Effect of temperature on sperm production of genetically diversified male mites Rhizoglyphus robini

Dehydrogenaza 6-fosfoglukanionowa (6Pgdh) jest enzymem wpływającym na sukces reprodukcyjny samców roztocza rozkruszka hiacyntowego (Rhizoglyphus robini). W obrębie genu 6Pgdh występują allele S i F, które są kodominujące. Ze zróżnicowanych pod względem genu 6Pgdh samców (o genotypach SS, SF, FF), homozygotyczne dla allelu S osiągają wyższy niż samce z allelem F, sukces reprodukcyjny, którego miarą w tym doświadczeniu była liczba wyprodukowanych plemników. Dobór płciowy faworyzuje korzystniejszy allel S, jednak allel F w naturalnych populacjach nie jest wypierany. Badano, jak obniżenie temperatury wpływa na produkcję plemników i czy może stanowić czynnik utrzymujący heterogeniczność w naturalnych populacjach. Samice rozkruszka hiacyntowego składają wyłącznie zapłodnione jaja. Dlatego produkcję plemników temperaturach 12°C i 24°C określono na podstawie liczby jaj złożonych przez samice (homozygoty SS) po kopulacji z dziewiczymi samcami. Genotypy samców ustalono dzięki metodzie Real Time PCR. W eksperymencie nie wykazano wpływu interakcji genotypu i temperatury na produkcję plemników. Samce niezależnie od genotypu miały zbliżony średni sukces reprodukcyjny w obu temperaturach, jednak zaobserwowano wyższą wariancję w liczbie wyprodukowanych plemników w wyższej temperaturze. Ponadto wyniki badań sugerują, że wyższy sukces reprodukcyjny samców SS może wynikać z szybszego odnawiania rezerw plemników, a nie z większej produkcji plemników. Potwierdzenie tej hipotezy wymaga jednak dalszych badań.

Phosphogluconate dehydrogenase (6Pgdh) is an enzyme affecting male reproductive success of bulb mite (Rhizoglyphus robini). Within the 6Pgdh gene, there are S and F alleles, which are codominant. Out of the males with different 6Pgdh genotypes (with SS, SF, FF genotypes), those homozygous with the S allele achieve higher reproductive success than males with the F allele, a measure of which in this experiment was the number of sperm produced. Sexual selection favours S allele, but the F allele is not displaced from natural populations. We investigated how lower temperature affects sperm production and whether it could thus be a factor maintaining heterogeneity in natural populations. Bulb mite females lay only fertilised eggs. Therefore, sperm production at 12°C and 24°C was determined by the number of eggs laid by females (SS homozygotes) after copulation with virgin males. The genotypes of males were determined by using the Real-Time PCR method. The experiment showed no statistically significant effect of the interaction between genotype and temperature on sperm production. Males had similar average reproductive success at both temperatures regardless of genotype. However, a higher variance in the number of produced sperm was observed at a higher temperature. In addition, the results of the study suggest that the higher success of SS males might be due to faster renewal of sperm reserves rather than a higher amount of sperm produced. However, confirmation of this hypothesis requires further research.