Cytogenetics of Triatominae: III - A study on male sterility induced through hybridization of Triatoma sórdida and Triatoma pseudomaculata

Schreiber, Giorgio; Perlowagora-Szumlewicz, Alina; Martins, Rogério Parentoni

doi:10.1590/S0037-86821975000400005

Abstracts

Males from bilateral crosses between Triatoma sórdida and Triatoma pseudomaculata were unable to give offspring, as shown by subsequent backcrosses (BC) between hybrid males and parental females. This kind of sterility indueed through interspecific hybridization seems to be due to lack of sperm migration from the bursa copulatrix to the spermateca, thus suggesting primarily failure on the part of hybrid males to produce and/or to incorporate male accessory secretions into the spermatophore bulb. Addicional proof that sterility induced in hybrid males is at the sperm level has been afforded by the spermatogenesis herein studied. The anomalous processes like; 1) prophases of spermatogonia with the chromosomes scattered in the cytoplasm, 2) first metaphases with unpaired tetrades, 3) spermatids differing in size and 4) spermatozoa of abnormal shape and generdlly of giant size, can be taken as an indicator of the degree of departure from the normal course of spermatogenesis.

Os machos provenientes de cruzamentos bilaterais entre Triatoma sórdida e Triatoma pseudomaculata revelaram a incapacidade de produzir progênie, como se demonstra nos retrocruzamentos de machos híbridos com fêmeas das espécies paternas. Esta modalidade de esterilidade induzida através da hibridação interespecífica, parece ser devida à ausência de migração do esperma, determinada pela incapacidade dos híbridos machos produzirem a secreção opaca em suas glândulas acessórias e/ou incorporá-la à luz do espermatóforo. A prova adicional de que a incompatibilidade induzida em triatomíneos, através da hibridação inter específica, está no nível do esperma é fornecida pelo tipo anômalo de espermatogênese em híbridos aqui descrito, mostrando deste modo que: as prófases espermatogoniais têm os núcleos disruptos e os cromossomos espelhados no citoplasma. As primeiras metáfases meióticas têm as tétrades desemparelhadas. Os grupos de cromatídes assim obtidos formam espermatídes de tamanhos variáveis, maiores ou menores do que as espermatídes dos membros paternos. Os espermatozóides derivados são de formas e tamanhos anômalos, geralmente gigantes.

Cytogenetics of Triatominae. III - A study on male sterility induced through hybridization of Triatoma sórdida and Triatoma pseudomaculata

Giorgio Schreiber^I; Alina Perlowagora-Szumlewicz^II; Rogério Parentoni Martins^III

^IDepartamento de Biologia Geral, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG., Brasil

^IILaboratório de Biologia e Controle de Vetores da Doença de Chagas, Instituto de Endemias Rurais, Fundação Oswaldo Cruz, Jacarepaguá, Rio de Janeiro, Brasil

^IIIFellow, Centro de Pesquisas de Produtos Naturais, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, RJ

ABSTRACT

Males from bilateral crosses between Triatoma sórdida and Triatoma pseudomaculata were unable to give offspring, as shown by subsequent backcrosses (BC) between hybrid males and parental females. This kind of sterility indueed through interspecific hybridization seems to be due to lack of sperm migration from the bursa copulatrix to the spermateca, thus suggesting primarily failure on the part of hybrid males to produce and/or to incorporate male accessory secretions into the spermatophore bulb. Addicional proof that sterility induced in hybrid males is at the sperm level has been afforded by the spermatogenesis herein studied. The anomalous processes like; 1) prophases of spermatogonia with the chromosomes scattered in the cytoplasm, 2) first metaphases with unpaired tetrades, 3) spermatids differing in size and 4) spermatozoa of abnormal shape and generdlly of giant size, can be taken as an indicator of the degree of departure from the normal course of spermatogenesis.

RESUMO

Os machos provenientes de cruzamentos bilaterais entre Triatoma sórdida e Triatoma pseudomaculata revelaram a incapacidade de produzir progênie, como se demonstra nos retrocruzamentos de machos híbridos com fêmeas das espécies paternas. Esta modalidade de esterilidade induzida através da hibridação interespecífica, parece ser devida à ausência de migração do esperma, determinada pela incapacidade dos híbridos machos produzirem a secreção opaca em suas glândulas acessórias e/ou incorporá-la à luz do espermatóforo. A prova adicional de que a incompatibilidade induzida em triatomíneos, através da hibridação inter específica, está no nível do esperma é fornecida pelo tipo anômalo de espermatogênese em híbridos aqui descrito, mostrando deste modo que: as prófases espermatogoniais têm os núcleos disruptos e os cromossomos espelhados no citoplasma. As primeiras metáfases meióticas têm as tétrades desemparelhadas. Os grupos de cromatídes assim obtidos formam espermatídes de tamanhos variáveis, maiores ou menores do que as espermatídes dos membros paternos. Os espermatozóides derivados são de formas e tamanhos anômalos, geralmente gigantes.

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Submitted to publication on 5.31.1975.

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1. DAVEY, K. G. - The migration of spermatozoa in the female of Rhodnius prolixus Stal. J. Exp. Biol. 35: 694-701, 1958.
2. GUPTA, P. O. - On the structure and formation of the spermatophore in the cockroach Periplaneta americana Ind. J. Ent. 8: 79-84, 1947.
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7. PERLOW AGORA-SZUMLEWICZ, A. - Induction of male sterility through manipulation of genetic mechanisms present in vector species of Chagas' disease (remarks on integrating sterile-male release with insecticidal control measures against vectors of Chagas' disease. Rev. Inst. Med. trop São Paulo. 14: 360-371, 1972.
8. S. SCHREIBER, G. & PELLEGRINO, J. - Análise citológica e cariométrica da ação da colchicina sobre a espermatogenese dos hemípteros. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 49: 513-542, 1941.
9. SCHREIBER, G., PINHO, A. C. & SALGADO, A. A. - Pesquisas citogenéticas em híbridos de Triatoma infestans e Triatoma pseudomaculata (Hemíptera: Reduviidae). Ciência e Cultura. 25: 217, 1973.
10. SCHREIBER ,G.; PINHO, A. C.; MARTINS, R. P.; SALGADO, A. A. & GODOY JR., T. L. - Cytogenetics of Triatominae: II.° Spermatogenesis in hybrid between Triatoma infestans and Triatoma pseudomaculata Rev. Brasil. Bio. 34: 1-9, 1974.
11. SCHREIBER, G.; SALLES, J. M.; DE MARTINS, R. P. & NOVAES, P. M. - Ricerche sulle anomalie delia spermatogenesi nei Triatomidi (Emitteri Eterotteri). Ateneo Parmense (Italy), 1974 (in press).

Publication Dates

Publication in this collection
17 June 2013
Date of issue
Aug 1975

History

Accepted
31 May 1975
Received
31 May 1975

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[1] 1. DAVEY, K. G. - The migration of spermatozoa in the female of Rhodnius prolixus Stal. J. Exp. Biol. 35: 694-701, 1958.

[2] 2. GUPTA, P. O. - On the structure and formation of the spermatophore in the cockroach Periplaneta americana Ind. J. Ent. 8: 79-84, 1947.

[3] 3. HOLT, G. G. & NORTH, D. T. - Effects of gamma irradiation on the mechanisms of sperm transfer in Trichoplusia Ni J. Insect Physiol. 16: 2211-2222, 1970.

[4] 4. KHALIFA, A. - Spermatophore production in Trichoptera and some other insects. Trans. R. Ent. Soc. London, 100: 449-471, 1949.

[5] 5. KHALIFA, A. - Spermatophore production in Blatella germanica. Proc. R. Ent. Soc. London, 25: 53-61, 1950.

[6] 6. PERLOWAGORA-SZUMLEWICZ, A. & 9 NIGRI DA CRUZ, H. - Triatominae (Hemiptera, Reduviidae): sex identification in immature forms of vectors of Chagas' disease. Rev. Inst. Med. trop. São Paulo. 14: 6-11, 1972.

[7] 7. PERLOW AGORA-SZUMLEWICZ, A. - Induction of male sterility through manipulation of genetic mechanisms present in vector species of Chagas' disease (remarks on integrating sterile-male release with insecticidal control measures against vectors of Chagas' disease. Rev. Inst. Med. trop São Paulo. 14: 360-371, 1972.

[8] 8. S. SCHREIBER, G. & PELLEGRINO, J. - Análise citológica e cariométrica da ação da colchicina sobre a espermatogenese dos hemípteros. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 49: 513-542, 1941.

[9] 9. SCHREIBER, G., PINHO, A. C. & SALGADO, A. A. - Pesquisas citogenéticas em híbridos de Triatoma infestans e Triatoma pseudomaculata (Hemíptera: Reduviidae). Ciência e Cultura. 25: 217, 1973.

[10] 10. SCHREIBER ,G.; PINHO, A. C.; MARTINS, R. P.; SALGADO, A. A. & GODOY JR., T. L. - Cytogenetics of Triatominae: II.° Spermatogenesis in hybrid between Triatoma infestans and Triatoma pseudomaculata Rev. Brasil. Bio. 34: 1-9, 1974.

[11] 11. SCHREIBER, G.; SALLES, J. M.; DE MARTINS, R. P. & NOVAES, P. M. - Ricerche sulle anomalie delia spermatogenesi nei Triatomidi (Emitteri Eterotteri). Ateneo Parmense (Italy), 1974 (in press).