Espermatogênese de Zaprionus indianus e Zaprionus sepsoides (Diptera: Drosophilidae): caracterização citoquímica, estrutural e ultraestrutural

Abstract

Zaprionus indianus é um drosofilídeo nativo da região Afrotropical que colonizou o continente Sul Americano, apresentando uma ampla distribuição geográfica enquanto Z. sepsoides é restrita a algumas regiões africanas. As duas espécies diferem em relação ao tamanho dos testículos e dos espermatozoides que é maior em Z. indianus do que em Z. sepsoides. Com o intuito de conhecer aspectos da biologia e o grau de diferenciação destas espécies, o presente estudo avaliou a espermatogênese de machos de diferentes idades (1, 3, 5 e 8 dias) de ambas as espécies por meio de técnicas de coloração convencional e de ultraestrutura. A espermatogênese e ultraestrutura dos espermatozoides foram semelhantes nas espécies em que foi confirmado o número diploide de cromossomos com 2n = 12. Entretanto, foi observada uma quantidade maior de espermatozoides em machos jovens (1 a 3 dias de idade) em Z. indianus do que em Z. sepsoides, o qual apresentou maior frequência de estágios iniciais da espermatogênese nestas idades. A porção da cabeça dos espermatozoides foi fortemente marcada nas duas espécies pela coloração por prata (AgNOR), orceína lacto-acética e pela reação de Feulgen. Quando submetidos à reação de P.A.S., os testículos de Z. sepsoides e Z. indianus apresentaram grânulos de glicogênio. As espécies possuem a mesma ultraestrutura flagelar, em que o axonema mostra um arranjo de 9+9+2 microtúbulos, com a presença de dois derivados mitocondriais de diferentes tamanhos e o número de 64 espermatozoides por feixe, em ambas as espécies. A grande semelhança observada no padrão do arranjo de microtúbulos do axonema e nos derivados mitocondriais com diferentes tamanhos nas espécies de Zaprionus, comparadas com outras espécies de Drosophila, é indicativa da conservação destas estruturas na família Drosophilidae...

Zaprionus indianus is a drosophilid native to the Afrotropical region that has colonized South America. Z. indianus exhibits a wide geographical distribution, whereas Z. sepsoides is restricted to certain African regions. The two species differ in the size of their testes, which are larger in Z. indianus than in Z. sepsoides. To better understand the biology and the degree of differentiation of these species, the current study evaluated spermatogenesis in males of different ages (1, 3, 5 and 8 days old) from both species by conventional staining techniques and ultrastructural analysis. Spermatogenesis and the ultrastructure of spermatozoa were similar in the two species, for which the diploid number was confirmed to be 2n = 12 chromosomes. However, a greater number of spermatozoa were observed in young Z. indianus males (1-3 days old) than in young Z. sepsoides males, which showed a higher frequency of cells at the early stages of spermatogenesis at this age. A portion of the head of the sperm was strongly marked in both species by silver staining (AgNOR), lacto-acetic orcein and the Feulgen reaction. Additionally, when submitted to P.A.S. reaction, the testes of both Z. sepsoides and Z. indianus exhibited glycogen granules. The two species also presented the same flagellar ultrastructure, in which the axoneme includes a 9+9+2 arrangement of microtubules, two mitochondrial derivatives of different sizes are present and the number of spermatozoa per bundle is 64. The great similarity in the pattern of microtubule arrangement in the axoneme and in the mitochondrial derivatives of the species Zaprionus, as compared with other species of Drosophila, indicates that these structures are preserved in the family Drosophilidae. The differences observed between the young males of Z. indianus and Z. sepsoides, including the number and frequency of sperm... (Complete abstract click electronic access below)