زیست شناسی سلول های جنسی کپور
چکیده
این مقاله مروری بر زیست شناسی سلول های جنسی کپور معمولی و گونه های نزدیک به آن می باشد. میزان هماوری کپور معمولی بالاست(100000 تا 300000 تخم به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن در هر چرخه تخمک زایی).قطر و وزن تخمک ها به ترتیب 24/1 – 42/1 میلی متر و 86/0 -41/1 میلی گرم گزارش شده است. سیتوپلاسم تخمک دارای مقدار زیادی زرده و ارگانل های مختلف (اندوپلاسمیک رتیکلوم، دستگاه گلژی و میتوکندری) و ذرات کناری می باشد. از مهم ترین خصوصیات مایع تخمدانی کپور می توان به موارد زیر اشاره کرد: فشار اسمزی در حدود 300 میلی اسمول، Mg2+ به میزانmM 58/2 و pH بالای مایع تخمدانی(9pH=). تخمک دارای غشاء ویتلین ضخیم (VE) یا زونارادیاتا بوده که بعد از لقاح به غشاء لقاح (FE)تغییر می یابد. میکروپیل در قطب حیوانی دارای ساختاری قیف مانند بوده و در انتقال اسپرماتوزوآ به سطح سیتوپلاسم تخمک نقش دارد.
اسپرم ماهی کپور از نوع اولیه بوده و دارای کروماتین با تراکم پایین در هسته و یک قطعه ی میانی کوچک می باشد. مانند بیشتر ماهیان استخوانی عالی ، اسپرم در لوله اسپرم و مایع منی غیر فعال بوده و بعد از آزاد شدن در آب شیرین فعال می شوند. القاء تحرک اسپرم به خاطر کاهش فشار اسمزی می باشد. ساختار تاژک اسپرم در آب شیرین به سرعت بهم خورده و بعد از 30 ثانیه، حرکت آن متوقف می شود. هنگامیکه اسپرم با محلولmM 50 نمک (NaCl) رقیق گردد ، تغییر اسمزی برای القاء تحرک آن کافی است و ساختار تاژک بهم نخورده و تحرک اسپرم چند دقیقه به طول می انجامد.
کلمات کلیدی:کپور، تخمک، میکروپیل، اسپرم
مقدمه
ماهی کپور معمولی از جمله ماهیانی است که پرورش آن قدمتی چند هزار ساله دارد. اگرچه در ابتدا، پرورش این ماهی وابسته به لاروهای موجود در رودخانه ها و دریاچه ها بود، ولی امروزه در سطح وسیع تکثیر مصنوعی آنها در کارگاههای تکثیر انجام می گیرد. برای افزایش میزان بازدهی تکثیر و بهبود شرایط تکثیر مصنوعی این ماهی، برای انجام کارهای تحقیقاتی بر روی سلول های جنسی ، ذخیره و انجماد گامت ها و انجام برنامه های اصلاح نژاد و مولد سازی این ماهی ، دانستن زیست شناسی سلول های جنسی امری ضروریست. در این مقاله زیست شناسی سلول های جنسی کپور معمولی و گونه های نزدیک به آن به اختصار مرور گردیده است.
1- تخمک
1-1- تولید و کیفیت تخمک
میزان هماوری کپور معمولی بالا بوده و از 100000 تا 300000 تخم به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن در هر چرخه تخمک زایی متغیر می باشد.قطر و وزن تخمک ها به ترتیب 24/1 – 42/1 میلی متر و 86/0 -41/1 میلی گرم گزارش شده است(Kiselev،1980).تحت شرایط کنترل شده ی دمایی (20-24 درجه سانتی گراد) یک کپور ماده می تواند تا 5 بار در سال تخم ریزی داشته باشد، اما تعداد تخمک های ریخته شده در هر چرخه کاهش می یابد(50 هزار تخم به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن، Horvath، 1986). کیفیت تخمک در طول چرخه ی تولیدمثل دستخوش تغییر می گردد.محتوای کالریک تخمک در ماهیان مولد ماده ایی که ظرف 44 روز در دمای 19-20 درجه سانتی گراد در ماه اکتبر(آبان) نگهداری شده بودند، 1769 کالری و بقای 51 درصد گزارش گردید.حال اینکه محتوای انرژی و بقا تخمک همان ماهیان، که در دمای 19-20 درجه سانتی گراد تا اواسط فوریه(اسفند) پرورش داده شده بودند،به ترتیب1816 کالری و79 درصد بود(Kamler و Malczewski، 1982). میانگین محتوای انرژی تخمک ماهیان ماده ای که در محیط طبیعی بسر برده و در بهار تخم ریزی می کنند ، 2100 کالری می باشد (Kamler ، 1976). اپتیمم فاصله ی بین دو تخم ریزی 2000 درجه – روز (حداقل 1600 درجه – روز ) گزارش شده است(Horvath،1978). این فاصله ی زمانی به خاطر تجمع مقدار زیادی مواد انرژی زا در تخمک می باشد. اندازه ی تخمک و پروتئین یا میزان انرژی تخمک به عنوان پارامترهای کیفی تخمک کپور مطرح می باشد(Staova و همکاران، 1982).
1-2- ریخت شناسی و ترکیب تخمک
1- هسته:تخمک ماهی کپور معمولی در مرحله ی متافاز میوز دو ، بعد از ائولاسیون (تخمک گذاری داخلی) غیر فعال شده و بعد از قرار گرفتن در آب شیرین یا محلول نمکی فعال می شوند. تقسیم میوز با جدا شدن کروماتید های خواهری در طول مرحله ی انافاز / تلوفاز کامل می شود(Gikey، 1981).
2- زرده: در طول ائوژنز، تخم ماهی کپور با مقدار زیادی زرده و لیپید انباشته می شود. ذرات کوچک زرده در ائوسیت کپور معمولی اساسا در کنار های ائوسیت و ذرات درشت بیشتر در ناحیه ی مرکز قرار دارند. محدوده ی قطر ذرات 6-24 میکرون گزارش شده است (szubinska، 1961). تعداد و گسترش قطرات لیپید متغیر بوده و 1-5/1 میکرون قطر دارند. قطرات لیپید در تخمک به عنوان یک ذخیره غذایی بکار می رود و کاربرد هیدروستاتیک دارد.
3- غشاء ویتلین: غشاء ویتلین تخم کپور معمولی 10-2/10 میکرون ضخامت داشته و ساختار پیچیده ی آن از 4 لایه تشکیل یافته است. در کپور ماهیان چینی غشاء ویتلین 8-11 میکرون بوده و آنها نیز چهار لایه دارند. بیرونی ترین لایه از دو بخش متفاوت از لحاظ پارامتر سیتوشیمیایی، تشکیل شده است. دو لایه بیرونی از لحاظ پروتئین غنی بوده و حاوی فعالیت اسید فسفاتاز و موکوپلی ساکارید می باشد. لایه ی بیرونی غشاء لقاح (FE) مسوولیت چسبندگی تخم کپور در هنگام تماس با آب شیرین را بر عهده دارد.ضخامت لایه بیرونی غشا ویتلین در تخمک کپور معمولی 4/0 میکرون و لایه بیرونی غشاء لقاح در حدود 3/2 میکرون گزارش شده است(Kudo،1982). ضخامت لایه چسبنده در ماهی کپور 3/4-5/4 میکرون می باشد(Makeyeva و Mikodina، 1977).این لایه در بین کپور ماهیان مختلف متغیر بوده و از4/4 تا 10 میکرون می باشد. بعد از متورم شدن تخم در آب لایه ی زونارادیاتای غشاء لقاح به 5-6 میکرون می رسد. لایه بیرونی غشاء بعد از متورم شدن در آب (5/0 -1 ساعت) بصورت لایه ی چسبنده ی هموژن ظاهر می شود. لایه ی بیرونی غشاء لقاح بعد از متورم شدن در آب با یک شبکه ی متراکم فیلامنتی پوشیده می شود(با قطر 03/0 -07/0 میکرون).
4- میکروپیل: کپور ماهیان دارای یک میکروپیل در ناحیه ی قطب حیوانی تخم بوده و قطر کانال میکروپیل این ماهیان عریض تر از قطر کانال میکروپیل آزاد ماهیان می باشد.در منفذ داخلی میکروپیل برآمدگی انگشت مانندی از سیتوپلاسم تخم برای اتصال اسپرم به غشاء تخم وجود دارد.
5- ذرات کناری (کورتیکال آلوئل) :ذرات کناری در حدود 2-28 میکرون قطر داشته و فاقد ریبوزوم می باشد و در یک یا دو ردیف قابل مشاهده است. این ذرات در زیر یا در فاصله ی کمی از لایه ی داخلی غشاء ویتلین قرار دارد و حاوی مواد فیلامنتی می باشد. محتویات ذرات کناری به داخل فضای حول زرده ای (پری ویتلین) در زمان لقاح آزاد می شود. در ذرات کناری ائوسیت های رسیده ی کپور معمولی ، ذرات نوع A (یا قطر 4/0 – 2 میکرون) از لحاظ آنزیمی و سیتوشیمیایی از بقیه ی ذرات متمایز است.ذرات نوع B در سیتوپلاسم ناحیه ی کناری ائوسیت بعد از القاء واکنش کورتیکالی دیده می شود که توسط دستگاه گلژی ساخته می شوند.
6- غشاء لقاح:بعد از فعال شدن تخم، غشاء ویتلین دستخوش تغییرات ریخت شناسی قابل ملاحظه ای می شود. محتوای ارگانل های کناری به داخل فضای حول زرده ای رها شده و چسبندگی غشاء ویتلین کاهش می یابد. فضای حول زرده ای در 10-15 دقیقه بعد از قرار گرفتن در آب شیرین و 25 دقیقه در آب شور تا 5 برابر افزیش می یابد. لایه ی بیرونی غشاء لقاح در طول واکنش کورتیکالی بوسیله ی پر شدن لایه ی بیرونی غشاء ویتلین با مواد حاصل از ذرات کناری که به داخل فضای حول زرده ای آزاد می شوند، تشکیل می گردد.
7- خصوصیات شیمیایی و بیوشیمیایی مایع تخمدان:
7-1- ترکیبات یونی و آلی: مایع تخمدان کپور معمولی حاوی 66/0 درصد مواد معدنی و 4/88 درصد آب می باشد. آمینو اسید موجود در مایع تخمدان (mM25) در کپور معمولی 5 برابر بیشتر از پلاسمای خون است. اطلاعات موجود در ماهی کپور علفخوار نشان می دهد که در نسبت سدیم به پتاسیم و منیزیم به کلسیم بین مایع تخمدان و تخمک تفاوت وجود دارد. فشار اسمزی مایع تخمدان 306 میلی اسمول برای کپور معمولی و 218 میلی اسمول برای کپور نفره ای گزارش شده است. pH مایع تخمدان کپور علفخوار 1/9 و برای کپور معمولی 5/8 می باشد ( Billardو همکاران، 1986). هیدرولاز و هیدروژناز، گلوکز ، لاکتیک و دیگر اسیدهای آلی در مایع تخمدان کپور شناسایی شده است (Ginsburg، 1986). 24 ساعت بعد از ائولاسیون ، افزایش معنی داری در میزان گلوکز و پروتئین و کاهش در غلظت آمینو اسیدها دیده شده است( Billardو همکاران، 1986).
8- بیوشیمی تخمک
8-1- یون، لیپید، کربوهیدرات، پروتئین و ترکیب چربی: تخم کپور معمولی حاوی 9/64 -75 درصد آب، 6/17-7/27 درصد پروتئین، 2/2-3/7 درصد لیپید و 4/1 – 3/2 درصد خاکستر می باشد. 9/93 میلی گرم ایزولوسین و لوسین، 1/42 میلی گرم والین، 3/73 میلی گرم سرین و اسید اسپارتیک و 3/63 میلی گرم ترئونین و اسید گلوتامیک به ازاء هر گرم تخم کپور معمولی گزارش شده است. گلیکوژن به عنوان یک منبع انرژی در تخم کپور معمولی به میزان 2/0 -3 میلی گرم به ازاء هر گرم تخم وجود دارد. میزان گلیکوژن به کیفیت غذا بستگی دارد. لیپید جدا شده از تخم ماهی حاوی مقدار زیادی ید بوده که نشان دهنده ی درجه ی اشباع نشدگی بالای این لیپیدها می باشد. لیپید این ماهیان از کلسترول و مقدار زیادی لیسیتین تشکیل شده است. اسیدهای چرب موجود در تخم ماهی کپور معمولی حاوی 11 درصد کلسترول و 2/59 درصد دیالئین و لیسیتین می باشد(Linhart و همکاران، 1995).
بعد از ائولاسیون ، تخمک ها در مرحله ی متافاز میوز II تا زمان فعال شدن، متوقف می شوند. تخمک های ائولاسیون یافته ماهی کپور معمولی در داخل تخمدان برای مدت کوتاهی کیفیت خود را حفظ می کنند (50 تا 80 دقیقه (Horvath، 1978) یا 3-4 ساعت (Suzuki، 1980 ) یا 6 ساعت (Macel، 1981).تخمک های برداشت شده از داخل بدن ماهی در صورتی که محلولی به آن اضافه نشود بصورت تصاعدی قابلیت لقاح خود را ظرف 4-6 ساعت در دمای 15-20 درجه سانتی گراد از دست می دهند. بعد از رقیق شدن در آب شیرین یا آب شور دوره ی لقاح تخمک ها خیلی کوتاه تر می شود.در کپور نقره ای تخمک ها ظرف 30-40 ثانیه در آب شیرین و بعد از 50 -70 ثانیه در محلول نمکی قابلیت لقاح خود را از دست می دهند(Mikodina و Makeyeva، 1980).تخمک های کپور معمولی تنها 3 دقیقه پس از قرار گرفتن در آب شیرین قابل لقاح می باشند چون در این شرایط میکروپیل مسدود خواهد شد.اما اگر در محلول mM40 نمک طعام (NaCl) ، mM 20 تریس (Tris)، mM 5 کلرید پتاسیم (KCl) با pH ، 8 قرار گیرند ، قابلیت لقاح خود را تا 8 دقیقه حفظ خواند نمود(Saad و Billard، 1987).
2- اسپرم
2-1- تولید و ساختار اسپرم
در ماهی نر سالانه اسپرم زیادی تولید می شود: 1012× 2/0 -+ 9/1 اسپرماتوزوآ به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن تولید می شود که حدود 95 درصد آن از طریق تحریک هورمونی قابل استحصال می باشد(Yaron ، 1995). این تولید اسپرم بطور منظم، 9 ماه پس از کامل شدن اسپرماتوژنز در ماه اکتبر(آبان)، ادامه می یابد (Saad و Billard ، 1987). اسپرماتوزوآی ماهی کپور ابتدایی ترین اسپرم در بین ماهیان استخوانی عالی می باشد(Billard، 1986). در طول اسپرماتوژنز ، که در ماهی کپور خیلی کوتاه است ، تغییرات مورفولوژیکی اسپرماتید خیلی محدود می باشد. اسپرم ماهی کپور بطور ناچیز کشیده بوده و شکل بیضی دارد. کروماتین گرانولار بوده و خیلی متراکم نیست (Billard، 1970). همانند سایر ماهیان استخوانی، آکروزوم در اسپرم این ماهیان وجود ندارد. اندازه ی نهایی نوکلئوس 3×3-5/2 میکرون می باشد.تاژک (2+9) اسپرماتوزوآ به طول 43 میکرون بوده (Erneliyanova و Makeeva، 1985) و در ناحیه ی قدامی دم تعداد زیادی وزیکول دیده می شود. ناحیه ی میانی اسپرم کوچک بوده و با بخش پروکسیمال تاژک محاط می شود.این ناحیه دارای میتوکندری می باشد.
بعد از کامل شدن اسپرماتوژنز اسپرم برای مدتی در بیضه باقی می ماند. در مناطق معتدله اسپرماتوژنز در پایان تابستان کامل شده و اسپرم ریزی در بهار سال بعد انجام می گیرد. همچنین مشخص شده که تمام اسپرماتوزوآی تولید شده در یک چرخه بطور کامل قبل از چرخه ی اسپرماتوژنیکی جدید ریخته نمی شود.در واقع اسپرم چندین دوره ی تولیدی در بیضه ماهی نر یافت شده است(Billard و همکاران، 1993). این اسپرم ها تا حدودی کیفیت خود را از دست می دهند، بطوریکه میزان بالای اسپرم غیر طبیعی در ماهی کپور به این اسپرم ها نسبت داده می شود (Druea، 1969). همچنین آلودگی ادراری اسپرم بعد از القاء هورمونی در هنگام اسپرم کشی از ماهی نر ، نیز باعث تغییر ساختار و فعال شدن اسپرم می شود(Perchec و همکاران، 1995).
2-2- ترکیب شیمیایی اسپرم
اطلاعات محدودی در زمینه ی ترکیبات آلی موجود در منی ماهی کپور وجود دارد. برخی از اطلاعات در این زمینه در جدول 1 آمده است. برخی از مواد انرژی زا از قبیل گلوکز و فروکتوز در پلاسمای منی وجود دارد که در مقایسه با پستانداران تا 10 برابر کمتر می باشد(Billard و همکاران، 1995).میزان پروتئین موجود در پلاسما نیز در سراسر سال متغیر می باشد.
2-2-1- ترکیبات یونی پلاسمای منی
یون پتاسیم: برای اولین بار Scheuring (1920) به نقش پتاسیم در غیر فعال کردن اسپرم در ماهی قزل آلای رنگین کمان پی برد(Cosson و همکاران، 1999).
جدول 1- ترکیب بیوشیمیایی پلاسمای منی کپور (میلی گرم در لیتر)( Billard و همکاران، 1995)
محققین گلوکز فروکتوز لاکتات کلسترول لیپید فسفو لیپید پروتئین آمینو اسیدها
Kruger و همکاران(1984) 9-100 58-63 39-50 0-40 98-1316 6/5 4/0-8/3 98-136
Belova(1982) 264-26* 2100-400* 554-*122 600-400*
*-اولین و دومین عدد به ترتیب بدون القاء هورونی و با القاء هورمونی می باشد
پتاسیم بطور مستقیم باعث غیر فعال شدن اسپرماتوزوآ در پلاسمای منی می شود. رقیق کردن یا برداشتن پتاسیم از پلاسمای منی باعث تحرک اسپرم در ماهی قزل آلا شده است(Cosson و همکاران، 1999).برخلاف آزاد ماهیان ، اسپرم ماهی کپور حساسیت کمتری به یون پتاسیم دارد. حتی اگر غلظت بالای پتاسیم در پلاسمای منی را مهمترین عامل بازدارنده ی حرکت اسپرم در لوله ی اسپرم بر بدانیم، تغییر اسمولالیته بیرونی عامل اصلی القاء تحرک اسپرم کپور ماهیان می باشد.
یون سدیم:
فعال سازی تحرک اسپرم کپور ماهیان از طریق قلیایی کردن محیط درون سلولی انجام می گیرد(Alavi و همکاران، 2006). قلیایی کردن محیط درون سلولی با سرعت زیاد ، احتمالا به خاطر فعال شدن تبادلات Na+/H+ می باشد. مطالعات اخیر نشان می دهد که عامل ممانعت کننده ی کانال سدیم تاثیری بر تحرک اسپرماتوزوآی کپور ندارد(Krasznai و همکاران، 1995). در یک نمونه ای که تقریبا تمام اسپرم ها، غیر فعال و بدون تحرک بودند، 90 درصد از آنها بعد از 10 دقیقه انکوباسیون در دمای صفر درجه سانتی گراد در mM12 نمک (NaCl) ، قابلیت تحرک خود را پیدا کردند(Alavi و همکاران، 2006). البته، غلظت بالای نمک نامناسب بوده و افزایش مدت انکوباسیون موجب افزایش درصد تحرک اسپرماتوزوآ نمی شود.
2-2-2- فشار اسمزی
محیط هیپوتونیک سبب تحرک اسپرماتوزوآی ماهیان آب شیرین از جمله کپور معمولی و ماهی طلایی می شود (Morisawa و Suzuki ، 1980). البته نمونه هایی نیز از گونه های آب شیرین را می توان نام برد که در محیط ایزوتونیک نیز قابلیت تحرک داشته باشند. قرار گرفتن اسپرماتوزوآ ماهی کپور در محیط هیپوتونیک مهم ترین عامل القاء تحرک آنها می باشد. تحرک اسپرم کپور بطور کامل در محیطی با فشار اسمزی زیر 150-200 میلی اسمول در کیلوگرم القاء می گردد. فشار اسمزی پلاسمای منی کپور معمولی از 254 تا 346 میلی اسمول در کیلوگرم گزارش شده است(Alavi و همکاران، 2006). از این رو می توان بیان نمود که تغییر در اسمولالیته ی محیط بیرونی عامل اصلی القاء تحرک در اسپرماتوزوای کپور می باشد. بر خلاف آزاد ماهیان که عامل اصلی تحرک آنها تغییر در غلظت یون پتاسیم می باشد.
3- لقاح
3-1- مخروط لقاح: دخول اسپرم به داخل تخم کپور معمولی با تشکیل مخروط لقاح در مکان ورود اسپرم همراه است. در این مرحله واکنش کورتیکالی القاء نمی شود. سر اسپرم با غشاء بصورت یک برآمدگی توپی شکل کوچک ترکیب می شود. در 30 ثانیه ی اول بعد از اینکه تخم های لقاح یافته به داخل آب ریخته می شوند، مخروط لقاح اولیه به طول 5-10 میکرون و ضخامت 3-4 میکرون در محل ورود اسپرم شکل می یابد. بعد از 40 ثانیه این مخروط لقاح اولیه رشد یافته و طولی به میزان 10-21 میکرون پیدا می کند .در این هنگام نوک طویلِ توپی شکلِ مخروط به کانال میکروپیل می رسد. در مرحله 60 ثانیه مخروط لقاح کوتاه تر می شود. در این زمان که مخروط لقاح کوتاه تر می شود، یک برآمدگی سیتوپلاسمی در زیر و اطراف مخروط لقاح ظاهر می شود. در مرحله ی 105 ثانیه، مخروط لقاح اولیه که در این زمان بطور قابل ملاحظه ایی کوتاه شده است، روی نوک این برآمدگی قرار می گیرد. از این مرحله به بعد، به این برآمدگی مخروط لقاح ثانویه می گویند. در مرحله ی 120 ثانیه ، مخروط لقاح ثانویه مرتفع تر می شود اما دُم اسپرم و مخروط ابتدایی هنوز بر روی نوک این برآمدگی دیده می شود. در مرحله 5/2 دقیقه، مخروط ثانویه در بسیاری از تخم ها بصورت برآمدگی سیتوپلاسمی منقبض شده قابل مشاهده است. در مرحله 3 دقیقه، مخروط ثانویه بصورت یک برآمدگی سیتوپلاسمی کوچک دیده می شود که اثری از دُم در آن دیده نمی شود. در واقع در این زمان اسپرم به داخل تخم نفوذ پیدا کرده است(Kudo ، 1985).
3-2- واکنش کورتیکالی: واکنش کورتیکالی در تخم ماهیها بوسیله ی قرار دادن تخم های لقاح یافته در داخل آب شیرین القاء می شود. این واکنش بوسیله ی اندازه گیری ضخامت فضای حول زرده ای در ماهی کپور معمولی قابل سنجش است. فضای حول زرده ای از صفر تا 5/0 میلی متر در 12 دقیقه بعد از قرار گرفتن در آب شیرین و بعد از 18 دقیقه در آب شور (150 میلی اسمول به کیلوگرم) افزایش می یابد. واکنش کورتیکالی در تخم های لقاح یافته ی کپور ، در 30 ثانیه ی اول، در آب با دمای 20-22 درجه ، در ناحیه ی اطراف میکروپیل 7/87 درصد پیش روی دارد. 60 ثانیه بعد از قرار گرفتن در آب واکنش کورتیکالی تمام سطح تخم های لقاح یافته از قطب حیوانی تا قطب گیاهی را در بر می گیرد. بعد از این، 3-4 دقیقه ضروریست تا تمام ذرات کناری در ناحیه ی سیتوپلاسم کناری کاملا تخلیه شوند.
3-3- جلوگیری از پلی اسپرمی شدن تخم: جلوگیری از پلی اسپرمی شدن تخم ماهیان از چند طریق حاصل می شود:
1- محدودیت ورود اسپرم به تخم از طریق انتهای باریک میکروپیل ؛ بطوریکه تنها یک اسپرماتوزوآ قادر به ورود به داخل تخم می باشد.
2- وجود ساختار ویژه در محل ورود اسپرم روی سطح تخم در زیر میکروپیل؛
3- تشکیل مخروط اولیه که اجازه ورود اسپرم اضافی به داخل تخم نمی دهد و آنها را از میکروپیل خارج می کند.
4- ظهور همزمان و تصاعدی فضای حول زرده ای (Kudo، 1991).
البته در ماهی کپور معمولی منفذ داخلی میکروپیل برای ورود دو اسپرم در یک زمان فضا دارد. این منفذ بطور میانگین 5 میکرون می باشد. سر اسپرم کپور 4/2 میکرون می باشد(Kiselev، 1980).
چکیده
این مقاله مروری بر زیست شناسی سلول های جنسی کپور معمولی و گونه های نزدیک به آن می باشد. میزان هماوری کپور معمولی بالاست(100000 تا 300000 تخم به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن در هر چرخه تخمک زایی).قطر و وزن تخمک ها به ترتیب 24/1 – 42/1 میلی متر و 86/0 -41/1 میلی گرم گزارش شده است. سیتوپلاسم تخمک دارای مقدار زیادی زرده و ارگانل های مختلف (اندوپلاسمیک رتیکلوم، دستگاه گلژی و میتوکندری) و ذرات کناری می باشد. از مهم ترین خصوصیات مایع تخمدانی کپور می توان به موارد زیر اشاره کرد: فشار اسمزی در حدود 300 میلی اسمول، Mg2+ به میزانmM 58/2 و pH بالای مایع تخمدانی(9pH=). تخمک دارای غشاء ویتلین ضخیم (VE) یا زونارادیاتا بوده که بعد از لقاح به غشاء لقاح (FE)تغییر می یابد. میکروپیل در قطب حیوانی دارای ساختاری قیف مانند بوده و در انتقال اسپرماتوزوآ به سطح سیتوپلاسم تخمک نقش دارد.
اسپرم ماهی کپور از نوع اولیه بوده و دارای کروماتین با تراکم پایین در هسته و یک قطعه ی میانی کوچک می باشد. مانند بیشتر ماهیان استخوانی عالی ، اسپرم در لوله اسپرم و مایع منی غیر فعال بوده و بعد از آزاد شدن در آب شیرین فعال می شوند. القاء تحرک اسپرم به خاطر کاهش فشار اسمزی می باشد. ساختار تاژک اسپرم در آب شیرین به سرعت بهم خورده و بعد از 30 ثانیه، حرکت آن متوقف می شود. هنگامیکه اسپرم با محلولmM 50 نمک (NaCl) رقیق گردد ، تغییر اسمزی برای القاء تحرک آن کافی است و ساختار تاژک بهم نخورده و تحرک اسپرم چند دقیقه به طول می انجامد.
کلمات کلیدی:کپور، تخمک، میکروپیل، اسپرم
مقدمه
ماهی کپور معمولی از جمله ماهیانی است که پرورش آن قدمتی چند هزار ساله دارد. اگرچه در ابتدا، پرورش این ماهی وابسته به لاروهای موجود در رودخانه ها و دریاچه ها بود، ولی امروزه در سطح وسیع تکثیر مصنوعی آنها در کارگاههای تکثیر انجام می گیرد. برای افزایش میزان بازدهی تکثیر و بهبود شرایط تکثیر مصنوعی این ماهی، برای انجام کارهای تحقیقاتی بر روی سلول های جنسی ، ذخیره و انجماد گامت ها و انجام برنامه های اصلاح نژاد و مولد سازی این ماهی ، دانستن زیست شناسی سلول های جنسی امری ضروریست. در این مقاله زیست شناسی سلول های جنسی کپور معمولی و گونه های نزدیک به آن به اختصار مرور گردیده است.
1- تخمک
1-1- تولید و کیفیت تخمک
میزان هماوری کپور معمولی بالا بوده و از 100000 تا 300000 تخم به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن در هر چرخه تخمک زایی متغیر می باشد.قطر و وزن تخمک ها به ترتیب 24/1 – 42/1 میلی متر و 86/0 -41/1 میلی گرم گزارش شده است(Kiselev،1980).تحت شرایط کنترل شده ی دمایی (20-24 درجه سانتی گراد) یک کپور ماده می تواند تا 5 بار در سال تخم ریزی داشته باشد، اما تعداد تخمک های ریخته شده در هر چرخه کاهش می یابد(50 هزار تخم به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن، Horvath، 1986). کیفیت تخمک در طول چرخه ی تولیدمثل دستخوش تغییر می گردد.محتوای کالریک تخمک در ماهیان مولد ماده ایی که ظرف 44 روز در دمای 19-20 درجه سانتی گراد در ماه اکتبر(آبان) نگهداری شده بودند، 1769 کالری و بقای 51 درصد گزارش گردید.حال اینکه محتوای انرژی و بقا تخمک همان ماهیان، که در دمای 19-20 درجه سانتی گراد تا اواسط فوریه(اسفند) پرورش داده شده بودند،به ترتیب1816 کالری و79 درصد بود(Kamler و Malczewski، 1982). میانگین محتوای انرژی تخمک ماهیان ماده ای که در محیط طبیعی بسر برده و در بهار تخم ریزی می کنند ، 2100 کالری می باشد (Kamler ، 1976). اپتیمم فاصله ی بین دو تخم ریزی 2000 درجه – روز (حداقل 1600 درجه – روز ) گزارش شده است(Horvath،1978). این فاصله ی زمانی به خاطر تجمع مقدار زیادی مواد انرژی زا در تخمک می باشد. اندازه ی تخمک و پروتئین یا میزان انرژی تخمک به عنوان پارامترهای کیفی تخمک کپور مطرح می باشد(Staova و همکاران، 1982).
1-2- ریخت شناسی و ترکیب تخمک
1- هسته:تخمک ماهی کپور معمولی در مرحله ی متافاز میوز دو ، بعد از ائولاسیون (تخمک گذاری داخلی) غیر فعال شده و بعد از قرار گرفتن در آب شیرین یا محلول نمکی فعال می شوند. تقسیم میوز با جدا شدن کروماتید های خواهری در طول مرحله ی انافاز / تلوفاز کامل می شود(Gikey، 1981).
2- زرده: در طول ائوژنز، تخم ماهی کپور با مقدار زیادی زرده و لیپید انباشته می شود. ذرات کوچک زرده در ائوسیت کپور معمولی اساسا در کنار های ائوسیت و ذرات درشت بیشتر در ناحیه ی مرکز قرار دارند. محدوده ی قطر ذرات 6-24 میکرون گزارش شده است (szubinska، 1961). تعداد و گسترش قطرات لیپید متغیر بوده و 1-5/1 میکرون قطر دارند. قطرات لیپید در تخمک به عنوان یک ذخیره غذایی بکار می رود و کاربرد هیدروستاتیک دارد.
3- غشاء ویتلین: غشاء ویتلین تخم کپور معمولی 10-2/10 میکرون ضخامت داشته و ساختار پیچیده ی آن از 4 لایه تشکیل یافته است. در کپور ماهیان چینی غشاء ویتلین 8-11 میکرون بوده و آنها نیز چهار لایه دارند. بیرونی ترین لایه از دو بخش متفاوت از لحاظ پارامتر سیتوشیمیایی، تشکیل شده است. دو لایه بیرونی از لحاظ پروتئین غنی بوده و حاوی فعالیت اسید فسفاتاز و موکوپلی ساکارید می باشد. لایه ی بیرونی غشاء لقاح (FE) مسوولیت چسبندگی تخم کپور در هنگام تماس با آب شیرین را بر عهده دارد.ضخامت لایه بیرونی غشا ویتلین در تخمک کپور معمولی 4/0 میکرون و لایه بیرونی غشاء لقاح در حدود 3/2 میکرون گزارش شده است(Kudo،1982). ضخامت لایه چسبنده در ماهی کپور 3/4-5/4 میکرون می باشد(Makeyeva و Mikodina، 1977).این لایه در بین کپور ماهیان مختلف متغیر بوده و از4/4 تا 10 میکرون می باشد. بعد از متورم شدن تخم در آب لایه ی زونارادیاتای غشاء لقاح به 5-6 میکرون می رسد. لایه بیرونی غشاء بعد از متورم شدن در آب (5/0 -1 ساعت) بصورت لایه ی چسبنده ی هموژن ظاهر می شود. لایه ی بیرونی غشاء لقاح بعد از متورم شدن در آب با یک شبکه ی متراکم فیلامنتی پوشیده می شود(با قطر 03/0 -07/0 میکرون).
4- میکروپیل: کپور ماهیان دارای یک میکروپیل در ناحیه ی قطب حیوانی تخم بوده و قطر کانال میکروپیل این ماهیان عریض تر از قطر کانال میکروپیل آزاد ماهیان می باشد.در منفذ داخلی میکروپیل برآمدگی انگشت مانندی از سیتوپلاسم تخم برای اتصال اسپرم به غشاء تخم وجود دارد.
5- ذرات کناری (کورتیکال آلوئل) :ذرات کناری در حدود 2-28 میکرون قطر داشته و فاقد ریبوزوم می باشد و در یک یا دو ردیف قابل مشاهده است. این ذرات در زیر یا در فاصله ی کمی از لایه ی داخلی غشاء ویتلین قرار دارد و حاوی مواد فیلامنتی می باشد. محتویات ذرات کناری به داخل فضای حول زرده ای (پری ویتلین) در زمان لقاح آزاد می شود. در ذرات کناری ائوسیت های رسیده ی کپور معمولی ، ذرات نوع A (یا قطر 4/0 – 2 میکرون) از لحاظ آنزیمی و سیتوشیمیایی از بقیه ی ذرات متمایز است.ذرات نوع B در سیتوپلاسم ناحیه ی کناری ائوسیت بعد از القاء واکنش کورتیکالی دیده می شود که توسط دستگاه گلژی ساخته می شوند.
6- غشاء لقاح:بعد از فعال شدن تخم، غشاء ویتلین دستخوش تغییرات ریخت شناسی قابل ملاحظه ای می شود. محتوای ارگانل های کناری به داخل فضای حول زرده ای رها شده و چسبندگی غشاء ویتلین کاهش می یابد. فضای حول زرده ای در 10-15 دقیقه بعد از قرار گرفتن در آب شیرین و 25 دقیقه در آب شور تا 5 برابر افزیش می یابد. لایه ی بیرونی غشاء لقاح در طول واکنش کورتیکالی بوسیله ی پر شدن لایه ی بیرونی غشاء ویتلین با مواد حاصل از ذرات کناری که به داخل فضای حول زرده ای آزاد می شوند، تشکیل می گردد.
7- خصوصیات شیمیایی و بیوشیمیایی مایع تخمدان:
7-1- ترکیبات یونی و آلی: مایع تخمدان کپور معمولی حاوی 66/0 درصد مواد معدنی و 4/88 درصد آب می باشد. آمینو اسید موجود در مایع تخمدان (mM25) در کپور معمولی 5 برابر بیشتر از پلاسمای خون است. اطلاعات موجود در ماهی کپور علفخوار نشان می دهد که در نسبت سدیم به پتاسیم و منیزیم به کلسیم بین مایع تخمدان و تخمک تفاوت وجود دارد. فشار اسمزی مایع تخمدان 306 میلی اسمول برای کپور معمولی و 218 میلی اسمول برای کپور نفره ای گزارش شده است. pH مایع تخمدان کپور علفخوار 1/9 و برای کپور معمولی 5/8 می باشد ( Billardو همکاران، 1986). هیدرولاز و هیدروژناز، گلوکز ، لاکتیک و دیگر اسیدهای آلی در مایع تخمدان کپور شناسایی شده است (Ginsburg، 1986). 24 ساعت بعد از ائولاسیون ، افزایش معنی داری در میزان گلوکز و پروتئین و کاهش در غلظت آمینو اسیدها دیده شده است( Billardو همکاران، 1986).
8- بیوشیمی تخمک
8-1- یون، لیپید، کربوهیدرات، پروتئین و ترکیب چربی: تخم کپور معمولی حاوی 9/64 -75 درصد آب، 6/17-7/27 درصد پروتئین، 2/2-3/7 درصد لیپید و 4/1 – 3/2 درصد خاکستر می باشد. 9/93 میلی گرم ایزولوسین و لوسین، 1/42 میلی گرم والین، 3/73 میلی گرم سرین و اسید اسپارتیک و 3/63 میلی گرم ترئونین و اسید گلوتامیک به ازاء هر گرم تخم کپور معمولی گزارش شده است. گلیکوژن به عنوان یک منبع انرژی در تخم کپور معمولی به میزان 2/0 -3 میلی گرم به ازاء هر گرم تخم وجود دارد. میزان گلیکوژن به کیفیت غذا بستگی دارد. لیپید جدا شده از تخم ماهی حاوی مقدار زیادی ید بوده که نشان دهنده ی درجه ی اشباع نشدگی بالای این لیپیدها می باشد. لیپید این ماهیان از کلسترول و مقدار زیادی لیسیتین تشکیل شده است. اسیدهای چرب موجود در تخم ماهی کپور معمولی حاوی 11 درصد کلسترول و 2/59 درصد دیالئین و لیسیتین می باشد(Linhart و همکاران، 1995).
بعد از ائولاسیون ، تخمک ها در مرحله ی متافاز میوز II تا زمان فعال شدن، متوقف می شوند. تخمک های ائولاسیون یافته ماهی کپور معمولی در داخل تخمدان برای مدت کوتاهی کیفیت خود را حفظ می کنند (50 تا 80 دقیقه (Horvath، 1978) یا 3-4 ساعت (Suzuki، 1980 ) یا 6 ساعت (Macel، 1981).تخمک های برداشت شده از داخل بدن ماهی در صورتی که محلولی به آن اضافه نشود بصورت تصاعدی قابلیت لقاح خود را ظرف 4-6 ساعت در دمای 15-20 درجه سانتی گراد از دست می دهند. بعد از رقیق شدن در آب شیرین یا آب شور دوره ی لقاح تخمک ها خیلی کوتاه تر می شود.در کپور نقره ای تخمک ها ظرف 30-40 ثانیه در آب شیرین و بعد از 50 -70 ثانیه در محلول نمکی قابلیت لقاح خود را از دست می دهند(Mikodina و Makeyeva، 1980).تخمک های کپور معمولی تنها 3 دقیقه پس از قرار گرفتن در آب شیرین قابل لقاح می باشند چون در این شرایط میکروپیل مسدود خواهد شد.اما اگر در محلول mM40 نمک طعام (NaCl) ، mM 20 تریس (Tris)، mM 5 کلرید پتاسیم (KCl) با pH ، 8 قرار گیرند ، قابلیت لقاح خود را تا 8 دقیقه حفظ خواند نمود(Saad و Billard، 1987).
2- اسپرم
2-1- تولید و ساختار اسپرم
در ماهی نر سالانه اسپرم زیادی تولید می شود: 1012× 2/0 -+ 9/1 اسپرماتوزوآ به ازاء هر کیلوگرم وزن بدن تولید می شود که حدود 95 درصد آن از طریق تحریک هورمونی قابل استحصال می باشد(Yaron ، 1995). این تولید اسپرم بطور منظم، 9 ماه پس از کامل شدن اسپرماتوژنز در ماه اکتبر(آبان)، ادامه می یابد (Saad و Billard ، 1987). اسپرماتوزوآی ماهی کپور ابتدایی ترین اسپرم در بین ماهیان استخوانی عالی می باشد(Billard، 1986). در طول اسپرماتوژنز ، که در ماهی کپور خیلی کوتاه است ، تغییرات مورفولوژیکی اسپرماتید خیلی محدود می باشد. اسپرم ماهی کپور بطور ناچیز کشیده بوده و شکل بیضی دارد. کروماتین گرانولار بوده و خیلی متراکم نیست (Billard، 1970). همانند سایر ماهیان استخوانی، آکروزوم در اسپرم این ماهیان وجود ندارد. اندازه ی نهایی نوکلئوس 3×3-5/2 میکرون می باشد.تاژک (2+9) اسپرماتوزوآ به طول 43 میکرون بوده (Erneliyanova و Makeeva، 1985) و در ناحیه ی قدامی دم تعداد زیادی وزیکول دیده می شود. ناحیه ی میانی اسپرم کوچک بوده و با بخش پروکسیمال تاژک محاط می شود.این ناحیه دارای میتوکندری می باشد.
بعد از کامل شدن اسپرماتوژنز اسپرم برای مدتی در بیضه باقی می ماند. در مناطق معتدله اسپرماتوژنز در پایان تابستان کامل شده و اسپرم ریزی در بهار سال بعد انجام می گیرد. همچنین مشخص شده که تمام اسپرماتوزوآی تولید شده در یک چرخه بطور کامل قبل از چرخه ی اسپرماتوژنیکی جدید ریخته نمی شود.در واقع اسپرم چندین دوره ی تولیدی در بیضه ماهی نر یافت شده است(Billard و همکاران، 1993). این اسپرم ها تا حدودی کیفیت خود را از دست می دهند، بطوریکه میزان بالای اسپرم غیر طبیعی در ماهی کپور به این اسپرم ها نسبت داده می شود (Druea، 1969). همچنین آلودگی ادراری اسپرم بعد از القاء هورمونی در هنگام اسپرم کشی از ماهی نر ، نیز باعث تغییر ساختار و فعال شدن اسپرم می شود(Perchec و همکاران، 1995).
2-2- ترکیب شیمیایی اسپرم
اطلاعات محدودی در زمینه ی ترکیبات آلی موجود در منی ماهی کپور وجود دارد. برخی از اطلاعات در این زمینه در جدول 1 آمده است. برخی از مواد انرژی زا از قبیل گلوکز و فروکتوز در پلاسمای منی وجود دارد که در مقایسه با پستانداران تا 10 برابر کمتر می باشد(Billard و همکاران، 1995).میزان پروتئین موجود در پلاسما نیز در سراسر سال متغیر می باشد.
2-2-1- ترکیبات یونی پلاسمای منی
یون پتاسیم: برای اولین بار Scheuring (1920) به نقش پتاسیم در غیر فعال کردن اسپرم در ماهی قزل آلای رنگین کمان پی برد(Cosson و همکاران، 1999).
جدول 1- ترکیب بیوشیمیایی پلاسمای منی کپور (میلی گرم در لیتر)( Billard و همکاران، 1995)
محققین گلوکز فروکتوز لاکتات کلسترول لیپید فسفو لیپید پروتئین آمینو اسیدها
Kruger و همکاران(1984) 9-100 58-63 39-50 0-40 98-1316 6/5 4/0-8/3 98-136
Belova(1982) 264-26* 2100-400* 554-*122 600-400*
*-اولین و دومین عدد به ترتیب بدون القاء هورونی و با القاء هورمونی می باشد
پتاسیم بطور مستقیم باعث غیر فعال شدن اسپرماتوزوآ در پلاسمای منی می شود. رقیق کردن یا برداشتن پتاسیم از پلاسمای منی باعث تحرک اسپرم در ماهی قزل آلا شده است(Cosson و همکاران، 1999).برخلاف آزاد ماهیان ، اسپرم ماهی کپور حساسیت کمتری به یون پتاسیم دارد. حتی اگر غلظت بالای پتاسیم در پلاسمای منی را مهمترین عامل بازدارنده ی حرکت اسپرم در لوله ی اسپرم بر بدانیم، تغییر اسمولالیته بیرونی عامل اصلی القاء تحرک اسپرم کپور ماهیان می باشد.
یون سدیم:
فعال سازی تحرک اسپرم کپور ماهیان از طریق قلیایی کردن محیط درون سلولی انجام می گیرد(Alavi و همکاران، 2006). قلیایی کردن محیط درون سلولی با سرعت زیاد ، احتمالا به خاطر فعال شدن تبادلات Na+/H+ می باشد. مطالعات اخیر نشان می دهد که عامل ممانعت کننده ی کانال سدیم تاثیری بر تحرک اسپرماتوزوآی کپور ندارد(Krasznai و همکاران، 1995). در یک نمونه ای که تقریبا تمام اسپرم ها، غیر فعال و بدون تحرک بودند، 90 درصد از آنها بعد از 10 دقیقه انکوباسیون در دمای صفر درجه سانتی گراد در mM12 نمک (NaCl) ، قابلیت تحرک خود را پیدا کردند(Alavi و همکاران، 2006). البته، غلظت بالای نمک نامناسب بوده و افزایش مدت انکوباسیون موجب افزایش درصد تحرک اسپرماتوزوآ نمی شود.
2-2-2- فشار اسمزی
محیط هیپوتونیک سبب تحرک اسپرماتوزوآی ماهیان آب شیرین از جمله کپور معمولی و ماهی طلایی می شود (Morisawa و Suzuki ، 1980). البته نمونه هایی نیز از گونه های آب شیرین را می توان نام برد که در محیط ایزوتونیک نیز قابلیت تحرک داشته باشند. قرار گرفتن اسپرماتوزوآ ماهی کپور در محیط هیپوتونیک مهم ترین عامل القاء تحرک آنها می باشد. تحرک اسپرم کپور بطور کامل در محیطی با فشار اسمزی زیر 150-200 میلی اسمول در کیلوگرم القاء می گردد. فشار اسمزی پلاسمای منی کپور معمولی از 254 تا 346 میلی اسمول در کیلوگرم گزارش شده است(Alavi و همکاران، 2006). از این رو می توان بیان نمود که تغییر در اسمولالیته ی محیط بیرونی عامل اصلی القاء تحرک در اسپرماتوزوای کپور می باشد. بر خلاف آزاد ماهیان که عامل اصلی تحرک آنها تغییر در غلظت یون پتاسیم می باشد.
3- لقاح
3-1- مخروط لقاح: دخول اسپرم به داخل تخم کپور معمولی با تشکیل مخروط لقاح در مکان ورود اسپرم همراه است. در این مرحله واکنش کورتیکالی القاء نمی شود. سر اسپرم با غشاء بصورت یک برآمدگی توپی شکل کوچک ترکیب می شود. در 30 ثانیه ی اول بعد از اینکه تخم های لقاح یافته به داخل آب ریخته می شوند، مخروط لقاح اولیه به طول 5-10 میکرون و ضخامت 3-4 میکرون در محل ورود اسپرم شکل می یابد. بعد از 40 ثانیه این مخروط لقاح اولیه رشد یافته و طولی به میزان 10-21 میکرون پیدا می کند .در این هنگام نوک طویلِ توپی شکلِ مخروط به کانال میکروپیل می رسد. در مرحله 60 ثانیه مخروط لقاح کوتاه تر می شود. در این زمان که مخروط لقاح کوتاه تر می شود، یک برآمدگی سیتوپلاسمی در زیر و اطراف مخروط لقاح ظاهر می شود. در مرحله ی 105 ثانیه، مخروط لقاح اولیه که در این زمان بطور قابل ملاحظه ایی کوتاه شده است، روی نوک این برآمدگی قرار می گیرد. از این مرحله به بعد، به این برآمدگی مخروط لقاح ثانویه می گویند. در مرحله ی 120 ثانیه ، مخروط لقاح ثانویه مرتفع تر می شود اما دُم اسپرم و مخروط ابتدایی هنوز بر روی نوک این برآمدگی دیده می شود. در مرحله 5/2 دقیقه، مخروط ثانویه در بسیاری از تخم ها بصورت برآمدگی سیتوپلاسمی منقبض شده قابل مشاهده است. در مرحله 3 دقیقه، مخروط ثانویه بصورت یک برآمدگی سیتوپلاسمی کوچک دیده می شود که اثری از دُم در آن دیده نمی شود. در واقع در این زمان اسپرم به داخل تخم نفوذ پیدا کرده است(Kudo ، 1985).
3-2- واکنش کورتیکالی: واکنش کورتیکالی در تخم ماهیها بوسیله ی قرار دادن تخم های لقاح یافته در داخل آب شیرین القاء می شود. این واکنش بوسیله ی اندازه گیری ضخامت فضای حول زرده ای در ماهی کپور معمولی قابل سنجش است. فضای حول زرده ای از صفر تا 5/0 میلی متر در 12 دقیقه بعد از قرار گرفتن در آب شیرین و بعد از 18 دقیقه در آب شور (150 میلی اسمول به کیلوگرم) افزایش می یابد. واکنش کورتیکالی در تخم های لقاح یافته ی کپور ، در 30 ثانیه ی اول، در آب با دمای 20-22 درجه ، در ناحیه ی اطراف میکروپیل 7/87 درصد پیش روی دارد. 60 ثانیه بعد از قرار گرفتن در آب واکنش کورتیکالی تمام سطح تخم های لقاح یافته از قطب حیوانی تا قطب گیاهی را در بر می گیرد. بعد از این، 3-4 دقیقه ضروریست تا تمام ذرات کناری در ناحیه ی سیتوپلاسم کناری کاملا تخلیه شوند.
3-3- جلوگیری از پلی اسپرمی شدن تخم: جلوگیری از پلی اسپرمی شدن تخم ماهیان از چند طریق حاصل می شود:
1- محدودیت ورود اسپرم به تخم از طریق انتهای باریک میکروپیل ؛ بطوریکه تنها یک اسپرماتوزوآ قادر به ورود به داخل تخم می باشد.
2- وجود ساختار ویژه در محل ورود اسپرم روی سطح تخم در زیر میکروپیل؛
3- تشکیل مخروط اولیه که اجازه ورود اسپرم اضافی به داخل تخم نمی دهد و آنها را از میکروپیل خارج می کند.
4- ظهور همزمان و تصاعدی فضای حول زرده ای (Kudo، 1991).
البته در ماهی کپور معمولی منفذ داخلی میکروپیل برای ورود دو اسپرم در یک زمان فضا دارد. این منفذ بطور میانگین 5 میکرون می باشد. سر اسپرم کپور 4/2 میکرون می باشد(Kiselev، 1980).
دیدگاه ها