Ultrastructure of feeding plugs and feeding tubes formed by Heterodera schachtii

Miroslaw Sobczak, Florian Grundler, Wladyslaw Golinowski
1999 Nematology  
The development of feeding plugs and feeding tubes formed in syncytia induced by the cyst-forming nematode Heterodera schachtii in roots of Arabidopsis thaliana was examined at the ultrastructural level. The feeding plug was rst observed 24 h after selection of the initial syncytial cell (ISC) and was present throughout the entire nematode life cycle. In later stages of nematode development the feeding plug became increasingly robust and in ltrated by brillar syncytial wall material while the
more » ... aterial while the central part, through which the nematode stylet was inserted, retained an amorphous structure. Neither the feeding plug nor the nematode stylet were observed to penetrate the plasmalemma of the syncytium. After the nematode completed the preparation phase for feeding, the rst secretions were released from the stylet ori ce and emitted through the plasmalemma into the cytoplasm. They formed uniformly osmiophilic wavy tubes without an electron translucent lumen. The rst typical feeding tubes were found 24 h after ISC selection and were composed of an electron dense wall and an electron translucent lumen. The size of a single feeding tube was about 1´4 µ m. No difference occurred between feeding tubes formed by male and female juveniles. Frequently, membranes of the endoplasmic reticulum were connected to the wall of feeding tubes. After the nematode completed feeding, the tubes were disassociated from the stylet ori ce and were dispersed in the syncytial cytoplasm. The feeding tube lumen was lled with cytoplasm and the wall gradually degraded. Zusammenfassung -Die Ultrastruktur der von Heterodera schachtii gebildeten Dichtungsstopfen und Saugröhrchen -Die Entwicklung von Dichtungsstopfen (feeding plugs) und Saugröhrchen (feeding tubes), die in den von dem Zystennematoden Heterodera schachtii induzierten Synzytien in den Wurzeln von Arabidopsis thaliana gebildet werden, wurden auf der Ebene der Ultrastruktur untersucht. Die ersten Dichtungsstopfen wurden 24 h nach der Auswahl der Synzytiuminitialzelle (ISC) durch den Nematoden beobachtet. Sie waren während des gesamten Lebenszyklus des Nematoden vorhanden. In den späteren Entwicklungsstadien der Nematoden wurde der Dichtungsstopfen zunehmend robuster und von blillärem Material aus der Zellwand durchdrungen. Der zentrale Teil des Stopfens, durch den der Mundstachel des Nematoden in die ISC ragte, behielt eine amorphe Struktur. Es wurde nicht beobachtet, dass der Dichtungsstopfen oder der Mundstachel das Plasmalemma durchbrachen. Nachdem der Nematode die vorbereitende Phase der Nahrungsaufnahme abgeschlossen hatte, traten die ersten Sekrete aus der Mundstachelöffnung aus und wurden durch das Plasmalemma hindurch in das Zytoplasma abgegeben. Sie bildeten gleichmäßig osmiophile, wellige Röhrchen ohne ein elektronendurchlässiges Lumen. Die ersten typischen Saugröhrchen wurden 24 h nach der Auswahl der ISC gefunden. Sie bestanden aus einer elektronendichten Wand und einem elektronendurchlässigen Lumen. Die Größe eines einzelnen Saugröhrchens betrug ungefähr 1´4 µ m. Zwischen den von männlichen oder von weiblichen Juvenilen gebildeten Saugröhrchen traten keine Unterschiede auf. Häu g waren Membranen des endoplasmatischen Reticulums mit den Wänden von Saugröhrchen verbunden. Wenn der Nematode die Nahrungsaufnahme abgeschlossen hatte, wurden die Saugröhrchen von der Öffnung des Mundstachels getrennt und im synzytialen Zytoplama verteilt. Das Lumen dieser Saugröhrchen war mit Zytoplasma gefüllt, und die Wand wurde langsam abgebaut.
doi:10.1163/156854199508351 fatcat:qznq4qjsdfcbdlet4bg33gssdq