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轮虫-枝角类-桡足类————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：轮虫一、主要特点1.具有纤毛环的头冠2 有内涵咀嚼器的咀嚼囊3 内附有焰茎球的原肾管二、形态结构外部构造头：头冠（轮盘）纤毛环、纤毛带、纤毛沟、前棘刺。
躯干部：角质膜，平滑或具有颗粒，兜甲，常有附属肢、棘刺等结构。
足：帮助游泳和爬行，能自由伸缩。
足腺，趾。
内部构造呼吸系统：无专门呼吸器官，体壁消化系统：口、咽、咀嚼囊、食道、胃、肠、泄殖腔排泄系统：具有纵长焰茎球原肾管、膀胱神经与感官：具脑、触手和眼三、生殖与发育☐雄体：个体小，只有雌体的1/8-1/3，体内的消化、排泄等器官均退化甚至消失，不具有口和肛门。
不摄食，活动迅速，存活2-3天。
☐雌体：存活10天左右。
☐孤雌(单性)生殖：非混交雌体，非需精卵(夏卵)☐有(两)性生殖：混交雌体，需精卵，休眠卵(冬卵)图中蓝色为单雌生活红色为有性生殖四、分类蛭态目（体蠕虫形，假体节能像套筒式地收缩。
）轮虫属体细长。
眼点一对，位于背触手前面的吻部。
足端有三趾。
喜生于富含有机质的小型水体，常附着于水生植物的茎、叶上。
旋轮虫属体较粗壮。
眼点一对大而明显，位于背触手后，脑的背面。
趾四个。
单巢目（卵巢1个。
咀嚼器呈各种不同形式，但绝不是枝型。
身体虽能伸缩变动。
）臂尾轮属被甲多呈方形，长度很少超过宽度。
前端具有1-3对棘刺。
足不分节，具环纹，并能伸缩摆动。
趾1对。
裂足轮属被甲长超过宽度，前端具2对棘刺，后端具2对棘刺。
典型的浅水池塘浮游轮虫。
龟甲轮属背甲上龟纹。
前端有3对棘刺，后端浑圆，或具有1-2个棘刺，无足。
腔轮虫属兜甲卵圆形。
具2趾。
单趾轮虫属只有一趾。
常栖息碱性水体。
晶囊轮属体透明似灯泡，后端浑圆，无足。
咀嚼器砧型，能伸出口外摄取食物后缩入体内。
肠和肛门消失，食物残渣有口吐出。
胎生。
典型浮游种类，肉食性。
植物学名词解释大集合1 "虫瘿” insect gall虫瘿是植物组织遭受昆虫等生物取食或产卵刺激后，细胞加速分裂和异常分化而长成的畸形瘤状物或突起，它们是寄生生物生活的""房子""。
引起植物产生虫瘿的生物很多，可分为动物和微生物两大类，常见的致瘿动物主要有昆虫、螨、线虫等，常见的致瘿微生物有细菌、真菌和病毒等，其中昆虫是植物虫瘿主要的致瘿生物。
2 "二叉分枝” diehotomous branching植物分枝类型的一种。
植物体的主轴重复地分成两个分枝。
由于主轴顶端的原始细胞长成两个生长点，均等地长出两个分枝，分枝顶端重复这过程而不断形成二歧的各级分枝。
二叉分枝是原始的分枝类型，苔藓、蕨类(石松)等植物均有之。
高等植物的二叉分枝式曾称为“二歧式”。
3 "气室” air chamber地钱目叶状体表皮气孔之下有菱形或多角形的小室，或蕨类孢蒴内的空腔部分，称为气室。
4 "气孔” air pore指地钱目叶状体的气室向外开口处，叫气孔，是气体出入的通道。
此种气孔与种子植物的气孔器不同，它由16个细胞组成烟囱状，不开闭。
5 "中肋” centre rib指藓类叶片中央类似于种子植物叶脉的构造，通常由孢壁较厚的一群狭长形多层细胞构成，有长短及单、双肋之分，主要起机械支持作用。
6 "无性世代” asexual generations植物生活史中，从雌、雄配子受精以后到减数分裂前，植物体细胞染色体数是双倍的，这个时期叫做无性世代，也叫孢子体世代。
如蕨类植物的生活史中，从合子形成到孢子母细胞的产生为无性世代。
7 "中轴” axile在藓类位于茎的中央，由厚壁和薄壁细胞组成，排列紧密。
8 "水孔” water pore是指生在叶边排水的孔，比气孔较大，水孔两旁有分化不完全的保卫细胞，不能自动调节开闭。
两种提取枝角类休眠卵基因组DNA方法的比较徐磊;李思嘉;王晟;韩小玉;韩博平【摘要】休眠卵是枝角类在环境胁迫条件下通过有性生殖形成的,休眠卵的孵化对种群补充与恢复有着重要作用.沉积于底泥中的休眠卵保存了不同阶段的种群遗传信息,有效地提取枝角类休眠卵基因组DNA是进一步研究水体枝角类遗传多样性的关键环节.采用目前国际上使用的氯仿异戊醇提取法和玻璃乳提取法分别对流溪河水库底泥中表层和底层的盔型潘(Daphnia galeata)休眠卵进行基因组DNA提取的比较分析.结果显示,氯仿异戊醇提取法成功率为27.5％,平均浓度为14.25±1.84 ng/μl;玻璃乳提取法成功率为65.0％,平均浓度为28.37±2.56 ng/μl.无论是提取成功率还是提取浓度玻璃乳提取法都显著高于氯仿异戊醇提取法,且玻璃乳提取法所用试剂少,不涉及有毒试剂,操作步骤简单,整个提取过程所用时间短,玻璃乳提取法提取枝角类休眠卵基因组DNA是一种快捷实用的方法.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2014(026)004【总页数】5页(P632-636)【关键词】休眠卵;DNA提取;盔型溞;氯仿异戊醇提取法;玻璃乳提取法【作者】徐磊;李思嘉;王晟;韩小玉;韩博平【作者单位】暨南大学生态学系,广州510632;暨南大学生态学系,广州510632;珠江水资源保护科学研究所,广州510611;浙江省发展规划研究院,杭州310012;暨南大学生态学系,广州510632;暨南大学生态学系,广州510632【正文语种】中文休眠是枝角类生活史的重要阶段，枝角类可以通过有性生殖产生休眠卵，使种群进入休眠阶段来应对水体环境的恶化，直到水体环境再度适合生存，休眠阶段打破，种群得以补充和恢复［1－2］.类似于高等植物的土壤种子库，大量由卵鞍包被的休眠卵周期性地沉入水体底部，形成一个具有世代周期重叠的休眠卵库.在沉积物保存良好的水体中(深水水体)，卵库中枝角类卵鞍种类组成或丰度的变化反映了群落结构的历史动态，可以用来了解水体生态与人类影响的长期变化［3－4］.休眠卵的孵化为种群延缓提供种源的同时，不同时期的休眠卵所保存的遗传特征在很大程度上影响着现生种群的遗传多样性.通过对休眠卵遗传信息的研究，可以在时间尺度上了解种群遗传结构的变化，重建种群动态的历史变化过程和水体生态演变，探讨水体环境变化与枝角类适应性.这种基于底泥中的休眠卵库(egg bank)对生态系统中发生的生态和进化过程的分析成为长期生态学和进化生态学研究的重要方法，Kerfoot等［5］称之为重构生态学(reconstruction ecology).溞属(Daphnia)是淡水枝角类的主要类群，相对其它类群，其个体较大，繁殖速度快，有很强的滤食能力，在生态系统中发挥着极其重要的功能.溞属有性生殖形成的休眠卵被由几丁质外壳构成的卵鞍所包被，可以在水体沉积物中保存较长时间仍然具有萌发活性，这使构建溞属的历史种群遗传信息成为可能.Carvalho和Wolf ［6－7］是最早通过孵化沉积物中的休眠卵研究水体浮游动物遗传多样性的学者.Weider等［8］通过等位酶技术研究Constance湖中溞属休眠卵基因频率的变化，发现等位酶PGI的基因频率与水体富营养化有关.然而，他们的研究都基于将休眠卵孵化，培育出大量的克隆体，等位酶技术对实验材料严格的要求使得研究难以深入.因此，直接从休眠卵中获得遗传信息显得尤为重要，目前，国际上许多学者已经通过获取卵库中的遗传信息，发现溞属的遗传结构与富营养化［9－10］、有毒蓝藻水华［11－12］、渔业养殖［13］以及宿主寄生［14］有关.我国也有关于枝角类休眠卵的研究，但主要是有关休眠卵萌发和外形及分布特征的研究［15－17］，受休眠卵基因组DNA提取较为困难的限制，尚无对枝角类休眠卵遗传信息的研究结果方面的报道.目前国际上对于浮游动物DNA的提取主要采用HotSHOT法和相关改良方法［18－19］，但此类方法为了避免DNA在抽提过程中的损失，不涉及DNA纯化过程，因此残留的提取液以及动物残体势必会给后期的实验研究带来干扰.本文将尝试使用氯仿异戊醇和玻璃乳法提取单个盔型溞(Daphnia galeata)休眠卵基因组的DNA，并对这2种方法进行比较研究，包括提取效率和随后的PCR扩增检测以及两种方法的准确性验证.1 材料与方法1.1 枝角类休眠卵的采集盔型溞是我国淡水生态系统中广泛分布的大型枝角类.本研究使用的盔型溞休眠卵采集于广东省流溪河水库，该水库(23°45'N，113°46'E)是一座典型的贫中营养的深水水库，正常水位时，水面面积12.25 km2，库容3.25 ×108m3，平均水深26.53 m，最大水深73 m.2010年7月，使用Uwitec柱状采泥器(奥地利)在位于水库敞水区的中间位置分别采集4～5柱保存较好的沉积物.采集到的沉积物分别切取表层0～10 cm部分以及底层30～40 cm部分(根据水库沉积速率和休眠卵库分布以及孵化的特征，沉积物表层10 cm约为近10年内积累的休眠卵，而沉积物底层30～40 cm代表水库建成后10～20年内积累的休眠卵［4，20－21］)，为避免由于采泥器PVC柱子滑动造成不同泥层间的沉积物交叉污染，泥层外围的沉积物切割后需要舍弃［22－23］.分层切割后的样品分别用孔径为600、200和35 μm的网筛依次过滤筛选，每个网筛过滤后残留的液体转移至100 ml塑料小白瓶中，保存于4℃冰箱中.分离出含有休眠卵的残余液体在20～50倍放大的解剖镜(Olympus SZX71)和显微镜(Olympus CX21)下进行观察，挑取含有盔型溞休眠卵的卵鞍，并转移至无水乙醇中－20℃保存.1.2 氯仿异戊醇提取法将单个卵鞍从无水乙醇中取出，用双蒸水反复清洗3次以上，在解剖镜下将休眠卵从卵鞍中剥离，然后转移至离心管中，加人200 μl体积分数为10%的十二烷基硫酸钠(SDS)消化液和3 μl蛋白酶 K(20 mg/ml)，55℃水浴2 h后加入等体积的氯仿∶异戊醇(24∶1)，12000转/min离心10 min，取上清液，加入0.6倍至等体积异丙醇，12000转/min冷冻离心5 min沉淀DNA，用体积分数为70%的乙醇清洗，干燥之后加入30 μl TE缓冲液溶解DNA，－20℃长期保存.1.3 玻璃乳提取法休眠卵基因组DNA提取使用Ultra－Sep Gel Extraction Kit凝胶回收试剂盒(美国Omega公司)中的几种试剂，并对标准步骤进行调整，具体方法如下:将单个卵鞍从无水乙醇中取出，用双蒸水反复清洗3次以上，在解剖镜下将休眠卵从卵鞍中剥离，然后转移至离心管中，加人200 μl体积分数为10%的SDS和3 μl蛋白酶K(20 mg/ml)，55℃水浴2 h后加入4 μl的玻璃乳和300 μl Binding buffer，12000转/min离心3 min后弃上清液，加入300 μl Washing buffer与沉淀混合，12000转/min离心3 min后弃上清液保留沉淀，放置室温下晾干后，加入30 μl Elution buffer混匀，12000转/min离心2 min，吸取上清液转至新管，－20℃长期保存.1.4 DNA浓度检测与PCR扩增检测分别使用两种方法提取表层和底层休眠卵基因组DNA各20个，通过核酸分析仪(Eppendorf Biophotometer Plus)检测浓度和纯度，统计提取效率.为进一步检测DNA提取的成功率，使用线粒体细胞色素氧化酶I(COI)基因引物进行 PCR(BIO－RAD C1000 Thermal Cycler)扩增.COI引物为LCO1490(GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG)和HCO2198(TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA)［24］.扩增反应总体积为 30 μl，包括:3 μl 10 × buffer、1.5 mmol/L MgCl2、0.2 mmol/L dNTPs、引物各0.5 μmol/L、0.5 U Taq 酶(TaKaRa)和3 μl模板DNA.扩增程序为94℃预变性4 min，94℃变性1 min，50℃退火1.5 min，72℃延伸1 min，重复40次循环72℃延伸10 min，4℃结束反应.PCR完成后，取2 μl产物用于1%的琼脂糖凝胶检测，并在凝胶成像系统(BIO－RAD Universal Hood II)中观察记录结果.2 结果图1 流溪河水库沉积物中盔型溞含休眠卵的卵鞍形态Fig.1 Morphology of ephippium of Daphnia galeata isolated from sediments of Liuxihe Reservoir从沉积物中获得的盔型溞休眠卵如图1所示，共对40个表层休眠卵进行DNA提取，氯仿异戊醇提取法成功提取8个，玻璃乳提取法成功提取15个，而40个底层休眠卵DNA提取中，氯仿异戊醇提取法仅成功提取3个，玻璃乳提取法成功提取11个.通过核酸分析仪检测浓度和纯度，玻璃乳提取法提取到的休眠卵基因组DNA平均浓度为28.37 ±2.56 ng/μl，要极显著高于氯仿异戊醇提取法(P＜0.001，图2a).玻璃乳提取法提取 DNA的A260/A280值范围为 1.67 ～2.02，平均值为1.85;而氯仿异戊醇提取法提取 DNA的 A260/A280值相对较低，介于1.18 ～1.83之间，平均值为 1.46(图2b).COI扩增产物凝胶电泳结果显示，玻璃乳法提取休眠卵基因组DNA的PCR扩增产物浓度也明显高于氯仿异戊醇法(图3).图2 2种方法提取盔型溞休眠卵基因组DNA浓度(a)和纯度(b)比较(Ⅰ代表氯仿异戊醇提取法;Ⅱ代表玻璃乳提取法)Fig.2 Comparison of DNAconcentrations(a)and DNA purities(b)of resting eggs by Daphnia galeatausing two methods(Ⅰ.Chloroform isoamyl alcohol method;Ⅱ.Ultra－Sep Beads method)图3 2种方法提取盔型溞休眠卵基因组DNA的COI基因PCR扩增电泳图(Ⅰ代表氯仿异戊醇提取法;Ⅱ代表玻璃乳提取法)Fig.3 PCR products of DNA extractions of resting eggs by Daphnia galeata using two methods(Ⅰ.Chloroform isoamyl alcohol method;Ⅱ.Ultra－Sep Beads method)3 讨论溞属作为淡水生态系统的关键种类，其保存在沉积物中休眠卵的DNA信息常被用来研究生态环境变化与遗传结构变化的关系［9－14］.因此，获得高质量的DNA 是此类研究的基础.通过对比可以看出，2种方法都可用于溞属休眠卵基因组DNA 的提取(氯仿异戊醇提取法的成功率为27.5%，玻璃乳提取法的成功率为65.0%)，但是从DNA的提取成功率上看，玻璃乳提取法更适合休眠卵基因组DNA的提取，特别是针对底层沉积物保存时间较长的休眠卵，玻璃乳提取法的成功率更高(55.0%)，而氯仿异戊醇提取法对底层沉积物中休眠卵DNA提取的成功率仅为15.0%.核酸分析仪检测结果显示，玻璃乳提取法提取的DNA浓度也较氯仿异戊醇法高，对于表层沉积物中的休眠卵，玻璃乳提取法所获得的DNA平均浓度为氯仿异戊醇法的2倍，然而对于在沉积物中保存时间相对较长的底层沉积物休眠卵，玻璃乳提取法所获得的DNA平均浓度却接近氯仿异戊醇法的3倍(图2a).从2种方法的提取过程上来看，氯仿异戊醇法提取步骤繁琐，所用试剂较多，特别是需要氯仿等有毒试剂，增加了对实验操作人员危害的可能.而玻璃乳提取法所用试剂少，步骤简单，整个提取过程所用时间短，吸附在玻璃乳上的DNA可以通过试剂盒中所含的Elution buffer快速洗脱下来，保证DNA的完整性和纯度，可见，玻璃乳提取法提取枝角类休眠卵基因组DNA是一种切实可行的方法.尽管2种方法都能提取底层沉积物休眠卵的DNA，但提取成功率明显低于表层沉积物休眠卵的DNA提取成功率(氯仿异戊醇法对底层沉积物休眠卵的DNA提取成功率为15.0%，表层沉积物为40.0%;玻璃乳提取法对底层沉积物休眠卵的DNA提取成功率为55.0%，表层沉积物为75.0%)，这一差异与休眠卵在沉积物中保存的状态和时间有关.位于沉积物表层2～10 cm中的休眠卵相对于沉积物底层休眠卵，形成时间较晚，容易获得环境条件的直接诱导孵化进入现生种群［4，20，25］.因此具有较高的活性，更易从中获得质量较高的DNA.而分布于沉积物底层中的休眠卵为水库新建初期产生的，保存时间较长，含有完整休眠卵的卵鞍数较少，休眠卵萌发活性较低，DNA提取的质量和成功率相对较低，势必会对下游PCR扩增反应产生影响［26］.因此，从底层沉积物中尽可能地分离保存较好的休眠卵将直接影响DNA提取的成功率以及后续研究.4 参考文献【相关文献】［1］Alekseev VR，De Stasio B，Gilbert JJ et al.Diapause in aquatic invertebrates:Theory and human use.Dordrecht:Springer，2007:257.［2］Cáceres CE.Interspecific variation in the abundance，production，and emergence of Daphnia diapausing eggs.Ecology，1998，79:1699－1710.［3］Hairston NG，Cáceres CE.Distribution of Crustacean diapause:Micro－and macroevolutionary patterns and processes.Hydrobiologia，1996，320:27－44.［4］Brendonck L，De Meester L.Egg banks in freshwater zooplankton:evolutionary and ecological archives in the 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轮虫-枝角类-桡足类————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：轮虫一、主要特点1.具有纤毛环的头冠2 有内涵咀嚼器的咀嚼囊3 内附有焰茎球的原肾管二、形态结构外部构造头：头冠（轮盘）纤毛环、纤毛带、纤毛沟、前棘刺。
躯干部：角质膜，平滑或具有颗粒，兜甲，常有附属肢、棘刺等结构。
足：帮助游泳和爬行，能自由伸缩。
足腺，趾。
内部构造呼吸系统：无专门呼吸器官，体壁消化系统：口、咽、咀嚼囊、食道、胃、肠、泄殖腔排泄系统：具有纵长焰茎球原肾管、膀胱神经与感官：具脑、触手和眼三、生殖与发育☐雄体：个体小，只有雌体的1/8-1/3，体内的消化、排泄等器官均退化甚至消失，不具有口和肛门。
不摄食，活动迅速，存活2-3天。
☐雌体：存活10天左右。
☐孤雌(单性)生殖：非混交雌体，非需精卵(夏卵)☐有(两)性生殖：混交雌体，需精卵，休眠卵(冬卵)图中蓝色为单雌生活红色为有性生殖四、分类蛭态目（体蠕虫形，假体节能像套筒式地收缩。
）轮虫属体细长。
眼点一对，位于背触手前面的吻部。
足端有三趾。
喜生于富含有机质的小型水体，常附着于水生植物的茎、叶上。
旋轮虫属体较粗壮。
眼点一对大而明显，位于背触手后，脑的背面。
趾四个。
单巢目（卵巢1个。
咀嚼器呈各种不同形式，但绝不是枝型。
身体虽能伸缩变动。
）臂尾轮属被甲多呈方形，长度很少超过宽度。
前端具有1-3对棘刺。
足不分节，具环纹，并能伸缩摆动。
趾1对。
裂足轮属被甲长超过宽度，前端具2对棘刺，后端具2对棘刺。
典型的浅水池塘浮游轮虫。
龟甲轮属背甲上龟纹。
前端有3对棘刺，后端浑圆，或具有1-2个棘刺，无足。
腔轮虫属兜甲卵圆形。
具2趾。
单趾轮虫属只有一趾。
常栖息碱性水体。
晶囊轮属体透明似灯泡，后端浑圆，无足。
咀嚼器砧型，能伸出口外摄取食物后缩入体内。
肠和肛门消失，食物残渣有口吐出。
胎生。
典型浮游种类，肉食性。
卵壳的超微结构特征
佘德伟
【期刊名称】《《动物学报》》
【年(卷),期】1995(041)003
【摘要】本文运用扫描电镜研究了美洲鸵鸟（Ｒｈｅａａｍｅｒｉｃａｎａ），鹂鹋（Ｄｒｏｍｉｃｅｉｕｓｎｏｖａｅ－ｈｏｌｌａｎｄｉａｅ），非洲鸵鸟（Ｓｔｒｕｔｈｉｏｃａｍｅｌｕｓ），普通家鸡（Ｇａｌｌｕｓｇａｌｌｕｓ
ｄｏｍｅｓｔｉｃａ），环颈雉（Ｐｈａｓｉａｎｕｓｃｏｌｃｈｉｕｓ），绿
头鸭（Ａｎａｓｐｌａｔｙｒｈｙｎｃｈｏｓ），王企鹅（Ａｐｔｅｎｏｄｙｔ
ｅｓｆｏｒｓｔｅｒｉ）等七种现生鸟蛋壳和更新世安氏鸵鸟（Ｓｔｒｕｔｈｉｏａｎｄｅｒｓｏｎｉ）蛋壳以及六种白垩纪恐龙蛋壳（长形长形蛋Ｅｌｏｎｇａｔｏｏｌｉｔｈｕｓｅｌｏｎｇａｔｕｓ、安氏长形蛋Ｅｌｏｎｇａｔｏｏｌｉｔｈｕｓａｎｄｒｅｗｓｉ、瑶屯巨形蛋Ｍａｃｒｏｏｌｉｔｈｕｓｙａｏｔｕｎｅｒｓｉｓ、粗皮巨形蛋Ｍａｃｒｏｏｌｉｔｈｕｓｒｕｇｕｓ－ｔｕｓ、将军顶圆形蛋Ｓｐｈｅｒｏｏｌｉｔｈｕｓｃｈｉａｎｇｃｈｉｕｎｇｔｉｎｇｅｎｓｉｓ、金刚口椭圆形蛋Ｏｖａｌｏｏｌｏｔｈｕｓｃｈｉｎｋａｎｇｋｏ
ｕｅｎｓｉｓ）的结构。
在此基础上，本文对卵壳的结构和有关术语的变迁进行了讨论，并提出建立一个通用的卵壳结构模式和相应的术语系统。
从内到外，卵壳的模式结构应包括壳膜、锥体?
【总页数】13页(P243-255)
【作者】佘德伟
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】Q954.4
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蝴蝶翅鳞片粗糙表面的微观/超微结构及各向异性1房岩1,2，孙刚2，丛茜1∗1吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室，长春（130022）2长春师范学院生命科学学院，长春（130032）E-mail：congqian@摘 要：对我国东北地区常见的11属14种蝴蝶翅鳞片粗糙表面的微观/超微结构进行了电镜扫描观察，使用视频光学接触角测量仪、采用先斜后滴法和先滴后斜法测量了鳞片表面的水滴滚动角。
根据鳞片的微观结构，可将鳞片分为窄叶形、阔叶形和圆叶形3种。
根据鳞片的超微结构，可将鳞片分为拱桥形、棋盘形、单列筛孔形、多列筛孔形和双列筛孔形5种。
蝴蝶翅鳞片如覆瓦状相互重叠排列。
在亚微米级和纳米级尺度上，均可以看出鳞片微观和超微结构具有各向异性。
两种方法测得的水滴滚动角也表明翅表面的自清洁性具有各向异性。
通过对去鳞片翅表面水滴滚动角的测量结果，证明了鳞片在蝴蝶翅表面的自清洁性中起到重要作用。
关键词：蝴蝶；鳞片；粗糙表面；超微结构；各向异性；仿生工程中图分类号：Q964；Q969.439.21 引言自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。
许多生物在长期进化和自然选择过程中逐渐形成了各种粗糙体表结构，以适应其生存环境。
当污染物落到体表时，它们能够进行自我清洁，而清洗同等面积的人工表面却要花费几倍的努力[1，2]。
自清洁性能在防雪、防水、防雾、防污染、抗氧化等工农业生产和人们的日常生活以及航天器、潜艇、雷达通讯等领域都有着极其广阔的应用前景。
昆虫体表具有较强的超疏水性和自清洁性已成为仿生工程学的研究热点之一。
Wagner等选取了97种昆虫，对昆虫翅上的微观结构和润湿性以及它们在受污染时的变化进行了研究[3]。
丛茜等在土壤昆虫体表减粘脱附的仿生学机理及粗糙表面的仿生设计领域，做了较为深入的研究[4，5]。
作者曾对蝴蝶翅表面粗糙形态疏水机理进行了研究[6–8]。
但目前对蝴蝶翅表面鳞片的粗糙单元体形状、单元分布密度、粗糙尺寸等特征量与接触角的关系等报道较少，关于蝴蝶鳞片表面纳米结构对其浸润性质的影响规律及机制的研究仍非常有限。
动物学报 47(5):565～572,2001A cta Zoologica S i nica 几种枝角类的卵鞍形态及表面超微结构陆开宏(宁波大学海洋与水产系,浙江宁波315211)摘 要 用光镜和扫描电镜对浙东地区八种常见淡水枝角类卵鞍形态和表面结构进行了观察和比较。
卵鞍形态多为三角形或豆荚形,表面大都具特定的纹饰,内储冬卵1～2枚。
卵鞍的形态、表面纹饰、冬卵的数量和排列方向具有种的特异性。
枝角类的分类地位相距越远,卵鞍形态和表面结构相差越大,相近种和亚种间的卵鞍在光镜下难以区别,亚显微结构却有一定的差异。
卵鞍的形态和结构作为枝角类的分类依据是有意义的。
关键词 枝角类 卵鞍 形态 亚显微结构 1999211230收稿,2000205230修回 第一作者简介 陆开宏,男,36岁,硕士,副教授。
研究方向:水生生物分类学和生态学。
E 2mail :xzchxsc @ 卵鞍是部分枝角类进行两性生殖时在冬卵外形成的独特结构,能保护冬卵,抵御不良环境(堵南山,1987)。
过去,有关枝角类的卵鞍形态已有较多的描述(蒋燮治等,1979),但对卵鞍超微结构的研究仍局限于少数几个种类(堵南山等,1990;1992;Fryer et al.,1981;Лaro лeb ,1983;Benzie ,1986)。
为此,作者对浙东地区常见的八种枝角类卵鞍进行了光镜和扫描电镜观察,并对不同种类的结构差异进行了比较分析,以期为枝角类近亲种和亚种的鉴定提供较为准确的分类依据;同时也为枝角类冬卵发生与发育的研究及大规模开发、利用枝角类冬卵积累相关的生物学资料。
1 材料和方法111 卵鞍的收集11111 1997年8月至1998年7月用浮游动物网(13#)在各种小型富营养型养鱼池塘、城市污水沟及郊区贫营养型河流中捞取蚤状 (Daphnia pulex Leydig )、短钝 (Daphnia obt usa Kurz )、平突船卵 (Scapholeberis m ucronata M üller )、远东裸腹 (Moi na weism anni Ishikawa )和多刺裸腹 (Moi na m acrocopa Straus )5种活体,带回实验室后,将带有卵鞍的雌体分类培养,一至二天后获取自然产生的卵鞍。
11112 1998年3月至5月在各种类型的水体中捞取蚤状 、短钝 、远东裸腹 和多刺裸腹 等4种活体,于实验室内纯化后,以改进的Banta 液(陆开宏等,1998)和小球藻培养虫体,待密度增长至3000个/L 以后,停止喂食,并将培养水温由原来的25℃调高至30℃左右,一至两天后获取诱导产生的卵鞍。
11113 蚤状 、隆线 (Daphnia cari nata K ing )、大型 (Daphnia m agna Straus )、角突网纹 (Ceriodaphnia cornuta Sars )和平突船卵 等5种枝角类的全部或部分研究用卵鞍从1988年5月至1994年10月采集的固定标本中分离所得。
112 卵鞍的处理与观察11211 光学显微镜观察 将卵鞍吸至凹玻片上,用蒸馏水反复冲洗,在显微镜下观察卵鞍形态及冬卵的数量和排列方向,测定卵鞍及冬卵的大小,并进行显微摄影。
11212 扫描电镜观察 将各种卵鞍分别置于指形管中,用蒸溜水反复冲洗,吸至盖玻片上自然干燥5～10h ,或用酒精梯度脱水,再用醋酸异戊酯置换后,在Hitachi HCP 22型临界点干燥仪上作临界点干燥,再将盖玻片粘到样品台上,进行离子溅射喷金,最后在SEM 2515扫描电镜下观察、照相。
2 结 果产于浙东地区各种水体的枝角类优势种大都能产生卵鞍。
卵鞍通常位于母体背侧,占躯干部体积的1/3～1/2。
卵鞍的形成一般需要2～3d ,形成后在母体上滞留1～2d ,方才脱出。
卵鞍形态多为三角形和豆荚形,表面具有复杂的纹饰,不同种类的卵鞍形态、纹饰及冬卵的数量和排列方向具有比较明显的差异。
211 蚤状 光镜下,卵鞍呈直角三角形,背直腹曲,前平后尖,后背角无或有一细小的卵鞍刺,卵鞍平均长(01788±01031)mm,宽(01492±01023)mm,长宽比11602。
卵鞍左右两侧中央各有2个肾形隆起,内储2枚椭圆形冬卵,其长轴与卵鞍背面垂直(图版Ⅰ:1)。
电镜下,可见卵鞍两侧两肾形突起间近背缘处,各有一明显的三角形凹陷。
鞍面除腹缘狭长的半透明“裙边”外,其余均布满圆形小穴,小穴内缘具有深浅不一的褶皱,穴口直径约310～315μm,穴深自卵鞍中央至四周逐渐变浅。
卵鞍背缘密生细刺,近背缘两侧尚有数量较多的小棘突。
后背角无或有一短小的卵鞍刺,上无密生的细剌,仅有浅凹的矩形花纹,不同于卵鞍表面的纹饰(图版Ⅱ:1,2,3)。
212 短钝 光镜下,卵鞍形态与蚤状 无明显区别,平均长(01852±01049)mm,宽(01523±01029) mm,长宽比11629。
电镜下,卵鞍表面两侧也可见一大而明显的三角形凹陷。
鞍面除“裙边”外,其余均密布小型洞穴,侧向开口于芽豆形小突起中,向鞍面四周作辐射状排列,穴口形状在鞍面中央呈圆形或椭圆形,鞍边缘则多呈纺锤形。
穴内缘的褶皱不如蚤状 明显。
鞍背缘具有与蚤状 类似的细刺和小棘突(图版Ⅱ:4,5,6)。
213 隆线 光镜下,卵鞍狭长,豆荚状,背缘平直,腹缘弧形,前背角有一细长的卵鞍刺,长度超过卵鞍本身的1/2。
卵鞍平均长(11165±01076)mm,宽(01482±01039)mm,长宽比2142。
内储冬卵2枚,冬卵长轴与卵鞍背缘成锐角(图版Ⅰ:2)。
电镜下,鞍面大部分可见多边形小凹陷,近背缘处凹陷逐渐变浅,在背缘两侧呈鳞纹结构。
卵鞍及卵鞍刺背缘列生2行栉刺,刺长约2011～2712μm,刺尖斜向背后方(图版Ⅱ:7,8)。
214 大型 光镜下,卵鞍形态与隆线 类似。
卵鞍平均长(11127±01035)mm,宽(01488±01036)mm,长宽比21309。
内储冬卵2枚,斜向排列,其长轴与卵鞍背缘只形成1很小的锐角。
电镜下,鞍面大部分区域布满近圆形小突出,突出表面有浅的凹陷,仅在鞍面的腹侧边缘,圆形突出逐渐由纺锤形鳞纹结构替代。
卵鞍背缘及卵鞍刺的上下缘着生一列排列紧密的栉刺,刺长约10～15μm,刺间距6～8μm(图版Ⅱ:9,10,11)。
215 角突网纹 光镜下,卵鞍占母体躯干部体积的1/2以上,近三角形,前端宽阔圆弧状,后端狭窄。
平均长(01315±01027)mm,宽(01234±01020)mm,长宽比1135。
内储冬卵1枚,小而圆,位于卵鞍中央偏前端处(图版Ⅰ:3)。
电镜下,鞍面布满丘状突起,突起顶部有许多星状排列的小刺,小刺长短不一,数量不定。
这种鞍面结构与母 壳瓣表面的六角形花纹完全不同(图版Ⅱ:12)。
216 平突船卵 光镜下,卵鞍呈半圆形,背缘平直,腹缘弧圆。
平均长(01488±01019)mm,宽(01297±01017)mm,长宽比1164。
内储椭圆形冬卵1枚,位于卵鞍近背部中央,长轴与卵鞍背缘平行(图版Ⅰ:4)。
电镜下,鞍表近背缘有一半月形无纹区,其余均分布有深浅不一的圆形小凹陷,有些凹陷相互贯通,局部形成短沟状纹理。
卵鞍背腹缘光滑无刺(图版Ⅱ:13,14)。
217 远东裸腹 光镜下,卵鞍近椭圆形,背部平直,腹部弧圆,前端宽阔,后端狭窄,前后及腹缘有半透明“裙边”。
卵鞍平均长(01456±01032)mm,宽(01270±01027)mm,长宽比11689。
内储冬卵1枚,位于卵鞍中央,其长轴与卵鞍背缘平行(图版Ⅰ:5)。
电镜下,卵鞍表面除“裙边”外,其余均布满丘状突起,突起高度因部位而异,往往在卵鞍中央最高;突起顶部直径约1215μm,其上有不规则的凹陷和凸出。
卵鞍背缘光滑无刺,腹缘则有少量不规则细刺,刺长1010～1215μm左右,刺间距5510～6015μm左右(图版Ⅱ:15,16,17)。
218 多刺裸腹 光镜下,卵鞍形态与远东裸腹 相似,近椭圆形,背直腹圆,有“裙边”。
卵鞍平均长(01423±01045)mm,宽(01279±01029)mm,长宽比11514。
内储冬卵2枚,斜向排列,其长轴几乎垂直于卵鞍背缘(图版Ⅰ:6)。
电镜下,卵鞍表面除“裙边”外,其余均布满方形或长方形网纹,边长约8～11μm,横纹相对665动 物 学 报47卷 隆起,贯穿于卵鞍长轴方向,纵纹隆起较少,在横纹间作有规律分隔,整体图案酷似花生壳外表结构。
卵鞍背腹缘光滑无刺(图版Ⅱ:18)。
3 讨 论311 枝角类卵鞍形态的分类意义堵南山等(1992)发现枝角类卵鞍的结构十分恒定,认为枝角类卵鞍在扫描电镜下有明显的种间和亚种间的差异,亦即枝角类卵鞍具有种的特异性。
本研究观察的8种枝角类,都是 科和裸腹 科的种类,其中 科有 属、船卵 属和网纹 属的六个种,裸腹 科有裸腹 属的二个种。
观察结果进一步证实了不同种的卵鞍形态和表面结构存在差异,而且,种类之间的分类地位相距越远,这种差异也越明显。
表1可见,不同科或属之间的种类用光学显微镜即可从卵鞍的颜色、形态、冬卵数量和排列方式上加以区分,而亚属内不同种或亚种之间的卵鞍,一般须在电镜下进行识别。
短钝 和蚤状 同属 亚属,隆线 和大型 同属栉 亚属,体形态和卵鞍结构在光镜下十分接近,而在电镜下可见其细微差别。
同样,对于隆线 东湖1亚种和指名1亚种,也能在电镜下观察到其卵鞍表面纹饰的明显差异(堵南山等,1992)。
本研究发现,各种枝角类卵鞍表面的纹饰及其结构不仅具有种的特异性,而且它们与卵鞍形态、冬卵数量、冬卵的排列方式一样,都具有很大的稳定性。
本研究采用的蚤状 、短钝 、远东裸腹 和多刺裸腹 等4个种类的卵鞍既有人工诱发的,也有天然形成的;既有春季产生的,也有秋季产生的,但同一种类的卵鞍都具有相同的形态和结构。
本研究所观察的蚤状 和隆线 卵鞍与堵南山等(1992)所描述的比较,除了可能因环境造成的个体大小差异外,其它也都十分一致,由此表明卵鞍的超微结构作为枝角类的分类依据是可靠的。
表1 浙东地区几个枝角类优势种卵鞍特征的分类检索T able 1 Identif ication key of ephippia characteristics for some dominantspecies of Cladocera in E ast Zhejiang1(6)卵鞍白色或浅黄色,卵形或长卵形裸腹 科Moinidae ………………………………………………………………………………………2(3)卵鞍内储冬卵1枚远东裸腹 Moi na weismanni ……………………………………………………………………………………………3(2)卵鞍内储冬卵2枚4(5)冬卵长轴几乎与卵鞍背缘平行,鞍面纹饰为圆球形突起发头裸腹 3M.i rrasa ………………………………………………………5(4)冬卵长轴几乎与卵鞍背缘垂直,鞍面纹饰为矩形凹陷多刺裸腹 M.macrocopa ………………………………………………………6(1)卵鞍棕黄至深褐色,三角形或豆荚形科Daphniidae ………………………………………………………………………………………7(16)卵鞍中或大型,内储冬卵2枚属Daphnia………………………………………………………………………………………………8(13)卵鞍豆荚形,冬卵长轴与卵鞍背缘成一小的锐角栉 亚属Ctenodaphnia ………………………………………………………………9(10)鞍面纹饰多为圆形或近圆形突起大型 D.magna ………………………………………………………………………………………10(9)鞍面纹饰多为多边形花纹11(12)鞍面纹饰大多为多边形凹陷,仅腹缘有鳞纹隆线 指名亚种D.cari nata cari nata …………………………………………………12(11)鞍面纹饰全为多边形鳞纹隆线 东湖亚种3D.cari nata spp.……………………………………………………………………………13(8)卵鞍近三角形,冬卵长轴与卵鞍背缘垂直亚属Daphnia s.Str.………………………………………………………………………14(15)鞍面纹饰为圆形小穴,穴内缘褶皱明显蚤状 D.pulex ………………………………………………………………………………15(14)鞍面纹饰为圆形或椭圆形小穴,穴内缘褶皱不甚明显短钝 D.obt usa ………………………………………………………………16(7)卵鞍小型,内储冬卵1枚17(18)卵鞍半圆形,鞍面纹饰为圆形凹陷平突船卵 Scapholeberis m ucronata ………………………………………………………………18(17)卵鞍近三角形,鞍面纹饰为星形突起角突网纹 Ceriodaphnia cornuta………………………………………………………………3引自堵南山等(1992)[From Du N.S.et al.(1992)]7655期陆开宏等:几种枝角类的卵鞍形态及表面超微结构 312 枝角类卵鞍物质的来源蒋燮治(1979)和Schram (1986)等学者曾报道 科、象鼻 科、粗毛 科以及盘肠 科的卵鞍只是由母 整个壳瓣或壳瓣的部分参与构成,堵南山等(1990)通过对隆线 卵鞍超微结构的研究,认为卵鞍的形成是一系列复杂的生理、生化变化的结果,并非母 壳瓣简单参与形成的。
