Modulatorische Effekte von Stickstoffmonoxid und Juvenilhormon auf die Kontrolle des Reproduktionsverhaltens in weiblichen Chorthippus biguttulus

Abstract

Sowohl Juvenilhormon (JH) als auch Stickstoffmonoxid (NO) beeinflussen das reproduktive Verhalten weiblicher Heuschrecken. Die vorliegende Arbeit untersucht eine mögliche Verbindung zwischen JH und NO Signalen bei der Kontrolle des weiblichen Paarungsverhaltens in der Heuschrecke Chorthippus biguttulus. Die Effekte von JH auf die Lauterzeugung und das Paarungsverhalten von Heuschreckenweibchen wurden nach der Manipulation des JH Levels analysiert. Durch neuroanatomische Studien konnte eine funktionelle Beziehung zwischen JH und NO auf zellulärer Ebene gefunden werden. Die Beobachtung des natürlichen Reproduktionsverhaltens von Ch. biguttulus Weibchen in kleinen Laborpopulationen lieferte ein verlässliches Zeitschema für den Ablauf reproduktiver Stadien. Auf die Imaginalhäutung folgt eine Periode der primären Abwehr , die nach ca. einer Woche direkt in die Periode der aktiven Paarungsbereitschaft übergeht, welche mit weiblicher Lautproduktion einhergeht, die für Männchen ein sehr attraktives Kommunikationssignal darstellt. Weibchen paaren sich mehrere Male bevor sie zur ersten Eiablage kommen. Die experimentelle Manipulation des JH Titers der Hemolymphe zeigte, dass JH benötigt wird, um Reproduktionsverhalten zu initiieren und zu erhalten, jedoch unterdrücken hohe JH Titer die weibliche Lautproduktion. Die Inhibition der NO Produktion durch systemische Applikation eines Stickstoffmonoxidsynthase (NOS) Inhibitors steigerte die weibliche Lautproduktion während sie den JH Titer der Hemolymphe absenkte. In den JH produzierenden Corpora allata wurden NOS exprimierende Zellkörper durch NADPHdiaphorase Färbung, anti NOS Immunfärbung und Immunzytochemie gegen Citrullin, ein Nebenprodukt der NO Synthese, gefunden. RFamid immunreaktive Hirn-zu-Corpora allata Projektionen aus der Pars intercerebralis und lateralis wurden als zelluläre Zielorte der NO-Abgabe in den Corpora allata identifiziert. Die Beteiligung von NO/cGMP Signalen an der Regulation der Corpora allata Funktion, NO Produktion und die Kontrolle der Hormonausschüttung durch RFamid stellt eine Parallele zur Funktion der Adenohypophyse der Vertebraten dar, wo NO unter anderem in gonadotropen Zellen produziert wird und RFamid die Ausschüttung von Gonadotropinen kontrolliert.