Morfologia dos espermatozoides dos hemiptera Dalbulus maidis (DeLong & Wolcott, 1923) (Cicadellidae), Collaria oleosa (Distant, 1883) e Prepops zetterstedti (Stål, 1860) (Miridae)

Abstract

A ordem Hemiptera compreende um grupo diversificado de insetos com cerca de 89 mil espécies descritas e agrupadas nas quatro subordens: Heteroptera, Sternorrhyncha, Coleorrhyncha e Auchenorrhyncha. Esta última possui mais de 25 mil espécies descritas dentro de duas grandes infraordens: Cicadomorpha (Cercopoidea, Cicadoidea e Membracoidea) e Fulgoromorpha (Fulgoroidea). A subordem Heteroptera é dividida nas infraordens: Enicocephalomorpha, Dipsocoromorpha, Gerromorpha, Nepomorpha, Leptopodomorpha, Pentatomomorpha e Cimicomorpha. Ela possui mais de 400 mil espécies descritas que podem ser predadoras, fitófagas e hematófagas caracterizando essa subordem como de importância econômica e de saúde pública. As relações filogenéticas dentro dos Auchenorrhyncha e dos Heteroptera ainda são temas de muito debate. O conhecimento da biologia reprodutiva e da morfologia dos espermatozoides podem contribuir para estudos taxonômicos e filogenéticos dessas duas subordens. Nesse contexto, no presente trabalho descrevemos, usando as microscopias de luz e eletrônica de transmissão, a estrutura e ultraestrutura dos espermatozoides de Dalbulus maidis e Collaria oleosa e Prepops zetterstedti. No primeiro capítulo, nós redescrevemos os espermatozoides de D. maidis, que mediram de 118,1-128,5 μm de comprimento, sendo este valor cerca de três vezes menor do que o descrito anteriormente. A região da cabeça é formada por acrossomo e núcleo. O acrossomo é paracristalino e tem a base bifurcada que está encaixada em duas cavidades em um lado da região anterior do núcleo. O núcleo mediu 19,3-22,9 μm de comprimento e, em corte transversal, exibiu a forma de meio lua com uma fina projeção central, mas nas extremidades ele se mostrou oval. O flagelo consistiu de um axonema com 9+9+2 microtúbulos, dois derivados mitocondriais simétricos, dois corpos acessórios associados a uma pequena estrutura sub-elipsoidal e um "material centro-flagelar". A porção final do flagelo de todos os espermatozoides era ramificada em três filamentos. No segundo capítulo nós caracterizamos morfologicamente os espermatozoides de dois percevejos da família Miridae, C. oleosa e P. zetterstedti. Os espermatozoides de C. oleosa e P. zetterstedti mediram 171,3 μm e 276,0 μm de comprimento, dos quais 24,7 μm e 27,2 μm representaram o núcleo, respectivamente. Em ambas espécies, essas células apresentaram na região de cabeça um acrossomo e núcleo, e no flagelo um axonema de 9+9+2 microtúbulos e dois derivados mitocondriais simétricos. Em C. oleosa, não em P. zetterstedti, o acrossomo é revestido por uma espessa camada de material denso. Na transição núcleo-flagelo das duas espécies foi observado um longo adjunto do centríolo cilíndrico formando uma ponte entre núcleo e os componentes flagelares, essa característica é exclusiva para Miridae.

The order Hemiptera comprises a diverse group of insects with about 89 thousand species described and group in four suborders: Heteroptera, Sternorrhyncha, Coleorrhyncha and Auchenorrhyncha. The latter has more than 25 thousand species described within two major infraorders: Cicadomorpha (Cercopoidea, Cicadoidea and Membracoidea) and Fulgoromorpha (Fulgoroidea). The suborder Heteroptera is divided in the infraordens: Enicocephalomorpha, Dipsocoromorpha, Gerromorpha, Nepomorpha, Leptopodomorpha, Pentatomomorpha and Cimicomorpha. It has more than 400 thousand species described that can be predatory, phytophagous and hematophagous, characterizing this suborder as of economic importance and public health. Phylogenetic relationships within Auchenorrhyncha and Heteroptera are still subjects of much debate. The knowledge of reproductive biology and morphology of spermatozoa can contribute to taxonomic and phylogenetic studies of these two suborders. In this context, the present work described, using light microscopy and transmission electron microscopy, the structure and ultrastructure of spermatozoa of Dalbulus maidis, Collaria oleosa and Prepops zetterstedti. In the first chapter, we redescribed the spermatozoa of D. maidis, which measured 118.1-128.5 μm in length, being about three times smaller than that previously described. The head region is formed by acrosome and nucleus. Acrosome is paracrystalline and has a bifurcated base which was docked in two cavities on one side of the anterior region of the nucleus. The nucleus measured 19.3-22.9 μm in length and, in cross section, showed a half-moon shape with a thin central projection, but at the extremities it was oval. The flagellum consisted of an axonema with 9+9+2 microtubules, two symmetrical mitochondrial derivatives, two accessory bodies associated with a small sub-ellipsoidal structure and a ‘center-flagellar material’. The final portion of the flagellum of all spermatozoa was branched into three filaments. In the second chapter, we morphologically characterized the spermatozoa of two Miridae bugs, C. oleosa and P. zetterstedti. The spermatozoa of C. oleosa and P. zetterstedti measured 171.3 μm and 276.0 μm in length, of which 24.7 μm and 27.2 μm represented the nucleus, respectively. In both species, the head region presented acrosome and nucleus, and in the flagellum an axoneme of 9+9+2 microtubules and two symmetrical mitochondrial derivatives. Only in C. oleosa, not in P. zetterstedti, acrosome is coated by a thick layer of dense material. In the nucleus-flagellum transition of the two species a long cylindrical centriole adjunct forming a bridge between the nucleus and flagellar components was observed, this feature is exclusive to Miridae.