The structure of the ovary of a necrophagic fly of the family Calliphoridae.

W pracy przedstawiono wyniki analizy cytologicznej i cytochemicznej jajników nekrofagicznej muchówki Lucilia caesar (Diptera: Calliphoridae). Gatunek ten ma duże znaczenie w entomologii sądowej przy ustalaniu wskaźnika PMI. Badania wykazały, że owariole tego gatunku mają typową organizację dla jajnika politroficznego. Jajnik złożony jest z kilkudziesięciu owariol. Rozwój owariol jest synchroniczny, ale występują różnice w stopniu rozwoju jajników zależnie od pory roku, w której zebrano materiał. Każda owariola składa się z filamentu terminalnego, germarium, witelarium i nóżki owarialnej łączącej się z jajowodem bocznym. Witelarium zawiera 3 liniowo ułożone komory jajowe, połączone stylikami międzypęcherzykowymi. W komórkach stylika i pozostałych komórkach owarioli (somatycznych i płciowych) występują komórki bakteryjne, będące endosymbiontami lub patogenami.Analiza seryjnych skrawków półcienkich wykazała w komorach jajowych L. caesar obecność grona 16 komórek linii płciowej (1 oocyt i 15 trofocytów), otoczonych somatycznymi komórkami folikularnymi. Liczba komórek grona podlega tzw. regule Giardiny. Trofocyty połączone są z sobą i z oocytem mostkami cytoplazmatycznymi, które wyścielone są skupieniami F-aktyny. Te połączenia umożliwiają transport makrocząsteczek i organelli z trofocytów do oocytu w czasie prewitelogenezy. W cytoplazmie komórek odżywczych występuje duże nagromadzenie kwasów rybonukleinowych i organelli, a jądra tych komórek są poliploidalne.Oocyt połączony jest z trofocytami za pomocą 4 mostków cytoplazmatycznych. W jądrze oocytu, materiał genetyczny jest silnie skondensowany i tworzy tzw. kariosom. Wokół oocytu, nabłonek folikularny wytwarza osłony jajowe (osłonka żółtkowa i chorion). W apikalnej części kapsuły jajowej występuje aparat mikropylarny.Porównanie struktury jajników L. caesar i modelowego gatunku muchówki Drosophila melanogaster wykazało kilka cech wspólnych (np. zgodność liczby komórek płciowych grona z regułą Giardiny, obecność stylików międzypęcherzykowych), ale także istotne różnice (np. kilkadziesiąt owariol u L. caesar, synchroniczny rozwój owariol u L. caesar). Różnice te mogą wynikać z odmiennej biologii rozrodu obydwu gatunków, np. L. caesar składa jaja w pakietach na rozkładające się mięso.

This paper presents the results of cytological and cytochemical analysis of the ovary of the necrophagic fly Lucilia caesar (Diptera: Calliphoridae). This species is important in forensic entomology for PMI determination. The studies have shown, that ovarioles of L. caesar have a typical organization for a politrophic ovary. The ovary is composed of several dozens ovarioles. The ovarioles development in L. caesar is synchronous and there are differences in developmental stages of ovaries, depending on the season, in which the material was collected. Each ovariole consists of the terminal filament, germarium, vitellarium and the ovariolar pedicel, which connects an ovariole with the lateral oviduct. The vitellarium contains 3 linearly arranged egg chambers connected with interfollicular stalks. Interfollicular cells and other cells of the ovariole (both somatic and germline) have got bacteria, which are symbiotic or pathogenic microorganisms.Analysis of semithin serial sections revealed the presence of 16 germline cells (1 oocyte and 15 nurse cells) in the egg chambers of L. caesar. Germline cells are surrounded by somatic follicular cells. The number of germline cells is defined by the Giardina rule. Nurse cells are connected by intercellular bridges (ring canals) with each other and with the oocyte. Intercellular bridges are lined with the actin filaments. Intercellular bridges enable the transport of macromolecules to the oocyte during the previtellogenic growth. The nurse cells are polyploid.The oocyte is connected with the nurse cells by 4 intercellular bridges. In the previtellogenic stage, in the nucleus of the oocyte, genetic material is highly condensed and forms the karyosome. The follicular epithelium synthesizes the eggshells (vitelline membrane and chorion) around the vitellogenic oocyte. In the apical region of the eggshell occurs the micropylar apparatus. The ovary structure of L. caesar and the model insect, the fruit fly (Drosophila melanogaster) has several features in common (e.g. the number of germline cells defined by the Giardina rule, the presence of interfollicular cells). The differences are present too (e.g. considerable amount of ovarioles in L. caesar, the synchronous development of ovarioles in L. caesar). These differences may results from the different type of reproductive biology in both species (e.g. L. caesar lays eggs in batches on decaying flesh).