Способ определения стадии смолтификации у молоди лососевых рыб

 

Изобретение относится к рыбоводству и направлено на повышение точности и упрощение определения стадий смолтификации у молоди лососевых рыб. Для этого у молоди берут образец жаберных дуг, готовят препарат для электронного микроскопирования и исследуют хлоридные клетки (ХК), а также малодифференцированные клетки (МК), из которых образуются ХК. При исследовании ХК изучают апикальную цитомембрану (АЦ) и межклеточные контакты. К стадии пестрятки относят молодь, у которой складчатость АЦ выражена слабо, нерегулярно, соседние ХК соединены плотными контактами , МК расположены слоем под ХК; к стадии серебристой пестрятки относят молодь, у которой складчатость АЦ выражена отчетливо и регулярно, имеет опушенность, между ХК виднь десмосомы, МК содержат светлые и темные формы, не дохоаящие до эпителия; к стадии серебрянки - молодь, у которой ХК соединены десмосомами и шелевыми контактами, темные клетки достигают поверхности эпителия и их А1 образует опущенные складки. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д!) 4 А 01 К 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И Д ВТОРСИОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4069635/28-13 (22) 13.05.86 (46) 29,02.88. Бюл. № 8 (71) Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. M. Книповича (72) Т. К. Лебская (53) 639.3.03 (088.8) (56) Инструкция по разведению атлантического лосося. Л., 1979, с. 72 — 74.

Краюшкин Л. С., Морфофункциональные особенности адаптации рыб к изменениям солености среды. Автореф. дис. на соиск. учен. степени д-ра биологических наук. Л., 1985, с. 19 — 29. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАДИИ

СМОЛТИФИКАЦИИ У МОЛОДИ ЛОСОСЕВЫХ РЫБ (57) Изобретение относится к рыбоводству и направлено на повышение точности и упрощение определения стадий смолтификации у

„„SU„„1376996 А1 молоди лососевых рыб. Для этого у молоди берут образец жаберных дуг, готовят препарат для электронного микроскопирования и исследуют хлоридные клетки (ХК), а также малодифференцированные клетки (МК), из которых образуются ХК. При исследовании ХК изучают апикальную цитомембрану (АЦ) и межклеточные контакты. К стадии пестрятки относят молодь, у которой складчатость ALI, выражена слабо, нерегулярно, соседние ХК соединены плотными контактами, МК расположены слоем под ХК; к стадии серебристой пестрятки относят молодь, у которой складчатость AU, выражена отчетливо и регулярно, имеет опушенность, между

ХК видны десмосомы, МК содержат светлые и темные формы, не доходяшие до эпителия; к стадии серебрянки — молодь, i hoторой ХК соединены десмосомами и шслевыми контактами, темные клетки достигают поверхности эпителия и их All образует опушенные складки. ил.

1376996

Изобретение относится к ихтиологии, в частности к способам определения стадий смолтификации, и предназначено для использования в рыбохозяйственной практике при организации индустриального выра.цивания семги в морской воде и заводском воспроизводстве.

Целью изобретения является упрощение и

", гвы шение точности определения стадий молтификации у молоди лососевых рыб.

Предлагаемый способ может быть использован: при отработке биотехнологии выращивания молоди семги в условиях, ускоряющих рост и развитие (например, при использовании подогрева воды); в исследовательских работах при изучении влияния различных факторов на смолтификацию (например, продолжительность фотопериода); при оценке сроков смолтификации и выпуска молоди на рыбоводных заводах при непосредственном участии в этих работах научного работника.

Способ основан на том, что у рыб осмотическая адаптация к морской воде связана с наиболее существенной чертой перестройки жаберного эпителия — изменением типов межклеточных контактов и вследствие этого увеличением проницаемости ткани для ионов.

Ведущую роль в ионной и осмотической регуляции у рыб играют структурные единицы жабр — хлоридные клетки, через которые происходит направленный транспорт ионов.

В зависимости от типа ионного обмена (пресноводного или морского) хлоридные клетки характеризуются определенным набором морфологических признаков.

На чертеже изображена схема организации хлоридных клеток с признаками стадий смолтификации: А — стадия пестрятки; Б— стадия серебристой пестрятки; В = стадия смолта.

На чертеже обозначено: 1 — апикальная цитомембрана; 2 — плотный контакт; 3— десмосома; 4 — щелевой контакт.

Стадии смолтификации характеризуются следующими признаками: стадия пестрятки (рагг) — складчатость апикальной цитомембраны выражена слабо, не регулярно (складчатость цитомембраны определяется нали гием впячиваний и выростов на поверхности) . Соседние хлоридные клетки соединены между собой плотными контактами, под хлоридными клетками находится слой малодифференцированных клеток (А, поз. I ) .

Малодифференцированные клетки отличаются от хлоридных по своему расположению в основании жаберного эпителия и структурной организацией-.Они имеют овальную форму, светлую цитоплазму, одиночные митохондрии, слабо развитую внутриклеточную систему мембран гладкого (ГЭР) и шероховатого эндоплазматического ретикулума (ШЭР).

В процессе преобразования в хлоридные клетки малодифференцированные клетки проходят через стадии светлых и темных клеток.

Светлые клетки характеризуются тем, что они локализуются в толще эпителия жабр, имеют светлую цитоплазму, большее количесво митохондрий и мембран ГЭР по сравнению с малодифференцированными клетками.

Темные клетки отличаются от светлых электронноплотной цитоплазмой, содержащей большое количество рибосом, а также тем, что они как и хлоридные клетки достигают поверхности эпителия. Хлоридные клетки связаны с внешней средой, имеют цилиндрическую форму и. характеризуются складчатостью апикальной цитомембраны.

Стадия серебристой пестрятки (parr

smolt) характеризуется тем, что складчатость апикальной цитомембраны выражена отчетливо и регулярно, появляется ее опушенность, между хлоридными клетками появляются десмосомы, а из числа малодифференцированных клеток появляются светлые и темные формы, не достигающие поверхности эпителия (Б, поз. 1) .

Стадия серебрянки (smolt) характеризуется тем, что хлоридные клетки соединены десмосомами и щелевыми контактами, темные клетки достигают поверхности эпителия и образуют складки, которые так же как и у хлоридных клеток покрыты волосками.

Способ определения стадий смолтификации у молоди лососевых рыб осуществляют следующим образом.

У исследуемых рыб берут образец жаберных дуг с лепестками, фиксируют 2,5ф-ным глутаровым альдегидом на О,1 М какодилатноле буфере рН 7,2-7,4 с ЗЯ-ной сахарозой в течение 1,5 ч, затем промывают 10 — 15 мин, вновь фиксируют 1Я-ным осмием на том же буфере, промывают в течение 10 мин, этим буфером, обезвоживают в спиртах возрастающей концентрации, заключают в аралдит, получают срезы, окрашивают цитратом свинца и уранилацетатом и полученный препарат просматривают в электронном микроскопе, исследуя ультраструктуру хлоридных клеток. В хлоридных клетках выделяют наиболее активные осморегулирующие зоны, апикальную (поверхностную мембрану) цитомембрану 1 и межклеточные контакты 2, 4.

У молоди лососевых рыб различают следующие стадии смолтификации: пестрятка (parr), серебристая пестрятка (parr

smolt) и серебрянка (smolt). При наблюдении слабой и не регулярной выраженности апикальной цитомембраны, наличии между хлоридными клетками плотных контактов (А, поз. 2) плотный контакт состоит из нескольких линий слияния (гребешков) между соседними клетками, которые создают барьер для диффузии веществ по межклеточному пространству, надежно изолир> я

1376996

Форму,га ггзобггетенгг.г

55 внутреннюю среду от внешней) делают вывод, что молодь достигла стадии пестрятки (А).

При наличии отчетливой и регулярной опушенности складчатости апикальной цитомембраны 1, появлении между хлоридными клетками десмосом 3 и появление из малодифференцированных клеток светлых и темных форм, не достигаюших поверхности эпителия, делают вывод, что молодь рыбы находится на стадии серебристой пестрятки (Б). Это обусловлено тем, что у серебристой пестрятки характер соединений между клетками меняется. Хлоридные клетки взаимодействуют между собой светлыми и темными клетками с помошью десмосом (Б, поз. 3). Десмосомы представляют собой специализированные контактные участки между клетками, характеризующиеся тем. что плазматические мембраны двух контактируюших клеток в десмосомах идут параллельно друг другу и разделены пространством, в котором располагается тонкая пластинка плотного вещества. К внутреннему слою каждой мембраны в десмосомах прилегает электронно-плотное вещество. Такая структура более проницаема для выхода ионов.

В том случае, когда хлоридные клетки соединены десмосомами 3 и шелевыми контактами 4 (последние представляют собой специализированные области межклеточной границы, в которой мембраны соседних клеток идут строго параллельно друг другу.

Через эти структуры осушествляется наиболее активный, по сравнению с плотными контактами и десмосомами, межклеточный обмен ионами и метаболитами), а темные клетки достигают поверхности эпителия и их цитомембрана образует складки, которые так же как и складки цитомембраны хлоридных клеток покрыты волосками, молодь рыбы достигла стадии серебрянки, смолта— физиологической готовности организма к жизни в морской воде (В).

Пример 1. У 50 экс. молоди рыб (трехгодовиков), находяшихся по внешнему виду на стадии серебрянки, произвели взятие проб жаберных дуг с лепестками, зафиксировали 2,5о -ным глутаровым альдегидом на 0,1 М какодилатном буфере рН

7,3 с ЗЯ-ной сахарозой в течение 1,5 ч, промывали IO — 15 мин этим буфером, дофиксировали 1 g-ным осмием (1 ч), промывали !

2 мин этим буфером, обезвоживали в спиртах возрастаюшей концентрации (50, 70, 80

96, 100 г ), заключали в эпоксидную смолу аралдит, получали на ультрамикротоме срезы, окрашивали питратом свинца и уранилацетатом и просматривали в электронном микроскопе хлоридные клетки.

По морфологическим признакам наиболее активных осморегулируюгцих структур, в частности апикальной цитомембране, наличию и локализации светлых и темных

50 клеток в толше эпителия, типу межклеточ ных контактов, определяют стадию смолти фикации. Так из всей партии рыб у 20 экземпляров хлоридные клетки соединены между собой десмосомами и шелевыми контактами, темные клетки достигают поверхности эпителия и совместно с хлоридными клетками имеют апикальную цитомембрану с глубокими и регулярными складками, которые покрыты волосками. Следовательно, по этим морфологическим признакам 20 L1IT. рыб находятся на стадии серебрянки.

У 30 экземпляров рыб из этой партии хлоридные клетки соединены между собой десмосомами, апикальная цитомембрана имеет отчетливую и регулярную складчатость, в толше эпителия появляются светлые и темные формы клеток, которые не достигают поверхности эпителия. Таким образом, 30 экз. рыб находилось на стадии серебристой пестрятки.

Прилгер 2. Исследовали дикую молодь семги в количестве 30 экземпляров. По внешним признакам она находилась на стадии серебрянки. Подготовку проб жаберного эпителия для осугцествления предлагаемого способа проводили как в примере 1.

Анализ рыбы предложенным способом показал, что х 11 экземпляров рыб складчатость апикальной цитомембраны была выражена отчетливо и регулярно, проявлялялась опушенность апикальной цитомембраны, хлоридные клетки были соединены десмосомами, в толше эпителия появлялись светлые и темные клетки.

Эти морфологические признаки свидетельствуют о том, что 1! экземпляров рыб находится на стадии серебристой пестрятки.

У 19 экземпляров молоди апикальная цитомембрана имела отчетливо выраженную и регулярную складчатость и опушенность, хлоридные клетки соединялись между собой и темными клетками, которые достигали поверхности эпителия при помощи десмосом и шелевых контактов.

Следовательно, 19 экземпляров семги находится на стадии серебрянки.

Примеры подтверждают, что предлагаемый способ позволяет повысить точность установления у молоди рыб той или иной стадии смолтификации.

Повышение точности обусловлено тем, что исследованию подвергают те зоны хлоридных клеток, которые наиболее четко отражают готовность организма и скату.

Предлагаемый способ прост в осушествлении и не требует проведения ложных и трудоемких анализов.

Способ определения стадии смолтификации у молоди лососевых рыб, включаюшпй взятие у рыб образцов жаберных дуг с лепестками. приготовление пз образца преиа1376996 рата для электронного микроскопирования, просмотр препарата с исследованием состояния хлоридных клеток и установление стадии смолтификации молоди рыб на основе этого исследования, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности определения стадии смолтификации, при исследовании состояния хлоридных клеток анализу подвергают их активные саморегулирующие зоны — апикальную цитомембрану и межклеточные контакты — и одновременно исследуют состояние малодифференцированных клеток, служащих для образования хлоридных клеток, при этом к стадии пестрятки относят молодь, у которой складчатость апикальной цитомембраны выражена слабо, не регулярно, соседние хлоридные клетки соединены между собой плотными контактами, малодифференцированные клетки расположены слоем под хлоридными клетками, к стадии серебристой пестрятки относят молодь, у которой складчатость апикальной цитомембраны выражена отчетливо и регулярно, имеет опущенность, между хлоридными клетками видны десмосомы, а из числа малодифференцированных клеток появились светлые и темные формы, которые не достигают поверхности эпителия, а к стадии серебрянки относят молодь, у которой хлоридные клетки соединены десмосомами и щелевыми контактами, темные клетки достигают поверхности эпителия и их апикальная цитомембрана образует опушенные складки.

1376996

Сост IBttl«.lh И. Ht tt)l(ttt,i!

Редактор М. Бандура Текр«л II. Вер«(Корр(>.г >р М. III;il>()lllli

Заказ 507>3 Тираж 5I0 I! >.Ill!I«и(«

ВНИИПИ Государственного ко))итс гы «Х4.Р tt(> ..>и» if.t нар«1(иий и (>: к!)1> I è

I 13035, Москвы. Ж вЂ” 35, Рыуна«кыя иый. 1 4 5

Производственно-г>одигрыфическо(ill)t. 1ир>>яти(, i . Уж((tl)t).1. .1 I 1р(1(I "I! Itl. -(