Abstract
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
first 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
infiltrated by fibrillar syncytial wall material 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 first secretions were released from the
stylet orifice and emitted through the plasmalemma into the cytoplasm. They
formed uniformly osmiophilic wavy tubes without an electron translucent
lumen. The first 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 X 4 mum. 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 orifice and were dispersed in the syncytial
cytoplasm. The feeding tube lumen was filled with cytoplasm and the wall
gradually degraded. Die Ultrastruktur der von Heterodera schachtii
gebildeten Dichtungsstopfen und Saugrohrchen - Die Entwicklung von
Dichtungsstopfen (feeding plugs) und Saugrohrchen (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 wahrend des gesamten Lebenszyklus des Nematoden vorhanden. In den
spateren Entwicklungsstadien der Nematoden wurde der Dichtungsstopfen
zunehmend robuster und von fiblillarem 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
Mundstacheloffnung aus und wurden durch das Plasmalemma hindurch in das
Zytoplasma abgegeben. Sie bildeten gleichmassig osmiophile, wellige Rohrchen
ohne ein elektronendurchlassiges Lumen. Die ersten typischen Saugrohrchen
wurden 24 h nach der Auswahl der ISC gefunden. Sie bestanden aus einer
elektronendichten Wand und einem elektronendurchlassigen Lumen. Die Grosse
eines einzelnen Saugrohrchens betrug ungefahr 1 X 4 mum. Zwischen den von
mannlichen oder von weiblichen Juvenilen gebildeten Saugrohrchen traten
keine Unterschiede auf. Haufig waren Membranen des endoplasmatischen
Reticulums mit den Wanden von Saugrohrchen verbunden. Wenn der Nematode die
Nahrungsaufnahme abgeschlossen hatte, wurden die Saugrohrchen von der
Offnung des Mundstachels getrennt und im synzytialen Zytoplama verteilt. Das
Lumen dieser Saugrohrchen war mit Zytoplasma gefullt, und die Wand wurde
langsam abgebaut.
Induction of Phloem Unloading in Arabidopsis thaliana Roots by the Parasitic Nematode Heterodera schachtii
