Position of targets and period of competence for UV-induction of the malformation “Double Abdomen” in the egg ofSmittia spec. (Diptera, Chironomidae)

Summary

• 1. UV irradiation of anterior pole regions of eggs ofSmittia results in the formation of “double abdomens”. The frequency of this malformation has been recorded as a function of developmental stage, size and position of irradiated area, and UV dose.

• 2. The efficiency of irradiation decreases with increasing longitudinal extent of the irradiated anterior area.

• 3. Within the anterior fourth of the egg, irradiation of peripheral regions is more effective than irradiation of central regions.

• 4. The varying efficiency of irradiation is thought to represent a corresponding distribution in the concentration of effective targets or the morphogenetic efficiency of the targets in the irradiated state. Alternative interpretations are discussed.

• 5. There is a multiplicity of targets distributed symmetrically to the longitudinal egg axis.

• 6. The effective targets have been proved to be localized in the ooplasm of eggs aged less than 1 h. There is evidence to show that the targets are confined to the ooplasm during all stages studied.

• 7. The targets are probably stored during oogenesis.

• 8. The irradiated targets affect the body segment pattern far beyond the irradiated area.

• 9. Possible relations between the targets for UV-induction of double abdomens and factors that are involved in the formation of the normal body segment pattern are discussed.

Zusammenfassung

• 1. Durch UV-Bestrahlung der Vorderpolregion der Eier vonSmittia läßt sich die Segmentmuster-Aberration „Doppelabdomen“ erzeugen. Die relative Häufigkeit dieser Mißbildung wurde untersucht in Abhängigkeit vom Operationsstadium, von der Lage und Größe des bestrahlten Eibezirkes und der UV Dosis.

• 2. Die Wirksamkeit der Bestrahlung nimmt mit zunehmender Länge des bestrahlten vorderen Eibezirkes ab.

• 3. Im ersten Eiviertel ist die Bestrahlung peripherer Eiregionen wirksamer als die Bestrahlung zentraler Eiregionen.

• 4. Die unterschiedliche Wirksamkeit der Bestrahlung verschiedener Eibezirke läßt sich deuten als Folge einer entsprechenden Konzentrations-Verteilung der wirksamen Systemkomponenten (targets) oder einer entsprechend unterschiedlichen morphogenetischen Wirksamkeit der bestrahlten targets. Weitere Deutungsmöglichkeiten werden diskutiert.

• 5. Eine Vielzahl von targets ist symmetrisch um die Eilängsachse angeordnet.

• 6. Bei weniger als 1 h alten Eiern ist die Bestrahlung eines rein cytoplasmatischen Eibereiches hinreichend für die UV-Induktion von Doppelabdomina. Weitere Befunde lassen die Annahme zu, daß die targets auch in späteren Operationsstadien ausschließlich im Ooplasma lokalisiert sind.

• 7. Die targets werden wahrscheinlich während der Oogenese eingebaut.

• 8. Die bestrahlten targets beeinflussen das metamere Längsmuster über den bestrahlten Eibereich hinaus.

• 9. Mögliche Zusammenhänge zwischen den targets für die UV-Induktion von Doppelabdomina und morphogenetischen Faktoren, die an der Ausbildung des normalen Segmentmusters beteiligt sind, werden diskutiert.