家犬（Canis familiaris）、狼（Canis lupus）嗅觉系统研究

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家犬(canis familiaris)是一种家养犬科动物，经过人类驯化，大约在15000年前，由狼进化而来。狼(Canis lupus)，家犬的祖先，在行为和生理方面都表现出对野外生活的适应性，它拥有不容侵犯的领域。本研究用组织学和免疫组织化学方法，对不同性别的幼年和成年家犬的嗅球的组织学结构以及这些结构中c-Fos蛋白的表达进行研究，以探讨家犬嗅觉系统的发育过程和嗅觉系统的结构和功能在年龄、性别之间的差异。本研究还利用分子生物学方法，对家犬和狼的嗅觉受体基因进行比较研究，以探讨驯化对家犬嗅觉受体基因的影响，并通过与其它物种的比较，初步探讨狼和家犬嗅觉灵敏的原因。研究结果表明： 1.嗅球呈卵圆形，位于筛骨的后方，脑的最前部。嗅球的结构从外到内可以分为：嗅神经层(ONL，olfactory nerve layer)、嗅小球层(GL，glomeruli layer)、外网丛层(EPL，externalplexiform layer)、僧帽细胞层(ML，mitral cell layer,)、内网丛层(IPL，internal plexiform layer)和颗粒细胞层(GRL，granule cell layer)。嗅球接受嗅觉上皮神经元通过轴突传来的嗅觉信号，并与这些轴突在嗅小球处发生突触联系，实现信息的传递。 2.在幼年家犬中，嗅球的基本结构已经出现，已经有很明显的分层结构。说明幼年家犬已经具备基本的嗅觉能力。统计学分析表明，幼年家犬嗅球各层的宽度未出现性二型分化P>0.05)；嗅小球层的细胞密度存在极显著的性别差异(P<0.01)，幼年雌性家犬该层的细胞密度明显偏高，这可能表明雌性家犬嗅小球层的结构发育较快。其余各层的细胞密度，在雌雄幼年家犬之间，未发现显著的差异(P>0.05)。一些层次的细胞密度由高到低的顺序为GRL>GL>ONL>EPL。 3.在成年家犬中，嗅球各个层次的宽度和细胞密度(除僧帽细胞层)也没有显著的性别差异(P>0.05)。但雌性家犬单位视野内僧帽细胞的数量显著高于雄牲家犬(P<0.05)，僧帽细胞的形态在雌雄动物之间也有很大的不同，雌性家犬的僧帽细胞胞体呈帽状，突起较为明显，胞质染色较深，雄性家犬僧帽细胞体约呈卵圆形，胞体颜色较浅。僧帽细胞是嗅球中的重要输出性神经元，也是嗅球中最大的细胞，它在雌雄动物之间的显著差异，可能会造成雌雄动物之间嗅觉能力的差异。各层次的细胞密度高低顺序与幼年家犬的一致。 4.幼年和成年家犬嗅球结构的比较发现，成年家犬的嗅球体积、重量和各个层次的厚度相对于幼年家犬都显著的增加，细胞密度随着年龄的增长明显降低，两者之间的差异都达到了显著或极显著的水平。这表明，幼年到成年的过程中，嗅球的结构也处在不断的发育和完善过程之中。 5.免疫组化结果显示，幼年家犬嗅球的各个层次中均有c-Fos蛋白的表达，嗅小球层的表达率存在明显的性别差异(P<0.05)，其它各层的表达率在雌雄动物之间无明显差异(P>0.05)。阳性细胞主要集中在颗粒细胞层，僧帽细胞层和嗅小球层。表达率由高到低依次为ML>GRL>EPL>GL>ONL。 6.成年家犬嗅球的各个层次中也都有较多的c-Fos蛋白的表达，各层的表达率也没有显著的性别差异。阳性细胞的分布情况与幼年家犬的类似，在颗粒细胞层发现层状分布。表达率顺序为ML>EPL>ONL>GL>GRL。 7.成年家犬和幼年家犬相比，嗅球中阳性细胞染色更加清晰，数目也更多，表达率显著增高。而幼年家犬的阳性神经元的颜色较浅，模糊不清晰。这说明，在幼年时期，嗅球的神经元主要处在发生和发育过程之中，凋亡的事件相对较少，记忆能力相对较差。到了成年阶段，家犬嗅球神经元的活动变得更加活跃，嗅觉系统也发展的更为完善，c-Fos的大量表达，可能说明成年家犬嗅球中的细胞具有更强的学习记忆功能。 8.分子生物学实验研究表明，家犬的嗅觉受体基因中假基因的比例比狼的偏高，但没有显著的差异(X2=1.388，P=0.239>0.05)。这说明，虽然家犬是家养动物，通过人的驯化，由狼进化而来，但驯养并未导致明显的嗅觉受体基因退化现象，这可能与驯化的目的有关。与其它一些物种相比，家犬和狼的假基因比例明显偏低，说明家犬和狼具有更为灵敏的嗅觉。

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作者
韦钦国;
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作者单位

曲阜师范大学;

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授予单位曲阜师范大学;
学科动物学
授予学位硕士
导师姓名张洪海;
年度 2008
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类感觉器官（分析器）;
关键词
家犬; 狼; 嗅觉; 驯化;

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