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甲殼類 ( 十足目 ) 脫殼和成長. Introduction. 甲殼類在成長過程中,每隔一段時間就要脫去舊殼,使身體不斷的成長,然後重新長出新的殼,如此循環運作變化,就形成了脫殼週 ( Molt cycle ) 。甲殼類在脫殼的過程中,身體迅速吸水膨脹,再脫去舊殼,新殼層生長,然後硬化形成新殼。在這個過程中,無論對其行為、呼吸、排泄、滲透壓調節、內分泌等生理都會產生極大的變化,甚至與生殖也息息相關。 因此,本次主要針對十足目的脫殼和成長進行報告,並進一歩介紹脫殼激素的調控機制。. 一、脫殼分期.
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Introduction 甲殼類在成長過程中,每隔一段時間就要脫去舊殼,使身體不斷的成長,然後重新長出新的殼,如此循環運作變化,就形成了脫殼週( Molt cycle )。甲殼類在脫殼的過程中,身體迅速吸水膨脹,再脫去舊殼,新殼層生長,然後硬化形成新殼。在這個過程中,無論對其行為、呼吸、排泄、滲透壓調節、內分泌等生理都會產生極大的變化,甚至與生殖也息息相關。 因此,本次主要針對十足目的脫殼和成長進行報告,並進一歩介紹脫殼激素的調控機制。
一、脫殼分期 • 脫殼後期(postmolt) : A1,A2 , B • 脫殼間期(intermolt):C • 脫殼前期(premolt): D0 , D1 ,D1’, D1” ,D1’” , D2 , D3 • 脫殼 (molt):E
二、脫殼各期的判斷 • 剛毛之形態變化 • 表皮線之形態變化
剛毛之形態變化 S, setal shaft; SL, setal lumen; SC, setal cone ; SB, setal base; SN, setal node ; EL, epidermal line; OC,old cuticle ; NC culticle ; new setae.(penaeus mondon)
表皮線之形態變化 北白蝦
三、脫殼各期生理與行為變化 • 脫殼 (molt):E • 血淋巴中攜氧能力快速下降 • 大量攝取水分使身體膨脹
脫殼後期(postmolt) : A1,A2 , B • 由於吸水的關係血淋巴中離子濃度下降,滲透壓最低 • 血淋巴中血藍素會最低 • B期殼的角質內層(endoculicle)生成及鈣化 • 甲殼鈣的來源: a 由環境中吸收 B 舊殼層的再吸收 c 從胃石中釋放 • 由於同化作用(例:chitin synthesis),使血淋巴中脂質和蛋白質量下降。
脫殼間期(intermolt):C • 較有攻擊、遷徙和攝食的行為 • 身體真正成長的時期:原先脫殼時所吸收水分佔有的體積,漸漸被新生的組織取代。 • 肝胰臟開始儲存各種物質
脫殼前期(premolt): D0 , D1 ,D1’, D1” ,D1’” , D2 , D3 • 攝食減少,至D3完全停止攝食 • 新皮層的合成物質來源:儲存和再吸收舊殼的物質 • 表皮細胞儲存肝醣和多醣類 • 血淋巴中脂質和蛋白質含量增高,Ca2+濃度增加,攜氧能力增加 • 心跳與呼吸加快
四、影響脫殼的因素 甲殼類在生長的過程中會因內部生理反應和外在環境的改變,影響脫殼週期的頻率與長短。
甲殼類三種內因性脫殼的種類 • 成長性脫殼 • 再生性脫殼 • 產卵性脫殼
成長性脫殼 Eats old exoskeleton ecdysis total weight premolt intermolt postmolt intermolt Changes in weight of Gecarcinus lateralis during a molt cycle. Gain in weight during proecdysis reflects uptake of water into hemolymph. Total weight includes weight of animal plus old exoskeleton,which newly emerged animal generally eats(After skinner,1996)
影響甲殼類脫殼的外因性因素 • 溫度:縮短脫殼間期和增加頻度 • 光週期 • 空間 • 污染 • 環境遽變 • 食物:在食物不足時,延長脫殼間期和減少脫殼次數
EXTERNAL CUES 三、脫殼控制 NEUROSECRETORY NEUROTRANSMITTERS TISSUES EYESTALK X-organ sinus gland CHH MIH MOIH - - - ENDOCRINE TISSUES Y-organ MANDIBULAR ORGAN + MH MF TARGET Epidermis AND OTHER TISSUES TISSUES CHH:甲殼類昇醣荷爾蒙 MIH:Molt-inhibiting hormone MF:Methyl farnesoate MOIH:Mandibular organ inhibited hormone MH: Molting hormone(ecdysone)
Methyl farnesoate,MF 分泌器官:Mandibular organ 作 用:調控脫殼激素的分泌 實 驗:1.Y-organ in vitro culture (medium:Medium199 +10%feral bovine serum+antibiotic) 2.culture medium添加不同劑量之MF 3.觀察culture medium 脫殼激素之分泌 4.結果:MF與脫殼激素有Dos Response 反應 (Tamone and chang,1995)
七、Y-organ 主要分泌的三種脫殼激素: (a)α –Ecdysone(E) (b)25-deoxyecdysone (25dE) (c)3-dehydroecdysone (3DE) a (b) b c
八、脫殼激素運輸及轉換型式 α –Ecdysone(E) 經血淋巴、肝胰臟、表皮組織 β –Ecdysone
七、脫殼激素的來源 蠕蟲 多足類
Conclusions 甲殼類在生長的過程中會因內部生理反應和外在環境的改變,影響內分泌的分泌,進而影響到脫殼週期的頻率與長短。