Evaluation of four aphidiine parasitoids for biological control ofAphis gossypii

Four aphidiine parasitoid species (Hymenoptera: Braconidae) were evaluated with respect to their potential to controlAphis gossypii Glover (Homoptera: Aphididae) in glasshouse cucumbers. In a laboratory experiment thirty cotton aphids were offered to individual females for two hours.Aphidius matricariae Haliday parasitized less than six percent of the aphids and was ruled out as potential biological control agent.Ephedrus cerasicola Stary andLysiphlebus testaceipes Cresson parasitized 23 and 26 percent of the aphids, respectively.Aphidius colemani Viereck parasitized 72 to 80 percent of the aphids. With the latter three species, experiments were performed in small glasshouses with cucumbers (Cucumis sativus L. cv. ‘Aramon’). As in the laboratory testA. colemani performed best; significantly more colonies were found and parasitization rates in the colonies were higher byA. colemani than byE. cerasicola andL. testaceipes. Because of the good correspondence between laboratory and glasshouse experiments, it is suggested that bad performance of an aphid parasitoid species in a simple laboratory trial might be sufficient evidence to disregard this species for further tests.     

Discriminative behavioral responses by aphids to various plant matrix polysaccharides

Three species of aphids, Schizaphis graminum (Rondani) (the greenbug), Acyrthosiphon pisum (Harris) (the pea aphid) and Myzus persicae (Sulzer) (the green peach aphid), showed significantly different behavioral responses to various plant mono- or polysaccharides incorporated within thin (<200 m) films of agar overlaying artificial diets. Thirteen polysaccharides (i.e.: polygalacturonic acid, low methoxy pectin, high methoxy pectin, arabinogalactan, xylan, galactan, cellulose, starch, amylose, laminarin, dextran, 2,3-diacetyl pectin and trifluoroacetyl pectin) and 5 monosaccharides (arabinose, xylose, galactose, glucose and galacturonic acid) were tested in paired choices against a control overlay containing only agar. Glucose, dextran and laminarin were the only compounds that all three species of aphids responded to similarly (viz., glucose stimulated, dextran had no effect and laminarin deterred ingestion of underlying diets). None of the aphids exhibited negative responses to the monosaccharides tested. These monosaccharides either had no significant effect or were stimulatory. The polysaccharides tested induced a variation of unaltered, stimulatory or inhibitory behavioral responses in the 3 species of aphids. The behavioral responses of both greenbugs and pea aphids, which are oligophagous, were significantly affected by 6 out of 7 plant matrix polysaccharides tested. Feeding behavior by green peach aphids was affected by only one of these polysaccharides.Electronic monitoring of aphid probing showed that aphids salivated in and test probed the overlays prior to inserting their stylets into and ingesting from the underlying diets. Recorded responses of aphids probing overlays containing inhibitory polysaccharides resembled the recorded behavioral responses of aphids on resistant or nonhost plants (i.e., numerous short probes with either a lack of or a prolonged period prior to ingestion). The differential behavioral responses of the aphids to the various polysaccharides supports the view that plant matrix polysaccharides play a role in the chemical basis of aphid — plant interactions.

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Zusammenfassung Drei Blattlausarten, Schizaphis graminum, Acyrthosiphon pisum and Myzus persicae, zeigten deutliche Unterschiede in ihrem Probeverhalten auf künstlichen Nährmedien, die mit dünnen (<200 m), verschiedene Mono- und Polysaccharide enthaltenden Agarschichten bedeckt waren.Die in den Agarschichten enthaltenen Monosaccharide bewirkten bei allen drei Arten eine deutliche Steigerung des Probeverhaltens. Im Gegensatz dazu war der Einfluss der Polysaccharide von Art zu Art verschieden. Sechs von sieben getesteten pflanzlichen Matrixpolysacchariden beeinflussten deutlich das Probeverhalten von Schizaphis graminum und Acyrthosiphon pisum. Im Gegensatz dazu wurde das Probeverhalten von Myzus persicae nur von einem der untersuchten Polysaccharide beeinflusst. Die Zahl der Wirtspflanzen für Schizaphis graminum und Acyrthosiphon pisum ist relativ klein im Vergleich zu der von Myzus persicae. Dies ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß die Fähigkeit, chemosensorisch zwischen pflanzlichen Matrixpolysacchariden zu unterscheiden, bei Myzus persicae weniger stark ausgeprägt ist.Elektronische Registrierung des Probeverhaltens zeigte, daß Schizaphis graminum vor der Aufnahme der künstlichen Nährmedien zunächst die darüber liegenden Agarschichten testete. Dies geschah durch Einstechen des Stiletts in die Agarschicht, Absonderung von Speichel, Aufsaugen der verflüssigten Matrix und auschliessendes Wiederausstoßen.Das Probeverhalten von Schizaphis graminum auf Trifluoroacetylpektin, welches eine Aufnahme der darunter liegenden Nährstoffe verhinderte, war vergleichbar zu dem Probeverhalten von Schizaphis Graminum auf resistenten oder Nichtwirtspflanzen. Andererseits glich das Probeverhalten von Schizaphis graminum stark methyliertem Pektin, welche die Nährstoffaufnahme steigerte, dem auf natürlichen Wirtspflanzen. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, daß pflanzliche Matrixpolysaccharide für die Wechselwirkung zwischen Blattläusen und Pflanzen keine chemisch inerten Komponenten darstellen. Der unterschiedliche Einfluss der pflanzlichen Matrixpolysaccharide auf die verschiedenen Blattlausarten zeigt, daß diese pflanzlichen Biopolymere eine entscheidene Rolle bei der Erkennung von Wirtspflanzen durch Blattläuse spielen könnten.Darüberhinaus zeigt das extrem unterschiedliche Probeverhalten von Schizaphis graminum auf Trifluoroacetyl- bzw. stark methyliertem Pektin, daß selbst geringe Änderungen in den chemischen Eigenschaften dieser Komponenten das Probeverhalten von Blattläusen deutlich beeinflussen können.

     

Natural enemy spectrum ofAphis spiraephaga (Hom.: Aphididae), an exotic immigrant aphid in Central Europe

Aphis spiraephaga Müller, an aphid of Central Asian origin, dispersed west-wards and reached Central Europe probably before 1956. It now occurs in most European countries. Research undertaken in the Czech Republic mainly in 1991–1993, revealed that the aphid is attacked by a variety of natural enemies, including both parasitoids (Aphelinidae, Aphidiidae) and predators (Anthocoridae, Chrysopidae, Hemerobiidae, Cantharidae, Coccinellidae, Chamaemyidae, Itonididae, Syrphidae). All the natural enemies were identified to species. Attendance by ants (Lasius sp.) was common.A. spiraephaga was also successfully utilised as a new alternate host of two newly introduced parasitoid biocontrol agents (Aphidius colemani Viereck,Lysiphlebus testaceipes (Cresson).     

The role of ants in the epidemiology of barley yellow dwarf virus

The effect of ant attendance on the spread of barley yellow dwarf virus by Schizaphis (Toxoptera) graminum (Rondani) was studied under field conditions. Aphids visited by ants multiplied more rapidly than unattended colonies. Secondary spread of virus is caused by apterae which leave overcrowded plants and become established on nearby hosts. Ant-mediated spread of virus is typically confined to the edges of the field. Excavations made by ants around subterranean parts of small grains provide shelter and a suitable feeding site for tht aphid vector.

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Zusammenfassung Die Anregung zur vorliegenden Arbeit wurde dadurch gegeben, daß während einer Schlechtwetterperiode auf unterirdischen Teilen von Hafer- und Gerstenpflanzen von Ameisen besuchte Blattlauskolonien beobachtet wurden. Es handelte sich dabei um die Ameise Lasius neoniger (Emery) und die Blattlaus Schizaphis graminum (Rondani), die als Getreideschädling und als Überträger der Gelbverzwergungsvirose der Gerste in Nordamerika außerordentlich schädlich ist.Die Ergebnisse der Studie bestätigen erneut ältere Beobachtungen, nach denen sich die Populationsdichte der von Ameisen besuchten Blattläuse erheblich erhöht. Verschiedentlich konnte nachgewiesen werden, daß Ameisen Blattlausfeinde, insbesondere Marienkäfer, vertreiben, sobald diese in ihr Territorium eindringen.Die durch Ameisen geförderte Ausbreitung des Virus muß im engen Zusammenhang mit der populationsfördenden Wirkung des Blattlausbesuches gesehen werden. Ungeflügelte Blattläuse verlassen übervölkerte Pflanzen und wandern in die Umgebung der Wirtspflanze ab. Dabei können Entfernungen zurückgelegt werden, die ohne weiteres ausreichen, benachbarte Pflanzen aufzufinden und gegebenenfals mit Virus zu infizieren. Dadurch, daß sich L. neoniger hauptsächlich an den Feldrändern aufhält, bleibt allerdings die Virusausbreitung auf diese Region beschränkt und dringt nicht weiter in den Bestand vor. Selbst unter günstigen Bedingungen, das heißt in der Gegenwart von Ameisen, Blattläusen und Virus während des anfälligen Jugendstadiums des Getreides, bleibt die Ausbreitung des Virus und der dadurch angerichtete Schaden eng lokalisiert.Eine gewisse Bedeutung in der Epidemiologie der Gelbverzwergungsvirose dürfte auch dem Vorkommen von Blattläusen auf unterirdischen Pflanzenteilen zuzuschreiben sein, weil die Läuse hier gegen Witterungs- und Feindeinwirkung geschützt sind.Die von verschiedenen Seiten beobachtete enge Bindung zwischen Ameisen und Blattläusen konnte in dem vorliegenden Fall nicht beobachtet werden. Ein besonderer Instinkt der Ameisen oder Blattläuse scheint mir zur Aufrechterhaltung der Wechselbeziehung nicht notwendig.

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Approved for publication by the Director of the South Dakota Agricultural Experiment Station as Journal Series No. 583.     

Measurement of aphid feeding rates on artificial diets using 3H-inulin

The radioactivity of the honeydew droplets excreted by young apterous adults of the green peach aphid, Myzus persicae, fed on an artificial diet containing ³H-inulin was a reliable measure of the volume of food ingested by the insects, since almost none of the ingested inulin was absorbed and retained by the insects.

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Zusammenfassung Junge aptere Adulte von Myzus persicae wurden auf künstlicher Diät mit oder ohne Zugabe von radioktiv markiertem Inulin (³H, 100 Ci pro ml; 84.5 cpm pro nl) gehalten. Die Radioaktivität der Blattläuse und ihrer ausgeschiedenen Honigtautropfen wurde in Zeitintervallen nach der Fütterung bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass Inulin nur in geringer Menge von den Blattläusen absorbiert wird, und, dass die Radioaktivität der ausge schiedenen Honigtautropfen nach Zugabe von ³H-Inulin zur künstlichen Diät ein verlässliches Mass für das Volumen der von ihnen aufgenommenen Nahrung ist.

     

The use of isoelectric focusing to assess percentage hymenopterous parasitism in aphid populations

The primary parasitoid Aphidius uzbekistanicus Luzhetski and its host, the cereal aphid Sitobion avenae (F.) both showed specific bands for the enzyme malate dehydrogenase (MDH), thereby allowing clear detection of parasitism. The specific profiles of MDH activities remained recognizable through all post-embryonal life-stages, but the intensity of staining depended on the instar and morph subjected to analysis. A calibrated equation, representing the relationship between percentage parasitoid-specific MDH activity and percentage parasitism, was elaborated for third instar S. avenae. This equation was, however, not applicable to field-collected material. Reasons for this failure and the possible use of isolectric focusing (IEF) for other parasitoid: host relationships are discussed.

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Zusammenfassung Die herkömmlichen Methoden zur Bestimmung der Parasitierungsrate bei Blattläusen sind zeit- und arbeitsaufwendig, so daß sich meist nur ein geringer Stichprobenumfang bearbeiten läßt. Wir haben daher untersucht, ob die Parasitierung größerer Blattlauskollektive mittels der isoelektrischen Fokussierung (IEF) schnell und verläßlich zu ermitteln ist, wobei wir die Malatdehydrogenase (MDH) als Enzymsystem wählten.Die Modellpopulationen (der Parasitoid Aphidius uzbekistanicus und die Wirtsblattlaus Sitobion avenae) zeigten in allen Stadien und Morphen spezifische Bandenprofile, die ein Erkennen parasitierter Blattläuse eindeutig ermöglichten. Die Intensität der Färbung hing aber von den untersuchten Larvenstadien ab, d.h. ältere, größere Tiere ergaben quantitativ bedeutendere Enzymaktivitäten als jüngere, kleinere.Bei S. avenae wurde dieser Sachverhalt noch von der jeweiligen Morphenzugehörigkeit überlagert: alatiforme Stadien bewirkten stärkere Färbungsintensitäten als apteriforme. Dieses ist wahrscheinlich auf die Anhäufung von MDH-reichen Mitochondrien in der Flugmuskulatur zurückzuführen.Durch eine densitometerische Auswertung war es uns möglich, den relativen Anteil des parasitoidenspezifischen Peaks einer Probe mit dem jeweiligen (bekannten) Parasitierungsgrad in Beziehung zu setzen. Zwischen dem kleinsten und größten Larvenstadium des Parasitoiden ergab sich dabei eine bestimmte Spanne für einen gegebenen Parasitierungsgrad.Mit diesen Werten haben wir eine auf Feldbedingungen ausgerichtete, simulierte Gleichung errechnet, die wir auf Freilandblattläuse mit bekanntem Parasitierungsgrad anwendeten. Um den Einfluß der Stadienzugehörigkeit auszuschalten, wurden nur Blattläuse im dritten Stadium untersucht.Die Verteilung der Larvenstadien der Parasitoiden erwies sich aber als zu heterogen, so daß die errechneten Werte nur in zwei von neun Proben mit den durch Zuchtansätze ermittelten Werten übereinstimmten. In anderen Wirt-Parasitoid-Systemen mit ausgeprägter Stadienspezifität und demzufolge synchroner Entwicklung könnte die IEF aber durchaus von großem Nutzen sein.

     

Susceptibility of hop to Phorodon humuli

A portion of the USDA World Hop (Humulus lupulus L.) Germ Plasm Collection was screened for antibiosis to the hop aphid, Phorodon humuli (Shrank). Hop aphid development and reproduction on the retained accessions 58016, 21090M, 21211, 21240, and 60038 were then compared to hop aphids reared on the commercial hop cultivars (cvs) L-8, Perle, Chinook, Galena, Eroica, Willamette, and Cascade. In general, hop aphids matured faster and reproduced more on the commercial cvs than on 21090M, 58016, 21211, or 21240. Accession 60038, of note because it supported unusually high numbers of aphids during screening, was found to be the most susceptible of any hop tested. Mortality and natality schedules were then combined to construct matrix models of aphid population growth on 60038, 58016, Cascade, and Perle (the most and least susceptible noncommercial and commercial hops, respectively). Beginning with one one-day-old nymph per leaf, the models predicted that P. humuli would require 24 days to surpass an action threshold of 100 aphids per leaf on 58016. This was seven days longer than on the susceptible Cascade and five days longer than on Perle. A commercial hop with the antibiosis of 58016 would probably require fewer insecticide applications during the growing season, thus retarding the development of insecticide resistance in P. humuli and enhancing the effectiveness of integrated management programs by protecting beneficial insects.

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Zusammenfassung Ein Teil der Genbank des USDA von Hopfen (Humulus lupulus L.) wurde auf Resistenz gegen Phorodon humuli (Shrank) getestet. Dabei wurden die besonders widerstands fähigen Klone 58016, 21090M, 21211, 21240 sowie Klon 60038, der ungewöhnlich viele Blattläuse ertrug, ausgewählt. Anschließend wurde die Entwicklung und Vermehrung der Blattläuse auf den ausgewählten Klonen und auf den Handelssorten (cvs) L-8, Perle, Chinook, Galena, Eroica, Willamette, Cascade untersucht. Im Allgemeinen entwickelten sich die Blattläuse auf den Handelssorten reascher und vermehrten sich stärker als auf den resistenten Klonen. Klon 60038 war dagegen die anfälligste Sorte. Mortalitäts- und Natlitätsdaten wurden kombiniert um Matrixmodelle des Populationswachstums der Blattläuse auf 60038, 58016, Cascade und Perle (die am meisten und am wenigsten anfälligen kommerziellen und nichtkommerziellen Sorten) zu konstruieren. Die Modelle begannen bei 1 Larve pro Blatt und sagten voraus, dass die Aktionsgrenze von 100 Tieren pro Blatt auf 58016 nach 24 Tagen erreicht wird. Das ist 7 Tage später als auf den anfälligen Sorten Cascade und 5 Tage später als auf Perle. Eine kommerzielle Sorte mit der Anfälligkeit von 58016 würde vermutlich während der Vegetationszeit weniger Insektizidspritzungen benötigen. Damit würde die Resistenzentwicklung bei Phorodon humuli verlangsamt und die Wirkung von IPM Programmen durch Schutz der natürlichen Feinde verbessert.

     

Feeding behavior and transmission of barley yellow dwarf virus by Sitobion avenae on oats

Feeding behavior of Sitobion avenae F. (Homoptera: Aphididae) on oats (Avena sativa cv. Clintland 64) was electronically monitored, and waveforms corresponding to salivation, ingestion, and sieve element penetration described.During 90 min plant access, aphids ingested from phloem for 0–43 min (mean: 8.1 min) and non-phloem for 0–60 min (mean: 19 min). Only 65% of the aphids tested made phloem contact within 90 min, contacting phloem after 18–85 min (mean: 32 min). No significant difference was observed in the feeding behavior of aphids carrying barley yellow dwarf virus (BYDV) from that of non-viruliferous aphids.Penetration of a sieve element was a prerequisite for BYDV transmission but did not insure transmission. Penetration of one sieve element resulted in a 65% chance of transmission independent of the duration of phloem contact. The chance of transmission increased with increasing number of sieve element penetrations.Inoculation of oat seedlings with single, viruliferous aphids for 90 min is estimated to cause 54% of the plants to be infected. Also, it is estimated that no transmission can occur with plant access periods shorter than 17 min.

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Zusammenfassung Das Probeverhalten von Sitobion avenae F. (Homoptera: Aphididae) auf Hafer (Sorte Clintland 64) wurden elektronisch verfolgt. Drei Wellenformen (S=Speichelfluss, X-das Eindringen in ein Siebelement, I=Nahrungsaufname) wurden registriert. In histologischen Untersuchungen wurden diese Wellenformen mit der Position der Stechborsten korreliert. Wenn X-Wellen oder eine X-I-Folge registriert wurden, war die Stechborste immer im Phloëm; bei S-Wellen oder bei einer S-I-Folge, war die Stechborste nie im Phloëm.Die Blattläuse wurden auf gesunden, fünf Tage alten Pflanzen während 90 Min beobachtet. 65% der Blattläuse erreichten nach 18–85 Min (Durchschnitt 32 Min) das Phloëm. Innerhalb 90 Min nahmen die Blattläuse während 0–43 Min (Durchschnitt 8.1 Min) Saft aus dem Phloem und während 0–60 Min (Durchschnitt 19 Min) Saft aus dem Mesophyll auf. Keine signifikanten Unterschiede im Probeverhalten wurden bei Blattläusen mit und ohne Barley Yellow Dwarf Virus (BYDV) festgestellt.Blattläuse, die innerhalb 24 Stunden BYDV übermitteln können, wurden für Übertragungsversuche verwendet. Das Probeverhalten dieser Blattläuser wurde manipuliert, und die Leistungsfähigkeit der Übertragung mit einer immunologischen Technik (ELISA) untersucht. Um BYDV zu übertragen mussten die Blattläuse mit einem Siebelement in Kontakt kommen. Nach der Stechborstenpenetration in ein Siebelement wurden 65% der Pflanzen mit BYDV infiziert. Der Prozentsatz infizierter Pflanzen und der Virusiter in den infizierten Pflanzen waren mit der Dauer der Siebelement-penetration (Anzahl von X-Wellen) nicht proportional. Wenn die Blattläuse mit zwei oder drei Siebelementen in Kontakt kamen, wurde der Prozentsatz infizierter Pflanzen signifikant erhöht, während der Virustiter nich verändert wurde. Infektionsprozente niedriger als 100% nach Siebelement-penetration sind möglicherweise das Resultat von Unterschieden in den Siebelementen.Es wird geschätzt dass 50% Infektion eintritt, wenn Pflanzen während ungefähr 83 Min von einer einzelnen infizierten Blattlaus besogen werden. Keine Übertragung von BYDV kann eintreten, wenn die Probezeit weniger als 17 Minuten beträgt.

     

Glandular trichome exudate is the critical factor in geranium resistance to foxglove aphid

Resistance to the foxglove-aphid (Acyrthosiphon solani Kaltenbach) has been demonstrated in some inbred geranium lines (Pelargonium Xhortorum Bailey). To establish more definitively the cause/effect relationship between tall glandular trichome exudate and resistance, an intact plant bioassay was performed comparing a resistant plant line, a resistant plant line from which the tall glandular trichome exudate had been removed using a basic buffer solution, a susceptible line and a susceptible line treated with the buffer wash. After 5 days of isolation on the respective surfaces, the number of surviving adult aphids as well as the number of nymphs produced and remaining alive were determined. Aphids on the buffer washed, resistant line exhibited mortality and fecundity which was not significantly different from that produced by the susceptible line. In contrast, the untreated resistance line was clearly resistant with lower adult survival and fewer living nymphs. The tall glandular trichome exudate must therefore be a critical factor in geranium resistance to the foxglove aphid.

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Zusammenfassung Widerstandsfähigkeit dem Fingerhut-Blattlaus (Acyrthosiphon solani Kaltenbach) gegenüber wurde in einigen durch Inzucht erzeugten Pelargonie-Linien (Pelargonium Xhortorum Bailey) gezeigt. Um das Verhältnis von Ursache und Wirkung zwischen dem hochgewachsenen glandulären Trichom-Exudat und Widerstandsfähigkeit genauer zu bestimmen, wurde eine Bio-Untersuchung an intakten Pflanzen unternommen. Dabei wurden eine widerstandsfähige Pflanzenlinie, eine widerstandsfähige Pflanzenlinie, von der das hochgewachsene glanduläre Trichom-Exudat durch eine basische Pufferlösung entfernt worden war, eine anfällige Linie und eine mit Pufferlösung behandelte Linie verglichen. Zwei erwachsene weibliche Blattläuse wurden fünf Tage durch ein engmaschiges Netz auf den zu untersuchenden dritten und vierten Knotenblättern eingesperrt. Bei jeder Pflanze wurde die Untersuchung an einem nichtbehandelten Blatt und an einem Blat, von dem das Exudat durch Waschen mit der Pufferlösung entfernt worden war, durchgeführt. Für jede Linie wurden fünf Pflanzen gebraucht, und der ganze Versuch wurde sechsmal wiederholt. Nach einer fünftägigen Isolierung auf den jeweiligen Oberflächen wurden die Blätter von der Pflanze entfernt, und sowohl die Zahl der überlebenden erwachsenen Blattläuse wie auch die der produzierten und noch am Leben gebliebenen Nymphen festgestellt. Mit einer niedrigeren Überlebensrate der Erwachsenen und weniger noch lebenden Nymphen war die nichtbehandelte widerstandsfähige Linie deutlich widerstandsfähig. Im Gegensatz dazu zeigten die Blattläuse auf der mit Puffer gewaschenen widerstandsfähigen Linie eine Sterblichkeit und Fruchtbarkeit, die nicht erheblich höher waren, als die auf der anfälligen Linie, was beweist, daß das Waschen mit der Pufferlösung den Widerstandsfaktor entfernt hatte. Das hochgewachsene glanduläre Trichom-Exudat muß deshalb ein kritischer Faktor in der Widerstandsfähigkeit gegen Pelargonie-Schädlinge sein.

     

The effectiveness of Anthocoris nemorum and A. Confusus (Hemiptera: Anthocoridae) as predators of the sycamore aphid, Drepanosiphum platanoides. II. Searching behaviour and the incidence of predation in the field

Laboratory observations on the searching behaviour and efficiency of the anthocorids Anthocoris confusus and A. nemorum in capturing the sycamore aphid led to the suggestion that the anthocorids would be unable to survive on sycamore trees unless the population density of young aphids on the leaves exceeded a certain value. This value is 14 and 5 small aphids per 10 dm² of leaf, for A. confusus and A. nemorum respectively.Analysis of observations on the incidence of predation by anthocorids on the sycamore aphid confirms that the number of anthocorid nymphs appearing on sycamore in the spring is related to the number of young aphids present. However, it is the numbers of parasitized aphids and adult aphids present in June and July that determine the proportion of the anthocorid nymphs that become adult. Despite their ability to avoid capture, adult aphids are so abundant in some years that this more than compensates for the anthocorids' inefficiency in capturing them.The proportion of the sycamore aphid population killed by the anthocorids in the field decreases as the sycamore aphid increases in abundance.

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Zuammenfassung Über das Suchverhalten und die Wirksamkeit der Anthocoriden Anthocoris confusus und A. nemorum bei der Erbeutung von Ahornblattläusen wurden Laborbeobachtungen durchgeführt. Kombination der Ergebnisse mit Befunden über die Nahrungsbedürfnisse der Anthocoriden (Russel, 1970) ermöglichten dann Schätzungen über die Populationsdichte der Blattläuse, die für die erfolgreiche Entwicklung der Anthocoriden erforderlich ist. Die benötigten Werte betragen für A. confusus 14 und für A. nemorum 5 kleine Blattläuse pro 10 dm² Blattfläche.Eine Analyse von Beobachtungen über das Auftreten der Erbeutung von Ahornläusen durch die Anthocoriden bestätigt, daß die Anzahl der im Frühjahr an Ahorn auftretenden Anthocoriden-Larven in Beziehung zur Anzahl der vorhandenen jungen Bláttläuse steht. Jedoch bestimmt die Anzahl der parasitierten sowie der erwachsenen Blattläuse, die im Juni und Juli vorhanden sind, den Anteil der Anthocoriden-Larven, der das Adultstadium erreicht. Trotz der Fähigkeit der Ahornläus, der Erbeutung zu entgehen, wird in manchen Jahren die schlechte Fähigkeit der Anthocoriden, sie zu erbeuten, durch die Häufigkeit der Blattläuse mehr als ausgeglichen.Das Verhältnis der von den Anthocoriden im Freiland getöteten Ahornläuse nimmt in dem Maße ab, wie die Häufigkeit der Ahornläuse zunimmt.

     

Observations on aphid flights in Surinam

Summary In Surinam (South America) a positive correlation was found between the rainfall and the flight frequency of the aphids Aphis spiraecola (including A. gossypii), Toxoptera citricida and Pentalonia nigronervosa, and a negative correlation with Geopemphigus floccosus. The daily flight rhythm showed two maxima.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung über das Auftreten von Blattlausen und ihr Flugverhalten wurde in Surinam durchgeführt. Die im Verlaufe eines Jahres mit einer Insektenfalle nach Moericke erhaltenen Fänge zeigen,daß im Freien Vertreter der Aphis gossypii-Gruppe am häufigsten vorkommen. Bei diesen Arten bestand eine positive Korrelation zwischen Flughäufigkeit und Regenfall. Eine ähnliche Beziehung wurde für Toxoptera citricida und Pentalonia nigronervosa gefunden. Dagegen ergab sich eine negative Korrelation bei Geopemphigus floccosus, von der nur eine geringe Anzahl gefangen wurde. Der tägliche Flugrhythmus zeigte zwei Maxima: ein größeres zwischen 9 und 11 Uhr und ein kleinere zwischen 17 Uhr und der Abenddämmerung.

     

Wing polymorphism in aphids II. Interaction between aphids

Summary A study has been made of the effect of crowding on both prenatal and postnatal control of wing development in aphids. In experiments on prenatal form control it was shown that brief controlled encounters of only a minute's duration between two adult aphids could cause them to switch from producing apterous to alate progeny. Aphids which had been exposed to contact with other aphids continued to produce alate progeny for several days. Evidence from a number of experiments suggests that the principle stimulus involved is tactile. In experiments on postnatal form control, it was shown that more alates developed among larvae which were reared together than among larvae reared in isolation.

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Zusammenfassung In großen Blattlauskolonien werden leichter Geflügelte gebildet als in kleinen. Dafür gibt es zwei Ursachen. Bei hoher Dichte verändern die Aphiden die Physiologie der Pflanze dergestalt, daß bei den Läusen, die an ihr saugen, die Geflügeltenbildung gefördert wird; und bei hoher Befallsdichte vermehrt sich für die Aphiden auch die Wahrscheinlichkeit, stimulatorische Wirkungen aufeinander auszuüben. In der vorliegenden Arbeit wird die Natur und Wirkungsweise der Wechselwirkung zwischen Individuen von Aphis craccivora Koch untersucht.Die Blattläuse wurden bei 20° und 10stündiger Photoperiode in völliger Isolation auf kleinen Blattscheiben gehalten und weiter vermehrt, die—aus Blättern ihrer Wirtspflanze herausgestanzt — auf einer Nährlösung schwammen. Unter diesen Bedingungen brachten sie überwiegend ungeflügelte Nachkommen hervor. Zur Erzeugung geflügelter Nachkommen konnten sie durch kurze Begegnungen mit anderen Aphiden angeregt werden. In einigen Versuchen wurden die Blattläuse für verschiedene Zeitabschnitte in kleine Käfige zusammengesperrt, in anderen wurden sie herausgefangen und veranlaßt, in rascher Folge mehrere Male übereinander hinwegzukriechen. Beide Behandlungsweisen bewirkten, daß die Aphiden von der Produktion ungeflügelter zur Produktion geflügelter Nachkommen umschalteten. Eine Anzahl von Versuchen berechtigen zu der Annahme, daß weder visuelle noch olfaktorische Reize dabei mitwirken, und es ist zu vermuten, daß in der Hauptsache Berührungsreize den Ausschlag geben. Der Versuch, einen entsprechenden künstlichen Reiz zu setzen, hatte nur zum Teil Erfolg.Die Blattläuse, welche einem Kontakt mit anderen Läusen ausgesetzt gewesen waren, wurden täglich auf frische Blattscheiben weitergesetzt und ihre Nachkommenschaft auf den Blattscheiben aufgezogen, auf denen sie geboren wurde. Auf diese Weise ließ es sich zeigen, daß kurze Begegnungen zwischen Blattläusen mehrere Tage lang einen Einfluß auf die Form der Nachkommenschaft beibehalten können, die sie danach produzieren.Die Flügelentwicklung von Aphis craccivora kann auch während der postnatalen Entwicklung beeinflußt werden und es ließ sich nachweisen, daß auch hierbei die Wechselwirkung zwischen den Larven einen wesentlichen Faktor darstellt. Isoliert auf Blattscheiben aufgezogene Larven entwickelten sich weniger häufig zu Geflügelten als solche, die in Dichten von zwei oder mehreren je Blattscheibe gehalten wurden.

     

The feeding and excretion rates of Aphis fabae Scop. on Vicia faba L.

The feeding and excretion rates of nymphs of Aphis fabae, feeding on young leaves of Vicia faba, were studied, using host plants grown in water culture and made radioactive with 32P. The amounts of sap ingested at first were small but the rate of ingestion increased rapidly between 12 and 16 hr. The maximum rate of feeding was estimated at 0.2 mg sap/hr, an uptake of 59 per cent of the mean body weight of the insects per hour. The results are discussed in relation to other recent work on aphid feeding and excretion.

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Zusammenfassung Unter Benutzung von Wirtspflanzen, die in Wasserkultur angezogen und mit 32P radioaktiv gemacht waren, wurden Nahrungsaufnahme- und Exkretionsraten der Larven von Aphis fabae untersucht, die an jungen Blättern von Vicia faba saugten. Die aufgenommenen Saftmengen wurden für Zeitabschnitte von 1–24 Stunden Dauer geprüft. Die maximale Nahrungsaufnahmerate wurde mit 0,2 mg/Stunden geschätzt. Die Exkretionsrate von 32P variierte beträchtlich, war aber bei kürzerer Nahrungsaufnahme von weniger als 12 Stunden Dauer höher, und bei längeren Nahrungsaufnahmezeiten niedriger und weniger variabel. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf andere neuere Arbeiten über die Ernährung und Exkretion von Blattläusen diskutiert. Es wird vermutet, daß die maximale Rate der Nahrungsaufname, die für diese Insekten angegeben wird, unter den Bedingungen des Versuchs die normale war und daß die Mehrzahl der Aphiden offenbar 12 Stunden oder mehr brauchen, um mit ihren Stechborsten bis zum Phloem vorzudringen.

     

Ein Abwanderungskasten fürMyzus persicae Sulzer zur Vereinfachung der Feststellung der Blattrollvirusresistenz von Kartoffelzuchtmaterial im Laboratorium

Zusammenfassung Die Untersuchung ungeflügelter Pfirsichblattläuse (Myzus persicae) verschiedener Entwicklungsstadien zeigte, daß diese nach einer gewissen Hungerzeit und durch Lichtbehandlung phototaktisch gestimmt werden. In dieser Umstimmung addieren sich Licht und Hunger in ihrer Wirkung. Haben die Blattläuse die Möglichkeit, bei der Wanderung zwischen verschiedenen Lichtintensitäten zu wählen, bevorzugt der größte Teil der Blattläuse höhere Lichtintensitäten, wobei aber nicht die höchste Lichtintensität die größte Anziehung auf die Blattläuse ausübt. Glühfadenlicht, dessen Spektrum durch Filtrierung verändert wurde, wird in der Reihenfolge zunehmenden Transmissionsgrades der Filter für kurzwelliges Licht bevorzugt.Das phototaktische Verhalten der Blattläuse wurde als Grundlage für die Schaffung eines Abwanderungskastens zur einfachen Dosierung der Blattläuse bei Blattrollvirusinfektionen im Rahmen der Prüfung auf Blattrollvirusresistenz von Kartoffelzuchtmaterial im Labor benutzt. Der Abwanderungskasten und die Arbeit damit werden beschrieben.Mit 10 AbbildungenHerrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

The role of kairomones in prey finding by Diomus sp. and Exochomus sp., two coccinellid predators of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti

We studied searching behaviour of Diomus sp., a coccinellid predator introduced into Africa as a natural enemy of the cassava mealybug, when searching on cassava leaves, and compared its behaviour with the searching behaviour of Exochomus sp., an African predator of mealybugs (MB's). Female adults of Diomus and Exochomus spent more time searching on cassava leaves previously infested with cassava MB than on clean cassava leaves, in response to substances produced by MB's (wax and/or honeydew) still present on these leaves as kairomones after removal of the MB's. Both species were also arrested by wax and/or honeydew of the citrus mealybug, Planococcus citri. When offered a choice between kairomones of both MB species only experienced Diomus (reared on cassava MB) showed a clear preference for kairomone of cassava MB. Separate influences of wax and honeydew were tested. Wax from cassava MB was an arrestment stimulus for both coccinellid species. Honeydew produced by cassava MB arrested Exochomus and inexperienced Diomus.

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Zusammenfassung Das Suchverhalten auf Cassaveblätter des coccinelliden Raübers Diomus, eines aus Süd Amerika importierten natürlichen Feindes der Cassaveschmierlaus wurde studiert und verglichen mit dem Suchverhalten eines afrikanischen Räubers von Schmierläusen, Exochomus sp.. Weiblichen Adulten von Diomus un Exochomus verwendeten mehr Zeit auf Cassaveblätter wenn diese Blätter vorher mit Cassaveschmierläuse infiziert waren als auf uninfizierte Blätter, und gebrauchten Substanzen (Wachs und/oder Honigtau) die von Schmierläuse produziert wurden und nach der Entfernung der Schmierläuse auf die Blätter zugeblieben waren als Kairomonen.Beide Arten wurden auch von Wachs und/oder Honigtau der Citrusschmierlaus, Planococcus citri, auf den Blätter arretiert. Wenn die Tiere wahlen könnten zwischen Kairomone der beiden Schmierlausarten wurden die Kairomonen der Cassaveschmierlaus nur von erfahrenen Diomus-Individuen, die auf Cassaveschmierlaüse aufgezogen wurden, bevorzugt.Die Einflüsse von Wachs und Honigtau wurden separat geprüft. Wachs von Exuvien der Cassaveschmierlaus ist ein Arretierungsstimulus für beide Räuberarten. Von Cassaveschmierläusen produzierten Honigtau arretierte Exochomus-und unerfahrene Diomus-Individuen.

     

Die Bedeutung von Adenosin-3′,5′-monophosphat für die entwicklung vonAcanthamoeba castellanii

Zusammenfassung Durch drei verschiedene Methoden wurde in Kulturen vonAcanthamoeba castellanii die stationäre Wachstumsphase, in deren Verlauf sich Trophozoiten zu Cysten entwickeln, induziert: Durch Nahrungsmangel, indem Amöben der logarithmischen Wachstumsphase in ein nährstofffreies Medium überführt wurden, durch Sauerstoffmangel, indem Kulturen zu großer Zelldichte heranwuchsen, und durch Hemmung der mitochondrialen DNS-Synthese, indem Kulturen der logarithmischen Phase mit Äthidiumbromid versetzt wurden.Unabhängig von den Encystierungsbedingungen nimmt die intracelluläre Konzentration von Adenosin-3,5-monophosphat (cAMP) bei Verminderung der Zellteilungsrate bis zu Beginn der stationären Wachstumsphase um das 2–3 fache zu. Die Ergebnisse deuten an, daß der Anstieg von intracellulärem cAMP auf eine Erhöhung der Adenylat-Cyclase- und nicht auf eine Verminderung der Phosphodiesterase-Aktivität zurückzuführen ist.Extracelluläres cAMP konnte weder in Kulturen der logarithmischen noch in Kulturen der stationären Phase nachgewiesen werden. Dies ist vermutlich auf die extracellulär vorhandene cAMP-Phosphodiesterase zurückzuführen.Die Tatsache, daß auch durch Theophyllin die stationäre Wachstumsphase und Encystierung induziert werden kann, läßt auf eine Beteiligung von cAMP an den Entwicklungsprozessen, speziell an dem Abbau von Glykogen, schließen.

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The role of adenosine-3,5-monophosphate in the development ofAcanthamoeba castellanii

In cultures ofacanthamoeba castellanii the stationary growth phase in which trophozoites develop to cysts, was induced in three ways: by transferring cells from a logarithmic growing culture into a nutrient-free medium, by growth in nutrient medium to high cell density and by inhibition of the mitochondrial DNA synthesis with ethidium bromide.In all cases, the intracellular concentration of adenosine-3,5-monophosphate (cAMP) rises by a factor of two to three from the end of the logarithmic phase to the beginning of the stationary phase. The results show that this rise may be more a consequence of an increased adenylate cyclase activity than of a diminished cAMP phosphodiesterase activity.No extracellular cAMP could be measured in cultures of the logarithmic and stationary growth phase, perhaps because of the extracellular cAMP phosphodiesterase.Because theophylline also induces the stationary phase and encystation, cAMP seems to be of importance for the development ofAcanthamoeba castellanii, especially for the degradation of glycogen.

     

Effect of protein type and quantity on growth and development of larval Heliothis zea and Spodoptera exigua and the endoparasitoid Hyposoter exiguae

Based on the use of casein, soy protein, and corn gluten in artificial diets, we show that larval growth of Heliothis zea (Boddie) and Spodoptera exigua (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae) is significantly reduced both by a deficit and surfeit of dietary protein. The optimal level of protein varies with protein type. Similar protein treatments were also used to examine the influence of host diet on growth and development of the endoparasitoid Hyposoter exiguae (Viereck) (Hymenoptera: Ichneumonidae). Dietary protein regimens reducing host larval growth to the greatest extent are most stressful to the parasitoid, irrespective of protein type. Parasitoid growth appeared to be regulated by the nutritional status of the host. The parasitoid required the host to reach ca 20 mg before it could successfully complete its larval development and pupate. This suggests that host hormones may also be involved in parasitoid development. The implications of these findings for theory of tritrophic interactions are discussed.

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Zusammenfassung Mit Hilfe des Gebrauchs von Kasein, Sojaprotein und Maisgluten in künstlicher Diät zeigen wir, dass das Wachstum der Larven von Heliothis zea (Boddie) und Spodoptera exigua (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae) signifikant reduziert ist durch Defizit oder Überschuss von Protein in der Diät. Der optimale Proteingehalt hängt von der Proteinart ab. Ähnliche Proteindiäten wurden auch benutzt, um den Einfluss von Wirtsdiät auf Wachstum und Entwicklung des Endoparasiten Hyposoter exiguae (Viereck) (Hymenoptera: Icheneumonidae) zu untersuchen. Diejenigen Proteingehaltsstufen, die das Larvenwachstum des Wirts zum grössten Ausmass reduzieren, produzieren den grössten Stress für den Parasiten, unabhängig von der Proteinart. Das Wachstum des Parasiten scheint durch den Ernährungszustand des Wirtes reguliert zu werden. Für die erfolgreiche Larvenentwicklung und Verpuppung des Parasiten war ein Gewicht des Wirtes von ca. 20 mg Voraussetzung. Das deutet auf die Möglichkeit hin, dass Wirtshormone für die Entwicklung des Parasiten eine Rolle spielen können. Schlussfolgerungen aus diesen Ergebnissen für die Theorie tritrophischer Wechselbeziehungen werden diskutiert.

     

The suitability of some crops to infestation by the wheat aphid, Schizaphis graminum (Homoptera: Aphididae)

The suitability of some crop cultivars, planted in the Orange Free State province of South Africa, as hosts for the wheat aphid, Schizaphis graminum (Rond.), was examined in the laboratory by giving aphids tethered flight and releasing them on individual plants. Comparisons made between wheat, oats and rye and between differently aged wheat foliage, showed that wheat was more readily infested by alighting aphids than either oats or rye, on which subsequent longevity was moreover adversely affected, and that mature wheat was just as readily infested as young wheat.

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Zusammenfassung Die Eignung einiger im Oranje-Freistaat Südafrikas angebauter Getreide als Wirtspflanzen für die Weizenblattlaus Schizaphis graminum (Rond.) wurde im Laboratorium untersucht, indem flugfähige Blattläuse nach Flug an der Fessel auf den einzelnen Pflanzen freigelassen wurden.Vergleiche zwischen Weizen, Hafer und Reis zeigten, daß Weizen ein attraktiverer Wirt ist als Hafer und Reis, zumindest was die hier geprüften Kultivare anbetrifft. Läuse, die nach einem Flug von 5, 10 oder 60 Minuten auf den genannten Wirtspflanzen freigelassen wurden, zeigten deutliche Unterschiede in ihrem Ansiedlungsverhalten und der ferneren Lebensdauer. Während sich die Mehrzahl der Versuchstiere auf Weizen innerhalb kurzer Zeit für dauernd ansiedelte, waren die auf Hafer und Reis angesetzten ruhelos und verließen diese Wirtspflanzen leicht wieder. Die Annahme der Wirtspflanzen konnte jedoch gesteigert werden durch Verlängerung der vorangehenden Flugdauer, indem sich nach verlängerten Flügen mehr Aphiden ansiedelten als nach kurzen. Obwohl die Geflügelten alle drei Wirte besiedelten und die Produktion von Larven aufnahmen, war ihre lebensdauer auf Hafer und Reis beeinträchtigt, wo sie zwischen 10 und 24 bzw. zwischen 12 und 42 Tagen schwankte, während sie auf Weizen vergleichsweise 22–52 Tage währte. Obwohl infolge Anfangsfruchtbarkeit Weizen nach allen Flugzeiten rascher besiedelt wurde als Hafer oder Reis, so zeigte doch die Gesamtfruchtbarkeit pro angesiedelter Mutterlaus mit 21–71 Larven auf Weizen, 18–73 auf Hafer und 9–70 auf Reis keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Wirten.Beim Vergleich von Versuchsergebnissen über Fruchtbarkeit, Lebensdauer und Probeverhalten der Geflügelten, die an jungen oder reifen Weizenblätten freigelassen wurden, ergaben sich keine signifikanten Unterschiede, mit der Ausnahme, daß die Reproduktionsrate auf den jungen Blättern anfangs höher war. Es ist deshalb zu erwarten, daß die Weizenläuse im Freiland erwachsene Weizenpflanzen ebenso leicht befallen wie junge.

     

Relation between growth pattern and resistance to Aphis fabae Scopoli in three varieties of field bean (Vicia faba L.)

Three varieties of Field (Spring) Bean were compared in a small plot trial: Rastatt (known to be relatively resistant to Aphis fabae), Schlanstedt (very susceptible) and an English Tick Bean. Records were kept of the growth of the plants and of the day-to-day incidence of winged Aphis fabae and Acyrthosiphon pisum, with periodic aphicidal spraying to minimize damage to the plants.Schlanstedt was the first to flower and fruit, Rastatt intermediate and Tick last with the most shoots, leaves and flowers. Yields were about the same from Schlanstedt and Rastatt and somewhat lower from Tick. The relative incidence of A. fabae both among the organs of one variety and between varieties was correlated with growth pattern. The smaller number of aphids on Rastatt compared with both Schlanstedt and Tick was associated with the compromise growth pattern of Rastatt, wherein growth was more equally divided between shoots and fruits, and apparently less vigorous in the individual organs, during the critical weeks.These observations, together with the contrasted behaviour of A. pisum and previous work on phloem sap composition in relation to plant growth and aphid nutrition, suggest that the sap may have been least nutritious for aphids in Rastatt, and that the resistance of Rastatt to A. fabae may have been due to the winged migrants responding to some superficial plant features associated with growth pattern and sap composition. Possible practical implications are briefly mentioned.

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Zusammenfassung In einem kleinen Parzellenversuch wurden drei Ackerbohnensorten verglichen: Rastatter (bekannt als relativ resistent gegen Aphis fabae), Schlanstedter (sehr anfällig) und eine englische Tick Bohne. Das Wachstum der Pflanzen und der tägliche Befall mit geflügelten Aphis fabae und Acyrthosiphon pisum wurden aufgezeichnet (protokolliert), dabei hielten periodische Spritzungen mit Aphidiciden die Schädigung der Pflanzen möglichst niedrig.Schlanstedter blühte und fruchtete als erste, danach Rastatter (intermediär) und Tick mit den meisten Trieben, Blättern und Blüten zuletzt. Die Erträge von Schlanstedter und Rastatter waren annähernd die gleichen, die von Tick etwas niedriger. Der relative Befall mit Aphis fabae stand sowohl auf den Organen einer Sorte wie zwischen den Sorten in Beziehung zur Wuchsform. Die geringere Anzahl der Blattläuse auf Rastatter im Vergleich sowohl mit Schlanstedter wie mit Tick war mit dem Kompromiß-Wachstum der Rastatter verbunden, wobei das Wachstum während der kritischen Wochen zwischen Trieben und Früchten gleichmäßiger verteilt und offensichtlich bei den einzelnen Organen weniger kräftig ist.Zusammen mit dem gegensätzlichen Verhalten von A. pisum und früheren Arbeiten über die Phloemsaftzusammensetzung in Beziehung zu Pflanzenwuchs und Aphidenernährung weisen diese Beobachtungen darauf hin, daß der Phloemsaft für die Blattläuse bei der Rastatter am wenigsten nahrhaft sein dürfte und daß die Resistenz der Rastatter gegen Aphis fabae auf der Reaktion der geflügelten Migranten auf einige oberflächliche Pflanzeneigenschaften beruhen könnte, die mit Wachstumseigentümlichkeiten und der Saftzusammensetzung verbunden sind. Mögliche praktische Folgerungen werden kurz erwähnt.