Abstracts zur  Endosymbiose:

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  • Müller, J. (1969): Untersuchungen über die intrazelluläre Symbiose einiger Aetalionidae, Eurymelidae und Cicadellidae (Homoptera - Auchenorrhyncha). - Zool. Jb. Syst. 96: 558-608.

Summary
Studies on endosymbiosis in some Aetalionidae, Eurymelidae and Cicadellidae (Homoptera - Auchenorrhyncha)
The anatomical relations between 30 cicadomorph Auchenorrhyncha, especially australian, aethiopical und neotropical Aetalionidae, Eurymelidae and Cicadellidae and their endosy ,mbiontic microorganisms are comparatively representefd. 28 (+ 1?) species contain two, one has three symbionts either in mycetoms or in the fat body. Most of the microorganisms are already know chief- or auxiliary symbionts of the other Cicadoids; only two new companian symbionts are found in the Thymbrini and Gyponini. Also the transmission of the symbionts passes in the common manner through cuneate cells of the distal end of the oocytes.
The very different forms of fat tissue colonization by the (so called) yeasts are set in a termed order for better comparison in anatomical and histological studies. The frequent appearence of  degenerative alterations in auxilliary symbionts of Eurymelidae and their mycetocytes and other anatomical abnormities are thoroughly studied and partly explained, either as effects of host ageing or of disloging by a new symbiont type.
The results confirm former reports and conceptions from the endosymbiosis of the Cicadina for members of hitherto not investigated families and regions too.

Zusammenfassung
1. In einer vergleichend-anatomischen Untersuchung werden die symbiontischen Verhältnisse von 30 Zikadenarten der Aetalionidae, Eurymelidae and Cicadellidae, insbesondere der australischen, und äthiopischen Regionen, mitgeteilt.
2. Außer zwei neuen Begleitsymbionten enthalten alle Arten bekannte Haupt- und Nebensymbionten, die das Fettgewebe und die Mycetome nach bekannten Verhältnissen besiedeln. Es sind 28 (+ 1?) Arten di- und eine trisymbiont. Die Erhalltung der Symbiontenkombination einer Art erfolgt durch Ovarialinfektion über Keilzellen.
3. Für die verschiedenartigen Fettgewebebesiedlungen mit Hefen werden für vergleichende Betrachtungen Abkürzungen vorgeschlagen.
4. Bisher nicht sicher geklärte "Veränderungen" im Nebensymbiontenbereich werden besonders nach Beschreibungen an Eurymeliden als Zerstörungen der Mycetocyten (bei alten Tieren) gedeutet und weitere Abweichungen vom normalen Bauplan des Wirtsorganismus (Sekretion, Parasitierung) kurz beschrieben.
Die Untersuchungsergebnisse bestätigen bisherige Befunde und Vorstellungen über die Zikadenendosymbiose.


  • Müller, J. (1971): Einfluß ökologischer Faktoren auf die endosymbiontischen Einrichtungen von Euscelis plebejus Fall. (Homoptera - Auchenorrhyncha). - Zool. Jb. Syst. 98: 372-396.

Summary
The growth of the body and of the mycetoms in the leafhopper E. plebejus was analysed morphometrically using the effects of different environmental factors.
Mycetoms do not grow allometrically. The bimycetoms increased more than the (rest of the) body only immediately after the last larval ecdysis (first day of 5th larval stage). High temperature (30°C), quantitative and qualitative differences of diet (one day hunger period, Dactylis-nutrition had a modifying effect on the seasonal forms of E. plebejus, especially on mycetoms and body length. Dactylis-nutrition inhibited their growth. 30°C (under long day conditions) caused partial inhibition of oviposition though normal eggs with symbionts were produced. After feeding on antibiotics, via the Vicia faba-phloem sap the beginning destruction of symbiotes was first apparent in t-mycetocytes (Hämalaun-Eosin-Orange G). The antibiotics did not affect all the mycetomalmicroorganisms synchronously. The most effective antibiotics were:
Actinomycin C (phytotoxic in 0,05 % and 0,1 %), Oxytetracyclin, Chloramphenicol. The other substances had no (Streptomycin due to nontransmission in Vicia-phloem sap) or only slight effects (Erythromycin, Penicillin) on the gram-negative bacteroids.

Zusammenfassung
1. Der bereits bekannte Saisondimorphismus der Kleinzikade Euscelis plebejus Fall. in Körpergröße, -färbung und Penisbau sowie ihre relativ gut bekannte Endosymbiose eröffneten die Möglichkeit, die Einwirkung verschiedener Umweltfaktoren auf das Wachstum der Mycetome in Beziehung zu Alter und Körperwachstum zu setzen (Abb. 1 und 6).
2. Im untersuchten Zeitraum zwischen (eintägigen) 4. Larvenstadien und (eintägigen) Imagines wurde das größte Mycetomwachstum zwischen dem L4- und L5-Stadium nachgewiesen (L4 bis 5 II in Abb. 4). Im darauffolgenden, gleich langen Zeitraum (von 5-6 Tagen) wird das Wachstum offenbar zugunsten der Oogenese und der damit eng gekoppelten Infektionsformenbildung stark eingeschränkt. Zu Beginn des 5. Larvenstadium ist das Organwachstum relativ (innerhalb weniger Stunden) am größten (L5 I bis L5 II in Abb. 4). Es ist dann bei den Weibchen größer als das Körperwachstum.
3. Dieser Entwicklungsverlauf lag bei den Weibchen vor, die vom Schlupf an durch Vicia faba ernährt und bei 20°-Kurztag (6/18) oder Langtag (!8/6) sowie bei 30°-Langtag gezüchtet wurden. An Dactylis glomerata ernährte LT-Tiere (18/6 bei 20°) zeigten bei wesentlich kleineren Körper- und Mycetommaßen gleiche Vorgänge. Bei den Männchen wurde nur unter 20°-Langtag (Vicia faba) stärkeres Mycetomwachstum nachgewiesen. Die Männchen hatten stets die kleineren Organe (und Körper).
4. Zwischen Mycetom- und Körperwachstum ließ sich mit Hilfe des Korrelationskoeffizienten kein signifikanter Zusammenhang nachweisen, obwohl der Augenschein dafür spricht (Abb. 5, 6). Möglicherweise läßt sich aber durch wesentlich umfangreicheres Material auch statistisch sichern, daß bei gleicher Körpergröße die Männchen jeweils kleinere Mycetome haben als die Weibchen.
5. Der modifizierende Einfluß von hohen Temperaturen (30°) sowie quantitativen und qualitativen Ernährungsunterschieden (einmalige Hungerperioden, Dactylis-Ernährung) auf Mycetom- und Körpergröße wurde (erneut) nachgewiesen. Die wachstumshemmende Wirkung war bei Dactylis-Ernährung am stärksten und bei 30° am kleinsten (Abb. 3). Die unter 30° im Langtag erfolgende Produktion symbiontenhaltiger Eier war mit einer starken Hemmung der Legetätigkeit verbunden, die aber nicht auf eine vermutete Störung der Endosymbionten und ihrer Infektionsformen zurückzuführen ist.
6. Oral über Vicia faba applizierte Antibiotika waren nach ihrer Wirkung in absteigender Reihe geordnet symbiontizid: Actinomycin C (schädigte aber schon in 0,01%iger Lösung stark die Pflanze), Oxytetratcyclin und Chloramphenicol. Die Wirkung von Erythromycin und Penicillin auf die gramnegativen Symbionten war sehr gering und von Streptomycin infolge Nichtleitung im Phloemsaft der Pflanze nicht nachzuweisen.
7. Die Symbiontenschädigung erfolgte sowohl in den t-Mycetocyten als auch in den a-Syncytien nicht synchron. Die t-Symbionten degenerieren vor den Hauptsymbionten (a).


  • Müller, J. (1972): Die intrazelluläre Symbiose der Zikaden mit Mikroorganismen. - Biol. Rdsch. 10(1): 46-57.

Zusammenfassung
Intrazellulare Mikroorganismen bei blut- und pflanzensaftsaugenden sowie holzfressenden Insekten komplettieren die einseitige Ernährung ihrer Wirte. Derartige Endosymbionten gelten als Nachkommen von ehemals freilebenden Bakterien. Sie haben durch langdauernde Isolierung in der ökologischen Nische "Wirtszelle" tiefgreifende Veränderungen erfahren. Die Endosymbiosen der Zikaden sind angesichts ihrer mannigfaltigen Einrichtungen repräsentativ für solche symbiontischen Beziehungen. - Die Endosymbioseforschung liefert Grundlagen und Hinweise für Systematik, Ökologie, Phytopathologie, Veterinär- und Humanmedizin, Mikrobiologie und Grundlagenforschung.


  • Müller, J. (1973): Untersuchungen zur Wirkung wechselnder Photoperioden auf die Infektionsformenbildung der a-Symbionten von Stenocranus minutus Fabr. (Homoptera - Auchenorrhyncha). - Zool. Jb. Syst. 100: 170-182.

  • Schematische Darstellung der Abhängigkeit der Oogenese und a.Infektionsformenbildung vom natürlichen und experimentellen Wechsel verschiedener Photoperioden bei 20°C.
    Die Zahlen symbolisieren die Dauer der Einwirkung der entsprechenden Tageslänge in Wochen. Es bedeuten im schematischen Infektionshügel: a = normale a-Symbionten, ai = a-Infektionsformen, e = Mycetomepithel, ni = Kerne des Infektionshügels, nm = Kerne des Mycetoms. Bei den Ovariolen bedeuten: C = Chorion, d = degenerierendes Dottermaterial, f = follikuläre Eiernährung, G = Germarium, Ki = Keilzelleninfektion durch Symbionten, LO = larvale Ovariolen, O = junge Oozyte, S = Symbiontenball, t = teletrophe Eiernährung. ERklärungen im Téxt.

Summary
Investigations on the effects of changed photoperiods on the production of infection forms of a-symbiotes in Stenocranus minutus Fabr. (Homoptera - Auchenorrhyncha)
The effects of changed long-day and short-day periods on the production of infection forms of a-symbionts in Stenocranus minutus Fabr. are comparatively investigated.
Long-day (L : D = 18 : 6) induced in subadult instars a dormancy (1th parapause) in the stage of embryonic infection hills whereas short-day (L : D = 8 - 16) caused in older imagines a dormancy (2nd parapause) during the dilatation of plasma network and the first colonization of the infection hills by the a-symbionts.
In long-day the complete maturation of the infection forms and their invasion in the oocytes of adults are possible only, if before short-day reigned about four weeks. By this the infection hilkls are transferred in conditions which made possible the development of infection forms in long-day.
In experiments repeated short-day interrupted the maturation of infection forms and the oocyte colonization. This inhibition is reduced by long-day.
These processes are associated with the photoperiodic controlled oogenesis.

Zusammenfassung
In einer vergleichend-anatomischen Untersuchung werden die Wirkungen wechselnder Kurztag- und Langtagperioden auf die Infektionsformenbildung der a-Symbionten von Stenocranus minutus Fabr. dargestellt.
18stündiger Landtag induziert bei subadulten Imagines eine Dormanz (1. Parapause) im Stadium der embryonalen Infektionshügel. 8stündiger Kurztag induziert eine Dormanz (2. Parapause) bei etwas älteren Imagines im Stadium der Plasmaauflockerung und ersten Symbiontenbesiedlung des Infektionshügels.
Vollständige Infektionsformenreifung und Eiinfektion erfolgt im Langtag nur dann, wenn zuvor etwa 4 Wochen Kurztag herrschte. Erst dadurch werden die Infektionshügel in einen Funktionszustand versetzt, der die Entwicklung der Infektionsformen im Langtag ermöglicht.
Experimentell läßt sich durch erneute Kurztaggabe die Infektionsformenbildung und Eiinfektion unterbrechen und durch Langtag wieder fortsetzen.
Diese Prozesse sind eng an die photoperiodisch gesteuerte Oogenese gekoppelt.


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