The cytoplasmic architecture of the egg cell ofSmittia spec. (Diptera, Chironomidae)

Summary

• 1. Eggs of the midgeSmittia were investigated by light microscopy and transmission electron microscopy. This paper describes elements and architecture of periplasm and yolk endoplasm before the formation of pole cells.

• 2. The periplasm is coated externally by the oolemma and a multilayered egg shell. The periplasm consists of a cytoplasmic matrix rich in ribosomes; it contains mitochondria and ER cisternae, some annulate lamellae and an occasional Golgi complex. Microtubuli were demonstrated only rarely. Accumulations of a dense granulated substance resembling in its structure the oosome material were frequently observed.

• 3. The yolk endoplasm is a cytoplasmic network embodying proteid yolk particles, lipid droplets and accumulations of glycogen. The endoplasm is continuous with the periplasm and shows the same cell constituents. It may form between 3 and 7 cytoplasmic islands free of yolk particles. Rosette-shaped membranous structures in the yolk endoplasm are interpreted as nuclear envelope organizing centres.

• 4. Three carefully analysed eggs contained 2 nuclei each. both nuclei were situated in the posterior egg half.

• 5. Periplasm and yolk endoplasm are characterized by random distribution of cell elements. No zonation or special accumulations could be recognized.

• 6. The spatial distribution of the egg components studied did not indicate that any of these components could function as a determinant in embryonic pattern formation.

Zusammenfassung

• 1. Das Ei der ZuckmückeSmittia spec. wurde licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Die vorliegende Arbeit beschreibt den Bau des Periplasmas und des Dotter-Endoplasma-Systems vor Bildung der Polzellen.

• 2. Das Periplasma, nach außen vom Oolemm und einer mehrschichtigen Eihülle begrenzt, besteht aus einer ribosomenreichen cytoplasmatischen Matrix, in die vor allem Mitochondrien und ER-Zisternen, wenig annulate lamellae und gelegentlich Golgi-Apparate eingelagert sind. Mikrotubuli wurden nur selten nachgewiesen. Öfters sind Anhäufungen einer dichten granulierten Substanz zu beobachten, die in ihrer Struktur dem Oosom-Material ähnelt.

• 3. Das Dotter-Endoplasma-System stellt ein Netzwerk aus Cytoplasma dar, in das Proteid-Dotterkugeln, Lipidtröpfchen sowie Glycogen-Anhäufungen eingelagert sind. Das Endoplasma, das sich zu 3–7 Plasma-Inseln erweitern kann und unmittelbar in das Periplasma übergeht, besteht wie dieses aus einer cytoplasmatischen Matrix und enthält die gleichen Zellelemente wie das Periplasma. Rosettenförmige Membran-Strukturen werden als “nuclear envelope organizing center” gedeutet.

• 4. Drei der sorgfältig analysierten Eier enthielten je 2 Kerne; sie lagen in Plasma-Inseln in der hinteren Eihälfte.

• 5. Sowohl im Periplasma wie im Dotter-Endoplasma-System sind alle Zellelemente unregelmäßig verteilt. Eine besondere Anordnung oder Zonierung ist nicht zu erkennen.

• 6. Die räumliche Verteilung der erfaßten Eikomponenten liefert keine Hinweise auf eine Funktion dieser Komponenten als Determinanten für die embryonale Musterbildung.