Skip to main content
Log in

Strukturelle und biochemische Aspekte der Entwicklung der indirekten Flugmuskulatur beiEphestia kühniella Z. (Lepidoptera, Pyralidae)

II. Der larvale Abbau und die Synthese imaginaler Muskelproteine während der Metamorphose

Structural and biochemical aspects of flight muscle development inEphestia kühniella Z. (Lepidoptera, Pyralidae)

II. Degradation and de-novo-synthesis of thoracic muscle proteins during metamorphosis

  • Published:
Wilhelm Roux's archives of developmental biology Aims and scope Submit manuscript

Summary

The development of muscle proteins in the thorax of the meal mothEphestia kühniella Z. was studied during metamorphosis and imaginal development by immunological methods. The antigens of the thorax muscle proteins are identical in the last larval instar and in the imago. After the breakdown of larval thoracic muscles (24 h after pupal molt) no muscle antigens are detected. Just before the indirect flight muscles are striated, 4 antigens of imaginal thoracic proteins reappear sequentially. An antigen which in not found in larval or imago muscle occurred between the pupal molt and muscle striation. The immuno-chemical results are correlated with morphological findings. They indicate a resynthesis of contractile proteins in the thorax during metamorphosis.

Zusammenfassung

Die Entwicklung der Muskelproteine im Thorax der MehlmotteEphestia kühniella Z. wurde während der Metamorphose und Imaginalentwicklung mit immunologischen Methoden untersucht. Die Antigenspektren von Larve und Imago sind identisch. Nach der Histolyse der larvalen Thoraxmuskeln (24 h nach Puppenhäutung) konnten keine Muskelantigene nachgewiesen werden. Kurz vor dem Auftreten der histologisch sichtbaren Querstreifung der indirekten Flugmuskeln treten die 4 präzipitierenden Antigene in zeitlicher Reihenfolge nacheinander wieder auf. Ein 5. Antigen konnte nur zwischen Puppenhäutung und Erscheinen der Querstreifung dargestellt werden. Die immuno-chemischen Ergebnisse sind mit morphologischen Befunden korreliert und sprechen für eine Neusynthese kontraktiler Proteine im Insektenthorax während der Metamorphose.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Agrell, I. P. S.: A contribution to the histolysis-histogenesis problem in insect metamorphosis. Acta physiol. scand.23, 179–186 (1951)

    Google Scholar 

  • Beinbrech, G.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Differenzierung von Insektenmuskeln während der Metamorphose. Z. Zellforsch.90, 463–494 (1968)

    Google Scholar 

  • Beinbrech, G.: Zur Differenzierung des Flugmuskels vonPhormia regina. Verh. Dtsch. Zool. Ges., Heidelberg, 659–706 (1967)

  • Bienz-Isler, G.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Entwicklung der dorsolongitudinalen Flugmuskeln vonAntheraea pernyi Guer. (Lepidoptera). Acta anat.70, 524–553 (1968)

    Google Scholar 

  • Bode, H. J., Moser, J. G.: Zeitfolge der Synthese und funktionellen Integration der Muskelproteine im Grillenskelettmuskel. Verh. Dtsch. Zool. Ges., 65. Jahresvers., Helgoland, 304–309 (1971)

  • Brosemer, R. W., Vogell, W., Bücher, T.: Morphologische und enzymatische Muster bei der Entwicklung indirekter Flugmuskeln vonLocusta migratoria. Biochem. Z.338, 854–910 (1963)

    Google Scholar 

  • Campbell, A. J., Shaw, D. C., Birt, L. M.: Biosynthesis of soluble α-glycerophosphate-dehydrogenase during the adult development of the sheep blowflyLucilia. In: Williams, K. L. and L. M. Birt. J. Insect Biochem. 305–320 (1972)

  • Chaplain, R. A.: Indication for an allosteric effect of adenosine diphosphate in actomyosin gels from insect fibrillar flight muscle. Arch. Biochem.115, 450–461 (1966)

    Google Scholar 

  • Chen, P. S., Kühn, A.: Vergleichende Untersuchungen der freien Aminosäuren und Peptide während der Raupen- und Puppenentwicklung verschiedener Genotypen vonEphestia kühniella Z. Z. Naturforsch.11b, 305–314 (1956)

    Google Scholar 

  • Croisille, Y.: Synthese et Distribution des Proteines contractiles, Myosine et Actine, pendant le Developpement des Muscles cardiaque et squelettique chez l'Embryon de Poulet. Methodes Nouvelles en Embryologie, 175–199 (1965)

  • Crossley, A. C.: Ultrastructural changes during transistion of larval to adult intersegmental muscle at metamorphosis in the blowflyGalliphora erythrocephala. II. The formation of adult muscle. J. Embryol. Exp. Morph.27, 75–101 (1972)

    Google Scholar 

  • Crossley, A. C.: The fine structure and mechanism of breakdown of larval intersegmental muscles in the blowflyCalliphora erythrocephala. J. Insect Physiol.14, 1389–1407 (1968)

    Google Scholar 

  • Crossley, A. C.: Transformations in the abdominal muscles of the blue blowflyCalliphora erythrocephala (Meigen). J. Embryol. exp. Morph.14, 89–110 (1965)

    Google Scholar 

  • Egelhaaf, A.: Zur Genetik und Physiologie der Hämolymphproteine vonEphestia kühniella. Verh. Dtsch. Zool. Ges., Jena, 256–261 (1965a)

  • Egelhaaf, A.: Zur Genetik stadienspezifischer Proteine beiEphestia kühniella Z. Z. Vererbungsl.97, (1965b) 150–156

    Google Scholar 

  • Eigenmann, R.: Untersuchungen über die Entwicklung der dorsolongitudinalen Flugmuskeln vonAntheraea pernyi Guer. (Lepidoptera). Rev. Suisse de Zool.72, 789–840 (1965)

    Google Scholar 

  • Jordan, H. E.: Studies on the Striped Muscle Structure. VII. The development of the sarcostyle of the wing muscle of the wasp. Anat. Rec.19, 97–123 (1920)

    Google Scholar 

  • Kominz, D. R., Maruyama, K., Levenbook, L., Lewis, M.: Tropomyosin, myosin and actin from the blowfly,Phormia regina. Biochim. biophys. Acta63, 106–116 (1962)

    Google Scholar 

  • Kühn, A., Piepho, H.: Über hormonale Wirkungen bei der Verpuppung der Schmetterlinge. Nachr. Ges. Wiss. Göttingen, Biol.2, 141–154 (1936)

    Google Scholar 

  • Lehmann, K.: Im Druck

  • Levenbook, L. Dinamarca, M. L.: Free amine acids and related compounds during metamorphosis of the blowflyPhormia regina. J. Insect Physiol.12, 1343–1362 (1966)

    Google Scholar 

  • Lockshin, R. A.: Degeneration of the Intersegmental Muscles: Alteration in Hemolymph during Muscle Degeneration. Dev. Biol.42, 28–39 (1975)

    Google Scholar 

  • Lockshin, R. A.: Programmed cell death. Activation of lysis by a mechanism involving the synthesis of protein (Antheraea polyphemus, Lep., Saturniidae). J. Insect Physiol.15, 1505–1516 (1969a)

    Google Scholar 

  • Lockshin, R. A., Beaulaton, J.: Programm cell death. Cytochemical Evidence for Lysosomes during the Normal Breakdown of the Intersegmental Muscles. J. Ultrastruct. Res.46, 43–63 (1974)

    Google Scholar 

  • Lockshin, R. A., Beaulaton, J.: Programm cell death. Cytochemical Appearance of Lysosomes. When the Death of the Intersegmental Muscle is Prevented. J. Ultrastruct. Res.46, 63–79 (1974)

    Google Scholar 

  • Lockshin, R. A., Williams, C. M.: Programm cell death. V. Cytolytic enzymes in relation to the breakdown of the intersegmental muscles of silkmoths. J. Insect Physiol.11, 831–844 (1965d)

    Google Scholar 

  • Moser, J. G., Bode, H. J., Nünemann, H., Collatz, S., Feldhege, A., Herzfeld, A.: Differenzierung des Aktomyosinsystems während der Morphogenese der Hausgrille,Acheta domesticus L. Verh. Dtsch. Zool. Ges. Köln, 64. Jahresvers. 56–60 (1970)

    Google Scholar 

  • Nonomura, Y.: A study on the physiochemical properties of α-actinin. J. Biochem.61, 796–802 (1967)

    Google Scholar 

  • Ouchterlony, Ö.: Diffusion-in-gel methods for immunological analysis II. Progr. Allergy6, 30 (1962)

    Google Scholar 

  • Ouchterlony, Ö.: Diffusion-in-gel methods for immunological analysis. Progr. Allergy5, 1 (1958)

    Google Scholar 

  • Peristanis, G. C., Gregory, D. W.: Early stages of flight muscle development in the blowflyLucilia cuprina: a light and electron microscopic study. J. Insect Physiol.17, 1005–1022 (1971)

    Google Scholar 

  • Schwager-Hübener, M.: Untersuchungen über die Entwicklung des thorakalen Nerven-Muskel-Systems beiApis mellifica L. (Hymenoptera). Rev. Suisse de Zool.77, 807–849 (1969)

    Google Scholar 

  • Shafiq, S. A.: Electron microscopic studies on the indirect flight muscles ofDrosophila melanogaster. I. Structure of myofibrils. J. Cell Biol.17, 351–362 (1963a)

    Google Scholar 

  • Shafiq, S. A.: Electron microscopic studies on the indirect flight muscles ofDrosophila melanogaster. II. Differentation of myofibrils. J. Cell Biol.17, 363–373 (1963b)

    Google Scholar 

  • Smith, E., Birt, L. M.: Proteolytic Activity during the Metamorphosis of the BlowflyLucilia. J. Insect Biochem.2, 218–225 (1972)

    Google Scholar 

  • Stromer, M. H., Goll, D. E.: Studies on purified α-actinin. II. Electron microskopic studies on the competitive binding of α-actinin and tropomyosin to Z-line extracted myofibrils. J. Mol. Biol.67, 489–494 (1972)

    Google Scholar 

  • Vogell, W.: Phasen der Bildung morphologischer und enzymatischer Muster des Flugmuskels der Wanderheuschrecke. Naturwissenschaften52, 405–418 (1965)

    Google Scholar 

  • Williams, K. L., Birt, L. M.: A study of the quantitative Significance of Protein synthesis during the Metamorphosis of the sheep blowflyLucilia (Dipt., Calliph.). J. Insect Biochem.27, 305–320 (1972)

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Die Arbeit entstand mit Unterstützung der DFG (SFB 46 und Schwerpunktprogramm Biochemie der Morphogenese)

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Lehmann, K. Strukturelle und biochemische Aspekte der Entwicklung der indirekten Flugmuskulatur beiEphestia kühniella Z. (Lepidoptera, Pyralidae). Wilhelm Roux' Archiv 179, 203–214 (1976). https://doi.org/10.1007/BF00848646

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00848646

Navigation