蚕业科学 第25卷 第2期CAN YE KEXU E1999年 6月 家蚕滞育性卵胚胎发育过程中蜕皮激素和保幼激素含量的变化Ξ李晚忱 付凤玲(四川农业大学农学院,雅安 625014) 吴玉澄(浙江大学蚕学系)摘 要 测定发现,家蚕滞育卵胚胎发育全过程中,蜕皮激素和保幼激素含量的变化辐度较大,保幼激素含量与胚胎发育进程的关系密切,保幼激素含量又与蜕皮激素含量有关。
因此认为,虽然蜕皮激素和保幼激素对胚胎滞育性没有决定作用,但蜕皮激素和保幼激素相互拮抗又相互协调,对滞育激素控制的胚胎发育进程起某种调节作用。
关键词 家蚕 滞育性 胚胎发育 蜕皮激素 保幼激素 家蚕卵内含有蜕皮激素(MH)和保幼激素(J H),而且其含量变化与胚胎发育阶段有关。
因此认为,MH与J H在卵内含量的不同平衡状态,可能对蚕卵的滞育性有影响[1~5]。
本研究测定了即时浸酸卵、冷藏浸酸卵和越年卵,从产卵至催青孵化全过程中, MH和J H含量的变化情况。
试图探索MH和J H与蚕卵滞育性或发育进程的关系。
1 材料与方法供试材料为二化性中系品种122和日系品种226的滞育性蚕卵。
收种后按常规方法分别进行即时浸酸、冷藏浸酸和越年3种处理。
即时浸酸卵每天取样一次,至孵化为止。
冷藏浸酸卵前15d每天取样一次,以后每5d取样一次,第45天出库后每天取样一次。
越年卵前15d每天取样一次,以后每10d取样一次,出库后催青过程中每天取样一次。
每次取3个样本,每个样本1000粒散卵,准确称重。
每次取样的同时,另取少许蚕卵,即时解剖,鉴定胚胎发育时期。
每样本分别加少许蒸馏水和石英砂充分研磨后,按6∶2∶1的比例加入石油醚、甲醇和蒸馏水,提取90min。
以4000r/min离心15min,将上部含J H的石油醚相倒出。
下部甲醇—水相再加石油醚和正己烷各抽提一次。
将前后3次倒出的石油醚和正己烷相混合, 50℃水浴蒸干后,参照文献[6]介绍的方法,用高效液相色谱仪测定J H的含量。
下部甲醇—水相含MH,在80℃水浴N2流下蒸干,按照曹梅讯[7]等介绍的放射性免疫分析方法,测定MH的含量。
2 结果与分析Ξ收稿日期1997212215图1 122即时浸酸卵MH 和JH 含量变化 图2 226即时浸酸卵MH 和JH 含量变化211 即时浸酸卵的激素含量变化中系二化性品种122和日系二化性品种226即时浸酸卵MH 和J H 含量,随胚胎发育时期的变化情况,分别如图1、图2所示,二者的变化趋势基本相同。
可见,蚕卵内不仅存在MH 和3种J H ,而且其含量在胚胎发育期间的变化幅度很大。
每毫克卵所含MH 和3种J H 的纳克分子数属同一数量级,但J H 含量的变化幅度比MH 含量的变化幅度大。
在即时浸酸卵胚胎发育过程中,MH 含量在上唇突起出现期(戊1)、毛瘤发生期(己2)和转青Ⅰ期(己4)出现3次高峰,分别位于头胸分化期(戊3)、点青Ⅰ期(己3)和孵化这3个胚胎发育的重要转折时期以前。
3种J H 各自出现两次高峰,但其出现时期不同。
J H 2Ⅰ在胚带形成期和头胸分化期(戊3)各有一个高峰。
J H 2Ⅱ出现高峰的时期,为头胸分化期(戊3)和点青Ⅰ期(己4)至孵化期。
J H 2Ⅲ在胚带形成期和腹肢突起出现期(丁2)出现峰值。
值得注意的是,胚胎发育的最后阶段,J H 2Ⅰ和J H 2Ⅲ几乎消失,而J H 2Ⅱ却保持较高水平。
如果将3种J H 含量的变化曲线迭加起来,则J H 在即时浸酸卵胚胎发育的大部分时期保持较高水平,仅在最长期(丙2)和反转期(己1)至点青Ⅰ期(己3)有2个低谷。
212 冷藏浸酸卵的激素含量变化图3(226与122趋势相同)表明,冷藏浸酸卵MH 含量的变化趋势与即时浸酸卵不同,主要特点:(1)因为胚带形成期没有浸酸,所以不象即时浸酸卵那样很快进入最长期(丙2),第2天取样的蚕卵发育至尾节分化期,此时MH 出现1个峰值,是即时浸酸卵所没有的;(2)冷藏期间MH 含量的变化仍然比较剧烈,中、日系两品种都出现5个高峰,但出现时间和峰高略有差异;(3)出库浸酸后的催青过程中,虽然也有3个峰值,但MH 含量始终较低,与即时浸酸卵有较大的差异,而且峰值出现时间也前移至最长期(丙2)、反转期89蚕 业 科 学 25卷 图3 122冷藏浸酸卵MH 和JH 含量变化(己1)和点青Ⅰ期(己2)。
冷藏浸酸卵J H 的含量,在入库以前和出库以后,与即时浸酸卵相应发育时期的变化趋势相同。
但是,冷藏期间3种J H 的含量都很低,几乎检测不到。
213 越年卵的激素含量变化图4是122越年卵胚胎发育过程中MH 和J H 含量的变化情况,226趋势相同。
在滞育期以前和第2年春季出库后的催青过程中,越年卵内MH 和3种J H 的含量,与即时浸酸卵和冷藏浸酸卵相应胚胎发育时期激素含量的变化趋势相同。
产卵后在25℃温度条件下保护到第3天,越年卵刚进入滞育期之际,MH 和J H 含量均有一个低谷。
特别是3种J H ,几乎检测不到。
第6天3种J H 同时出现高峰;第7天MH 含量增高;第8天J H 2Ⅰ再次增高。
连续3d 激素含量的急剧变化,很可能与胚胎发育的某种转折有关。
第9天以后,3种J H 的含量突然降低,直至越冬期开始以后,浴种消毒以前,均只存痕迹含量。
此间,MH 含量还出现3次比较剧烈的变化,但其峰值逐次降低。
至产卵25d 以后,曲线渐趋平缓,变化不大。
进入越冬期以后,MH 和J H 的含量开始缓慢增高。
浴种消毒以后,3种J H 含量随即出现一个高峰,然后降低。
从越冬Ⅲ期(乙1)至临界Ⅱ期(丙2)的30~40d 内,MH 和J H 2Ⅰ、J H 2Ⅲ均有一个持续时间较长的高峰。
J H 2Ⅱ也出现峰值,但高度较低。
临界Ⅱ期(丙2)后入库冷藏,J H 含量降低,仅存痕迹含量,而MH 含量却在冷藏过程中缓慢升高。
3 讨论前人认为,蚕卵内的MH 是在卵巢内合成的。
在内分泌腺分化形成以前的胚胎滞育或发育过程中,MH 活性的变化,是由于无活性的结合型与有活性的游离型之间的转化所致。
但是,本研究测定发现,在胚胎内分泌腺分化形成以前,MH 和J H 含量均随胚胎发育反复多次大幅度的变化。
MH 高低相差几十倍,J H 含量高时将近116nmol ・L -1/mg ,低时992期 李晚忱等:家蚕滞育性卵胚胎发育过程中蜕皮激素和保幼激素含量的变化图4 122越年卵MH 和JH 含量变化完全消失。
因此推断,卵内MH 和J H 随胚胎发育而处于新陈代谢之中,胚胎细胞也具有合成这2种激素的能力。
据Hirn M.[3]测定,滞育阶段卵内MH 的含量很低,滞育终止时升高。
本研究也发现有这种趋势,但不十分明显。
MH 含量在滞育开始、持续和解除不同阶段的变化幅度,还不如这几个阶段内不同发育时期的变化幅度大。
而且,冷藏浸酸卵浸酸解除滞育后,MH 含量反而继续降低,直至孵化前才回升,与即时浸酸卵和越年卵均不相同。
然而,J H 的含001蚕 业 科 学 25卷 量却与胚胎发育与否关系密切,在胚胎完全进入滞育以前和滞育性解除以后,J H 含量随胚胎发育急剧变化。
在滞育或因冷藏停止发育时,J H 含量很低,几乎消失。
每当J H 含量升高,变化加剧时,MH 含量变化随之增大;而当J H 含量降低,趋于消失时,MH 含量也相应降低,变化幅度减小。
说明在蚕卵胚胎内,J H 与MH 的作用也是相互联系的。
所有这些情况表明,MH 和J H 确与胚胎发育有关,但又看不出这2种激素对滞育性有什么决定性作用。
因此推测,蚕卵的滞育性主要还是由滞育激素决定的,MH 和J H 相互拮抗又相互协调,在滞育激素的控制下调节胚胎发育的进程。
参考文献1 Ohnishi ,E.Ecdysone in the eggs of Bombyx mori.Proc.Japan Acad ,1971,47:413~4152 Mizuno ,T.,et al.Conjugated ecdysone in the eggs of the silkworm ,Bombyx mori.Devl.Growth and Differentiation ,1975,17:219~2253 Hirn ,M.,et al.Taux d ′ecdysteroides dans I ′ceuf de Bombyx mori et variations au cours de I ′embryogenese.C.r.Hebd.Seanc.Acad.Sci.Paris ,1977,284:2147~21504 Ohnishi ,E.,et al.22deoxy 2α2ecdysone from ovaries and eggs of the silkworm ,Bombyx mori .Science ,1977,197:66~675 Mizuno ,t.,et al.Developmental changes of ecdysteroids in the eggs of the silkworm ,Bombyx mori .Devel.Growth and Differentiation ,1981,23:543~5526 Gharib ,B.,et al.Changes in ecdysteroid and juvenile hormone levels in developing eggs of Bombyx mori.J.Insect Physi 2ol ,1983,29(12):871~8767 曹梅讯1202羟基蜕皮酮放射免疫分析法1昆虫知识,1986,23(2):87~90Changes in Content of Moulting and Juvenile H ormonesDuring Embryonic Development of DiapauseEggs of Silkw orm ,Bombyx moriLi Wanchen Fu Fengling(A gronom y College of S ichuan A gricult ural U niversity ,Y a ′an 625014)Wu Y ucheng(Depart ment of Sericult ure ,Zhejiang U niversity ,Hangz hou 310029) Abstract It was found that the content of moulting and juvenile hormones varied dur 2ing the embryonic development of diapause eggs.The Content of juvenile hormone was close 2ly related with the development of embryoes and varied with the content of moulting hor 2mone 1Therefore ,it is considered that ,although moulting hormone and juvenile hormone do not control decisively the diapause of embryoes ,they antagonistically and cooperatively regu 2late the process of the embryonic development which is controlled by diapause hormone.Key words Bombyx mori Diapause Embryo development Moulting hormoneJ uvenile hormone 1012期 李晚忱等:家蚕滞育性卵胚胎发育过程中蜕皮激素和保幼激素含量的变化。