Das Projekt "Synthese und Abbau von JH in parasitierten Wirtsraupen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die endoparasitische Schlupfwespe ist ein wichtiger biologischer Gegenspieler des Schwammspinners, dessen Raupen weltweit zu den bedeutendsten Schädlingen der Eichenwälder gehören. Unsere bisherigen Untersuchungen über hormonelle Wechselwirkungen zwischen der Schwammspinnerraupe (Lymantria dispar) als Wirt und den Schlupfwespenlarven (Glyptapanteles liparidis) zeigten, dass eine Parasitierung zu einer Erhöhung des für die Entwicklung der Insekten entscheidenden Juvenilhormongehalts wie auch zu einem Wechsel des dominierenden Juvenilhormon-Typs in der Wirtsraupe führt. Durch den hohen Juvenilhormontiter, der v.a. kurz vor dem Ausbohren der Parasitenlarven aus ihrem Wirt auftritt, wird die Wirtsraupe in ihrer Entwicklung arretiert, so dass bei ihr eine weitere, energetisch aufwändige Häutung verhindert bzw. ihre Verpuppung unterdrückt wird. Die Erhöhung des Juvenilhormonspiegels im Blut der Wirtsraupe kann zum Teil durch eine parasitäre Hemmung des Hormon abbauenden spezifischen Enzyms, der Juvenilhormonesterase, erklärt werden. Unklar ist, wieso es durch die Parasitierung zu einer drastischen Veränderung der Juvenilhormontypen im Wirt kommt. In dem beantragten Projekt soll die Rolle der Parasitoidenlarven und ihrer assoziierten Faktoren (Venomsekret, symbiontische Polydnaviren, Teratocyten) bei der Synthese und beim Abbau der unterschiedlichen Juvenilhormontypen in den Zielorganen des Wirtstieres geklärt werden. Anhand von Implantations- und Inkubationsversuchen mit Parasitenlarven soll der Nachweis erbracht werden, ob diese grundsätzlich in der Lage sind, eigenes Juvenilhormon in den Wirt abzugeben. Darüber hinaus soll ihr Einfluss auf die Aktivität der Juvenilhormon produzierenden Drüse (Corpora allata) des Wirtes untersucht werden. Völlig unbekannt ist, auf welchem Weg Juvenilhormon im Gewebe der Insekten abgebaut wird. Durch den Vergleich der Aktivität der verschiedenen Juvenilhormon spaltenden Hydrolasen in Integument, Fettkörper und Mitteldarm der Wirtsraupe kann einerseits ein Beitrag zur Klärung dieser Frage geleistet, andererseits der parasitäre Effekt auf den Degradationsmechanismus festgestellt werden. Mit dieser Studie könnten somit wesentliche Wissenslücken über die komplexen hormonellen Wechselwirkungen zwischen Insekt und Insektenparasitoid geschlossen und grundlegende Erkenntnisse über den Abbau des Juvenilhormons im Insektengewebe gewonnen werden.
Das Projekt "Einfluss der Parasitierung durch Glyptapanteles liparidis (Hym., Braconidae) auf den Juvenilhormon-Metabolismus ihrer Wirtsraupe, Lymantria dispar (Lep., Lymantriidae)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die Parasitierung der Raupen des Eichenschädlings Lymantria dispar (Schwammspinner) durch die endoparasitische Schlupfwespe Glyptapanteles liparidis bewirkt eine Entwicklungshemmung im letzten Wirtsraupenstadium und verhindert deren Verpuppung. Aus unseren früheren Arbeiten wissen wir, daß diese Entwicklungsstörung mit einem erhöhten Gehalt an Juvenilhormonen (JH) der Raupe in Zusammenhang steht. Der Anstieg des JH-Spiegels in der Hämolymphe parasitierter Larven wird zumindest teilweise durch eine reduzierte Aktivität der Juvenilhormonesterase (JHE), dem spezifisch JH-abbauenden Enzym, verursacht. Aufgrund der zentralen Rolle, die das Enzym JHE in der Regulation des JH-Haushaltes spielt, soll die Auswirkungen der Parasitierung auf die Expression und Aktivität dieses Enzyms untersucht werden. Während der Eiablage werden verschiedene Komponenten wie Venom, Calyxflüssigkeit mit Polydnaviren und Parasiteneier, aus deren Hüllepithel später Teratocyten hervorgehen, in den Wirtskörper abgegeben. Ein Ziel des Projektes ist es zu klären, welcher dieser Faktoren für die Verringerung der Aktivität von JHE verantwortlich ist. Darüberhinaus soll festgestellt werden, auf welcher Ebene, der transkriptionalen oder der translationalen/posttranslationalen Ebene, eine Hemmung der Proteinexpression und damit eine Reduktion der Enzymaktiviät stattfindet. Schließlich soll die Möglichkeit der Reduktion der Enzymkonzentration in parasitierten Raupen durch Aufnahme von JHE in Perikardialzellen des Wirtes oder in den von den Parasiteneiern abstammenden Teratozyten untersucht werden.