Sistema reproductor

Potencial reproductivo

• Aedes: 125 huevos/ingesta • Si toda progenie de 1 hembra sobrevive (primaveraverano)7.1021 mosquitos • Biomasa en 3 meses: 1019 gr

Aedes triseriatus

Sistema reproductor femenino En segmento 10 se forma el ovipositor (Saltamontes)

No se forma ovipositor externo en Hymenoptera

Sistema reproductor femenino • Ovarios (2) conectados a oviducto por medio de pares de oviductos laterales • Suspendidos en hemocele por filamento terminal • Cada ovario presenta una serie de tubosovariolas (unidades funcionales que contienen el progresivo desarrollo de los oocitos) Esquema generalizado

Sistema reproductor femenino • # Ovariolas determina fecundidad • En general 4-8/ovario – Tsetse: 50/ovario – Termitas: 2000/ovario – Abejas: 160/ovario

Abeja reina

Abeja obrera

Sistema reproductor femenino • Cada ovariola presenta oocitos en distintas fases: – Germarium: oocitos en meiosis rodeados de células prefoliculares que contienen corion – Vitellarium: oocitos de gran tamaño rodeado de células foliculares – Calix o pedicelo: se une al oviducto lateral (mesodérmico) • Origen ectodérmico (recubierto de cutícula)

Sistema reproductor femenino • Glándulas accesorias: – Origen ectodérmico (glándulas dérmicas modificadas) – Producen cemento para adherir huevo al sustrato – Si larvas eclosionan en oviductoglándulas dérmicas, generando secresiones nutritivas – Cucaracha/mántidos: estructura que protege a varios huevosooteca

Sistema reproductor femenino • Espermateca: – Almacena esperma (origen ectodérmico) – Se libera esperma en oviductoF! – Reserva energética para esperma

• Cámara genital: – Puede incubar huevos

Sistema reproductor femenino

Canal genital abierto

Formación de vagina

Tipos de ovariolas Ovariola panoística: – Germanium: sólo contiene oogonias, oocitos primarios y tejido prefolicular (puede utilizarse como alimento) – Ovariolas primitivas: Thysanura, Odonata

Tipos de ovariolas

Rhodnius p.

Ovariola meroística: – Germanium: contiene oogonias y trofocitos (especializadas en alimento)

– Subtipos: • Telotrópicos: trofocitos en ápice, nutrición por cordón nutritivo • Politrópicos

Tipos de ovariolas

Ovariola meroística: • Politrópico: – Oocitos conforman un grupo de células interconectadas (cistocitos) – Presentan canales que conforman un complejo (divisiones celulares incompletas) – Descienden juntos – Mayoría de holometábolos

Vitelogénesis – Desde la formación del huevo hasta el primer estadio larval  debe existir una autosuficiencia nutricional – Durante embriogénesis  S! de proteínas • Nutriente es la yema (vitelo): grandes cantidades de lípidos y proteínas que se depositan en citoplasma del oocito

– Según el lugar de síntesis: • Autosintética: huevo sintetiza su propia yema (apterigotas)

• Heterosintética: yema se sintetiza en otro lugar (cuerpo graso) y se transporta por HL a oocito

Cuerpo graso Trofocito maduro: principales células que forman el cuerpo graso (Calpodes)

Distribución

Vitelogénesis (heterosintética)

Vg desde cpo graso por hemolinfa

En el oocito: Endocitosis mediada por receptor

Formación de vesículas recubiertas de clatrina

mosquito

Vitelogénesis (heterosintética)

Formación de vesículas recubiertas de clatrina

Clatrina como formadoras de vesículas

Vitelogénesis (heterosintética) Control hormonal

C. Graso Ovario

Ovulación

Vitelogenina

Vitelogénesis (heterosintética) – Existen hormonas específicas en ciclos de vitelogénesis – Mayoría de las spp dependen de JH

Est. Ext

JH C. Graso

Ovario Ovulación

Vitelogenina

Regulación externa e interna de JH Blattella germanica

Vitelogénesis (heterosintética)

Rhodnius prolixus

– En algunas spp vitelogénesis depende sólo de JH (Rhodnius)

Vitelogénesis (heterosintética)

Est. Ext

JH

JH Ovario Ovulación

C. Graso Vitelogenina Rhodnius prolixus

Vitelogénesis (heterosintética)

Est. Ext

JH Ovario Ovulación

ecdisona

C. Graso Vitelogenina

Vitelogénesis (heterosintética)

Phormia

– Mayoría de los dípteros: JH + ecdisona – Hormonas de desarrollo actúan sobre células foliculares para producir ecdisona – Esta estimulación ocurre si respondieron a JH – Ecdisona: regula la tasa de producción de vitelo

Vitelogénesis (heterosintética)

Phormia

Vitelogénesis 20-hidroxiecdisona activan la transcripción

(heterosintética)

En el cuerpo graso

Síntesis de vitelo en mosquito (20-hidroxiecdisona activan la transcripción del gen de vitelogenina en el cuerpo graso)

Vitelogénesis (heterosintética) •Control hormonal de la previtelogénesis

•Control hormonal durante la vitelogénesis Aedes aegypti OEH: hormona ecdisteroidogénica del ovario OEH-RF: factor liberador de hormona ecdisteroidogenica del ovario 20HE: 20-hidroxiecdisona

Vitelogénesis (heterosintética) •Control hormonal de la post-vitelogénesis OSH: hormona oostática ORF: factor liberador del ovario

•OSH: se produce por crecimiento de folículos primarios e inhibe el desarrollo de folículos secundarios. •ORF: inhibe comportamiento de búsqueda de hospedador y promueve oviposición

[OSH]

Ovulación, fertilización y oviposición

Huevo desarrollado se mueve en oviducto: ovulación (cuando células foliculares degeneran y permiten que oocito se traslade)

Ovulación, fertilización y oviposición Sangre inyectada

Efecto de cantidad de sangre en reabsorción

Factores que afectan ovulación en Aedes • Ambiental: cantidad de alimento

Ovulación, fertilización y oviposición

Con acumulación de esperma en hembra – Al salir el huevo del oviducto se produce una estimulación mecánica que estimula la contracción de músculos de la espermatecafertilización

Saltamontes

Ovulación, fertilización y oviposición

– Contracciones musculares que libera huevoscoordinada por factores miotrópicos (liberados luego de cópula)

Ovulación, fertilización y oviposición

Sphodromantis lineola

Factores que afectan oviposición • Ambiental: fotoperíodo apropiado (comienzo de fotofase) Controla movimientos de búsqueda del ovipositor

• Fisiológico: oocito maduro

Attributes of oviposition substrates affect fecundity in Rhodnius prolixus (Schilman et al. 1995)

Factores que afectan oviposición • Sustrato: afecta la fecundidad y la energía invertida en la oviposición

Ovulación, fertilización y oviposición

– Existen excepciones en donde se retienen en el oviducto larvas maduras.

Viviparidad – Oviparidad: huevos se fertilizan antes de la oviposición (mayoría de los insectos) – Tipos de viviparidad • Ovoviparidad: huevo con muchos nutrientes. Hembra deposita larva eclosionada (aisladamente en Ephemeroptera, Blattodea, Homoptera...) Reemplazo

• Viviparidad pseudoplacental: huevo con escasos nutrientes, recibe alimento de células foliculares (Hemimerus, Dermaptera) Hemimerus

A hormone from the uterus of the tsetse fly, Glossina morsitans, stimulates parturition and abortion (Denlinger & Zdarek, 1997)

• Viviparidad adenotrópica: embrión permanece en canal vaginal de hembra – Secreción de nutrientes (“leche”) por glándulas accesorias reproductivas modificas

Sistema reproductor masculino (patrón general)

Sistema reproductor masculino Esquema general de testículo Germarium: Espermatogonia encapsulada por células somáticas Zona I: Divisiones mitóticas incompletas forman espermatocitos que están conectados por canales Zona II: espermatocitos se dividen meióticamente formando espermátides Zona III: espermatozoa (flagelados)

Involucra a 20-hidroxiecdisona y JH

Sistema reproductor masculino

Esquema general de esperma de insecto

Sistema reproductor masculino (variaciones)

Numerosos folículos

Varios lóbulos

Sistema reproductor masculino (variaciones) Esperma funcional

Anucleado, asiste en movimiento y nutrición en tracto femenino

Testículos fusionados en Lepidoptera

Cópula

Cópula durante el vuelo en abejas

Sistema reproductor masculino (variaciones)

Vista lateral

Esquema general de endofalo en abejas Fluído seminal coagulado

Cópula en Apis mellifera

Zángano muere luego de la cópula

Cópula en vuelo en abejas

Cópula en Mantis religiosa

Cópula en Mantis religiosa antes

3-min

7-min

Respuesta en el nervio fálico – Extracción del ganglio supra-subesofagico rompe inhibición, generando una actividad endógena coordinada (automatismo endógena)

Métodos no convencionales de reproducción – Partenogénesis: individuos a partir de huevos no fecundados (común en todos los órdenes: Odonata, Neuroptera, Siphonaptera)

Métodos no convencionales de reproducción Partenogénesis haploide: • En general: se producen macho haploides • Hembras: 2X • Machos: X • Ocurre en Hymenoptera

Partenogénesis automíctica: •Puede haber fusión entre oocito y cuerpo polar (amphimixis)

Parasitic cape honeybee workers, Apis mellifera capensis, evade policing (Martin et al. 2002)

Activación ovárica

Automictic thelytoky (partenogénesis automíctica) – Cigotas se forma por fusión de gametas femeninas2X (hembras) – Apis mellifera capensistraslado a N de Sudáfrica – Ocurre en colmenas de Apis mellifera scutellata en donde parasitan • Obreras de A. capensis ponen huevos

Parasitic cape honeybee workers, Apis mellifera capensis, evade policing (Martin et al. 2002)

Reinas Ams

Obreras Amc

Obreras Ams

Tasa de remoción

Automictic thelytoky (partenogénesis automíctica) – Ocurre en colmenas de Apis mellifera scutellata en donde parasitan • Obreras de capensis ponen huevos • Eluden el patrullaje de obreras A. m. scutelata

Métodos no convencionales de reproducción Partenogénesis automíctica: • Puede haber fusión entre oocito y cuerpo polar (amphimixis) • Lepidópteros: hembra XY, macho XX