Anatomische und karyologische Untersuchungen an der Galle vonMayetiola poae aufPoa nemoralis

Zusammenfassung

Endopolyploidie tritt in der Galle vonMayetiola poae (Diptera, Cecidomyidae) aufPoa nemoralis im umgebildeten Stengel auf (insbesondere in den zentralen Zellschichten, aber auch in den peripheren Geweben — mit Ausnahme der Epidermis — nahe der Larvenkammer), sie fehlt aber in den Beiwurzeln, in der Blattscheide und in der Epidermis. Die endopolyploiden Kerne weisen als charakteristische Struktur je nach Polyploidiegrad kompakte oder lockere Endochromozentren auf („Bündel“ von Endochromosomen oder andere strukturelle Besonderheiten finden sich nicht).

Der Endopolyploidiegrad nimmt im vergallten Halmteil von außen nach innen zu: das Zentrum enthält wahrscheinlich sogar 4096ploide Kerne (dies stellt den höchsten bisher beobachteten Endopolyploidiegrad in pflanzlichen Geweben außerhalb der Blütenregion dar). Diese Werte treten, wie schon mehrfach bei Dipterocecidien beobachtet, im Gegensatz zu Gallen, die von Erregern anderer systematischer Stellung hervorgerufen werden und in denen es ebenfalls zur Endopolyploidisierung kommt, nicht in unmittelbarer Nähe des Parasiten, sondern ± weit entfernt von ihm auf. Ursache für die Entstehung polyploider Gewebe bzw. für ihre relative Lage zum Parasiten ist wahrscheinlich die Ausscheidung bestimmter Stoffe durch die Larven, die bei mehreren Dipterocecidien — im Gegensatz zu anderen Gallmückengallen und allen Cynipiden- und Acarocecidien — erst in einigem Abstand vom Parasiten eine (Endo-)Polyploidie auslösende Konzentration erreichen.

Die auffälligen fädigen Auswüchse der Galle sind ihrem Bau nach tatsächlich Beiwurzeln: sie besitzen einen Zentralzylinder mit einem sekundär veränderten, sklerotisierten Perizykel, eine Tertiärendodermis und keine Kutikula.

Der auch im Raum der Galle auftretende Hohlraum im Halm kann — unabhängig vom Entwicklungsstadium der Galle — vorhanden oder teilweise bzw. vollkommen verschwunden sein.

Summary

All cells in some tissues of the cecidium onPoa nemoralis, caused byMayetiola poae (Diptera, Cecidomyidae), contain endopolyploid nuclei, viz. the central layers of the gall-stem (the pith), but also the peripherical tissue — especially the epidermis — near the larva. There are no polyploid nuclei in the adventitious roots, in the leaf-sheath and in the epidermis. The endopolyploid nuclei show characteristic structures: in low degrees of endopolyploidy the chromocentres are compact; high degrees contain loose chromocentres, but no „bundles“ of endochromosomes.

In the cells of the gall-stem the degree of endopolyploidy increases from the periphery to the central region, where the highest degrees are to be found — probably up to 4096-ploidy (this is the highest degree of endopolyploidy known from parts outside the angiosperm floral region). The higher degrees are not near the larva, but are to be found in some distance (accordingly to other Dipterocecidies, but unusual to Hymenoptero- and Acarocecidies, where the higher degrees exist in the larva's neighborhood). Polyploid tissues and their relative position to the parasite are probably caused by the secretion of specified substances emissed by the larva; these substances achieve in several dipterocecidies an endopolyploidy-causing concentration in some distance from the larva.

The peculiar filamentous outgrouwths of the cecidium, which are induced by the gall formation at the stem, are really adventitious roots: they possess a sclerotic, secundary altered pericycle, a tertiary endodermis and no cuticle.

The cavity in the pith can be found open, or totally or partially enclosed — independant of developmental stage.