Kim, Jin-Hee;Chung, Ee-Yung;Lee, Ki-Young;Choi, Moon-Sul;Seo, Won-Jae;Kim, Sung-Han
한국패류학회지
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제26권4호
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pp.311-316
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2010
Spermatid differentiations during spermiogenesis and mature sperm ultrastructure in male Crassostrea nipponica were investigated by transmission electron microscope observations. The morphology of the spermatozoon of this species has a primitive type and is similar to those of other bivalves. Mature spermatozoa consist of broad, cap-shaped acrosomal vesicle and an axial rod in subacrosomal materials on an oval nucleus showing deeply invaginated anteriorly, two triplet substructure centrioles surrounded by four spherical mitochondria, and satelite fibres, which appear near the distal centriole. The acrosomal vesicle of spermatozoa of C. nipponica resemble to those of other investigated ostreids. Especially, two transverse bands (stripes) appear at the anterior region of the acrosomal vesicle, unlikely 2-3 transverse bands (stripes) in C. gigas. It is assumed that differences in this acrosomal substructure are associated with the inability of fertilization between the genus Crassostrea and other genus species in Ostreidae. Therefore, we can use sperm morphology in the resolution of taxonomic relationships within the Ostreidea. The sperm is approximately $48-50{\mu}m$ in length including an oval sperm nucleus (about $1.0{\mu}m$ in length and $1.41{\mu}m$ in width), an acrosome (about $0.48{\mu}m$ in length and 0.30 in width) and tail flagellum ($46-48{\mu}m$). The axoneme of the sperm tail flagellum consists of nine pairs of microtubules at the periphery and a pair at the center. The axoneme of the sperm tail shows a 9 + 2 structure. These morphological charateristics of acrosomal vesicle belong to the family Ostreidae in the subclass Pteriomorphia.
논우렁이(Cipangopaludina chinensis malleata (Reeve))의 精蟲形成 過程은 核과 細胞質의 變化로부터 시작한다. 核內의 染色質은 stacking 되기 시작하였으며 細胞質에서는 mitochondria의 모임과 軸絲의 出現이 되었다. 그런後에 細胞質은 突出되기 시작하였고, 核은 突部分으로 移動되었다. 精蟲形成過程中에 全 細胞質에서 나타나는 電子密度가 높은 物質들은 分解되거나 細胞間隙으로 exocytosis 되었다. 특히, mitochondria가 軸絲사이에 存在하며, 차츰 頭部쪽으로 移動되어지기 시작하였다. 그리고 exocytosis後에 電子密度가 높은 物質이 軸絲를 둘러싸기 시작했다. 이들 物質이 release되어 顆粒狀態로 微細小管이나 axonemal doublet 微細小管들을 通해서 각 部位로 移動되어졌다. 이러한 顆粒들은 glycogen을 함유하고 있으며 尾部의 바깥층을 이루고 있었다. 終局에 가서는 凝縮된 核은 螺旋形으로 變化하며 頸部는 cylinderical shape로 되고 中片의 mitochondria가 規則的인 lamellar屬으로 變化하여 완전히 成熟된 精蟲으로 되었다. 그러므로, 이러한 現象은 精蟲形成 過程의 特異한 過程을 나타낸다. 頭部의 染色質의 濃縮, 頭部의 螺旋狀 形態로 變化하는 것과 細胞性 物質이 mitochondria와 微細小管에 의하여 尾部의 각 部分으로 移動과 轉移되는 것이다.
Son, Pal Won;Chung, Jae Seung;Kim, Jin Hee;Kim, Sung Han;Chung, Ee-Yung
한국발생생물학회지:발생과생식
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제18권3호
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pp.179-186
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2014
Characteristics of the developmental stages of spermatids during spermiogenesis and phylogenetic classicfication of the species using sperm ultrastructures in male Crassostrea ariakensis were investigated by transmission electron microscope observations. The morphology of the spermatozoon of this species has a primitive type and is similar to those of Ostreidae. Ultrastructures of mature sperms are composed of broad, modified cap-shaped acrosomal vesicle and an axial rod in subacrosomal materials on an oval nucleus, four spherical mitochondria in the sperm midpiece, and satellite fibres which appear near the distal centriole. The axoneme of the sperm tail shows a 9+2 structure. Accordingly, the ultrastructural characteristics of mature sperm of C. ariakensis resemble to those of other investigated ostreids in Ostreidae in the subclass Pteriomorphia. In this study, particularly, two transverse bands (stripes) appear at the anterior region of the acrosomal vesicle of this species, unlike two or three transverse bands (stripes) in C. gigas. It is assumed that differences in this acrosomal substructure are associated with the inability of fertilization between the genus Crassostrea and other genus species in Ostreidae. Therefore, we can use sperm ultrastructures and morphologies in the resolution of taxonomic relationships within the Ostreidae in the subclass Pteriomorphia. These spermatozoa, which contain several ultrastructures such as acrosomal vesicle, an axial rod in the sperm head part and four mitochondria and satellite fibres in the sperm midpiece, belong to the family Ostreidae in the subclass Pteriomorphia.
The cycle of the seminiferous epithelium and spermiogenesis in three species if the genus Crocidura, the lesser white-toothed shrew, C. suaveolens, the Japanese white-toothed shrew, C. dsinezumi and the big(=Ussuri) white-toothed shrew C. lasiura, in the breeding season were studied with light and electron microscopes. The three species examined are distinguished from each other in the morphology of the seminiferous epithelium and the spermiogenesis, suggesting that these morphological characteristics are useful for the identification of the species. C. dsinezumi and C. lasiura, however, share many characteristics which are not common in C. suaveolens, as follows: In both species, 1) the cycle of the seminiferous epithelium is composed of 10 stages against 11 stages in C. suaveloens; 2) the earliest intermediated type spermatogonia is observed at stage I against stage III in C. suaveolens; 3) the spermatids of step 5 is observed during the stages V-VI against stages V-VII in C. suaveolens; 4) the acrosomal extension occurs during the stages VIII-X against tages IX-XI in C. suaveolens; 5) the condensation of the nucleus occurs simultaneously whereas it begins from the middle and along the nuclear membrane in C. suaveolens; 6) the capitular length in acrosome phase is shorter(about 2/3 of the diameter of the proximal centriole) than in C. suaveolens(longer than the diameter of proximal centriole; 7) length of the post nuclear cap is shorter(less than a half of the nucleus) than in C. suaveolens(about a half on the nucleus). Hudging from the similarities in the spermatogenesis in C. dsinezumi and C. lasiura, the relationship between them seems to be close compared to those with C. suaveolens.
돌마자 M. yaluensis 정자의 변형과정과 성숙한 정자의 미세해부학적 구조를 전자현미경으로 관찰하였다. 돌마자 정자형성과정에서 발생되는 편모는 핵의 한쪽 측면에서 발생하여 계속 신장되고 있어 잉어과 정자변형과정과 공통된 type 2로 분류할 수 있으며 성숙한 돌마자 정자의 두부 측면에 위치한 편모구조는 정자변형과정에서 핵의 회전이 일어나지 않았다는 것을 입증하고 있다. 두 중심립의 각도만큼 편모와 두부의 각도가 만들어지며 잉어과 어류 정자에서 두부와 편모는 두 중심립의 각도만큼 기울어져 있었다. 정자변형과정 중에 중심립 주변에서 관찰되는 골지체는 편모의 확장과 핵와 안으로 이동하는 데 필요한 물질을 제공하는 것으로 추정되며 정자변형과정 후기에는 관찰되지 않았다. 돌마자 정자의 세포질에서 나타나는 vesicles 구조는 중편보다 편모에서 많이 분포하며, 정자 편모의 vesicles은 기부에 주로 분포해 있으며 말단부에서는 나타나지 않는다. 중편세포질에 분포하는 미토콘드리아는 비대칭적으로 분포해 있으며, 미토콘드리아의 비대칭적 분포는 잉어류에서는 일부 종을 제외한 공통적인 특징인 것으로 사료된다.
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.
한국산 긴날개박쥐의 정자변태과정을 알아보기 위하여 정소와 정소상체 미부를 적출하여 전자현미경으로 이들 각각의 변태과정에서 나타내는 특징들을 Lee 등 (1992)의 방법에 의해 구분하였고 특히, 첨체형성발달단계를 중심으로 본 연구를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 세포구조물 특징에 따라서 두모단계, 첨체단계, 이탈단계를 각각 전, 후기로, 골기 단계는 전, 중, 후기로 성숙단계를 1단계로 세분하여 10기로 나눌 수 있었다. 저장정자의 중편부의 축사구조는 9+2이며, Outer dense fiber 중에서 특히 Nos. 1, 5, 6, 9가 컸다. 특히, 첨체형성단계에서 볼 때, 골기 단계에서는 골기체로부터 떨어져 나온 작은 골기낭들이 서로 융합하여 커다란 소포를 형성하여 핵 상단면과 접하여 나타나는 점으로 보아 종래에 기술되어온 과립상의 소포가 첨체소포라고 명명되어 왔으나 본 조사의 결과에서 볼 때, 이미 세포질내에 합성된 첨체의 전구물질이 골지체로 이송되고 골지 소낭으로 이송된 물질이 소포와 융합하는 점으로 미루어 보아 Lee 등 (1992) 의 견해처럼 골지낭으로 여겨지며 골지낭에 첨체의 전구물질이 더욱 더 응축되어 균질화 하여 첨체를 형성하게 되리라 여겨진다.
This study describes spermatogenesis and sperm ultrastructure of the granular ark, Tegillarca granosa using light and electron microscopy. In the active spermatogenic season, the testis comprises many spermatogenic follicles that contain germ cells in different developmental stages. Primary spermatocytes in the pachytene stage are characterized by synaptonemal complexes. The early spermatids are characterized by the appearance of several Golgi bodies, increased karyoplasmic electron density, and tubular mitochondria. The mass of proacrosomal granules consists of numerous heterogeneous granules with high electron density that are about 20 nm in diameter. From the midstage of spermiogenesis, the well-developed mitochondria in the cytoplasm aggregate posterior to the nucleus and surround the proximal and distal centrioles. The proacrosomal granules condense and form a single acrosome with a thin envelope. During late spermiogenesis, the acrosome begins to elongate becoming conical. The sperm is approximately $35.0{\mu}m$ long and consists of a head, midpiece, and tail. The head comprises a round nucleus and a conical acrosome. A micro fibrous axial rod is observed between the nucleus and acrosome. The midpiece has a calyx-like structure with five mitochondria, and the tail, which has the typical "9+2" microtubular system, originates from the distal centriole.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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