МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕМОЦИТОВ НИМФ И ИМАГО BLAPTICA DUBIA (SERVILLE, 1839)
Аннотация
Цель исследования. Проанализировать изменения состава форменных элементов гемолимфы и их морфологические характеристики у Blaptica dubia с возрастом. Определить взаимосвязь сферулоцитов и серповидных клеток.
Материалы и методы. Проведены количественные и морфологические исследования гемоцитов имаго и нимф 1-4 возрастов Blaptica dubia с применением световой микроскопии и атомно-силовой микроскопии. Измерение клеток, ядер и гранул осуществляли с помощью программного обеспечения NIS-Elements и Nova. Для идентификации отдельных типов клеток применяли цитохимические тесты с нейтральным красным и альциановым синим.
Результаты. В данном исследовании приведена классификация гемоцитов Blaptica dubia, основанная на морфологических и цитохимических особенностях клеток. Проанализирована динамика соотношения гемоцитарных типов у 6 нимф четырех возрастов и 6 имаго, уделено особенное внимание периоду, когда происходит линька. Идентифицированы и описаны 7 гемоцитарных типов: прогемоциты, плазмоциты, гранулоциты, вермициты, сферулоциты, коагулоциты и серповидные клетки. Преобладающим гемоцитарным типом нимф являются стволовые клетки – прогемоциты, а также сферулоциты. По мере взросления доля прогемоцитов падает и возрастает количество плазмоцитов и гранулоцитов. В момент выхода из оотеки и в период линьки доля сферулоцитов может увеличиваться до 35%. Благодаря изучению гемоцитарного состава у нимф разного возраста выявлены промежуточные клеточные типы и представлены возможные пути их превращений. Обнаружены необычные серповидные гемоциты, ранее считавшиеся уникальными для Gromphadorhina portentosa. Впервые проведен цитохимический тест, позволяющий отследить происхождение серповидных клеток от сферулоцитов.
Скачивания
Литература
Список литературы
Гребцова Е. А. Морфофункциональная характеристика и осморегуляторные реакции гемоцитов представителей отряда Dictyoptera: диссертация ... кандидата биологических наук: 03.03.01 / Гребцова Елена Александровна; [Место защиты: Белгород. гос. аграр. ун-т им. В.Я. Горина]. Белгород, 2017. 184 с.
Присный А.А. Сравнительный анализ морфофункционального статуса клеточных элементов циркулирующих жидкостей беспозвоночных животных: дис. … докт. биол. наук: 03.03.01 / Присный Андрей Андреевич. Белгород, 2016. 403 с.
Ashhurst D. E. Histochemical properties of the spherulocytes of Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae) // International Journal of Insect Morphology and Embryology. 1982. Vol. 11. P. 285-292. https://doi.org/10.1016/0020-7322(82)90017-4
Akesson B. Observations on the haemocytes during the metamorphosis of Calliphora erythrocephala (Meig.) // Ark. Zool. 1954. Vol. 6, №12. P. 203-11.
Ben Dhahbi A., Chargui, Y., Boulaaras S.M., Ben Khalifa S., Koko W. and Alresheedi F. Mathematical Modelling of the Sterile Insect Technique Using Different Release Strategies. Mathematical Problems in Engineering. 2020. P.1-9.
Brehélin M., Zachary D., Hoffmann J.A. A comparative ultrastructural study of blood cells from nine insect orders // Cell Tissue Res. 1978. V.195. P. 45–57. https://doi.org/10.1007/BF00233676
Browne N., Heelan M., Kavanagh K. An analysis of the structural and functional similarities of insect hemocytes and mammalian phagocytes // Virulence 2013. Vol. 4. P.597–603. https://doi.org/10.4161/viru.25906
Burns K. A., Gutzwiller L. M., Tomoyasu Y., Gebelein B. Oenocyte development in the red flour beetle Tribolium castaneum // Development genes and evolution. 2012. Vol. 222, №2. P. 77-88. https://doi.org/10.1007/s00427-012-0390-z
Csordás G., Grawe F., Uhlirova M. Eater cooperates with multiplexin to drive the formation of hematopoietic compartments // eLife. 2020. Vol. 9. e57297. https://doi.org/10.7554/eLife.57297
Day M. F. The occurrence of mucoid substances in insects // Australian Journal of Biological Sciences. 1949. Vol. 2, № 4. P. 421-427.
Dennell R. A study of an insect cuticle; the larval cuticle of Sarcophaga falculata Pand. (Diptera) // Proc R Soc Lond B Biol Sci. 1946. Vol. 133. P. 348-373. https://doi.org/10.1098/rspb.1946.0017
Dubovskiy I., Kryukova N., Glupov V., Ratcliffe N. Encapsulation and nodulation in insects // Invertebrate Survival Journal. 2016. Vol. 13. P. 229-246.
Gupta A. P. The Identity of the So-called Crescent Cell in the Hemolymph of the Cockroach, Gromphadorhina portentosa (Schaum) (Dictyoptera: Blaberidae) // Cytologia. 1985. Vol. 50. P. 739-745.
Gupta A. P., Sutherland D. J. Observations on the spherule cells in some Blattaria (Orthoptera) // Bull. ent. Soc. Am. 1965. Vol. 11. P. 161.
Gupta A.P., Sutherland D.J. Phase contrast and histochemical studies of spherule cells in cockroaches (Dictyoptera) // Ann Entomol Soc Am. 1967. V. 60, №3. P. 557-565. https://doi.org/10.1093/aesa/60.3.557
Ermak M. V., Matsishina N. V., Fisenko P. V., Sobko O. A. and Volkov D. I. Ontogenetic features of the morphology of hemolymph cells in Henosepilachna vigintioctomaculata (Coleoptera: Coccinellidae) as an indicator of biodiversity // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2022. 042057. https://doi.org/10.1088/1755-1315/981/4/042057
Hackman R.H. Studies on chitin. I. Enzymic degradation of chitin and chitin esters // Aust J Biol Sci. 1954. Vol. 7, № 2. P. 168-78. https://doi.org/10.1071/bi9540168
İzzetoğlu S., Yıkılmaz M., Turgay-İzzetoğlu G. Ultrastructural characterization of hemocytes in the oriental cockroach Blatta orientalis (Blattodea: Blattidae) // Zoomorphology. 2022. V. 141. P. 95-100. https://doi.org/10.1007/s00435-021-00550-4
Jones J. C. Forms and functions of insect hemocytes. // Invertebrate Immunity, eds. K. Maramorosch and R. E. Shoppe. 1975. P. 119-129.
Kolundžić E., Kovačević G., Špoljar M., Sirovina D. A comparison of hemocytes in Phasmatodea and Blattodea species // Entomol News. 2018. V.127. P.471–477. https://doi.org/10.3157/021.127.0510
Kwon H., Bang K., Cho S. Characterization of the hemocytes in larvae of Protaetia brevitarsis seulensis: involvement of granulocyte- mediated phagocytosis. // PLoS ONE. 2014. Vol. 9. P. 1–12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103620
Liegeois S., Ferrandon D. An atlas for hemocytes in an insect // eLife. 2020 Vol. 9. https://doi.org/10.7554/eLife.59113
Lubawy, J., Słocińska, M. Characterization of Gromphadorhina coquereliana hemolymph under cold stress // Sci Rep. 2020. Vol. 10, 12076. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68941-z
Majumder J., Ghosh D., Agarwala B.K. Haemocyte Morphology and Differential Haemocyte Counts of Giant Ladybird Beetle Anisolemnia dilatata (F.) (Coleoptera:Coccinellidae): A Unique Predator of Bamboo Woolly Aphids // Current Science. 2017. Vol. 112, №1. P. 160-164.
Mase A., Augsburger J., Brückner K. Macrophages and their organ locations shape each other in development and homeostasis—A Drosophila perspective // Front. Cell Dev. Biol. 2021. Vol. 9, 630272.
Ratcliffe N. A. Spherule cell-test particle interactions in monolayer cultures of Pieris brassicae hemocytes // Journal of Invertebrate Pathology. 1975. Vol. 26, №2. P. 217–223. https://doi.org/10.1016/0022-2011(75)90052-X
Richardson R.T., Ballinger M.N., Qian F. Christman J.W., Johnson R.M. Morphological and functional characterization of honey bee, Apis mellifera, hemocyte cell communities // Apidologie. 2018. Vol. 49, №3. P. 397-410. https://doi.org/10.1007/s13592-018-0566-2
Ritter H. Blood of a Cockroach: Unusual Cellular Behavior // Science. 1965. P. 518-519.
Ruiz E., López C. M. and Rivas F. A. Comparison of hemocytes of V-instar nymphs of Rhodniusprolixus (Stål) and Rhodnius robustus (Larousse 1927), before and after molting // RFM. 2015. Vol. 63(1). P. 11-17. https://doi.org/10.15446/revfacmed. v63n1.44901
Stanley D., Haas E., Kim Y. Beyond Cellular Immunity: On the Biological Significance of Insect Hemocytes // Cells. 2023. Vol. 12(4), 599. https://doi.org/10.3390/cells12040599
Whitten J. M. Hemocytes and metamorphosing tissues in Sarcophaga bullata, Drosophila melanoqaster and other cyclorrhaphous Diptera // Journal of Insect Physiology. 1964. Vol.10, №3. P. 447-69.
References
Grebtsova E.A. Morfofunktsional’naya kharakteristika i osmoregulyatornye reaktsii gemotsitov predstaviteley otryada Dictyoptera [Morphofunctional characteristics and osmoregulatory reactions of hemocytes of representatives of the order Dictyoptera]. Belgorod, 2017, 184 p.
Prisnyy A.A. Sravnitel’nyy analiz morfofunktsional’nogo statusa kletochnykh elementov tsirkuliruyushchikh zhidkostey bespozvonochnykh zhivotnykh [Comparative analysis of the morphofunctional status of cellular elements of circulating fluids of invertebrate animals]. Belgorod, 2016, 403 p.
Ashhurst D. E. Histochemical properties of the spherulocytes of Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae). International Journal of Insect Morphology and Embryology, 1982, vol. 11, pp. 285-292. https://doi.org/10.1016/0020-7322(82)90017-4
Akesson B. Observations on the haemocytes during the metamorphosis of Calliphora erythrocephala (Meig.). Ark. Zool., 1954, vol. 6, no. 12, pp. 203-11.
Ben Dhahbi A., Chargui, Y., Boulaaras S.M., Ben Khalifa S., Koko W. and Alresheedi F. Mathematical Modelling of the Sterile Insect Technique Using Different Release Strategies. Mathematical Problems in Engineering, 2020, pp. 1-9.
Brehélin M., Zachary D., Hoffmann J.A. A comparative ultrastructural study of blood cells from nine insect orders. Cell Tissue Res., 1978, vol. 195, pp. 45–57. https://doi.org/10.1007/BF00233676
Browne N., Heelan M., Kavanagh K. An analysis of the structural and func-tional similarities of insect hemocytes and mammalian phagocytes. Virulence, 2013, vol. 4, pp. 597–603. https://doi.org/10.4161/viru.25906
Burns K. A., Gutzwiller L. M., Tomoyasu Y., Gebelein B. Oenocyte development in the red flour beetle Tribolium castaneum. Development genes and evolution, 2012, vol. 222, no. 2, pp. 77-88. https://doi.org/10.1007/s00427-012-0390-z
Csordás G., Grawe F., Uhlirova M. Eater cooperates with multiplexin to drive the formation of hematopoietic compartments. eLife, 2020, vol. 9, e57297. https://doi.org/10.7554/eLife.57297
Day M. F. The occurrence of mucoid substances in insects. Australian Journal of Biological Sciences, 1949, vol. 2, no. 4, pp. 421-427.
Dennell R. A study of an insect cuticle; the larval cuticle of Sarcophaga falculata Pand. (Diptera). Proc R Soc Lond B Biol Sci., 1946, vol. 133, pp. 348-373. https://doi.org/10.1098/rspb.1946.0017
Dubovskiy I., Kryukova N., Glupov V., Ratcliffe N. Encapsulation and nodulation in insects. Invertebrate Survival Journal, 2016, vol. 13, pp. 229-246.
Gupta A. P. The Identity of the So-called Crescent Cell in the Hemolymph of the Cockroach, Gromphadorhina portentosa (Schaum) (Dictyoptera: Blaberidae). Cytologia, 1985, vol. 50, pp. 739-745.
Gupta A. P., Sutherland D. J. Observations on the spherule cells in some Blattaria (Orthoptera). Bull. ent. Soc. Am., 1965, vol. 11, p. 161.
Gupta A.P., Sutherland D.J. Phase contrast and histochemical studies of spherule cells in cockroaches (Dictyoptera). Ann Entomol Soc Am., 1967, vol. 60, no. 3, pp. 557-565. https://doi.org/10.1093/aesa/60.3.557
Ermak M. V., Matsishina N. V., Fisenko P. V., Sobko O. A. and Volkov D. I. Ontogenetic features of the morphology of hemolymph cells in Henosepilachna vigintioctomaculata (Coleoptera: Coccinellidae) as an indicator of biodiversity. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2022, 042057. https://doi.org/10.1088/1755-1315/981/4/042057
Hackman R.H. Studies on chitin. I. Enzymic degradation of chitin and chitin esters. Aust J Biol Sci., 1954, vol. 7, no. 2, pp. 168-78. https://doi.org/10.1071/bi9540168
İzzetoğlu S., Yıkılmaz M., Turgay-İzzetoğlu G. Ultrastructural characterization of hemocytes in the oriental cockroach Blatta orientalis (Blattodea: Blattidae). Zoomorphology, 2022, vol. 141, pp. 95-100. https://doi.org/10.1007/s00435-021-00550-4
Jones J. C. Forms and functions of insect hemocytes. Invertebrate Immunity, eds. K. Maramorosch and R. E. Shoppe. 1975, pp. 119-129.
Kolundžić E., Kovačević G., Špoljar M., Sirovina D. A comparison of hemocytes in Phasmatodea and Blattodea species. Entomol News, 2018, vol. 127, pp. 471–477. https://doi.org/10.3157/021.127.0510
Kwon H., Bang K., Cho S. Characterization of the hemocytes in larvae of Protaetia brevitarsis seulensis: involvement of granulocyte- mediated phagocytosis. PLoS ONE, 2014, vol. 9, pp. 1–12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103620
Liegeois S., Ferrandon D. An atlas for hemocytes in an insect. eLife, 2020, vol. 9. https://doi.org/10.7554/eLife.59113
Lubawy, J., Słocińska, M. Characterization of Gromphadorhina coquereliana hemolymph under cold stress. Sci Rep., 2020, vol. 10, 12076. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68941-z
Majumder J., Ghosh D., Agarwala B.K. Haemocyte Morphology and Differential Haemocyte Counts of Giant Ladybird Beetle Anisolemnia dilatata (F.) (Coleoptera:Coccinellidae): A Unique Predator of Bamboo Woolly Aphids. Current Science, 2017, vol. 112, no. 1, pp. 160-164.
Mase A., Augsburger J., Brückner K. Macrophages and their organ locations shape each other in development and homeostasis—A Drosophila perspective. Front. Cell Dev. Biol., 2021, vol. 9, 630272.
Ratcliffe N. A. Spherule cell-test particle interactions in monolayer cultures of Pieris brassicae hemocytes. Journal of Invertebrate Pathology, 1975, vol. 26, no. 2, pp. 217–223. https://doi.org/10.1016/0022-2011(75)90052-X
Richardson R.T., Ballinger M.N., Qian F. Christman J.W., Johnson R.M. Morphological and functional characterization of honey bee, Apis mellifera, hemocyte cell communities. Apidologie, 2018, vol. 49, no. 3, pp. 397-410. https://doi.org/10.1007/s13592-018-0566-2
Ritter H. Blood of a Cockroach: Unusual Cellular Behavior. Science, 1965, pp. 518-519.
Ruiz E., López C. M. and Rivas F. A. Comparison of hemocytes of V-instar nymphs of Rhodniusprolixus (Stål) and Rhodnius robustus (Larousse 1927), before and after molting. RFM, 2015, vol. 63(1), pp. 11-17. https://doi.org/10.15446/revfacmed. v63n1.44901
Stanley D., Haas E., Kim Y. Beyond Cellular Immunity: On the Biological Significance of Insect Hemocytes. Cells, 2023, vol. 12(4), 599. https://doi.org/10.3390/cells12040599
Whitten J. M. Hemocytes and metamorphosing tissues in Sarcophaga bullata, Drosophila melanoqaster and other cyclorrhaphous Diptera. Journal of Insect Physiology, 1964, vol. 10, no. 3, pp. 447-69.
Просмотров аннотации: 172 Загрузок PDF: 112
Copyright (c) 2023 Elena A. Grebtsova, Andrey A. Prisnyi
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
