蚕百科

蚕的生殖

2023-04-19

简介

桑蚕繁衍后代、延续种族的一种本能。

生殖器

雄性生殖器 雄蚕内部生殖器由睾丸、生殖导管、生殖芽(赫氏腺)所组成。睾丸在第5腹节背管两侧,左右成对,肾脏形,凹侧向背血管,由凹侧中央各伸出一条生殖导管,向腹面后方延伸,至末一气管丛穿入腹面中央分别附着于第8、9腹节境界中央的囊状生殖芽前端两侧。睾丸内腔由3层隔膜分成4个小室,每室顶端有一个大型端细胞,端细胞周围有很多生殖细胞,各室基部为漏斗状基室,各基室底部相通形成一个共通腔,与生殖导管相连。

雄蚕内部生殖器经蛹期发育分化,化蛾时睾丸呈圆形,生殖导管增粗形成输精管,生殖芽也发育形成附腺、贮精囊、射精管等(图1)。

图1 雄蛾内部生殖器官

1.输精管膨大部 2.输精管 3.射精管中部 4.附属

腺下部 5.射精管下部(摄护腺) 6.附属腺上部 7.射

精管上部(精荚腺) 8.阳茎 9.睾丸 10.精囊

雌性生殖器 雌蚕内部生殖器由卵巢、生殖导管、生殖芽(石渡氏腺)所组成。卵巢位于第8腹节背面,背管两侧、 左右成对,略成三角形。卵巢内初分4室,3龄后形成4条卵巢管。从每个卵巢外侧顶点,各伸出一条生殖导管,由腹面沿纵走大气管向后延伸,到第7腹节,从气管丛弯入,对称地附着在第7腹节后缘的体壁上。在4龄后期及5龄蚕的第8和第9腹节腹面,可看出各有一对乳白色囊状小体附着于体壁,即前生殖芽及后生殖芽。

在蛹期变态中,雌蛾内部生殖器在化蛹后第2~3天,卵巢管显著伸长,使卵巢膜破裂,卵巢管脱出,游离在体腔内,每一管内成长卵约50~90粒。生殖导管特别缩短变成输卵管,前生殖芽发育形成产卵管前部、交配囊、受精囊,后生殖芽发育成产卵管后部和左右一对粘腺。产卵时,粘腺分泌液附在卵的表面,使卵产下时能粘着在物体上(图2)。

图 2 雌蛾内部生殖器官

1. 交配囊 2. 交配囊导管 3. 精子管 4. 螺旋管

5.受精囊附属腺 6. 粘液腺 7. 直肠囊 8. 输卵

管 9. 输卵共通管 10. 卵管 11. 受精囊 12. 产

卵管 13. 前庭

生殖细胞

精子的生成 蚕的雄性生殖细胞发育分化为配子(精子)的过程,经过增殖、生长、成熟和变形4个时期,发育成为精子。蚁蚕时睾丸室内原始生殖细胞很少,围绕在端细胞的周围,随着蚕的生长而分裂增殖为精原细胞,一个个精原细胞被从端细胞放出的细胞质突起包围,逐渐离开端细胞而形成生精囊,精原细胞在生精囊内经过6次连续分裂,最后产生64个初级精母细胞。初级精母细胞经过生长期后,一般在3龄末4龄初开始进入成熟期,进行第Ⅰ成熟分裂,这次成熟分裂为减数分裂,从一个具有28对染色体的初级精母细胞分裂成为两个各具28个染色体的次级精母细胞。

第Ⅰ成熟分裂后,经过极短的时间又开始第Ⅱ成熟分裂,第Ⅱ成熟分裂为等数分裂,两个次级精母细胞每个同时再分裂为两个含有28个染色体的精细胞。

这样,每一个初级精母细胞经过两次成熟分裂成4个精细胞,精细胞再经过复杂变化的变形期成为精子。精子显著细长,其头部为精核所在处,前端有尖锐的穿刺体,称顶体,尾部细长成丝状。精细胞发育成精子后仍被生精囊的被膜所包围而成精子囊,囊内精子成束,每束精子理论上含有由64个精细胞所生成的256个精子,实际约为210~256个,精子束的顶端有一个滋养细胞。

一个睾丸内有精子束3,000~4,000个,一只雄蛾共有精子约140~200万个,精子形成过程约需20天。

卵的形成 蚕的雌性生殖细胞形成配子(卵)的过程,经过增殖、生长、成熟3个时期。在蚁蚕时,每个卵巢内初步划分为4个小室,各小室内均含有卵原细胞,2龄后随卵巢发育而分裂增殖,至3龄初期,卵巢小室已伸长为卵巢管,以后继续伸长并可分为前后两个部分,前部称原卵区,后部称卵黄区 (生长区)。卵原细胞在原卵区进行分裂增殖,每个卵原细胞经3次有丝分裂形成8个细胞,成一个细胞群。这些细胞群逐渐移向下方的卵黄区,在4龄中,每群细胞中有7个分化为滋养细胞,下方的一个成为初级卵母细胞。此后初级卵母细胞进入生长期。最初滋养细胞与卵母细胞同步生长,后来在卵母细胞及滋养细胞周围的上皮细胞分化生成卵泡细胞,将滋养细胞和卵母细胞包围起来,形成许多小室,在小室之间有桥带相连接。

初级卵母细胞受滋养细胞及以后卵泡细胞供给营养物质而不断生长,蛹期滋养细胞因消耗而逐步缩小以至完全消失。初级卵母细胞完成生长时,卵泡细胞在其周围分泌形成薄的卵黄膜,以后再由卵泡细胞在卵黄膜表面分泌形成分层构造的卵壳。卵壳上的斑纹是卵泡细胞的印痕。卵先端有一个卵孔,是原来滋养细胞通向卵母细胞的滋养丝的遗迹所形成: 卵内充满细胞质和卵黄粒,在卵孔下面集积大量细胞质呈漏斗状, 称漏斗区,以后, 核的成熟分裂就在此进行。

至化蛾前1~2日,近输卵管的初级卵母细胞进入成熟期,开始第Ⅰ成熟分裂,化蛾时的初级卵母细胞大多数正在第Ⅰ成熟分裂的中期,并停留在这 一状态。化蛾后经过交配,精子进入卵后,卵核立即继续向前发展,由分裂中期进入后期,接着产出体外,卵产下后5~10分钟,完成第Ⅰ成熟分裂,分裂出一个含半数染色体的第1极体,另1个为次级卵母细胞。约在产卵后60分钟,次级卵母细胞进行第Ⅱ成熟分裂,分裂出第2极体,另一个为卵核,第1极体也分裂为二第Ⅱ成熟分裂结束约在产卵后80分钟。这样,一个初级卵母细胞成熟分裂的结果,只得一个含半数染色体(28个)的成熟卵核和3个极体。

交配 雌蛾羽化出来经充分展翅后,由诱惑腺放出性信息素——桑蚕醇、桑蚕醛,刺激雄蛾触角毛状感受器,引起性兴奋,于是雄蛾向雌蛾方向移动,进行交配。在常温下交配8~10分钟左右,开始第一回射精,约经15分钟终止,此后保持交配状态1~1.5小时,进行第2回射精,10分钟左右结束。雄蛾从交配到第2回射精,只需两小时左右,且一回射精的精液量已足够使全部卵受精,但在大量生产上,由于群体中往往混有不良蛾,交配时容易散对,须用其他雄蛾再交配,而且延长交配时间,可加速雌蛾产卵速度及增加产卵数。因此,在蚕种生产中,主张“长交配短产卵”,交配时间达4~6小时,交配中温度大体保持在24~25℃

射入交配囊的精子,转移并暂时贮存在受精囊内。产卵时,当卵从输卵管下降到接近产卵管的受精囊开口处时,精子从受精囊逸出,经卵孔进入卵内。进入每个卵内的精子数目,一般在一个以上,据调查,1化性种平均有2.8个,2化性种平均为1.5个。

受精 精子进入卵内后,卵质受到强烈刺激,立即继续进行第1成熟分裂。在产卵后约5分钟,精子头部与尾部分离,头部很快同化周围的卵细胞质形成雄岛,其数目与进入精子数相同。产卵后1小时左右,雄岛内的精子头部开始收缩,核化成雄核,并离开卵的边缘移入卵孔下面的漏斗区。卵核经过成熟分裂后,所产生的一个成熟卵核(雌核),也带着一部分细胞质形成雌岛向漏斗区移动。当卵核与一个雄核结合形成合子分裂球时,细胞核染色体复原为2n=56个,在25℃保护下,其时间为产卵后120~140分钟。这时,卵对外界环境非常敏感,如遇30℃以上高温,受精作用被扰乱而多产不受精卵。

产卵 雌蛾交配后放出蛾尿,不久开始产卵,产卵时雌蛾伸出尾部的产卵器,借侧唇上的感觉毛探索适当的产卵场所,然后依靠卵巢管输卵管的蠕动,以及产卵器肌肉的收缩而产下蚕卵,8条卵巢管中的卵有规律地交互产出,产出的卵由于粘液腺分泌的胶状物涂抹卵的表面,故能粘在物体上。

产卵速度因品种及产卵时的环境条件而不同,中、日2化性品种一般发蛾当日约可产下总卵数的91~92%,第2日约产6~7%,绝大部分蚕蛾以在发蛾当天下午4时到9时的产卵数量多。在25~30℃温度范围内,温度高时产卵速度加快;迟交、延长交配时间、交配前的短暂冷藏(12~14℃),产卵中保持黑暗等,都能加快产卵速度。

英文

reproduction of mulberry silkworm