Immune response by insect eggs to parasitism
Final Report Abstract
Die Ergebnisse des Projekts zur Frage nach dem Einfluss einer Immunbelastung bei Manduca sexta Eltern auf die Immunabwehr und Entwicklung der verschiedenen Entwicklungsstadien ihrer Nachkommen vom Ei über die Larvenstadien, das Puppenstadium bis hin zu den adulten Tieren zeigen Folgendes: (1) Transgenerationales „immune priming“ verbessert die Immunkompetenz von Insekteneiern und ihre Abwehr gegen Angriffe von Eiparasitoiden. (2) Betrachtet man die induzierte Abwehr in der F1 Generation, so sind transgenerationale „immune priming“ Effekte auf die konstitutive Immunkompetenz bis ins Larvalstadium der Nachkommen und auf die induzierte Immunreaktion bis ins Puppenstadium der Nachkommen nachweisbar. Es zeigte sich, dass abhängig von dem Angriff, den die Nachkommen erfahren, entweder die PO-Aktivität in Eiern gegen einen Parasitoidenangriff oder die antibakterielle Aktivität bei Larven und Puppen bei einer Behandlung mit Peptidoglykan induziert werden. Darüber hinaus war der „priming“ Effekt im Larvenstadium stärker als im Puppenstadium. (3) Der zeitliche Verlauf der induzierten Immunabwehr war in Nachkommen von immunbehandelten Eltern verändert im Vergleich zu Nachkommen von Kontrolleltern. Es zeigte sich eine stärkere Induktion unmittelbar nach der Immunbehandlung bei Nachkommen von immunbehandelten Eltern. Jedoch hält die induzierte Immunabwehr bei diesen Nachkommen nur 3 Tage an, während sie bei Nachkommen von Kontrolleltern sogar 5 Tage später noch nachweisbar ist. (4) Selbst eine Verletzung der Eltern, unabhängig von der Immunbehandlung mit Peptidoglykan, hat einen „priming“ Effekt auf die Immunabwehr der Nachkommen. In den Larvenstadien, die von puffer- oder PGN-injizierten Eltern stammen, war die konstitutive PO-Aktivität erhöht und mit Ausnahme des vierten Larvenstadiums war die F1-Generation schwerer als die F1-Generation mit unbehandelten Eltern. (5) Transgenerationales „immune priming“ hat einen Einfluss auf die Entwicklungsdauer einzelner Larvenstadien der Nachkommengeneration. So ist die Entwicklung von F1- Stadien mit einem erhöhten Prädator- und Parasitierungsdruck verkürzt, wohingegen die Zeit des letzten fressenden F1-Larvenstadiums verlängert ist. (6) Während die juvenilen Entwicklungsstadien der Nachkommen von immunbehandelten Eltern durch das transgenerationale „immune priming“ eine verbesserte Immunabwehr und Entwicklung aufweisen, zeigte sich bei den adulten Nachkommen eine reduzierte Fekundität. Demnach sind die Vorteile von transgenerationalem „immune priming“ in der Juvenilphase der Nachkommen evident, aber müssen von den adulten Nachkommen „bezahlt“ werden.
