Enhanced fertility and chill tolerance after cold-induced reproductive arrest in females of temperate species of the Drosophila buzzatii complex
| Autor: | Paula Zermoglio, Carmen Rolandi, Julián Mensch, Pablo E. Schilman, Gerardo José de la Vega, Esteban Hasson, Juan Hurtado, Therese A. Markow |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2017 |
| Předmět: |
0106 biological sciences
0301 basic medicine Physiology Otras Ciencias Biológicas media_common.quotation_subject Fertility Insect METABOLIC RATE Aquatic Science OVERWINTERING 010603 evolutionary biology 01 natural sciences Ciencias Biológicas purl.org/becyt/ford/1 [https] 03 medical and health sciences Drosophila buzzatii Temperate climate purl.org/becyt/ford/1.6 [https] Molecular Biology Drosophila Ecology Evolution Behavior and Systematics Overwintering media_common biology Ecology INSECT biology.organism_classification humanities 030104 developmental biology Insect Science Cold adaptation Metabolic rate COLD RESISTANCE Animal Science and Zoology OVARIAN ARREST CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS TRIGLYCERIDES |
| Zdroj: | CONICET Digital (CONICET) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas instacron:CONICET |
| Popis: | Long-term exposure to low temperatures during adult maturation might decrease fertility after cold recovery as a consequence of carryover effects on reproductive tissues. This pattern should be more pronounced in tropical than in temperate species as protective mechanisms against chilling injuries are expected to be more effective in the latter. We initially determined the lower thermal thresholds to induce ovarian maturation in four closely related Drosophila species, two inhabiting temperate regions and the other two tropical areas of South America. As expected, only temperate species regularly experience cold-inducing conditions for reproductive arrest during winter in their natural environment. Subsequently, we exposed reproductively arrested and mature females to cold-inducing conditions for reproductive arrest over a long period. Following cold exposure, tropical species exhibited a dramatic fertility decline, irrespective of reproductive status. In contrast, not only were temperate females fecund and fertile but also fertility was superior in females that underwent cold-induced reproductive arrest, suggesting that it might act as a protecting mechanism ensuring fertility after cold recovery. Based on these findings, we decided to evaluate the extent to which reproductive status affects cold tolerance and energy metabolism at low temperature. We found a lower metabolic rate and a higher cold tolerance in reproductively arrested females, although only temperate species attained high levels of chill tolerance. These findings highlight the role of cold-induced reproductive arrest as part of an integrated mechanism of cold adaptation that could potentially contribute to the spread of temperate species into higher latitudes or altitudes. Fil: Mensch, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina Fil: Hurtado, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina Fil: Zermoglio, Paula Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina Fil: de la Vega, Gerardo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina Fil: Rolandi, Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina Fil: Schilman, Pablo Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina Fil: Markow, Therese A.. University of California at San Diego; Estados Unidos. Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad; México Fil: Hasson, Esteban Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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