Cytogenetic characteristics of the genus Cimex (Heteroptera: Cimicidae)

Abstract

Předkládaná dizertační práce představuje návrh vysvětlení původu nadpočetných pohlavních chromosomů štěnice Cimex lectularius (Hemiptera: Heteroptera: Cimicidae) pomocí kombinace analýzy velikosti genomu a klasické cytogenetiky. Pro srovnávací účely bylo obdobně analyzováno dalších pět příbuzných druhů z čeledi Cimicidae a 12 druhů z čeledi Nabidae. Práce zahrnuje i popisy metodik zpracování vzorků C. lectularius, cytogeneticky a průtokovou cytometrií. Současné evropské populace C. lectularius z lidských hostitelů vykázaly 12 rozdílných cytotypů s rozdílným počtem pohlavních chromosomů X, od dvou do 20 (2n♂ = 26+X1X2Y až 26+X1-20+Y). Hypotéza o původu nadpočetných pohlavních chromosomů X C. lectularius pomocí fragmentace byla formulována ve druhé polovině 20. století. Nicméně analýza velikosti genomu naznačuje, že by se mohlo jednat spíše o směs chromosomálních přestaveb typu duplikace či delece, které fragmentaci provázejí. Samci se základním cytotypem 2n = 26+X1X2Y měli velikost genomu 2C = 1,94 pg, naproti tomu samec s 2n = 26+X1-7+Y dosáhl 2C = 2,26 pg, ale objevili se i jedinci se sníženou velikostí genomu 2C = 1,69 pg. Nejdůležitější se však ukázala být relativní velikost genomu spermií n = 13+X1X2 a n = 13+Y, kdy jedinci s vyšším počtem chromosomů vykazovali navýšení relativní velikosti...

The present thesis deals with the phenomenon of additional sex chromosomes in Cimex lectularius (Hemiptera: Heteroptera: Cimicidae) using genome size analysis combined with the classical cytogenetic approach. Also, five other cimicid species and 12 species from the family Nabidae were analysed identically for comparative purposes. The thesis also pursues a description of methodical approaches of cytogenetics and flow cytometry in the study of C. lectularius. Recently analysed European specimens of C. lectularius from human host exhibited 12 distinct cytotypes, with a variable number of chromosomes X from two to 20 (2n♂ = 26+X1X2Y to 26+X1-20+Y). The fragmentation hypothesis of C. lectularius additional chromosomes X origin was established in the second half of the 20th century. However, the present genome size measurements suggest that various chromosomal rearrangements as duplication or deletion besides the fragmentation could occur. Males with basic cytotype 2n = 26+X1X2Y had average genome size of 2C = 1.94 pg, in contrast male with 2n = 26+X1-7+Y yielded 2C = 2.26 pg and also specimens with genome size decrease 2C = 1.69 pg appeared. The most informative turned up to be the relative genome size of sperm cells n = 13+X1X2 and n = 13+Y, where specimens with higher chromosome number showed...