Fine Structure on the Spermiogenesis of Octopus minor on the Western Coast of Korea I

한국 서해안 서해낙지 (Octopus minor)의 정자 완성에 관한 미세구조 I

The spermiogenesis of a Korean octopus, Octopus minor, inhabiting western of Korea Sea was observed by electron microscopy . The obtained results are as follows: The spermiogenesis of Octopus miner proceeds through four stages; early- , mid- , and late-spermatid, and mature sperm. An early spermatid is a spherical cell looking light due to the low electron density. The acrosome formed from Golgi complex of the upper nucleus looks dark due to the high electron density. The extra-nuclear rod (enr) stemming from proximal centriole is transformed from round shape into oval shape, elongating to the upper nucleus. In our observation, the axoneme was being formed from distal centriole, and the manchette composed of a number of microtubules is also found around nuclear membrane. In a mid-spermatid, chromatins in the nucleus contract shaping fine threads, and the manchette is also observed around nuclear membrane. Especially, the spherical acrosome is transformed into long oval one which is tinged with a number of horizontal stripes and has the middle electron density. In a late-spermatid, chromatins in the nucleus contract thick and short. Furthermore, the mitochondrial sleeve, in which the axoneme is surrounded with mitochondria, is observed at middle piece. The axoneme has a typical structure of 9+2 and around it, 9 coarse fibers are observed. Also in the acrosome cavity of mature sperm, horizontal striation is found. However, regularly spaced processes are peculiarly observed in there. A sperm is about 390 fm long, whose head is bent a little like a banana while the acrosome region is helical. In the middle piece of sperm, $11\sim12$ mitochondria are surrounding coarse fibers that reach the main piece of tail, while nothing but 9+2 structured axoneme is found in the end piece.

우리나라 서해안에서 채집된 서해낙지(Octopus minor)의 정자 완성과정을 전자현미경을 통해 관찰한 결과 다음과 같았다. 서해낙지의 정자 완성 과정은 초기 중기 후기 정세포 그리고 성숙정자 등 4단계로 나눌 수 있었다. 초기 정세포는 구형의 세포로서 전자밀도가 낮아 밝게 보였으며 핵의 상단부 골지체로부터 형성된 첨체는 전자밀도가 높아서 어둡게 관찰되었다. 핵의 하단 근위 중심소체에서 유도된 것으로 보이는 extra-nuclear rod(enr)는 처음에는 구형에서 타원형으로 변모되면서 핵의 상단부위까지 신장되었으며, 원위중심소체로부터는 축삭이 형성되는 모습도 관찰되었다. 핵막 주위에서 많은 수의 미세소관으로 형성된 만췌트(manchette)도 관찰되었다. 중기 정세포는 핵내 염색질이 가는 실모양으로 응축 되었고, 이 시기에서도 만췌트가 핵막의 주위에서 관찰되었다. 특히 구형의 첨체는 긴 타원형으로 변모되면서 많은 수의 가로무늬를 형성하였고 전자밀도는 중등도로 나타났다. 후기 정세포는 핵내 염색질이 굵고 짧게 응축되었고, 중편에서는 미토콘드리아가 축삭을 감싸고 있는 mitochondrial sleeve를 형성하였다. 축삭은 전형적인 9+2 구조를 보였으며 축삭 주위에서는 9개의 금은 섬유(coarse fibres)도 관찰되었다. 성숙정자의 첨체 내강에서도 가로무늬가 관찰되었는데 특이하게도 가로무늬 사이에서 일정한 간격의 돌기물들이 관찰되었다. 성숙정자의 전체 길이는 약 $390{\mu}m$였으며 첨체는 나선형으로 꼬여 있었으나 머리부위는 꼬여 있지 않고 바나나 모양으로 약간 휘어져 있었다. 또한 정자의 중편에는 $11\sim12$개의 미토콘드리아가 굵은 섬유들을 둘러싸고 있었으며, 이 금은 섬유들은 꼬리의 주편 (main piece)까지만 연결되고 단편 (end piece)에서는 9+2구조의 축삭만이 관찰되었다.