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Type: TESE
Title: Estudo ultraestrutural e citoquimico da espermiogenese de percevejos da familia pentatomidae (Hemiptera)
Author: Fernandes, Adrienne de Paiva
Advisor: Báo, Sonia Nair
Abstract: Resumo: Percevejos fitófagos (Hemiptera, Pentatomidae) são as principais pragas de colheitas economicamente importantes ao redor do mundo. Entre os pentatomídeos pragas de leguminosas, o percevejo verde Nezara viridula talvez seja o mais importante, bem como as espécies do gênero Acrosternum. Portanto, a caracterização estrutural e ultraestrutural do espermatozóide destes insetos poderá ser importante futuramente para programar e direcionar o controle bioquímico destas pragas, bem como para a manipulação genética de populações através de machos estéreis e semi-estéreis. A espermiogênese assim como o espermatozóide de Acrosternum aseadum e Nezara viridula são muito semelhantes e portanto, foram descritos conjuntamente. A espermiogênese envolve a elongação nuclear, a condensação da cromatina, a formação do acrosoma, e o desenvolvimento flagelar, com a formação do axonema bem como dos derivados mitocondriais. Durante as fases iniciais da espermátide, o núcleo se parece com o núcleo de uma célula somática. O citoplasma circundante apresenta um complexo de Golgi bem desenvolvido, o qual é impregnado por tetróxido de ósmio - iodeto de potássio no "cis Golgi network", em cisternas cis e em várias vesículas do "trans Golgi network". O produto de reação de atividade fosfatase ácida e glicose-6-fosfatase é observado principalmente na porção "1rans network" do complexo de Golgi. O complexo de Golgi contribui para a formação do acrosoma. Primeiro um grânulo pró-acrosomal é formado pela fusão de vesículas oriundas do Golgi. Este grânulo se ancora no núcleo e sofre diferenciação simultaneamente com o núcleo e o flagelo. O núcleo sofre uma condensação gradual da cromatina com um aumento em sua ele1rondensidade. Durante a sua compactação a cromatina apresenta um aspecto fibrilar, o qual evolui para um arranjo paracristalino e então se toma muito compactada e ele1ron densa. Em espermátides jovens pode ser visto o adjunto do centriolo localizado posteriormente ao núcleo, na região de implantação do flagelo. Próximo ao adjunto do centriolo observamos um bastão ele1ron denso, o qual apresenta marcação positiva com anticorpos para as tubulinas a, J3 e total, e cuja a marcação desaparece nos estádios finais da espermiogênese, sugerindo uma função como cen1ro organizador de microtúbulos. O axonema da espermátide contém uma variedade de elementos tubulares que persistem no espermatozóide. O axonema apresenta o padrão de 9+9+2 microtúbulos que mos1ram produtos de reação de atividade fosfatase ácida, glicose 6-fosfatase e tiamino pirofosfatase. Dois derivados mitocondriais, contendo duas es1ruturas paracristalinas flanqueiam o axonema. Esses derivados mitocondriais são conectados ao axonema por pontes, que juntamente com as estruturas paracristalinas são características sinapomórficas dos espermatozóides dos Heteroptera. Nas fases iniciais da espermiogênese pode ser observado o produto de reação da atividade enzimática para glicose-6-fosfatase no nebenkem e para cito cromo C oxidase nas cristas dos derivados mitocondriais. Nos estádios finais de diferenciação algum produto de reação da atividade enzimática para tiamino pirofosfatase é observado nas estruturas paracristalinas. Assim, podemos observar que durante a espermiogênese de Acrosternum aseadum e Nezara viridula as espermátides sofrem modificações morfofuncionais que têm a participação do sistema complexo de Golgi-retículo endoplasmático, bem como de várias fosfatases e oxidases

Abstract: Phytophagous stink bugs (Hemiptera, Pentatomidae) are the main pests of economicaly important crops throughout the world. Among the several pentatomid pests of legume crops, the southem green stink bug Nezara viridula is perhaps the most imp0l1ant ones as well as the specie A. aseadum of the genus Acrosternul11. Thus, the structural and ultrastructural characterization of these insects spenl1atozoa will be velY imp0l1ant to programmes directed towards the biochemical control of insect pests and genetic manipulation of populations through sterile and semi-sterile males. The spelmiogenesis as well as the spennatozoon of Acroslernul11 aseadul11 and Nezara viridula were found to be very similar and were described together. The spenniogenesis involves nuclear elongation, chromatin condensation, acrosomal fOlmation, and flagellar development, along with fonnation of the axoneme as well as mitochondrial derivatives. During the early spennatid phase, the nucleus resembles that of a somatic cell. The sUITounding cytoplasm contained a well developed Golgi complex which was impregnated with tetroxide osmium potassium iodide on the cis Golgi network, cis cistemae and in several vesicles of the trans Golgi network. The acid phosphatase and glucose-6-phosphatase reaction products were observed mainly in the trans-most pOl1ion of the Golgi complexo The Golgi complex contributes to the formation of the acrosome. Initially, a proacrosomal granule is formed; it is attached to the nucleus and undergoes differentiation simultaneously with the nucleus and the flagellum. The nucleus undergoes a gradual chromatin condensation with an increase in its electron density. During its condensation the chromatin presents a fibrillar aspect which turns into a paracristalline arrangement and then becomes very compact and electron dense. In ear1y spennatids the centriolar adjunct could be seen located posterior to the nucleus in the region of flagellum implantation. Near the centriolar adjunct we observed an electron dense rod that presents positive labelling to antibodies against a, J3 and total tubulin, and this labelling disappears in the final stages of spermiogenesis, suggesting that this structure could be a microtubule organizing center. The spennatid axoneme contained a variety of tubular elements that persists in the spennatozoon. The axoneme has a 9+9+2 microtubular pattern that is reactive to acid phosphatase, glucose-6-phosphatase and thiamine pyrophosphatase. Two mitochondrial derivatives, containing two paraclystalline structures, flanked the axoneme. These mitochondrial derivatives are connected to the axoneme by bridges that together with the paracrystalline structures are synapomorphic characteristics of Heteropteran spermatozoa. ln the early phase of spenniogenesis the glucose-6 phosphatase reaction product was found on the N ebenkem; and cytocht.ome-C oxidase reaction product occurs on the cristae of the mitochondrial derivatives. Ln the final stages of differentiation some reaction product for thiamine was observed on the paracrystalline structures. In conclusion, it is clear that during spermiogenesis of AcroslernU111 aseadum and Nezara viridula, the spermatids undergo morphofunctional modification involving participation of the Golgi complex-endoplasmic reticulum system, as well as of several phosphatases and oxidases
Subject: Ultraestrutura (Biologia)
Espermatozóides
Citoquímica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1999
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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