Fine Structure of Spermatogonia and Spermatocytes in the Rlue Fox (Alopex Lagopus)

Abstract

The ultrastructural features, characterizing the different types of spermatogonia and spermatocytes in the blue fox, have been studied within and near the reproductive season, and also in the summer and autumn.

Two distinct types of spermatogonia — A and Β — are described. The A-spermatogonia often have a prominent nucleolus and numerous cytoplasmic organelles including characteristic whorls of AER. Large vacuoles containing electron dense particles are sometimes observed. In the B-spermatogonia the chromatin forms condensed areas of varying size, and the nucleolus is usually absent. The number of cytoplasmic organelles is generally small.

Ultrastructural characteristics are further used to distinguish between the different stages in the prophase of the primary spermatocytes. In leptotene the nucleus contains a thread-like chromatin with electron dense peripheral areas. Towards the end of the stage the mitochondria display dilated cristae, and aggregations of a granular material can be observed in the intermitochondrial matrix. Zytogene is characterized by the appearance of syniaptinemal complexes in the nucleus, and of the chromatoid body and piles of annulate lamellae in the juxtanuclear cytoplasm. In pachytene the chromosomes become apparent as aggregations of condensed chromatin associated with the synaptinemal complexes. The Golgi complex is more prominent than in the previous stages, and the number of the other cytoplasmic organelles is increasing. In the last stages of the prophase (diplotene and diakenesis) the chromosomes become still more electron dense, the nucleolus appears as a very prominent structure, and there is a marked vesiculation of the cytoplasm.

The secondary spermatocytes have a characteristic nucleus with a somewhat irregular outline and larger peripheral areas of condensed chromatin. In the cytoplasm a double Golgi complex is frequently observed.

In the summer and autumn spermatocytes in zygotene seem to represent the most advanced form of spermatogenic cells.

Sammendrag

De forskjeilige typer av spermatogonier og spermatocytter hos blårev er undersøkt ved elektronmikroskopi. Undersøkelsesmaterialet besto av testikkelvev skaffet tilveie ved kastrasjon av kjønnsmodne rever – dels like før, under og like etter avlssesongen (mars – april) – dels utover sommeren og høsten.

Av spermatogoniene, som alltid ligger nær inntil basalmembranen av epitelet, ble det funnet to distinkt f orskj eilige typer. Type A-sper- matogoniene hadde tilnærmet rund kjerne med små partier av for- tettet kromatin og en stor velutviklet nucleolus. I Cytoplasma, som var relativt rikt på organeller, kunne en av og til iaktta koncentriske dan- nelser bestående av AER. Videre ble det forholdsvis ofte observert større og mindre vakuoler, dels intracellulært, dels intercellulært melloni spermatogoniet og den tilgrensende Sertoli-celle. Type B-sperma- togoniene hadde avlang kjerne av noe varierende størrelse, med større kromatinfortetninger og en lite framtredende nucleolus. Det var relativt sparsomi med cytoplasmatiske organeller.

De primære spermatocytter ble oft est funnet i meiotisk profase, og på grunnlag av en del ultrastrukturelle karakteristika kunne denne også hos blårev inndeles i flere klart definerte stadier. I leptotene var kromatinet trådaktig med fortetninger ut mot kjernemembranen. Mot slutten av stadiet kunne en iaktta dilaterte cristae i mitochondri- ene. Mellom disse ble det ofte observert ansamlinger av granulær elek- tron-tett substans. I zygotene opptrådte såkalte synaptinemal-kom- plekser i kjernen, og i cytoplasma kunne en tett inntil kjernemembranen påvise det s.k. kromatoidlegeme og dessuten tydelige lamell- strukturer (cytoplasmic annulate lamellae). I pachytene kom kromo- somene tydelig fram som markante kromatin-fortetninger knyttet til synaptinemal-kompleksene, og i cytoplasma som nå hadde tiltatt sterkt i omfang fant en et velutviklet Golgi-kompleks foruten tallrike andre cytoplasmatiske organeller. I de siste stadier av profasen (di- plotene og diakinesis) økte kromosomenes elektrontetthet ytterligere, nucleolus ble vanligvis svært framtredende, og cytoplasma var gjerne sterkt vesiculert.

De sekundære spermatocytter viste en karakteristisk, ofte noe uregelmessig kjerne med større perifere partier av fortettet kromatin. I cytoplasma kunne en ofte se to, tilsynelatende atskilte Golgi-kom- plekser.

Samtlige av de omtalte celletyper kunne påvises fra midten av januar til slutten av mai. Fra og med midten av juni syntes Spermatogenesen å stoppe opp relativt tidlig i profasen av først meiotiske deling, idet en nå ikke kunne registrere mer avanserte celletyper enn primære spermatocytter i zygotene.