鲫鱼_黑斑蛙和家兔视网膜结构的比较组织学研究

鲫鱼_黑斑蛙和家兔视网膜结构的比较组织学研究 、鲫鱼黑斑蛙和家兔视网膜结构的比较组织学研究 *，，，，佘秋生谢朝晖陈恩祥田勋陈兰英 ( 467036)，河南城建学院生物工程系河南平顶山 :Carassius auratus、nigromaculata Oryctolagus cuniculus domestica Rana 摘要为探讨鲫鱼 黑斑蛙 和家兔 视网膜组 ，，3 、3 织结构与其生活环境的适应关系测量了 种动物视网膜各层厚度个核层的胞核层数及胞核直径并对数据进 。: 、4 ，10 。结果明鲫鱼黑斑蛙和家兔视网膜均由 层细胞构成在光镜下分为 层鲫鱼视网膜平均厚 行了统计分析 196.5 7 m，186.9 6 m，200.9 0 m。 μ黑斑蛙为 μ家兔为 μ黑斑蛙和家兔的视网膜内核层的细胞数目比外核层度为 ， 。、3 ，鲫鱼的外核层细胞数目大于内核层细胞数目鲫鱼黑斑蛙和家兔 种动物视网膜结构的差异与其从水生到多 。 两栖 再到陆生的生境迁移和捕食方式的变化相适应 : ; ; ; ; 关键词鲫鱼黑斑蛙家兔视网膜比较组织学 : Q954. 6; Q959. 4; Q959. 5; Q8959. : A: 1000 ) 7083( 2011) 0)5 080 0 ) 02中图分类号文献标识码文章编号 Study on the Compaative Histology of Retina fo Carassius auratus，Rana nigromaculatarr and Oryctolagus cuniculus domestica *SHE Qu-sheng，E Zhao-hu，CHEN En-xang，TN Xun，CHEN an-yng iXIiiIALi( Department B oiofl ogical Engineering，Henan University of Urban oCnstruction，Pingdingshan，Henan Province 467036，China) Abstract: The objective of this study is to explore the relationship between there tinal structure anidts life adaptation to the environment of Carassius auratus，Rana nigromaculata and Oryctolagus cuniculus domestica, The retinal thickness of eachl ayer，the nuclei layer and the idameter of threen uclear layers of the threen imaals were measured, The statistical data analysis shows that: tnhuec lei layers of three niamals are all 4 layers and thel ens is 10 layers wheno bserving with optical microscope, The retinal thickness of C. auratus is 196, 57 m，R. nigromaculata's is 186, 96 m and theO . cuniculus μμdom- estca's is 200, 90 The cell count in retinal inner nuclear layers are more thainn the outer n uclear layers ofiμm, R. nigromaculata and O. cuniculus domestica，while the cell countin retinal outern uclear layers are more thainn the inner nuclear layers of C. auratus, The difference structure of thleen s in the threea nimals matches the changleiv inogf environ- ment and the way to get foodqu fratoicm to a terrestrial, Key words: Carassius auratus; Rana nigromaculata; Oryctolagus cuniculus domestica; retina; comparative histology 、U) SPSS 170. 、，3 观察测量并拍照采用 关于动物视网膜形态结构及其功能的研究已有许多报软件对种不同动物的T ，3 ( ，1980; ，，1989; ，2001 ) ， 视网膜各层厚度数据进行 检验分析 种动物视网膜组织 道吴奇久等李俊凤吴奇久江剑平等 。。 而从生境与进化角度研究视网膜结构的却较少本文按照 结构和功能与其行为学特性的一致性 、、两栖和陆生进化关系选取鲫鱼黑斑蛙和 1 、表 鲫鱼黑斑蛙和家兔的基本形态特征 脊椎动物从水生 Table 1 The basic morphological characteristics of Carassius ，3 家兔进行比较分析期望能找到这 种动物视网膜的组织结 auratus，Rana nigromaculata and Oryctolagus cuniculus domestica ，为进一步研究动物视网膜 构在这一演化过程中的变化规律 。 进化及系统发育积累资料 鲫鱼( n = 10)黑斑蛙( n = 10) 家兔( n = 10) 0. 25 ? 0. 030. 04 ? 0. 012. 30 ? 0. 12体重( kg) ( g) 1. 01 ? 0. 02 0. 30 ? 0. 03 3. 15 ? 0. 15 眼球重量眼球的 1 材料与方法 ( mm) 眼球的10.19 ? 0. 51 8. 03 ? 0. 68 16.01 ? 0. 58 前后径Caras- 采自河南省平顶山市白龟山湿地库区水体的鲫鱼 ( mm) 11.18 ? 1. 01 6. 48 ? 0. 88 19.18 ? 0. 98 水平径sius auratus Rana nigromaculata，Oryctola- 和黑斑蛙 市购家兔 gus cuniculus domestica，，，10 每种动物各 例不分性别均取左 1。，，眼各种动物基本特征见表 动物麻醉处死后眼球置于 2 结果与分析 Bouin's ，，，7 m，液固定做常规石蜡切片横切切片厚度 μ相间 、，鲫鱼黑斑蛙和家兔视网膜组织结构相似从外向内可 ，( Nkon ECLPSE TE2000-HE iI取片做 染色用荧光倒置显微镜 ，( PEL) 、( RCL) 、10 层依次为色素上皮层视杆视锥层外 分为 :2011-05-10:2011-06-10:( 2010B61000)2收稿日期接受日期基金项目河南省教育厅自然科学研究项目 ( 1963 :) ，，，，: ，E-ma: shequsheng828@ 163, com:ili作者简介佘秋生男博士副教授研究方向生物工程* 通讯作者 Corresponding author，女，教授，研究方向: 生物医药，E-mail: lychen666@ 163, com ( OLM) 、( ONL) 、( OPL) 、( INL) 、85. 10 m( 43. 29% ，) 47. 界膜外核层外网层内核层内μ占总厚度的 黑斑蛙 锥层厚度为 18( IPL) 、( GCL) 、( NFL) 网层节细胞层神经纤维层 和内界膜 m( 25. 24% ，) 19. 96 m( 9. 94% )， μ占 家兔 μ占 视杆视锥层( M) 。3 ，( ，IL种动物视网膜中央部较厚周围较薄张育辉贾 ，3 厚 度所占总厚度比例作为光敏性的重要指标这 种动物的，2003) 。、林芝鲫鱼黑斑蛙和家兔动物视网膜组织结构如图 ，、该 层占比依次锐减这与它们依次由水体底栖两栖和陆生( ) 。插页? 。( 3) 、、一 致内核层由水平细胞双极细胞无长突细胞及 2. 1 Muller ，、视网膜各层厚度比较细胞组成内网层由双极细胞的轴突无长突细胞的Image-pro plus 3 软件下对 种动物视网膜近中央部各 在 ，，树突和 节细胞的树突组成节细胞层由节细胞的胞体组成( 2 ) ，SPSS 170. 层的厚度进行测量表 另用 软件对测量数据 ，神经纤 维层由节细胞的轴突组成纤维走向大多与视网膜T 。: ( 1 ) 16. 20 进行 检验结果表明鲫鱼色素上皮层厚度为 。，，平行其 中内核层与内网层构成第二神经元节细胞层和 m( 8. 24% ，) 7. 16 m( 3. 83% ，) μ占总厚度的 黑斑蛙为 μ占 家 ，4 神经纤维 层构成第三神经元因此这 层总厚度所占比例14.5 3 m( 7. 23% 。) 兔为 μ占 色素上皮层由一层色素上皮细 ，，、、越大动物 的视神经发达程度越高内核层内网层节细胞，、，， 胞组成具有遮光散热及保护等重要作用由图可以看出4 31. 层和神经纤 维层 层厚度所占总厚度比例鲫鱼为 3 色素颗粒分布的丰富度在这 种动物视网膜中依次大幅度 38% 、黑斑蛙为 ，。( 2 ) 升高从而提高了动物对强光的适应能力鲫鱼视杆视 55. 37%、 68. 76%， ，、家兔为 从其进化关系来看鲫鱼黑斑蛙 。和家兔视神经发达程度逐渐升高 、m) 2 (:表 鲫鱼黑斑蛙和家兔视网膜各层厚度单位μ abe 2 he hcness o ena each aye o Caassus auatusRana ngomacuata and Oyctoagus cuncuus domestca unm TlTtikfrtillrfrir，irlrlili(it:)μ 比较动物 T 检验的 P 值鲫鱼黑斑蛙家兔 项目 鲫鱼与黑斑蛙鲫鱼与 ?s x ?s x ?s x %%% 黑斑蛙与家兔家兔 ,,,, 色素上皮层 PEL16.20 ? 2. 658. 247. 16 ? 1. 053. 8314.53 ? 1. 577. 230. 001 0. 001 0. 212,,,,,,RCL 85.10 ? 6. 13 43.29 47.18 ? 2. 56 25.24 19.96 ? 1. 34 9. 94 视杆视锥层 0. 001 0. 001 0. 001 OLM 外界膜 外2. 22 ? 0. 84 1. 13 2. 02 ? 0. 51 1. 08 2. 10 ? 0. 96 1. 04 0. 828 0. 639 0. 864 ONL 核层 外网层 22.04 ? 1. 11 11.21 15.96 ? 1. 85 8. 54 15.51 ? 1. 04 7. 72 ,,,,0. 619 0. 001 0. 001 OPL NL I内核层 6. 93 ? 2. 35 3. 52 7. 44 ? 1. 63 3. 98 6. 95 ? 1. 65 3. 46 0. 611 0. 669 0. 989 IPL 内网层 节细23.59 ? 3. 54 12.00 41.24 ? 5. 07 22.06 45.54 ? 2. 27 22.67 0. 087 ,,,,0. 001 0. 001 GCL 胞层 神经23.22 ? 3. 54 11.81 43.25 ? 3. 66 23.13 43.48 ? 1. 91 21.64 0. 895 ,,,,0. 001 0. 001 NFL 纤维层 内界7. 58 ? 1. 92 3. 86 9. 16 ? 1. 12 4. 90 8. 84 ? 2. 13 4. 40 0. 747 0. 110 0. 307 ILM 膜 总厚度 7. 30 ? 1. 28 3. 71 9. 88 ? 2. 22 5. 28 40.28 ? 1. 73 20.05 ,,0. 001 *,,0. 033 0. 001 Total 2. 40 ? 0. 42 1. 22 3. 66 ? 0. 85 1. 96 3. 71 ? 0. 85 1. 85 0. 928 ,,,,0. 008 0. 007 196.57 ? 9. 73 100.00 186.96 ? 13. 56 100.00 200.90 ? 3. 96 100.00 *0. 036 0. 189 0. 337 * ,, : P0. 05，; : P , 0. 05，; : P , 0. 01，注差异性不显著差异性显著差异性极显著 ? 2. 2 ( 2) ，。，视网膜各核层细胞层数和直径的比较鲫鱼的外核层最多度适应夜行性或晨昏性捕食活动 5 ，( 11. 21% ，) ，3 为 层其厚度占比最大而内核层层数最少只 在显微镜下对 种动物视网膜近中央部各核层的胞核 ，3 ，( 3) 。 3 : 4 ，( 12. 00% ，) 进行观察统计 个核层的胞核层数测量胞核直径表 有 层厚度占比最小其光敏度最强而视敏 、，; 8 :根据视网膜内外核层与节细胞层对动物昼夜活动的影响 度较弱适于暗光环境活动黑斑蛙内核层的核层层数为 ( 2005) ，3 、10 ，( 5. 64 m) ，，，，郑晓晶张育辉对 种动物内外核层细胞和神经 层胞核直径最大μ胞核密度比鲫鱼大而外核 ( 6. 37 m) ; ，。: ( 1) 、 层细胞核直径最大μ家兔外核层细胞最小密度 节细胞的核层数与细胞直径进行比较结果表明鲫鱼 ，，8 : 10 ，，较高内核层层数亦较多为 层从而增强其视信息接 黑斑蛙和家兔的视网膜外核层的视细胞数目比节细胞多这 ，， 种视网膜结构实现了多个视细胞的输入信号总和到一个节 收能力和对视信息的分析能力具有较高的视觉分辨能力 。，，为其依赖视觉性陆地捕食奠定了结构基础 细胞上最后使每个节细胞有较大的感受野从而提高光敏 表 3 鲫鱼、黑斑蛙和家兔视网膜中细胞核层数与直径的比较 Table 3 Comparison of Carassius auratus，Rana nigromaculata and Oryctolagus cuniculus domestica retinal nuclei layer and the diameter 节细胞层内核层外核层 核层层数核层层数核层层数胞核直径( μ胞核直径( μ胞核直径( μ m)m)m) : 44. 4453. 7613 鲫鱼3. 63(圆形核 ) 5. 50( )椭圆核 6. 58 18 : 105. 646. 372黑斑蛙2. 89 8 1 : 10 2. 60 3 3. 54 家兔 ( 804 )下转第 页 ) ) 酶、碱性磷酸酶和超氧化物歧化酶活性的影响,J,, 青岛海洋大学 O O H O ，氧清除剂参与清除体内自由基 和 以消除 等的 2 2 22，29( 3) : 463: 468,学报 ，中间产物对细胞的毒害并能够增强吞噬细胞的防御能力和, 2003, ,J,, ，20宋春华养殖扇贝几种常见疾病及防治齐鲁渔业 ，、机体的免疫功能在抗辐射损伤防机体衰老和抗肿瘤等方 ( 12) : 30 : 31, 。( 1999) ，牟海津等发现在栉孔扇贝 面具有极为重要的作用，，，, 2010, 宋欣张丽岩高玮玮等鳗弧菌侵染对青蛤磷酸酶酶活性 SOD 。的血清和血细胞中均有 活性 ,J,, ，41( 2) : 254: 258,海洋与湖沼 的影响 ，本研究结果显示青蛤的血清中含有上述两种酶的活性 ，, 2001, ,J,, 孙虎山李光友双壳贝类参与免疫防御的体液因子海 ，，且在应对鳗弧菌侵染的免疫状态下感染组的血清中 分布，25( 4) : 34 : 36, 洋科学，( P , 感染组明显高于对照组的酶活力参数有明显上调趋势，，，, 2007, 王兰萍耿荣庆刘意等我国青蛤种质资源研究与利用现 0. 05)， LSZ SOD 说明鳗弧菌对青蛤参与免疫活动的 和 活性 ,J,, ，( 4) : 254: 255, 江苏农业科学状 。，SZ L36 h 青蛤被鳗弧菌侵染后在 达到 ，，，, 2006, ,J,, 王兴强曹梅阎斌伦等青蛤的生物学及其繁殖水产 有较强的刺激作用 ，( 6) : 315: 316,，，SOD 12 h ，。 而后下降活性在 达到峰值而后逐步下降科学峰值 ，，，, 2007, 叶建生王兴强马甡等双壳贝类的流行病学研究进展及 Cheng( 1983) ，可能与 提出的有机体在接触细菌后溶酶体酶 ,J,, ，13( 3) : 110: 113, 安徽农学通报张晓其可持续发展养殖措施。但随 以诱导体液免疫因子并释放到血清的滞后作用有关，，，, 1998, ( ) 廖绍安李筠等海湾扇贝病原菌飘浮弧菌的研 华、、，分解吞噬等作用的完成其酶的 着贝类体内病原物被凝聚,J,, ，28( 3) : 426: 432,究青岛海洋大学学报 。该结果能够为探索青蛤的免疫反应周期和 活力逐步回落ChengT C, 1983, The role of lysosomes in molluscan inflammation。试验中对照组注射等 免疫应答机制提供一定的参考数据,J,,A merican Zoology，23: 129 : 144, ，，亦使青蛤两种酶的活性发生变化其原 量的灭菌生理盐水Cushing JE，EvansE E，Evans ML, 1971, Induced bactericidal responses 因可能与注射液与青蛤血淋巴有一定差别所导致的应激反 of abalones,J,, J Invert Pathol，17: 446 : 448, 。，LSZ SOD 总之和 是衡量机体免疫机能和健康状况 应有关Egidius E, 1987, Vibriosis: pathogenicity and pathology，a review，。在贝类免疫防御方面起着重要的作用本研究 的重要指标,J,,A quaculture，67: 15 : 28, ， 结果有助于理解青蛤在病原体侵染下的免疫应答反应周期Kim DG，BaeJ Y，Hong GE，et al, 2008, Application of the rpoSg ene 为进一步探索贝类免疫调控机制和疾病防治途径提供有价 for the edtection of Vibrio anguillarum in flounder and prawnby poly- 。 值的实验数据merasec hain reaction,J,, Journal of Fish Disease，s31 ( 9 ) : 639 : 647, Pipe RK，et al, 1993, Antioxidant enzymesa ssoicated with the blood cells and haemolymph of them ussel Mytilus deulis,J,, Fish , Shellfish Im- munology，3: 221 : 233, 4 You JL，Xue XL，Cao LX，et al, 2007, Inhibition of Vibriobiofilm forma- 参考文献 tion by a marine actinomycete strain A66,J,, Applied Microbiology 曹华, 2004, 沿海滩涂青蛤死亡原因及对策,J,, 中国水产，( 4) : 57 and Biotechnology，76( 5) : 1137: 1144, : 58, ，，，, 2003, ,J,, 邓欢陈俅刘权恕等养殖海湾扇贝弧菌病的研究应 ，9( 5) : 517: 521, 用与环境生物学报 ，，, 2003, ,J,,刘志鸿牟海津王清印软体动物免疫相关酶研究进展 ，24( 3) : 86 : 90,海洋水产研究 檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵 ( 801 ) 上接第 页 ，视网膜适于夜行和晨昏性活动家兔的视网膜则适于可耐受 3 结论，3 强光的晨昏性活动这 种动物视网膜组织结构和功能与其 。 行为学特性具有一致性 、，通过测量鲫鱼黑斑蛙和家兔视网膜组织结构并经统 : ( 1) 3 计分析和比较研究可知色素颗粒分布的丰富度在这 4 参考文献，种动物视网膜中依次大幅升高其适应强光的能力愈来愈 ，，，, 2001, ,J,,。( 2) 3 江剑平黄键陈文列等虎纹蛙视觉器官组织学研究 视杆视锥层厚度所占总厚度比例在这 种动物中 大( ) ，17( 3) : 71 : 75,福建师范大学学报 自然科学版 43. 29% 、25. 24% 、9. 94，% 。( 3 )依次为 其光敏度顺次减弱 ，, 1989, ———李俊凤吴奇久黑斑蛙光感受器计数和分类扫描电镜 、31. 38% 、55. 37%、 第二三神经元总厚度占 比 依 次 为 ,J,, ，35( 2) : 113: 117,动物学报 研究68. 76%， 。( 4 ) 3 这 种动物的视敏度渐次提高家兔的色素 ，，, 1980, 吴奇久李俊凤肖悦梅青蛙视网膜神经节细胞计数及分布 ，，，外核层细胞最小密度较高内核层层数 上皮层色素最丰富,J,, ，26( 1) : 10 : 17,动物学报 特点的研究，，内网层厚度占比高对视信息的接收能力和分析能力较 多，, 2003, 张育辉贾林芝蜥蜴亚目五种动物视网膜结构的观察比较 ，，具有较高的强光耐受性和较高的视觉分辨能力适应陆 强,J,, ( ) ，33( 4) : 475: 477,西北大学学报自然科学版 。 地捕食，, 2005, 郑晓晶张育辉北方山溪鲵与隆肛蛙视网膜显微结构的观 ，，综上所述鲫鱼的视网膜适于暗光环境活动黑斑蛙的 ,J,, ( ) ，33( 1) : 99 : 101,陕西师范大学学报自然科学版 察比较