Abteilung Angewandte Entomologie der Univerritat Hohenheim

Zur Wirkungsweise von Sterilitat erzeugenden Stoff en bei Tetrimychus urticae Koch (Acari, Tetranychidae)

111. Wirkungsweise von 5-Fluoruracil bei Spinnmilben

Von MARTA LANGENSCHEIDT

Mit 8 Abbildungen

Abstract

On the mode of action of sterilants in ;Tetrunynbur urticae K o h (Acari, Tetranychidae). 111. Mode of action of 5-fluorouracil in spider mites. The mode of action of 5-fluorouracil was investigated on the two-spotted spider mite, Tetranychws urticae Koch (T. telariws L.). All postembryonic stages and females were exposed to residues of a solution of 1 O/o

5-fluorouracil in 80 OO/o ethanol sprayed on leaves of Phaseolus vulgaris. After longterm treatment histological sections of exposed mites show that formation of midgut epithelium is impaired. The cells become flat and cell plasm becomes interspersed with vacuoles. In epithelial cells disharged into midgut contents, DNA containing particles are missing. Further cell division in midgut tissue also is inhibited by 5-fluorouracil.

Histological studies of the genital organ show that the development of genital organs and differentiation of cells in the ovary is prevented at the minor part of mites after treatment beginning with postembryonic stages. After moulting to adults the greater part of these animals show development of genital organs and differentiation of cells in the ovary and oogenesis, but oviposition is prevented. Oocytes not deposited are decaying.

After longterm treatment of young females it is observed that oviposition is prevented and the number of oocytes and nurse cells increases, but a connection between these two cell-types cannot occur due to dislocation in the ovary. Oocytes not deposited also decay.

Females, 4 days old, show little or no pathological deformation in ovarian tissue and ovarian function.

The severity of the ,destructive effect of 5-fluorouracil on genital organs depends on the age of the mites at beginning of treatment.

1. Einleitung

Die vorliegende Untersuchung stellt ein weiteres Glied in einer bereits be- gonnenen Reihe von Veroffentlichungen dar, die sich mit der Wirkungsweise von Sterilitat erzeugenden Stoff en in Spinnmilben befafit.

Ober die Wirkung von verschiedenen Stoff en, die Sterilitat hervorbringen, haben bisher einige Autoren berichtet (Literaturangaben bei LANGENSCHEIDT 1973b), uber die Wirkungsweise liegen bis jetzt aber nur wenige Arbeiten vor (LANGENSCHEIDT und SCHMUTTERER 1969; JALIL und MORRISON 1969; LANGENSCHEIDT 1973a, b). Von JALIL und MORRISON wurde wohl uber die Wirkungsweise von 5-Fluoruracil in Spinnmilbenweibhen berichtet, dies

2. ang. Ent. 78 (1975), 160-170 @ 1975 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0044-2240 I ASTM-Coden: ZANEAE

Sterilitat erzeugende Stoffe bei Tetranychus urticae Koch 161

aber nur sehr pauschal und ungenau bei Exposition uber lange Zeitraume (3 bzw. 6 Wochen) hinweg. Die Ergebnisse wurden aui3erdem nur mit sehr undeutlichen Mikrophotographien belegt. Exposition von weiblichen Tieren ab Entwicklungsstadium blieb uberhaupt unberucksichtigt.

Wie unsere bisherigen Untersuchungen gezeigt haben, kann eine sich durch verminderte Eiablage manifestierende Sterilitat bzw. Teilsterilitat durch verschiedene Fehlfunktionen im Genitalsystem zustande gekommen sein; zur Aufklarung der Wirkungsweise von 5-Fluoruracil sind daher diese Unter- suchungen notwendig geworden. Die vorliegende Arbeit soll - entsprechend der schon fruher publizierten Darstellung der Apholate-Eff ekte (LANGEN- SCHEIDT 1973b) - den Verlauf der durch 5-Fluoruracil-Ruckstande hervor- gerufenen Beschadigungen beschreiben. In die Untersuchungen wurden ein- geschlossen a. junge Weibchen, die sich in der Praovipositionsperiode befin- den, b. 4 Tage alte Weibchen, c. alle Entwicklungsstadien, in denen ab Postembryonalentwicklung die Schaden induziert werden. An diesen Ver- suchstieren soll der Verlauf der Beschadigung uber die Imaginalhautung hin- aus verfolgt werden. Im Gegensatz zu JALIL und MORRISON soll 5-Fluorura- cil nur in niedriger Konzentration (1 O / o ) angewandt werden, um evt. rasch eintretende Mortalitat zu vermeiden und um histopathologische Veranderun- gen in den Geweben langsam einzuleiten.

2. Material und Methodik

Es wurden die histopathologischen Veranderungen, die von einer lO/oigen 5-Fluoruracil- Losung in Entwicklungsstadien und Weibchen von Tetrunychtls urticue Koch hervorgerufen wurden, untersucht. Die Versuchtstiere wurden ab einem bestimmten Entwicklungsstand auf mit den Ruckstanden ,dieser Losung versehene Bohnenblatter gebracht und dort uber einen bestimmten Versuchszeitraum bei Dauereinwirkung belassen. In genau festgelegten, geringen Zeitabstanden wurde dann immer ein Teil der Versuchstiere in einem Pikrinsaure-Formol- Eisessig-Gemisch nach Duboscq-Brasil oder in einem Kaliumbichromat-Formol-Gemisch nach Regaud fixiert, in der aufsteigenden Alkoholreihe entwassert und iiber Methylbenzoat und Benzol in Paraffin (Schmelzpunkt 60-62' C) uberfuhrt und eingebettet. Danach wurden von ihnen liickenlose Schnittserien mit einer Schnittdicke von 3 ,u hergestellt. Gefarbt wur- den die Schnitte in Kernehtrot-Kombination-Losung oder in Feulgen-Schiffschem Reagens.

3. Versuchsergebnisse und Diskussion 3.1. BeschEdigung am Mitteldarmepithel

Die ersten Veranderungen lassen sich in allen Versuchstieren, egal ab wel- chem Entwicklungsstand diese Tiere den Ruckstanden von 5-Fluoruracil aus- gesetzt waren, nach 2 Tagen Expositionszeit erkennen. Zu diesem Zeitpunkt sind schon die DNS-haltigen Partikeln in den in das Darmlumen ausgestoi3e- nen Zellen (LANGENSCHEIDT und SCHMUTTERER 1969) stark reduziert und nach 4 Tagen Expositionszeit vollstandig eliminiert. Wahrend im Epithel- verband selbst nach 2 Tagen Behandlung noch keinerlei Veranderung sicht- bar ist, und auch nach 3 Tagen die Epithelzellen als kubisch anzusprechen sind, tritt bei ihnen ab dem 4. Tag eine Abflachung ein, aber nicht in dem Mafie, wie sie nach Apholate-Einwirkung (LANGENSCHEIDT 1973b) beobach- tet werden konnte.

162 Marta Langenscheidt

Sehr deutlich sind die Beschadigungen ini Mitteldarm von ab Larve, Protonymphe und Deutonymphe behandelten Versuchstieren. Durch die Einwirkung des aufgenommenen 5-Fluoruracils auf das Epithel des Mittel- darmes hat dort schon zu einer Zeit die Zellvermehrung aufgehort, wo sonst im Epithel das Schnittbild noch keine Veranderung zeigt. Nach der Weiter- entwicklung zu den darauffolgenden Stadien zeigen daher die Versuchstiere immer nur die geringe Anzahl von Epithelzellen, die diese Tiere zu Beginn der Exposition hatten. Trotzdem kann aber die naturliche Funktion des Mit- teldarmepithels beobachtet werden. Die ins Darmlumen ausgestoi3enen Zel- len sind relativ groi3 (Abb. 1). Da aus der Basalmembran keinerlei Ersatz- zellen mehr bereitgestellt werden konnen, bekommt das Epithel ein lucken- haftes Aussehen (Abb. 1). Die einzelnen Epithelzellen sind blasig aufgetrie- ben und zeigen zahlreiche Vakuolen.

Nicht so einschneidend wie in ab Entwicklungsstadium exponierten Ver- suchstieren ist die Beschadigung bzw. aufhorende Zellverniehrung im Mittel- darmepithel von behandelten Imagines. Die Anzahl der Mitteldarmepithel- zellen ist nach der Imaginalhautung so groi3, dai3 trotz laufender Ausstoi3ung von Zellen ins Darmlumen und mangelnder Wiedererneuerung der Zellver- lust nicht so auffallig ist. Die einzelnen Zellen lassen nur ein durch Vakuolen etwas aufgelockertes Plasma erkennen. In allen Fallen fehlen aber immer nach kurzer Behandlungszeit schon die DNS-haltigen Partikeln in den flot- tierenden Zellen. Dies gilt sowohl fur junge als auch fur altere Weibchen und auch fur ab Entwicklungsstadium behandelte Tiere.

3.2. Beschfdigung am Genitalapparat

3.2.1. Postembryonale Entwicklungsstadien

Die Ausbildung der Genitalorgane aus einer undiff erenzierten Zellmasse setzt in unbehandelten weiblichen Tieren wahrend des 1. Ruhestadiums ein (LANGENSCHEIDT 1973a). Eine Aufteilung in Ovar, Uterus und Ovidukt ist schon in den Protonymphen zu sehen, dagegen noch keine sichtbare Diff eren- zierung der Zellen im Ovar. Diese wird ab dem Deutonymphenstadium be- obachtet. Der Beginn der Oogenese in den ersten Oocyten liegt schon im Teleochrysalisstadium. Unter den gegebenen Versuchsbedingungen laufen die verschiedenen Entwicklungsschritte bei Unbehandelten immer innerhalb eines Tages mit der Weiterentwicklung zum nachsten Stadium ab.

Der Einflui3, den die 5-Fluoruracil-Ruckstande wahrend der Ausbildung des Genitalapparates auf diesen ausiiben konnen, wird deutlich nach der

Abb. 2-4. Tetranychus urticae Koch. - 1 : Mitteldarm eines ab Larvenstadium behandelten Weibchens. Flottierende Zellen ohne DNS-haltige Partikeln, Epithelzellen stark vakuoli- siert (Vergr. 355X). - 2: Sagittaler Langsschnitt durch den Genitalapparat eines ab Proto- nymphe behandelten Weibchens. Genitalapparat degenerativ verandert, auf dem Stand dcr Deutonymphe stehengeblieben (Vergr. 285 X). - 3: Genitalapparat eines ab Larvenstadium behandelten Weibchens. Ablagereife Eier und degenerativ veranderte heranreifende Oocy- ten (Vergr. 355X). - 4: Oocyten degenerativ verandert. Lappiger Zellkern und wabiges

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1

Sterilitat erzeugende Stoffe be; Tetranychus urticae Koch 163

164 Marta Langenscheidt

Imaginalhautung. Die Auswirkungen der mit der Nahrung aufgenommenen Ruckstande lassen sich am Entwicklungsstand der Genitalorgane sehr vie1 fruher beobachten als an den sichtbaren Veranderungen des Mitteldarm- epithels; in wenigen Fallen schon 1 Tag nach Beginn der Behandlung. Ein geringer Prozentsatz der ab Entwicklungsstadium ausgesetzten Tiere 1ai3t er- kennen, dai3 sofort nach Beginn der Behandlung die Weiterentwicklung des Genitalsystems eingestellt wurde. Nach der Imaginalhautung entspricht die- ses dem Stand der Larve, Protonymphe oder Deutonymphe, je nachdem in welchem dieser Stadien die Exposition erfolgt ist. In einem weiteren kleinen Teil der Versuchstiere geht die Ausbildung dieser Organe bis zum nachsten Entwicklungsstand weiter, im Falle von behandelten Larven bis zur Auf- teilung der undifferenzierten Zellmasse in Ovar, Uterus und Ovidukt. Die ab Protonymphe behandelten Tiere zeigen entsprechend dann die AusdifTe- renzierung der verschiedenen Zelltypen im Ovar, aber nicht den Beginn der Oogenese. Die Entwicklung des Genitalsystems bleibt ab dann auch nach der Imaginalhautung auf diesem Stand stehen (Abb. 2). Es kommt also nie zu einer Eireifung und Eiablage. Normalerweise aber werden die ersten Ver- anderungen im Ovar erst 4-5 Tage nach Beginn der Exposition beobachtet. Die betreff enden Versuchstiere (anteilmai3ig die Mehrzahl) durchlaufen eine zeitlich wohl verzogerte, aber doch vollstandige Entwicklung bis zur Imago mit der Ausbildung eines funktionstuchtigen Genitalapparates. Im histolo- gischen Schnitt kann Oogenese und nach der Imaginalhautung auch Dotter- bildung beobachtet werden, zur Ablage der reifen Eier kommt es aber sicht- lich nur in ganz seltenen Fallen, meist nur bei ab Deutonymphe behandelten Weibchen. Die ablagereifen Eier zeigen meist schon innerhalb des Ovars lytische Zersetzung und die Genitalorgane, besonders das Ovar mit dem Ger- marium, Ei- und Nahrzellen so stark degenerative Veranderungen, dai3 eine weitere Oogenese nicht mehr eingeleitet wird und auch die Ablage der ersten reifen Eier unterbleibt (Abb. 3).

3.2.2. 1 und 4 Tage alte Weibchen Die Ausbildung des Genitalapparates von jungen Weibchen, die sich in der Praovipositionsperiode befinden, ist bereits zu Beginn der 5-Fluoruracil-Be- handlung abgeschlossen und kann daher nicht mehr beeintrachtigt werden. Die schon wahrend des Teleochrysalisstadiums eingeleitete Oogenese in den ersten Eiern wird durch den Beginn der Behandlung nicht mehr empfindlich gestort. Es kommt zur Ablage dieser Eier in den ersten beiden Tagen nach Beendigung der Praovipositionsperiode. Ab diesem Zeitpunkt sind dann die ersten Veranderungen im Ovar sichtbar. In Oocyten, die zu Beginn der Ei- reifung eine Verbindung mit einer Nahrzelle eingehen sollten, sind Zellkerne zu beobachten, die lappige Gestalt angenommen haben (Abb. 4). Auch das Plasma dieser Oocyten zeigt nicht mehr eine homogene Struktur , sondern hat wabiges Aussehen und neigt zu unregelmaaiger Vakuolenbildung. Dies ver- starkt sich noch im Laufe der Weiterentwicklung. Es wird wohl Dottermate- rial in der Mehrzahl der heranreifenden Oocyten ausgebildet, dieses aber auf bestimmte Bezirke im Ei zusammengedrangt und nicht gleichmai3ig uber das ganze Ei verteilt. Die Restbezirke innerhalb dieser Oocyten werden ent- weder von Vakuolen oder von einer wabigen Zellstruktur eingenommen (Abb. 5). In solchen Fallen fallen die reifen Oocyten dann schon nach kurzer Zeit einer lytischen Zersetzung anheim. - Ein kleiner Anteil der reifen Eier

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166 Marta Langenscheidt

zeigt keinerlei Beschadigung und wird in den ersten Tagen auch noch ab- gelegt.

Fiinf Tage nach Beginn der Behandlung ist schon zu erkennen, dai3 in den Versuchstieren das Eiablagevermogen gestort ist (Abb. 6). In den verschiede- nen Weibchen konnen jeweils eine ganze Reihe von Eiern beobachtet werden, in denen die Dotterbildung abgeschlossen ist und die somit ablagereif sind. Ofiensichtlich wird die Eiablage aber verhindert, denn die Anzahl iibersteigt immer die fur unbehandelte Tiere iiblichen zwei Eier (LANGENSCHEIDT 1973a). In diesen Oocyten wird aber dann im Ovar nicht die Embryonal- entwicklung eingeleitet, was im Normalfalle nach der Ablage schon gesche- hen ware. Sie zeigen dagegen an manchen Stellen beginnende lytische Zer- setzungen.

Die Nahrzellen im Ovar der behandelten Tiere bleiben immer ohne Be- schadigung. Vielfach wird sogar vermehrte Nahrzellbildung festgestellt (Abb. 7), aber meist an Stellen im Ovar, wo gerade keine Eizellbildung statt- findet. Die Nahrzellen werden im Ovar angehaufl, und da sie an falscher Stelle placiert sind, nicht aufgebraucht.

Oft wird auch eine Anhaufung von jungen Oocyten beobachtet (Abb. 8), denen wohl eine Reihe von off ensichtlich als Nahrzellen determinierte Zellen gegeniiberliegen. Diese haben sich aber noch nicht an den bindegewebsartigen Strang, der die jungen Oocyten einschliefit, angelagert und sind noch nicht zu reifen, mehrkernigen Nahrzellen herangewachsen. Sie konnen somit nicht die fur die Oogenese notwendige Vereinigung mit der Eizelle eingehen, die iiber einen Nahrstrang geschieht, und die jungen Oocyten erfahren daher keinerlei Weiterentwicklung. Solche Fehlfunktionen im Ovar sind in den mit 5-Fluoruracil-Riickstanden behandelten Spinnmilbenweibchen oft zu be- obachten.

Zu Beginn der Behandlung schon 4 Tage alte Weibchen zeigen kaum Ver- anderungen im Genitalapparat. Auch scheint das Eiablagevermogen nicht ganz blockiert zu sein, denn die Anzahl der nicht abgelegten Eier ist nie so groi3 wie sie in behandelten jungen Weibchen beobachtet werden kann, aber immer grof3er als in unbehandelten. Eventuell werden die Eier sogar nur ver- zogert abgelegt, worauf auch die in anderen Untersuchungen (LANGEN- SCHEIDT 1973c) festgestellten Eizahlen hindeuten. In den reifen Oocyten sind selten lytische Veranderungen zu erkennen. In ihnen wird aber nicht innerhalb des Ovars die Embryonalentwicklung eingeleitet, wie dies im Normalfalle nach der Ablage schon geschehen ware. Der Genitalapparat zeigt auch sonst keinerlei degenerative Veranderungen.

Abb. 5-8. Tetranychus articae Koch. - 5: Ovar eines ab Praovipositionsperiode behandel- ten Weibchens. Oocyte mit unregelmaflig eingelagertem Dottermaterial (Vergr. 700 X ), - 6 : Sagittaler Langsschnitt durch ein ab Praovipositionsperiode behandeltes Weibchen. Ei- verhalten, ablagereife Eier degenerativ verandert (Vergr. 140X). - 7: Ovar eines ab Pra- ovipositionsperiode behandelten Weibchens. Anhaufung von Nahrzellen (Vergr. 350 X). - S : Ovar eines ab Praovipositionsperiode behandelten Weibchens. Anhaufung von jungen

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Sterilitat erzeugende Stoffe bei Tetvanychus uvticae Koch 167 I

168 Marta Langenscheidt

Es ist schlecht moglich, einen Vergleich zwischen den oben beschriebenen Befunden und den von JALIL und MORRISON 1969 festgestellten zu ziehen, da die genannten Autoren nur pauschal fortschreitende Degeneration im Ovar, sehr stark reduziertes Germarium und Mange1 an Oogenese feststellen und weder eingehendere Untersuchungen folgen lassen, noch den Verlauf der Beschadigung wahrend der Ausbildung des Genitalsystems in postembryona- len Entwicklungsstadien verfolgen. Dies zwingt dam, nur die Ergebnisse von eigenen Verofientlichungen zu vergleichen.

Beschadigungen, die von 5-Fluoruracil am Mitteldarmepithel oder von Apholate (LANGENSCHEIDT 197313) dort hervorgerufen werden, unterschei- den sich nicht einschneidend. Beide DNS-Synthese-Hemmer wirken in glei- cher Weise auf die Epithelzellen ein, nur dai3 Apholate off ensichtlich massiver wirkt als 5-Fluoruracil. Nach Behandlung mit 5-Fluoruracil behalten die Epithelzellen noch etwas an Machtigkeit, wahrend sie durch Apholate-Ein- wirkung ganz abgeflacht werden und die Ausstoi3ung von Zellen ins Darm- lumen sehr stark reduziert wird. Sowohl nach 5-Fluoruracil- als auch nach Apholate-Behandlung kann schon nach 2 Tagen eine starke Reduzierung der Partikeln in den ausgestoi3enen Epithelzellen beobachtet werden und nach 4 Tagen Dauerbehandlung eine vollstandige Eliminierung derselben. Auch nach Anwendung von Flavomycin (LANGENSCHEIDT und SCHMUTTERER 1969) kann eine Abflachung des Epithels und ein Fehlen der genannten Par- tikeln festgestellt werden.

Wie nach Apholate-Behandlung lai3t sich auch nach Anwendung von 5-Fluoruracil das Aussetzen der Zellvermehrung im Mitteldarmepithel ver- folgen. In beiden Fallen wird durch den Einflui3 des DNS-Synthese-Hem- mers die Zellvermehrung sofort eingestellt, so dai3 in Entwicklungsstadien, die vor allem wahrend des Larven- und Protonymphenstadiums noch relativ wenig Epithelzellen besitzen, dieser Schaden nach der Weiterentwicklung zur Imago sehr offenkundig wird. Trotzdem kann aber immer noch eine Aktivi- tat im Darmepithel beobachtet werden, die sich in der laufenden Ausstoi3ung von Zellen ins Darmlumen aui3ert.

Die Ruckstande der Sterilantien gelangen mit der aufgenommenen Nah- rung zuerst ins Mitteldarmlumen und werden von dort ins Epithel aufge- nommen, wo sie die ersten Beschadigungen hervorbringen. Aber fast gleich- zeitig sind auch schon nach 5-Fluoruracil-Einwirkung die ersten Deforma- tionen an Oocytenkernen festzustellen. Wahrend nach Anwendung von Apholate eine bestimmte aufgenommene Menge der Substanz notwendig ist, um Schaden im Genitalapparat zu induzieren, bewaltigt 5-Fluoruracil die Barriere des Mitteldarmepithels off ensichtlich vie1 rascher.

Von den Entwicklungsstadien aufgenommene 5-Fluoruracil-Ruckstande scheinen auch rasher auf die Ausbildung des Genitalsystems einzuwirken als Apholate. Teilweise werden die Riickstande von 5-Fluoruracil schon inner- halb eines Tages wirksam, spatestens aber nach 2 Tagen, was deutlich an dem unentwickelten Genitalsystem eines kleinen Teiles der Versuchstiere nach der Imaginalhautung zu erkennen ist. Das Genitalsystem zeigt in diesen Fallen entweder den Stand der Entwicklung zu Beginn der Exposition oder nur den des darauffolgenden Stadiums. Apholate-Riickstande uben ihre Wirkung dagegen erst vom 3. Tag an sichtbar auf die Entwicklung des Genitalappara- tes aus. Im Imaginalzustand zeigt dieser immer den Ausbildungsstand des auf die Behandlung folgenden Stadiums. Nach 5-Fluoruracil-Einwirkung ist es nur ein geringer Prozentsatz der postembryonalen Entwicklungsstadien,

Sterilitat erzeugende Stofie bei Tetranychus urticae Koch 169

der nach der Imaginalhautung nur ein unvollstandig ausgebildetes Genital- system aufweist, wahrend dies nach Apholate-Behandlung zumindest in ab Larvenstadien behandelten Tieren vollstandig und ab Protonymphensta- dium behandelten zum groi3ten Teil der Fall ist. Die Mehrzahl der mit 5-Fluoruracil behandelten postembryonalen Entwicklungsstadien hat da- gegen einen funktionstiichtigen Genitalapparat aufzuweisen. In ihrem Ovar wird auch Oogenese beobachtet, nur scheint der Eiablagemechanismus gestort zu sein. Mit dem Eiverhalten wird auch in diesen Versuchstieren einsetzende degenerative Veranderung im Ovar und in den Ausfuhrgangen beobachtet, so dai3 eine weitere Ausbildung von Oocyten in diesen Tieren unterbleibt. Die in anderen Untersuchungen (LANGENSCHEIDT 1973c) festgestellten Ei- zahlen lassen vollkommene Sterilitat oder Teilsterilitat erkennen, was sich mit diesen histologischen Befunden deckt.

Auch mit 5-Fluoruracil behandelte Imagines weisen gegeniiber solchen mit Apholate einige Unterschiede im histologischen Schnittbild auf. So wird nach 5-Fluoruracil-Einwirkung d,ie Dotterbildung nur soweit gestort, als das Dottermaterial auf bestimmte Bezirke im Ei zusammengedrangt wird und die Dotterbildung nicht ganz verhindert wird wie nach Apholate-Behand- lung. Dann wird nach 5-Fluoruracil-Behandlung allgemein eine vermehrte Bildung oder Anhaufung von Nahrzellen festgestellt und nicht wie nach Apholate-Einwirkung die Einstellung der Nahrzellbildung uberhaupt und damit das Ende jeglicher Oogenese. Allerdings scheinen Nahrzell- und Eizell- bildung in den mit 5-Fluoruracil behandelten Tieren - wie auch in Tieren, die unter degenerativer Altersveranderung leiden (LANGENSCHEIDT, im Druck) - nicht mehr koordiniert abzulaufen. OR sind in den Ovarien Be- zirke mit ubernormal groi3er Nahrzellansammlung si&tbar und an anderer Stelle im selben Ovar, wo gerade die Ausbildung junger Oocyten stattfindet, keine ausgebildeten Nahrzellen placiert, so dai3 auch in einem solchen Falle eine weitere Oogenese unterbleibt.

Mangelndes Eiablagevermogen und Veranderungen an Oocytenkernen sind an beiden mit DNS-Synthese-Hemmern behandelten Versuchstiergrup- pen gleichermai3en h a d g zu beobachtende Symptome.

Die am haufigsten beobachteten Symptome Eiverhalten und Storung der Ausbildung von Ei- und Nahrzellen sind a u h in natiirlich gealterten Spinn- milbenweibchen (LANGENSCHEIDT, im Druck) kurz vor ihrem Tod zu finden. Off enbar fuhrt ein Eingriff in die DNS-Synthese eine vorzeitige Alterung herbei, die uber evtl. Eingriffe in das hormonale System ausgelost wird. Es ist no& ungewif3, ob die Funktion des Mitteldarmes eng mit der Funktion des Genitalapparates uber die genannten Partikeln gekoppelt ist, oder ob die im Zellverband beider Organe auftretenden Beschadigungen unabhangig voneinander durch 5-Fluoruracil hervorgerufen werden. Beschadigungen an Oocytenkernen sheinen off ensichtlich auf direktem Wege zu geschehen, denn sie sind unmittelbar nach Aufnahme von 5-Fluoruracil ins Mitteldarmlumen zu erkennen, zu einem Zeitpunkt, wo im Mitteldarmepithel noch keine patho- logischen Veranderungen si&tbar sind. Mangelnde Oviposition und Fehl- steuerungen im Ovar dagegen konnten durchaus FolgebeschPdigungen sein, denn diese Symptome sind erst zu beobachten, wenn die vollstandige Elimi- nierung der Partikeln in den flottierenden Zellen des Mitteldarmes durch 5-Fluoruracil-Einwirkung erfolgt ist. Sollte, wie schon erwahnt wurde, es sich bei den DNS-haltigen Partikeln um intrazellulare Symbionten handeln, so ist es durchaus moglich, dai3 durch eine Ausschaltung derselben ein Mange1

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an Biosyntheseprodukten entsteht, der evtl. fur den fehlgesteuerten Ablauf von Oogenese und Eiablage bei den behandelten Tieren verantwortlich zu machen ist.

Sowohl die histologischen Befunde als auch die Anzahl der von den Ver- suchstieren abgelegten Eier (LANGENSCHEIDT 1973c) lassen erkennen, dai3 die ab Entwicklungsstadium behandelten Tiere mehr betrofien sind als Tiere, die erst nach der Imaginalhautung exponiert werden. Die Schwere der Schaden nimmt zu, ie fruher in der Entwicklung die Exposition erfolgt ist. Nach Apholate-Einwirkung konnte dieselbe Feststellung getroff en werden.

Zusammenfassung

Untersucht wurde die Wirkungsweise von 5-Fluoruracil in allen Entwicklungsstadien und Weibchen verschiedenen Alters von Tetranychus urticae Koch. Die Tiere wurden den Ruck- standen einer lO/oigen Losung auf Bohnenblattern ausgesetzt und in bestirnmten Zeitabstin- den fixiert.

Schaden zeigen sich einmal am Mitteldarmepithel. Die Epithelzellen flachen sich etwas ab und zeigen ein mit Vakuolen durchsetztes Zellplasma. Ausstoflung von Epithelzellen ins Darmlumen wird zwar immer noch beobachtet. In diesen Zellen fehlen aber nach einer Einwirkungszeit von 4 Tagen die DNS-haltigen Partikeln. Im Mitteldarmepithel unterbleibt eine weitere Zellvermehrung durch Hemmung der DNS-Synthese. Schaden am Genital- apparat treten fast gleichzeitig mit den ersten Veranderungen am Mitteldarmepithel auf. Einschneidend sind die Schaden, die in ab Entwicklungsstadium behandelten Tieren gesetzt werden. Wird ein funktionstiichtiger Genitalapparat iiberhaupt ausgebildet, so wird doch nie oder nur selten Eiablage bei diesen Tieren beobachtet. Die reifen und heranreifenden Oocyten zerfallen schon innerhalb des Ovars durch lytische Einwirkung. Exponierte Ima- gines zeigen allgemein als Folge der Behandlung Storung des Eiablagemechanismus, weiter Fehlfunktionen bei der Ei- und Nahrzellbildung und Beschadigung der Oocytenkerne. In den nicht abgelegten reifen Eiern werden lytische Veranderungen beobachtet.

Die histopathologischen Befunde zeigen, dafl, je fruher in der Entwicklung ein Versuchs- tier 5-Fluoruracil ausgesetzt wird, um so einschneidender die beobachteten Schaden sind.

Literatur

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LANGENSCHEIDT, M.; SCHMUTTERER, H., 1969: Zur Wirkung und Wirkungsweise von Flavomycin auf die Gewachshausspinnmilbe Tetranychus urticae f. dianthica Dosse. Z. PflKrankh. PflSchutz 76, 129-147.

- 1973a: Zur Wirkungsweise von Sterilitat erzeugenden Stoffen bei Tetranychus urticae Koch (Acari, Tetranychidae). I. Entwicklung der weiblichen Genitalorgane und Ooge- nese bei unbehandelten Spinnmilben. Z. ang. Ent. 73, 103-106.

- 197313: Zur Wirkungsweise von Sterilitat erzeugenden Stoffen bei Tetranychus urticae Koch (Acari, Tetranychidae). 11. Wirkungsweise von Apholate bei Spinnmilben. 2. ang. Ent. 74, 142-151.

- 1973c: Zur Wirkung von 5-Fluoruracil auf die gemeine Spinnmilbe Tetrstnychus urticae Koch (Acari, Tetranychidae). 2. PflKrankh.PflSchutz 80, 424-430.

- Altersbedingte histopathologische Veranderungen bei Spinnmilbenweibchen (Tetrany- cbus urticae Koch) (Acari, Tetranychidae). (Im Druck.)