3. Địa điểm
4.3.1 Các thời kỳ phát triển của tế bào sinh dụ c
4.3.1.1 Đặc điểm phát triển của tế bào trứng
Qua nghiên cứu cấu tạo tổ chức học tuyến sinh dục của cá Dầy, theo quan điểm của O .F. Xakun và A. N. Buskaia (1968) [129], chúng tôi thấy quá trình phát triển tế bào trứng cá Dầy có 4 thời kỳ:
Thời kỳ tổng hợp nhân
Đây là thời kỳ đầu tiên và quan trọng nhất trong chu kỳ phát triển tuyến sinh dục cá. Hình dạng tế bào trứng không tròn, có nhiều cạnh, các tế bào trứng sắp xếp rất sát nhau và chèn ép nhau (hình 4.18).
Hình 4.18Ảnh tế bào trứng cá Dầy thời kỳ tổng hợp nhân (Độ phóng đại 10x20)
Nhân và nguyên sinh chất của tế bào trứng bắt màu khác nhau. Nhân bắt màu nhạt, thường có những khoảng trống. Nguyên sinh chất bắt màu đậm hơn.
Màng nhân khá rõ và nhân thường lệch về một phía nhưng không rõ ràng. Nhân chiếm gần hết thể tích của tế bào trứng, tỷ lệ giữa nhân và tế bào đạt khoảng 87% (bảng 4.13). Đường kính nhân đạt từ 10 - 14μm.
Thời kỳ sinh trưởng sinh chất (hình 4.19)
Hình 4.19. Ảnh tế bào trứng cá Dầy thời kỳ sinh trưởng sinh chất (Độ phóng đại 10x20)
Kích thước tế bào trứng thời kỳ này tăng đáng kể do có sự tăng nhanh về khối lượng sinh chất. Các tế bào trứng sắp xếp gần nhau hơn và hình dạng tròn đều hơn thời kỳ tổng hợp nhân (hình 4.19).
Đường kính tế bào trứng có kích thước từ 53 - 62μm và đường kính nhân có kích thước từ 26 - 32μm. Tỷ lệ giữa nhân và tế bào khoảng 48%. Nhân của tế bào trứng ít bắt màu và thường lệch về một phía của tế bào. Tế bào chất thường có màu đỏ hồng đặc trưng và hình thành những chấm nhỏ.
Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng
Tồn tại rất lâu trong quá trình phát triển tuyến của tế bào trứng. Đây là thời kỳ quan trọng nhất để tích lũy chất dinh dưỡng của tế bào trứng để nuôi và phát triển phôi sau này. Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng về thực chất là sự lớn lên về kích thước và tăng lên về khối lượng của tế bào trứng. Do đó có sự biến đổi cả về màng tế bào và chất nguyên sinh.
Thời kỳ này được chia làm hai pha có quan hệ hữu cơ và diễn ra gần như đồng thời với nhau. Đó là:
+ Pha không bào hóa (hình 4.20).
Hình 4.20. Ảnh tế bào trứng cá Dầy pha không bào hoá (Độ phóng đại 10x20)
Lúc này màng nhân rất mỏng, khó phát hiện dưới kính hiển vi. Hình dạng tế bào trứng tròn hơn, đường kính xấp xỉ 140μm. Màng tế bào dày lên, hình thành 3 lớp: Lớp ngoài cùng là màng nguyên, tức là màng tế bào có từ trước, bản chất chủ yếu là protein.
Lớp thứ hai là màng lọc, được kết hợp giữa protein và lipid tạo thành những lỗ hình ống dẫn truyền chất dinh dưỡng vào, ra qua màng tế bào. Các tổ chức ống sắp xếp theo chiều phóng xạ hướng từ trong ra ngoài màng tế bào.
Lớp thứ ba là màng folicul, mỏng nằm trong cùng. Trên màng folicul hình thành 1 cấu trúc mới là microphyllus (lỗ thụ tinh).
Tuy nhiên, sự hình thành lỗ thụ tinh ở cuối giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng nên rất khó thấy. Với những tiêu bản có lát cắt mỏng và không bị vỡ mới có thể quan sát được. Không bào lúc mới hình thành thường nằm gần chính giữa nguyên sinh chất, không bắt màu. Sau đó, cùng với sự phát triển của tế bào trứng, không bào lớn dần lên và bị đẩy ra phía xa nhân (hình 4.20).
+ Pha tích lũy noãn hoàng
Chất noãn hoàng lúc mới hình thành là từng đám hình chấm, nhỏ li ti nằm sát màng tế bào trứng, bắt màu hồng rất đậm. Trong quá trình tích lũy, noãn hoàng to dần và chuyển từ phía gần màng tế bào vào sát màng nhân, chèn ép các không bào làm cho màng nhân không tròn. Kết thúc pha tích lũy noãn hoàng có hai hiện tượng xảy ra: Thứ nhất là màng nhân không tròn mà có nhiều hình dạng khác nhau. Thứ hai là không bào biến mất hoặc nếu có thì chỉ là những khối nhỏ nằm sát màng tế bào (hình 4.21).
Hình 4.21 Ảnh tế bào trứng cá Dầy pha tích lũy noãn hoàng (Độ phóng đại 10x20)
Cuối pha tích luỹ noãn hoàng, nhân tế bào tròn dần và di chuyển về một phía, do màng tế bào trứng ở phía đối diện microphyllus tích lũy nhanh nên đẩy nhân
về phía microphyllus, với ý nghĩa gần với nơi tinh trùng chui vào trứng. Màng tế bào trứng hẹp lại, mỏng hơn đầu thời kỳ này. Tế bào trứng lúc này có kích thước gần như tối đa. Đường kính tế bào trứng đạt khoảng 360 - 400μm và đường kính nhân 90 - 108μm.
Thời kỳ chín (hình 4.22)
Hình 4.22 Ảnh tế bào trứng cá Dầy thời kỳ chín (Độ phóng đại 10x20)
Đây là thời kỳ tế bào trứng chín muồi, các hoạt động về tích lũy chất dinh dưỡng ngừng lại. Tế bào trứng tròn đều. Màng lọc và màng nguyên nhỏ lại, màng folicul dày lên cùng với sự dài ra thành như vòi của microphyllus.
Nhân lệch hoàn toàn về một phía sát với microphyllus.
Thời kỳ chín tồn tại một khoảng thời gian ngắn trong chu kỳ phát triển của tế bào trứng cá Dầy .
Sự biến đổi kích thước của tế bào trứng và nhân tế bào qua từng thời kỳ được trình bày ở bảng 4.12.
Kết quả tại bảng 4.12 cho thấy: Kích thước tế bào trứng và kích thước nhân tăng dần qua các thời kỳ phát triển. Nhưng kích thước tế bào trứng tăng nhanh hơn. Do vậy, tỷ lệ giữa nhân và tế bào trứng lại giảm dần theo thời kỳ phát triển (hình 4.23).
Từ kết quả thu được thấy rằng: Thời kỳ tổng hợp nhân, nhân sinh trưởng nhanh hơn tế bào trứng nên tỷ lệ giữa nhân và tế bào trứng thời kỳ này ở mức lớn nhất (trung bình đạt 85%).
Bảng 4.12 Đường kính tế bào trứng và nhân qua 4 thời kỳ phát triển. Đường kính tế bào (μm) Đường kính nhân (μm) Tỷ lệ nhân/tế bào (%) Thời kỳ/pha Kích thước Trung bình Kích thước Trung bình Tỷ lệ Trung bình Tổng hợp nhân 12 - 16 14 10 - 14 12 83 - 88 85 Sinh trưởng sinh chất 53 - 62 57,5 26 - 32 28 45 - 52 48
Pha không
bào hóa 140 - 352 246 70 - 90 80 50 - 25 37 Sinh
trưởng dinh
dưỡng Pha tích lũy noãn hoàng 360 - 400 380 90 - 108 99 25 - 27 26 Thời kỳ chín 410 - 422 416 100 - 120 110 24 - 28 26
Thời kỳ chín, kích thước tế bào trứng gấp gần 27 lần kích thước nhân ở thời kỳ tổng hợp nhân. Tế bào chất chứa noãn hoàng lớn nhanh, nhân có xu hướng nhỏ lại, tỷ lệ giữa nhân và tế bào trứng thời kỳ này ở mức nhỏ nhất (24%).
Hình 4.23 Biểu đồđường kính trung bình tế bào trứng và nhân qua 4 thời kỳ
Như vậy, quá trình phát triển tế bào trứng của cá Dầy trải qua 4 thời kỳ. Đáng chú ý là trong thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng có 2 pha diễn ra gần như đồng thời với nhau là pha không bào hoá và pha tích luỹ noãn hoàng.
4.3.1.2 Đặc điểm phát triển của tế bào sinh dục đực
Quan sát các tiêu bản tổ chức học tinh sào cá Dầy thấy, tuyến sinh dục đực ở cá Dầy cũng có cấu tạo hình túi theo mô hình chung của cá xương. Quá trình phát triển tế bào sinh dục đực cũng trải qua 4 thời kỳ như của tế bào trứng nhưng có một số đặc điểm khác.
Thời kỳ sinh sản
Đây là thời kỳ quan trọng nhất trong quá trình hình thành và phát triển của tế bào sinh dục đực (hình 4.24).
Hình 4.24Ảnh tinh sào cá Dầy thời kỳ sinh sản (Độ phóng đại 10x100)
Trong thời kỳ này, tế bào sinh dục đực là những tinh nguyên bào ở dạng lưỡng bội (2n). Sau nhiều lần phân chia nguyên nhiễm để tạo thành một lượng lớn các tinh nguyên bào thứ cấp nhằm tăng số lượng tinh trùng sau này. Bằng phương pháp nhuộm kép, dưới kính hiển vi quang học, chúng tôi không quan sát và phân biệt được sự phân chia cũng như đặc trưng của tinh nguyên bào thứ cấp trong thời kỳ này. Tuy vậy, trên tiêu bản có thể thấy được các tinh nguyên bào bắt màu xanh đen, kích thước tương đối lớn.
Thời kỳ sinh trưởng (hình 4.25)
Các tinh nguyên bào thế hệ cuối cùng biến đổi thành tinh bào thứ cấp, chúng lớn lên về kích thước và tiếp tục tích lũy chất dinh dưỡng để cung cấp năng lượng sau này trong quá trình thụ tinh cho trứng.
Trong túi tinh có thể quan sát thấy nhiều đám tinh bào thuộc các thời kỳ khác nhau. Trong một số tiêu bản có thể thấy nhân tế bào của tinh bào thứ cấp tương đương hoặc lớn hơn đôi chút so với tinh nguyên bào.
Hình 4.25Ảnh tinh sào cá Dầy thời kỳ sinh trưởng (Độ phóng đại 10x100)
Thời kỳ hình thành
Các tinh nguyên bào thứ cấp đã tích lũy đủ chất dinh dưỡng, phân chia giảm phân hình thành các tinh tử đơn bội (n). Như vậy, từ một tinh nguyên bào thứ cấp sau 2 lần phân chia giảm nhiễm cho ra bốn tinh tử có bộ nhiễm sắc thể đơn bội.
Hình 4.26Ảnh tinh sào cá Dầy thời kỳ hình thành (Độ phóng đại 10x100)
Lúc này, nhân tế bào của các tinh tử nhỏ hơn nhiều so với tinh nguyên bào ban đầu. Một lần nữa tế bào sinh dục đực tăng về số lượng để tham gia vào quá trình thụ tinh (hình 4.26).
Các tinh tử tiếp tục biến đổi để hình thành nên tinh trùng. Sau khi hình thành, các tinh trùng chuyển vào xoang chung của ống sinh tinh.
Cả 3 thời kỳ sinh sản, sinh trưởng và hình thành của tế bào sinh dục đực đều diễn ra ở trong ống sinh tinh.
Thời kỳ chín
Thời kỳ này tinh trùng được hình thành thực sự với bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n). Tinh trùng hình thành thêm 3 bộ phận mới là: Thể đỉnh, phần cổ và phần đuôi.
Thể đỉnh có chứa enzime để phân hủy màng trứng và có chất hoạt hóa làm tan màng trứng cho tinh trùng chui vào thụ tinh với trứng.
Hình 4.27Ảnh tinh sào cá Dầy thời kỳ chín (Độ phóng đại 10x100)
Phần cổ có chứa ty thể để chuyển hóa năng lượng cung cấp cho tinh trùng bơi đến trứng.
Phần đuôi có cơ khỏe giúp tinh trùng di chuyển (hình 4.27).
Tinh trùng sau khi hình thành sẽ tách khỏi màng ống sinh tinh, ở đó chúng sẽ tồn tại trong dịch do ống sinh tinh tiết ra.