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Anlageplan, Determinationszustand und Transdeterminationsleistungen der männlichen Vorderbeinscheibe vonDrosophila melanogaster

  • Gerold Schubiger
Article

Zusammenfassung

  1. 1.

    Verpuppungsreife männliche Vorderbeinscheiben wurden serienweise verschieden fragmentiert und in gleichalterige Wirtslarven implantiert. Da die Imaginalscheiben vonDrosophila melanogaster mosaikartig determiniert sind, ließen sich die gleichen adulten Strukturen immer denselben Fragmenten zuordnen. So war es möglich, Primordien verschiedener, morphologisch gut erkennbarer Elemente in einem Anlageplan zu lokalisieren. Neben Klauen, Geschlechtskamm und Transversalreihen konnten auch die Primordien verschiedener Sensillengruppen bestimmt werden.

     
  2. 2.

    Auf Grund der Anordnung der Primordien und ihrer gegenseitigen Lage in der Imaginalscheibe kann gezeigt werden, daß sich die Scheibe während der pupalen Entwicklung teleskopartig ausstülpt.

     
  3. 3.

    Im Trochanter war die Lokalisation der Anlage eines einzelnen Borstenorgans möglich (Eckborste). Sensillenanordnung und teilweise Behaarung erlauben eine eindeutige Identifikation dieser Struktur selbst in kleinen Fragmenten.

     
  4. 4.

    Werden in 72–80 Std alte Larven Fragmenteverpuppungsreifer Beinscheiben implantiert, die durch das Eckborstenprimordium halbiert wurden, so zeigen die Präparate selten Eckborstendifferenzierungen. Für die Bildung dieser Struktur ist auf diesem Entwicklungsstadium offenbar nur eine kleine Zellzahl kompetent. Falls den Zellen solcher Fragmente vor der Verpuppung jedoch zusätzlich Zeit zur Proliferation gewährt wird, bilden sich die Eckborsten häufiger.

     
  5. 5.

    Die komplementären Hälfteneiner Scheibe können zusammen verfolgt werden. Junge Scheibenhälften (72 Std) differenzieren häufiger als ältere (115 Std) in beiden Partnerfragmenten eine Eckborste. Es gibt folglich Zellen, die in der Zeit zwischen 72 Std und 115 Std die Potenz zur Bildung einer solchen Struktur verlieren.

     
  6. 6.

    In Blastemen der Beinscheiben führen nach 14 Tagen Aufenthalt im Adultwirt Transdeterminationen zu folgenden allotypischen Strukturen: Flügelspreite, -basis, Thorax, Antennen und Rüssel. Am häufigsten werden Elemente gefunden, die normalerweise Derivate der Flügelscheibe sind.

     
  7. 7.

    Transdeterminationen erfolgen nicht aus Zellen beliebiger Beinprimordien. So entstehen z. B. Elemente der Arista nur aus distalen Beinanlagen.

     
  8. 8.

    Die Transplantation verschieden alter Anlagen zeigt, daß ältere Spender-Scheiben häufiger allotypische Strukturen bilden als jüngere. Selbst Fragmente aus 5–6 Std alten Vorpuppenscheiben haben die Fähigkeit zur Transdetermination noch nicht verloren.

     
  9. 9.

    In der Diskussion wird die Vermutung geäußert, daß die Transdetermination in einem entwicklungsphysiologischen Zustand erfolgt, wie er in spätlarvalem oder frühpupalem Stadium erreicht ist.

     

„Anlageplan“, determination and capacity for transdetermination of the male foreleg disc of Drosophila melanogaster

Summary

  1. 1.

    Various fragments of the disc of the foreleg of the late third instar were implanted individually into host larvae of the same age. The imaginal discs ofDrosophila melanogaster have a mosaic determination. Therefore it is always possible to correlate certain adult structures with particular fragments. Primordia of morphologically well distinguished elements such as the claws, sex comb, transversal rows and different groups of sensilla were localized in an anlageplan.

     
  2. 2.

    It has been shown from the arrangement of the primordia that the disc evaginates in a telescopic fashion during pupal development.

     
  3. 3.

    In the trochanter the anlage of a bristle organ (edge bristle) was localised. The arrangement of the sensilla and the partial hairiness allow a definite identification of this structure even in small fragments.

     
  4. 4.

    If we divide the primordia of the edge bristle from discs of thelate third instar and implant these fragments into 72–80 h old larvae the preparations rarely show differentiation of the edge bristle. It seems that at this stage only a small number of cells is competent to form this structure. The edge bristle appears more often if the cells of these fragments are able to proliferate before metamorphosis.

     
  5. 5.

    The complementary halves of asingle disc can be followed. Young fragments differentiate an edge bristle in each partner much more frequently than fragments of old discs (115 h). Therefore, the cells must lose the capability to form an edge bristle between 72 and 115 h.

     
  6. 6.

    Transdetermination of leg discs after culture in adults for 14 d lead to the following adult structures: spread of wings, basis of wings, thorax, antenna and proboscis. Elements derived from the wing disc appear with the highest frequencies.

     
  7. 7.

    Transdeterminations do not equally arise from all of the cells of the leg primordia. Elements of the arista e.g., originate only from the distal parts of the leg anlage.

     
  8. 8.

    Old donor discs deliver allotypic structures more frequently than young ones. Even fragments from 5–6 h old prepupal discs can still transdetermine.

     
  9. 9.

    In the discussion it is proposed that transdetermination occurs under physiological conditions found at a late larval or early pupal stage.

     

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Copyright information

© Springer-Verlag 1968

Authors and Affiliations

  • Gerold Schubiger
    • 1
  1. 1.Zoologisch-vergl. anatomisches Institut der Universität ZürichSchweiz

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