；齿舌 ABSTRACT II ABSTRACT This experiment was conducted to stud
5、y the spiral morphology, histology and radula of digestive system of Pearlescent drupe screw by using vivisection, histological method of paraffin sectioning and scanning electron microscopy methods under anatomical lens. The results showed that the digestive tract and digestive gland constitute the
6、 digestive system of pearlescent drupe screw. The digestive tract consisted of lip, esophagus, crop, stomach, intestine, rectum and anus; Digestive gland are consisted of the salivary glands, esophageal glands, liver and anal gland. Esophageal gland is large and the liver is the largest gland in the
7、 digestive glands. Observed the slice under a microscope, indicating that wall of digestive tract is made up of 4 four layers organizations, from the inside to the outside are: mucosal layer, submucosa, muscularis and adventitia. This finding is consistent with the research on the digestive tract ti
8、ssue of other gastropods. Mucosal layer are composed of a single layer of columnar ciliated cells and a few goblet cells. Submucosa mainly is the connective tissue. Ring muscles and longitudinal muscle are the two types of muscle, the ring muscles is distributed in the inside while the longitudinal
9、muscle is in the outside, and the outer membrane is thinner. Pearlescent drupe screw has developed radula teeth, large tooth slice and a small amount. And observed under scanning electron microscopy (sem) show that: the type of tooth is “1:1:1”and the tooth is composed of the central tooth and later
10、al tooth without uncinus. Central teeth is large and has two small teeth on each side. KEYWORDS: Drupa margariticola； digestive system； morphological； histological； radula 3 珠母核果螺消化系统形态学与组织学的研究珠母核果螺消化系统形态学与组织学的研究 1 2前言 珠母核果螺（Drupa margariticola）属腹足纲（Gastropoda） ，新腹足目 （Neogastropod） ，骨螺科（Muricidae） ，
11、核果螺属（Drupa） ，属亚热带-热带种的海水 种类2。螺个体较小，呈纺锤形，壳质地坚硬。壳口不完全，具前沟和后沟，前沟发达。 缝合线浅，壳顶常被腐蚀，壳表面有密而细的螺肋，其上生有许多小的覆瓦状细鳞。 各螺层的肩部上生有一环列的大结节状突起，在体螺层的肩角上的突起向下方延伸而 形成纵肋3。自然状态下被海浪冲击及壳体有附着物而使壳体纹理不明显。外唇边缘有 细齿状缺刻，内缘有6枚左右颗粒状齿；内唇下方有23个粒状齿。假脐较小。厣角质。 生活于潮间带岩礁的上面或岩礁的洞穴中,也有生活在珊瑚的缝隙中的。 小东海海域水质优良，生物种类丰富，海底有美丽丰富的珊瑚族群。但近年来出 现珊瑚礁白化加剧的现象
12、，相关研究指出核果螺有摄食珊瑚的习性，2010 年海南省海 洋环境状况公报也有指出核果螺等敌害生物仍是造成海南岛东海岸珊瑚礁白化和死亡 的主要原因4,5。 实验采样时，所采集到的珠母核果螺数量最多，故选取珠母核果螺为研究对象。 关于核果螺的相关研究还较少，国内做核果螺研究的更是缺乏，珠母核果螺尚未见有 研究报告。实验通过对珠母核果螺消化系统进行研究，希望对后续的核果螺属的研究 提供参考，也希望能对珊瑚的保护尽绵薄之力。 3 材料和方法 3.1材料 实验所用珠母核果螺均为自然样本，采自海南三亚小东海退潮后的礁石上，带回 实验室暂养，实验需用时直接拿取，保证实验所用样本是鲜活的。平均壳高为 23.
13、91mm；平均壳宽为 14.08mm；平均体重为 2.56g。 4 3.2方法 3.2.1形态学研究 先将螺在水中适当的蒸煮，固定其软组织，再开壳解剖，从吻部开始沿着消化道 熟悉其消化系统大概位置。熟悉后进行活体解剖，在解剖镜下分离出消化系统，分别 观察各组织器官形态特征及其相互连接特点，置于实体解剖镜下观察并绘图。 3.2.2齿舌研究 活体解剖，取下吻部，从中分离出齿舌，用镊子小心夹取放入离心管内，加入 10%NaOH 溶液，NaOH 是帮助溶解齿舌上附带的组织。可将离心管放在装有热水的烧 杯中，期间震荡离心管 23 次，加速组织溶解6。肉眼观察，当齿舌带已干净透明时， 取出齿舌放入蒸馏水中
14、清洗 2 次，去除附着在齿舌上的 NaOH 溶液，得到干净的齿舌 样品，最后将齿舌样本保存在 70%乙醇中6,7。电镜观察时取出齿舌样本，确定正面或 背面向上，向上面即为研究面。选取合适大小的样品台，将样品用导电胶带固定在样 品台上，真空抽气烘干。干燥后的样品放入扫描电镜，离子溅射喷金，镀上导电层， 调节放大倍数及需观察样品的部位，选择满意的画面，并拍照记录。 取出齿舌样本放在载玻片上，滴一滴清水防止齿舌干燥打卷翘起，显微镜下观察，对 其齿舌列数进行计数。 3.2.3组织学研究 取出消化系统后，分离各消化道组织，取适当大小样品，用 Bouin 氏液固定，再 经梯度乙醇脱水，后二甲苯透明，石蜡包
15、埋，修整好的蜡块经轮转式切片机切片 7m，制片1，用苏木精伊红染色，制好的切片在显微镜下观察并拍照记录。 3.2.3.1 固定 新鲜的消化道组织取出来后，根据实验需要用刀片切成合适的形状，本实验均是 做消化道的组织切片，故采取横切。切好的样品移入离心管中，离心管顶记录组织名 称、日期，加入波恩氏液固定 2 天。固定液与样品的体积比不小于 10:1。 本实验样品较小，固定时间不宜过久，固定过久会使样品过硬，切片时容易形成 粉末，导致切片不成功。采用的波恩氏固定液为混合固定液，可以弥补单一固定液不 能固定细胞中的所有成分的缺点。 5 3.2.3.2 脱水、透明 （1 1）脱水 因样品较小，为方便脱
16、水过程中样品的移动，将样品移入离心管中，做好标记。 离心管事先已经过处理，将其管壁刺破许多小孔，小孔孔径比样品要小，防止样品在 脱水过程中漏出。离心管系上细绳，方便拿取，绳头贴上写有组织名称的标签。 经梯度乙醇脱水，脱水在玻璃试剂瓶中进行，试剂瓶按脱水步骤依次摆好。脱水 时直接拿取细绳，从上一个试剂瓶移入下一个试剂瓶中，保证样品没入溶液下方，依 次进行。 脱水步骤如下：70 酒精 1h 80 酒精 25min 90 酒精 25min 95 酒精 20min 95 酒精 20min 100 酒精 20min 100 酒精 20min。 （2 2）透明 实验选用二甲苯为透明剂，因样品较小，且为囊腔
17、组织，故透明时间较短。透明 时间过短，透明不彻底，石蜡难以完全浸入组织；透明时间过长，组织容易硬化变脆， 容易导致切片失败。透明是紧接着脱水进行的，透明液放在脱水的最后一级酒精溶液 后，脱水完成后，样品直接移入透明液中，依次进行。 透明方法如下：酒精、二甲苯（体积比 1:1）40min 酒精：二甲苯（体积比 1:3）40min 二甲苯 20min 二甲苯 20min。 3.2.3.3浸蜡包埋 （1 1）浸蜡 石蜡浸入组织可以起到支撑作用，为了方便石蜡浸入组织内，选择的操作温度要 高于石蜡熔点3左右8。本实验所用石蜡是蜂蜡与白蜡以质量比1:81:10混合反复熬 制而成。 透明后的组织，浸泡在二甲
18、苯、石蜡1:1等量混合液中，于58水浴锅中浸泡 40min，后转入石蜡溶液中于58灯箱中浸泡4h。 （2 2）包埋 将牛皮纸裁成小块，折成纸盒，纸盒上做好标记，将灯箱中的石蜡液倒满纸盒， 放组织进去（位置要摆好） ，若室内温度低，此操作需要靠近灯箱口并迅速完成。蜡液 表层凝固出一层膜后就迅速将纸盒压入冷水中冷却，待蜡块完全凝固变白后即可松手， 组织蜡块即做好了。 3.2.3.4切片、展片、烘片 根据组织在蜡块中的位置及切片需要，用刀片将蜡块修成规整的长条形，取少量 6 修蜡的蜡屑放在小木块切面的中部位置，用烧汤的镊子将蜡屑汤融，将修整好的蜡块 贴附在小木块上，小木块放入蜡块钳内，通过调整小木块
19、使蜡块的切面与切片刀的刀 刃平行，旋紧蜡块钳，调节旋钮使切片厚度为 7m。切出来的蜡带，用毛笔轻轻托起 放在白纸上，摆整齐，动作要轻。最好戴口罩，防止呼出的气体吹翻蜡带。 准备好磨砂载玻片，做好标记，根据载玻片的长度用刀片将蜡带切成小段，用镊 子轻轻夹起小段的蜡带，整齐的放在载玻片上，一张载玻片一般可以放 45 条蜡带。 沿着载玻片的一端滴 12 滴蒸馏水，便于将蜡带展平。水浴锅调为 45，上面放一块 大的玻璃板，将载玻片放在玻璃板上，烘干上面的水分。注意不可以放太久，放太久 容易使蜡带下面产生气泡，不利于后期染色及观察8。 3.2.3.5染色、封片 染色过程其实很复杂， 用苏木精伊红染色方法
20、，中性树胶封片8。步骤如下： 二甲苯1h 二甲苯1h 酒精二甲苯（1:1） 10min 无水乙醇 5min 无水乙醇 5min 95% 酒精 5min 85% 酒精 5min 70% 酒精 5min 50% 酒精 5min 苏木精染色30min 蒸馏水洗2次， 目的是洗去多余染料 酸酒精泡8秒，至细胞核呈红紫色，细胞质无色为合适。 蒸馏水洗1次，停止分化 碱酒精泡40秒，至细胞核变成蓝色（返蓝） 蒸馏水洗一次，洗去碱酒精 70%酒精 5min 85%酒精 5min 伊红 2min ，至细胞内结缔组织等呈桃红色 蒸馏水洗1次 95%酒精 5min 无水乙醇5min 无水乙醇5min 7 酒精二甲
21、苯（1:1）5min 二甲苯10min 二甲苯15min 封片：滴加12滴中性树胶，用洁净盖玻片对齐载玻片下沿，呈45角倾斜放下， 可避免出现气泡，压好，台面上自然晾干。 3.2.3.6观察、拍照 切片在 NikonYS100 三目生物显微镜（带拍照系统）下观察，对组织的整体、局部， 内层细胞、外层细胞等详细观察，并拍照记录。 4 4结果 4.1形态学研究 如图 2-19，消化系统由消化道和消化腺组成，消化系统包括吻、食道、嗉囊、胃、 肠，直肠、肛门；消化腺包括唾液腺、食道腺、肝脏、肛门腺1。 4.1.1消化道 4.1.1.1吻(proboscis) 位于头部前端腹面，足部上面，摄食时伸出，平
22、时缩入体内，吻发达，长圆柱形， 伸长时可接近体长。口在吻的最前端，吻内膨大的腔即为口腔，口腔内具有齿舌。 4.1.1.2食道(esophagus) 连接口腔后面到胃之间的部分，口腔后面的食道弯曲走向身体左侧，然后贴着身 体左侧，顺着鳃、心脏到达胃。食道为均匀细长的管状，是整个消化道最长的一部分， 食道中前部有一膨大的嗉囊，中后部有一食道腺围绕。 4.1.1.3嗉囊(crop） 位于食道前部约 1/3 的地方，食道膨大而成，近似圆球型，解剖镜下观察像一圆形 的米粒。 4.1.1.4胃(stomach） 胃埋嵌在肝脏组织中，U 形，长扁囊状，消化道就是在胃这里掉头折向身体前方。 8 4.1.1.5
23、肠(intestine） 管状，短，较直。穿过肝脏沿肾脏向身体前端直行，肾脏在肠内有开口。 4.1.1.6直肠(ractnm) 连接肠管的末端，较肠管略粗，开口在外套腔内，身体的右侧。 4.1.2消化腺 4.1.2.1唾液腺(salivary gland) 在口腔外面，位于素囊背面，共一对，乳白色，形状不规则，由结缔组织把二者 连系在一起。每侧各有一条唾液腺导管在食道纵肌束层中与前食道并行向前，开口于 口腔底部1。 4.1.2.2食道腺 在食道后部约 2/3 处，嗉囊后面，又叫勒布灵氏腺（Leibleins gland）10，它的输 入管开口在口腔中。食道腺棕褐色，属大型食道腺，圆锥形包住食道
24、，前端大，后端 逐渐缩小。 4.1.2.3肝脏(1iver） 在螺旋部内，与性腺一起，呈螺旋型，棕色，大型，包裹着胃。 4.1.2.4肛门腺(anul gland） 位于消化道最末端，是一种粘液腺10。羽毛状外形，深紫褐色，贴着直肠。 9 图图 3-1 珠母核果螺消化系统示意图 Figure 3-1 Drupa margariticola digestive system diagram 图图 3-2 珠母核果螺消化系统各组织形态 Figure 3-2 Drupa margariticola digestive system various organization forms b 螺的软体组
25、织形态，b-1 煮过的螺的软体组织，b-2 活体螺的软体组织；c 吻；d 吻内 的齿舌；e 消化道前段吻、食道和嗉囊，e-1 嗉囊，e-2 吻；f 消化道前段形态图，f-1 吻， 10 f-2 食道，f-3 唾液腺，f-4 嗉囊，f-5 食道腺；g 食道腺；h 胃形态图，h-1 胃，h-2 食道 腺；i 肠；j 肛门腺 4.2齿舌研究 齿舌，位于口腔的底部，呈细长的带状，狭窄细长。是由许多分离的几丁质的齿 片固定在同一个基膜上构成的10，齿片排列很整齐，左右对称，齿舌列数平均约为 123 列，列数随个体大小不同而不同。经扫描电镜观察，珠母核果螺的齿式为 1:1:1， 由中央齿和侧齿组成，没有缘
26、齿。中央齿大型，基板微波浪形，宽而短。中央齿 1 枚， 整体形状像“山”字，中央齿尖长而尖，两侧各有 2 枚小齿，靠内侧的小齿较粗、短， 靠外侧的较长一些，略向外弯曲，约为中央齿尖长的一半。齿舌前端的中央齿常因刮 取食物受损，常常是中央齿尖磨损，内侧的小齿断裂分叉，如图 2-3e。前端 20 列左右 的中央齿较后端剩余的中央齿大，基板明显较厚,如图 2-3b。前端两边的侧齿是张开的， 所以齿舌带前端较后端宽,如图 2-3a。一对侧齿结构简单，鹰爪状，大型，基部粗大， 尖细长，弯钩向后偏内侧11,12。 图图 3-3 珠母核果螺齿舌的扫描电镜图 Figure 3-3 Drupa margarit
27、icolara dulascanning electron microscopy (sem) picture of the tongue a 齿舌前段形态图；b 中央齿和侧齿形态图；c 侧齿形态图；d 中央齿形态图；e 受损的中央齿尖和 小齿尖；f 侧齿向内折叠；g 侧齿上的食物碎屑；h 齿舌背面观；i 后段齿舌形态 11 1:基膜；C:中央齿；L:侧齿；CC:中央齿尖；LC:侧齿尖；ID:内缘小齿尖；OD:外缘小齿尖 4.3组织学研究 消化道各段在组织学组成上基本相同，各部分会有些许差异。整体由外向内依次 为：外膜(adventitia)、肌层(1amina muscularis)、粘膜下层
28、(submucosa)和粘膜层 (mucous membrane)1。 粘膜层主要由柱状纤毛细胞和少量杯状细胞构成，属单层柱状纤毛上皮。柱状纤 毛细胞，柱状，顶端被有纤毛，细胞核长椭圆形，染色较深，位于细胞中部或中部偏 下。杯状细胞为有分泌功能的单细胞腺体，细胞酒杯状，细胞核位于细胞的基部13。 粘膜下层主要由结缔组织组成，也会嵌入少量肌纤维。腔内常常凸出形成纵行皱 褶，即是粘膜下层的结缔组织突出的结果14。 肌层在各段分布的厚度不同，但均为外层纵肌，内层环肌。 外膜是由疏松结缔组织组成的，是消化管壁最外面的一层。紧贴着外肌层，一般 比较薄，在显微镜下需要仔细观察1,14,15。 4.3.1食
29、道 内壁纵行褶皱较多，但比较平滑，没有过高或过低的。粘膜上皮主要是纤毛柱状 细胞，还有少量的杯状细胞。柱状纤毛细胞一个挨着一个，排列的比较紧密，其顶端 的纤毛较短。粘膜下层结缔组织少，较薄，肌层为内环肌外纵肌，环肌层较厚，连续， 在环肌层里可见一层纵肌层，不连续。纵肌层在食道的不同位置，厚度不一。基膜很 薄。 4.3.2嗉囊 嗉囊粘膜上皮的纤毛柱状细胞数量多，其顶端的纤毛又长又密。粘膜下层有大量 的结缔组织，使粘膜下层很厚，并有少量肌束。肌层仍为内环外纵，相比之下，肌层 与外膜较薄。 4.3.3胃 内壁纵行褶皱最多，也较高，极大的增加了消化吸收面积。粘膜上皮的柱状纤毛 细胞的顶端纤毛较多较长，
30、纤毛细胞之间还夹杂着少量的杯状细胞。粘膜下层较薄， 环肌较厚，但并不发达，纵肌散布于环肌之外。 4.3.4肠 肠内壁纵行皱褶高度不一，有些较高，有些则较矮。粘膜上皮层同样是由柱状纤 毛细胞和杯状细胞组成的。纤毛细胞排列疏松，纤毛长而密，有利于粪便向后推送。 肠壁的杯状细胞数量较消化管壁其它部位的数量多。粘膜下层结缔组织少，基本上是 由肌纤维组成的。肌层较薄，为内环肌外纵肌。 12 图图3-4 珠母核果螺消化道各组织切片观察 Figure 3-4 Drupa margariticola digestive system gastrointestinal tissue section observ
31、ation a食道切片图（64） ，a-1食道腔，a-2粘膜层柱状纤毛细胞，a-3粘膜下层结缔组织，a-4肌层；b食道 切片图（160） ，b-1食道腔，b-2柱状纤毛细胞，b-3结缔组织，b-4肌层，b-5杯状细胞；c嗉囊切片 图(64),c-1粘膜层柱状纤毛细胞,c-2粘膜下层结缔组织，c-3肌层；d嗉囊切片图（160） ，d-1纤毛， d-2结缔组织，d-3杯状细胞；e胃切片图（64） ，e-1胃腔，e-2纵行褶皱，e-3柱状纤毛细胞，e-4肌 层；f胃壁切片图（160） ，f-1粘膜层柱状纤毛细胞，f-2粘膜下层结缔组织，f-3环肌，f-4纵肌；g胃 壁切片图（160） ，g-1粘膜层
32、柱状纤毛细胞，g-2杯状细胞，g-3结缔组织，g-4环肌；h肠切片图 （64） ，h-1肠腔，h-2粘膜层柱状纤毛细胞，h-3肌层；i肠壁切片图（160） ，i-1纤毛，i-2肌层 13 5讨论 贝类的消化系统相对机体其它结构要复杂，通过消化系统的消化与吸收作用，提 供机体快速生长发育所需的能量。 5.1珠母核果螺消化系统特点 具有发达的吻、齿舌、颚片和唾液腺，为舐食性种类。食道相对较直、短，没有 草食性种类的弯曲、长。消化腺包括唾液腺、食道腺、肝脏和肛门腺，唾液腺在口腔 内，食物能在口腔内进行初步消化；食道腺大型，常参与消化作用，因此在食物未到 达胃部之前，已经开始消化了10。且唾液腺、食道腺、肝脏均大型，消化能力强。 齿舌发达，齿大型，齿片较少。齿舌带是依附在一个成对的软骨片的组织上，这 种软骨片的组织具有伸缩肌，依靠伸缩肌伸缩，摄食时齿舌前端从口腔里伸出，用齿 舌面舐取食物。依靠齿舌带上肌肉的伸缩，使齿舌做前后方向的活动来