A study of meiosis and spermiogenesis in the testicular lobes of Antiteuchus tripterus (Heteroptera : Pentatomidae)

An analysis of testicular morphology and spermatogenesis in the Heteroptera species Antileuchus tripterus (Pentatomidae) revealed that these traits differ from that recorded for other species of the same family. The testes of A. tripterus have only six lobes, while other species of the same family typically have seven lobes, including a compound lobe, i.e., a lobe containing another in its lumen. A study of meiosis and sperm structure in the different lobes of A. tripterus revealed a conventional meiosis in the lobes numbered one to three. In lobe four, however, prophase I spermatocytes exhibit the morphological characteristics of the so called diffuse stage and are larger than those in lobes 1-3 in this and the remaining phases of meiosis. Thus, the resulting spermatids are not only larger but also their head is morphologically different. Lobe 5 exhibits characteristies known from other Pentatomidae species such as an uneven distribution of chromatin to the daughter cells, which give rise to cells of different sizes. This lobe forms spermatozoa of different sizes. Lobe 6, contained within lobe 5, differs from it by having larger cells at a stage similar to the so called diffuse and spermatid tails with cross divisions, which are not found in other lobes and unreported in the literature.

Study of acrosome formation, interspecific and intraspecific, in the testicular lobes of some pentatomid species

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Pattern of silver nitrate-staining during meiosis and spermiogenesis in testicular lobes of Antiteuchus tripterus (Heteroptera: Pentatomidae)

The pattern of silver nitrate (Ag)-staining differed among testicular lobes of Antiteuchus tripterus. In general, these differences are in regard to the number, size, shape, coloring intensity, and location of the stained bodies or masses, observed during meiosis and spermiogenesis. These characteristics were similar in lobes 1-3. Lobes 4-6, however, differed from each other and from lobes 1-3 as well. Because the Ag-staining method is specific for nucleolar organizing regions and nucleolar material, the observations in meiosis of lobes 1-3 suggested the presence of a single pair of nucleolar organizing region-bearing chromosomes in A. tripterus, as previously found in other Pentatomidae species. In general, the amount of Ag-stained material seen in meiosis of the testicular lobes 1-3 of A. tripterus is smaller than in the other lobes. The differences among lobes observed during spermiogenesis included a striking variation in morphology of the Ag-stained material found in the head and tail of the spermatids. Given that the key role of the nucleolar material is to participate in protein synthesis, interlobular variations seem to be related to the different functions attributed to each lobe (reproduction to lobes 1-3 and basically nutrition to lobes 4-6). To our knowledge, this is the first time that the nucleolar material was studied in each testicular lobe during spermatogenesis. The present observations encourage further studies since, in addition to being of basic biological interest, several Pentatomidae species are agricultural pests and added knowledge of their biology, mainly in reproduction, may be important for the development of control strategies. ©FUNPEC-RP.

Comparative study of spermatogenesis and nucleolar behavior in testicular lobes of Euschistus heros (Heteroptera: Pentatomidae)

In some testicular lobes of the Pentatomidae there may be occurrence of atypical spermatogenesis or polymegaly, leading to the production of nonfertile sperm. The comparative analysis of spermatogenesis and nucleolar behavior in testicular lobes of Euschistus heros showed cells with polymegaly in lobes 4 and 6. Generally, when these lobes are present in the same individual, there is also the formation of atypical cells in the flanking lobe. Such characteristic was not seen in E. heros. However, differences regarding the concentration of heteropyknotic chromatin and silver-positive bodies in this lobe deserve attention. This study explored the literature and demonstrated the prevalence of some lobes in the formation of differentiated cells. It was also found in the literature that there is an association of the chromocenter with the nucleolus in several species of Pentatomidae, but in E. heros this association does not appear to occur. © 2010 Hederson Vinicius de Souza and Mary Massumi Itoyama.

Meiotic chromosomes and nucleolar behavior in testicular cells of the grassland spittlebugs Deois flavopicta, Mahanarva fimbriolata and Notozulia entreriana (Hemiptera, Auchenorrhyncha)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Características morfológicas de vermes adultos machos e fêmeas de Schistosoma mansoni recuperados de camundongos desnutridos e deficientes em óxido nítrico

Esquistossomose e desnutrição são graves problemas de saúde pública nos países em desenvolvimento. A esquistossomose provoca uma série de morbidades, que é influenciada, em grande maioria, pela natureza do estímulo à resposta imunológica e ao estado nutricional do hospedeiro. Durante a infecção esquistossomótica, a resposta imune produz citocinas que são liberadas e estimulam a produção de óxido nítrico. Numerosos estudos demonstraram que o estado nutricional e a resposta imune afetam as características fenotípicas dos vermes adultos. No entanto, se o óxido nítrico desempenha um papel neste fenômeno é desconhecido. Neste estudo, os camundongos do tipo selvagem (grupo controle) e camundongos knockout com deficiência na produção de óxido nítrico foram alimentados com uma dieta comercial (UNILAB) ou uma dieta básica regional, dieta com baixa concentração de proteína (7,87%). Por meio de um sistema digital de análise de imagem (Image Pro Plus, USA) e microscopia confocal, estudou-se a morfologia da ventosa oral, tegumento e o sistema reprodutor de vermes machos e fêmeas. Vermes machos e fêmeas recuperados de camundongos desnutridos com deficiência de oxido nítrico mostraram descamação do tegumento. A superfície dorsal de vermes desnutridos machos apresentaram tubérculos irregulares, distribuídos de forma desigual, e escassos. O sistema reprodutivo de vermes fêmeas desnutridas não demonstrou alterações morfológicas. No entanto, os machos deste grupo exibiram menor número de células no processo de diferenciação dentro dos lobos testiculares. Em conclusão, nossos resultados sugerem que a deficiência de produção de óxido nítrico não induz alterações morfológicas em nível do tegumento e do sistema reprodutor de vermes machos. Em contraste, a desnutrição é responsável por tais alterações morfológicas, principalmente no sistema reprodutivo e na ventosa oral.

Características morfológicas de vermes adultos de Schistosoma mansoni Sambon, 1907 recuperados de camundongos alimentados com dieta hiperlípidíca na fase crônica da infecção esquistossomótica. Análise por microscopia de campo claro e confocal

Estudos em animais experimentais evidenciaram associações significativas entre esquistossomose mansoni e hipercolesterolemia. Estudos in vitro e in vivo já demonstraram que o colesterol é essencial para Schistosoma mansoni, embora este não tenha capacidade de sintetizá-lo. A captação é realizada a partir do ambiente (cultivo ou hospedeiro) através do tegumento. O colesterol está envolvido nos mecanismos de evasão do helminto contra a resposta imunológica, além de poder participar na modulação da sinalização celular e reprodução, estimulando os órgãos reprodutores dos helmintos adultos como observado na fase aguda da infecção experimental. Este trabalho tem como objetivo avaliar se o mesmo fenômeno ocorre na fase crônica. Os helmintos foram recuperados de dez camundongos submetidos à dieta hiperlipídica ou padrão (controle) foram corados pelo carmin cloridrico e montados, individualmente, em lâmina histológica com bálsamo do Canadá. A preparação foi analisada por microscopia de campo claro nos seguintes caracteres: tegumento e o sistema reprodutor nos vermes machos (lobos testiculares, vesícula seminal, lobos testiculares supranumerários e canal ginecóforo) e, nas fêmeas (ovário, oótipo, útero, ovo, glândulas vitelínicas e espermateca). Posteriormente, algumas lâminas foram separadas para visualização pela microscopia confocal dos órgãos do sistema reprodutores acima descritos. Apesar de ter sido observado uma maior quantidade de espermatozoides, uma maior quantidade de oócitos sendo liberados no grupo da dieta, não houve diferença estatística significativa (p>0,05) entre os grupos analisados. Houve um aumento na oogênese como observado na fase aguda. Dessa forma, o colesterol pode estar relacionado com a estimulação na atividade dos órgãos reprodutores dos helmintos adultos na fase crônica da infecção.

Comparative analysis of heteropyknotic chromatin and silver-stained material in Platycarenus umbractulatus (Pentatomidae: Discocephalinae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Comparative analysis of the testes and spermatogenesis in species of the family Pentatomidae (Heteroptera)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Meiosis, spermatogenesis and nucleolar behavior in the seminiferous tubules of Alydidae, Coreidae and Rhopalidae (Heteroptera) species.

We studied the karyotype, spermatogenesis and nucleolar activity at spermatogenesis in five species of Heteropera: Hyalymenus sp and Neomegalotomus pallescens, Alydidae; Catorhintha guttula and Hypselonotus fulvus, Coreidae; and Niesthrea sidae, Rhopalidae. They showed a red (Alydidae) or orange (Coreidae and Rhopalidae) membrane covering the testes, which consisted of seven testicular lobes, except in N. pallescens, which had only five. All the species had m-chromosomes, an X0 sex chromosome system and 10 (Hyalymenus sp, N. pallescens, and N. sidae), 16 (H. fulvus) or 22 (C. guttula) autosomes. Similar to the other species described to date, all these species showed holocentric chromosomes, interstitial chiasmata in most autosomes, and autosomes dividing reductionally in the first meiotic division and equationally in the second, while sex chromosomes, divided equationally and reductionally in the first and second meiotic divisions, respectively. In addition, we observed that the sex chromosome is heteropycnotic at prophase and that heteropycnotic chromosomal material is found in the nuclei at spermatogenesis; variation in size, shape and location of the nucleolar material occurs during spermatogenesis, denoting a variable degree of activity in the different stages.

Estudo morfológico dos testículos com ênfase na análise da espermatogênese e ultraestrutura de espécies aquáticas de Heteroptera

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Relacionamento filogenético de espécies pertencentes às famílias Coreidae e Pentatomidae (Heteroptera) a partir dos genes mitocondriais COI, 16S e nuclear 18S

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Development of the male reproductive system in Callinectes ornatus Ordway, 1863 (Brachyura: Portunidae)

This study describes the histology and histochemistry of the male reproductive system in Callinectes ornatus, comparing juvenile and adult developmental stages. We also analyzed changes in the gonadosomatic (GSI) and hepatosomatic (HSI) indices, and the weights of the testis and vas deferens during the development. The results showed that all stages, beginning with the juvenile (JUV), through developing (DEV) and mature (MAT) adult males of C. ornatus produce sperm and spermatophores. During development, testicular lobes showed the same characteristics of production and release of sperm into the seminiferous duct. The vas deferens showed little histological and histochemical change in the epithelium in juvenile and adult males. The differences consisted of the larger amount of secretion in MAT males compared to JUV and DEV ones. The chemical composition of the seminal fluid was similar, but MAT males produced a more homogeneous secretion. Morphological and physiological maturation are not synchronized in C. ornatus, since JUV males produced spermatophores similar to those in DEV and MAT males. However, these JUV are not yet able to reproduce, since they still have the abdomen attached to the cephalothoracic sternum. The increase of the GSI during development was significant for MAT males, and is related to the production of sufficient volume of seminal fluid to form the sperm plug in the female seminal receptacle. The HSI decreased from DEV to MAT adult stages, indicating that reserves from the hepatopancreas are used to develop the reproductive system after the pubertal molt.

Relações filogenéticas das famílias Coreidae e Pentatomidae (Heteroptera: Pentatomomorpha) baseadas nas sequências de genes mitocondriais (Cyt b, COI e 16S), nucleares (28S e 18S) e informações morfológicas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Morphological aspects of the testes of 18 species of terrestrial of Heteroptera from Northwestern Sao Paulo (Brazil)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)