Verwendung der Gefriertrocknung nach Lowry in der Histochemie

Zusammenfassung Ausgehend von der mikrochemischen Gefriertrocknung von Kryostatschnitten wird ein Verfahren beschrieben, mit dem parallel mikrochemische und histochemische Enzymnachweise durchgeführt werden können. Anhand praktischer Beispiele werden die Vorteile dieser Methode für histochemische Untersuchungen geschildert.

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Application of the freeze-drying method after lowry for histochemical purposes

Summary Basing on the microchemical freeze-drying of cryostat sections a simple procedure was developed which allows the parallel demonstration of enzymes with microchemical and histochemical methods. The advantages of this technique for histochemical investigations are described and some practical examples for its use are given.

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Herrn Dr. J. F. Jongkind und seinen Mitarbeitern, Niederländisches Zentralinstitut für Hirnforschung, Amsterdam, danke ich herzlich für ihre Hilfe beim Erlernen der Mikrochemie.     

Verwendung gefriergetrockneter Kryostatschnitte für histologisehe und histochemische Untersuchungen

Zusammenfassung Die Anwendungsmöglichkeiten verschiedener histologischer und histochemischer Techniken an gefriergetrockneten Kryostatschnitten wird beschrieben. Es wird gezeigt, wie die Schnitte auf Objektträgern montiert und in wässrige Medien eingebracht werden können. Dabei treten nach kontrollierter Gefriertrocknung weit weniger Artefakte auf als bei Weiterverarbeitung von Paraffinschnitten gefriergetrockneten Gewebes; auf eine Rehydrierung in der feuchten Kammer kann im Gegensatz zur Verwendung von Paraffinschnitten gefriergetrockneten Gewebes verzichtet werden. — Für histologisehe Untersuchungen und Mucopolysaccharid-Nachweise gibt das Aufziehen der Schnitte in reinem Methanol nach vorheriger Bedampfung mit Formaldehyd (60 min, 20° C) die besten Ergebnisse. Für Enzymnachweise ist die Fixierung in Isopropylalkohol, für Dehydrogenasen in Aceton, am geeignetsten. Dabei gelingen der histochemische Nachweis der Cholinesterasen und der lysosomalen Enzyme besser als am konventionell behandelten Kryostatschnitt.

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The application of histological and histochemical techniques to freeze-dried cryostat sections

Summary The use of freeze-dried cryostat sections for various histological and histochemical techniques is described. It is shown, how sections can be mounted on slides and how they can be transferred into water-containing media. Following controlled freeze-drying artefacts due to watering are highly reduced as compared to paraffin sections of freeze-dried tissue; a re-hydration in a moist chamber is dispensable. — For histological purposes and investigations on mucopolysaccharides a formaldehyde vapour fixation (60 min, 20° C) followed by infiltration of the sections with pure methanol gives the best results. For enzyme histochemistry the postfixation with isopropanol is well suited, for dehydrogenase reactions acetone is recommended. — Histochemical reaction for cholinesterases and lysosomal enzymes on freeze-dried sections are superior to conventional techniques.

     

Histochemischer und autoradiographischer Katecholaminnachweis an einem Gewebsschnitt

Zusammenfassung Es wird ein einfaches Verfahren für die Kombination von Katecholaminfluorescenz und Katecholaminautoradiographie an Kryostatschnitten beschrieben. Hierdurch werden Aussagen über Qualität, Quantität und Stoffumsatz der Katecholamine in einzelnen Zellgruppen oder einzelnen Zellen möglich. Die Methode beruht auf dem von Heene (1968) angegebenen Katecholaminnachweis am gefriergetrockneten Kryostatschnitt. Für die in Anschluß an die fluorescenzmikroskopische Untersuchung durchgeführte Stripping-film Autoradiographie ist eine Fixierung der Schnitte unerläßlich. Hierfür eignen sich besonders gut Glutaraldehyd (pH 7,2) und das Orthsche Fixans mit Glutaraldehydzusatz. Die Brauchbarkeit und Verläßlichkeit der Methode wurde an verschiedenen Geweben der Ratte nachgewiesen. — Für Untersuchungen des Nebennierenmarks ist vorteilhaft, daß durch die Nachfixierung der gefriergetrockneten Kryostatschnitte mit bichromathaltigen Fixantien auch im Autoradiogramm eine Differenzierung von A- und N-Zellen leicht möglich ist; nur die N-Zellen zeigen nämlich eine ausgeprägte Phaeochroinie. Die phaeochrome Reaktion der N-Zellen wird nur an formaldehydbedampften Schnitten beobachtet.

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Simultaneous histochemical and autoradiographic demonstration of catecholamines in cryostat sections

Summary A simple method is described that combines fluorescence histochemistry and autoradiography of catecholamines in cryostat sections. By means of this method, qualitative and quantitative data may be obtained as well as insights in catecholamine metabolism of cell groups or single cells. The method is based on the demonstration of catecholamines in freeze dried cryostat sections (Heene, 1968). Following fluorescence microscopy and proceeding stripping-film autoradiography the sections must be fixed. Glutaraldehyde (pH 7,2) and Orth's fixative with glutaraldehyde added are best suited for this purpose. The method yields good and reproducible results in various rat tissues. — For investigations of the adrenal medulla it is of advantage that following a fixation with bichromate-containing fixatives a clear differentiation of A- and N-cells is possible even in autoradiograms due to a bichromate reaction of N-cells; the reaction takes place only in sections previously exposed to formaldehyde vapour.

     

Herstellung und Verwendungsmöglichkeiten semidünner Kryostatschnitte unfixierten Gewebes

Zusammenfassung Es wird ein einfacher Glasmesserhalter beschrieben, der anstelle des üblichen Mikrotommessers in wohl jedes Kryostatmikrotom eingebaut werden kann. Zum Schneiden semidünner Schnitte wird die Glasmesser-Schneide nach unten gerichtet und der Gewebsblock gegen die Messerschneide angehoben. Dadurch wird verhindert, daß sich die semidünnen Schnitte aufrollen und am Glasmesser kleben bleiben; denn durch das Eigengewicht der Schnitte hängen sie von der Messerschneide und strecken sich. Bänder von 6–8 Schnitten können ohne Schwierigkeiten hergestellt werden. Das Zurechtschneiden der Gewebsblöcke auf Messerbreite ist überflüssig.Die Kryostattemperatur während des Schneidens sollte um –30°C liegen. Diese Temperatur reicht für die Erhaltung der Gewebsstruktur sowie die Lokalisation von Enzymen und wasserlöslichen Verbindungen völlig aus. Der relative Verlust von Enzym aus semidünnen Schnitten an das Inkubationsmedium scheint nicht größer zu sein als beim Kryostatschnitt normaler Dicke. Auch das Anschneiden von Zellorganellen, z.B. Lysosomen, scheint nicht not-wendigerweise zur Enzym Verlagerung aus diesen Organellen zu führen. So ist die Verwendung semidünner Kryostatschnitte nichtfixierten Gewebes in der Histochemie uneingeschränkt möglich.

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Semithin cryostat sections of nonfixed tissue

Summary A knife-holder for glass knifes is described that instead of the ordinary knife can be fastened on the microtomes of all cryostat models. Sectioning happens with the glass knife edge showing down and the tissue block moving upwards against it. By this semithin sections are prevented from curling and adhering to the knife because due to their weight they tend to hang down from the knife edge and need not be flattened. Ribbons of 6–8 sections may be cut without any difficulty; trimming of the tissue block to knife thickness is not necessary.During cutting the cryostat temperature should be about –30°C. This temperature is fully sufficient for the preservation of tissue structure and the localization of enzymes as well as of water soluble compounds. The relative loss of enzyme into the incubation medium seems not to exceed that from cryostat sections of normal thickness. The sectioning of cell organelles, e. g. lysosomes, too, seems not necessarily lead to enzyme diffusion from these organelles. So there are no restrictions for the use of semithin sections of nonfixed tissue in histochemistry.

     

Mortality and sterility induced in Piophila casei by X-ray and neutron irradiation

Different doses of neutrons and X-rays were given to 5-day-old pupae of Piophila casei L. (Diptera, Piophilidae), just before their emergence. The mortality and sterility induced by the different types of radiation were measured. Neutrons are more effective than X-rays in provoking lethal lesions in somatic cells. Females are more resistant than males to the sterilizing action of neutrons, the relative biological efficiency of neutrons being 6 and 3.5, respectively.

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Iduktion von mortalität und sterilität durch röntgenstrahlen und neutronen bei piophila casei

Zusammenfassung Puppen von Piophila casei im Alter von 5 Tagen wurden mit verschiedenen Dosierungen von Neutronen und Röntgenstrahlen bestrahlt. Dadurch was es möglich, Dosis-Effekt-Kurven für Mortalität und Sterilität zu bilden. Die Neutronen erwiesen sich als wirksamer als die Röntgenstrahlen für die Auslösung von Letalstörungen bei den Puppen. Die Relative Biologische Wirkung (RBE) beider Strahlenarten auf die Mortalität ist nicht im ganzen Mortalitätsbereich gleichartig. Die durch Bestrahlung verursachte Sterilität wurde für beide Geschlechter bestimmt und zwar anhand der Überlebensrate der Eier von Einzelpaaren. Neutronen sind wirksamer als Röntgenstrahlen, um letale dominante Mutationen in Spermatozoen zu verursachen (RBE: 6). Neutronen reduzieren die Fertilität von Weibchen, welche aus bestrahlten Puppen stammen, ebenfalls stärker (RBE: 3,5). Die Fekundität der Weibchen wird wesentlich vermindert bei Neutronenbestrahlung von über 2000 rad und bei Röntgenbestrahlung von 7500–10000 rad. Die strahlenbedingte Schädigung der Ovarien konnte auch histologisch nachgewiesen werden.

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This work has been supported by grant nr. 74.01552.06 from the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), Rome, Italy.     

Untersuchungen zur Entwicklung von Gehölz-Aufforstungen auf Bergbaukippen in der Dübener Heide (DDR)

Zusammenfassung Der Braunkohlentagebau führt zu beträchtlichen Eingriffen in die Kulturlandschaft. Durch Wiederurbarmachung und Rekultivierung der Tagebauareale werden beträchtliche Bodenflächen der gesellschaftlichen Nutzung wieder zur Verfügung gestellt. In Landschaften mit von Natur aus fruchtbaren Böden steht dabei die Kippenrekultivierung für eine landwirtschaftliche Nutzung und in Gebieten mit von Natur aus weniger fruchtbaren Böden für eine forstliche Nutzung im Vordergrund. Die Tagebaurestlöcher werden häuftig zu Naherholungsgebieten umgestaltet oder für wasserwirtschaftliche Zwecke bzw. für eine geordnete Mülldeponie verwandt. In der Arbeit wird die syngenetische Entwicklung von aufgeforsteten achtjärigen Monokulturen des Populus-Artemisia vulgaris-Typs über etwa 30 jährige Bestände des Populus-Taraxacum officinale-Typs und Populus-Calamagrostis epigeios-Typs bis zu etwa 60 jährigen Baumbeständen des Populus-Carpinus betulus-Typs unter pflanzensoziologischen, ökologischen und pflanzengeographischen Aspekten untersucht. Die Arbeit schließt mit einer Darstellung der landeskulturellen Bedeutung der Kippenaufforstung für die gesamte Kulturlandschaft.

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In der Untersuchung wurden Ergebnisse, darunter Vegetationstabellen der zu erwähnenden Vegetationstypen der Lehrer-Diplomarbeit von Herrn Frenzel (1976) mit einbezogen, dem wir an dieser Stelle für seine Mitarbeit recht herzlich danken möchten.     

DNA-Analyse mittels Restriktionsenzymen: Bedeutung und m?gliche Anwendungen in der Ornithologie

Zusammenfassung Die Analyse von Sequenzunterschieden in mitochondrieller und genomischer DNA von Vögeln mittels Restriktionsenzymen eröffnet völlig neue Perspektiven für systematische, populationsgenetische und verhaltensökologische Forschung. Diese Methode ist der elektrophoretischen Untersuchung von Isoenzymen und der DNA-DNA-Hybridisierung vielfach überlegen. Das Prinzip, der technische Ablauf und die theoretischen Vorteile werden erläutert. Einige bisherige Untersuchungen dienen als Beispiele für vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten in der Ornithologie. Die Einrichtung eines Schwerpunktlabors für solche Arbeiten wird vorgeschlagen, um technische und personelle Ausstattung optimal nutzen zu können.

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Restriction enzyme analysis of DNA: principle and possible applications in ornithology

Summary The analysis of restriction fragment length polymorphisms in mitochondrial and genomic DNA of birds opens up a large new field of research for ornithologists. The method is in most contexts superior to electrophoretic analysis of allozymes and an important complement to DNA-DNA hybridization. Its principle, the technical procedures and theoretical advantages are briefly explained. Some recent studies are reviewed and potential applications outlined. Ornithological institutions in Germany should set up a central laboratory for such research to use personnel and technical equipment most efficiently.

     

Eine Theorie der Inaktivierung von Disulfidproteinen durch ultraviolettes Licht

Zusammenfassung Es wurden Formeln für die Abschätzung bzw. Vorausberechnung der Quantenausbeuten für die Cystinzerstörung und die Inaktivierung bei UV-Bestrahlung von Disulfidproteinen in schwach sauren Lösungen vorgeschlagen.Die Aussagen der Formeln stimmen mit den bisher vorliegenden experimentellen Ergebnissen überein und lassen eine quantitative Diskussion der verschiedenen intramolekularen Wechselwirkungen zu.

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Summary Equations are proposed for the estimation of quantum yields for cystine destruction and disulfide protein inactivation during UV irradiation in slightly acidic solutions.The calculated values agree with experimental values presently available and permit a quantitative discussion of intramolecular interactions.

     

Influence of photoperiod and temperature on the induction of diapause in Aedes atropalpus (Diptera: Culicidae)

Daylength was shown to control embryonic diapause in Aedes atropalpus. A northern and southern strain were studied and their critical photoperiods reflected differences of latitude between the sources of the strains. The sensitive for light reception was the fourth larval instar and pupa of the maternal generation. This is the first instance of maternal induction of diapause to be reported in the family Culicidae. The effect of long photoperiods was shown to be independent from that of low temperature, thereby emphasizing that the deposition of diapausing eggs during fall is clearly an expression of the influence of shorter days on the mosquito.

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Zusammenfassung Es wurde nachgewiesen, daß die embryonale Diapause von Aedes atropalpus von der Tageslänge beherrscht wird. Ein nördlicher, aus einer Wildpopulation von 42°N isolierter Stamm wurde mit einem südlichen, aus einer Population von 30° N isolierten, verglichen. Die kritischen Photoperioden der beiden Stämme spiegeln den Breiten-Unterschied ihrer Herkunft wider. Die kritische Photoperiode lag für den nördlichen Stamm zwischen 14 und 15 Stunden Licht pro Tag, die für den südlichen nahe 13 Stunden. Nondiapause-Eier wurden von dem nördlichen Stamm auch bei sehr kurzen Photophasen, von 6 Stunden Licht und weniger, abgelegt. Das sensible Stadium für die Photoperiode-Wahrnehmung lag im 4. Larven- und im Puppenstadium der mütterlichen Generation. Dies ist der erste Fall mütterlicher Vererbung der Diapause, der für Culiciden nachgewiesen wird. Die Wirkung langer Photophasen erwies sich als unabhängig von niederen Temperatur, wodurch deutlich wird, daß die Ablage diapausierender Eier während des Herbstes ein eindeutiger Ausdruck des Einflusses der Kurztage auf die Mücken ist.

     

Cholesterinkristalle in Kryostat-Gefrierschnitten von nervösem Gewebe als Ursache von Artefakten in Autoradiogrammen

Zusammenfassung Auf Kryostat- Gefrierschnitten von nativem und auch von Formaldehydoder Glutaraldehyd-fixiertem nervösem Gewebe entstehen besonders über der weißen Substanz Cholesterinkristalle in oft dichten Lagen, wenn die trockenen Schnitte bei Raumtemperatur aufbewahrt werden. Ein mehrstündiges Einwirken von gasförmigem Formaldehyd bei 80° C auf die Schnitte sofort nach der Entnahme aus dem Kryostaten verhindert die Kristallbildung. Diese Behandlung der Schnitte beeinflußt die im histologischen Präparat vorhandene Isotopenverteilung nicht und führt auch nicht zu chemographischen Effekten bei autoradiographischen Untersuchungen. Es wird berichtet, bei welchen autoradiographischen Techniken Artefakte durch Cholesterinkristalle zu erwarten sind und welche Auswirkungen diese Kristalle auf die Auswertung von Autoradiogrammen haben.

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Cholesterol-crystal deposition in frozen sections of nervous tissue as a cause of artefacts in autoradiograms

Summary In frozen sections of native or formaldehyde or glutaraldehyde fixed nervous tissue, layers of cholesterol crystals have been observed after storage at room temperature, most abundantly in the regions rich in white matter. The formation of the cholesterol depositions could be prevented by treatment of the sections with gaseous formaldehyde at 80° C for several hours, immediately after their removal of the cryostat. The distribution of the radioactive material in the sections was not affected by the formaldehyde treatment. Chemographic effects in the autoradiograms have not been observed. The techniques of autoradiography disturbed by the depositions of cholesterol crystals are reviewed.

     

Mutant gene frequencies in cats of Southern England

Summary Three areas in Southern England have been sampled for frequency of nine mutant genes among the domestic cat population. The significance of the derived estimates are discussed and a brief comparison is made with the earlier estimate obtained by Searle. The frequencies seem comparable in the two surveys except for genes O and d. The estimates of these from the present study are significantly higher than those found earlier. Tentatively, it is proposed that human preference for orange cats may be responsible for the increase in O. No obvious reason exists for the higher frequency of d.

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Zusammenfassung In drei Gebieten Südenglands wurden Beobachtungen über die Häufigkeit von 9 Genmutanten bei Hauskatzen angestellt. Die Signifikanz der aus den getroffenen Feststellungen abgeleiteten Voraussagen wird besprochen und kurz mit durch Searle vorgenommenen Schätzungen verglichen. Die Häufigkeiten scheinen in beiden Fällen vergleichbar mit Ausnahme der Gene O (orange) und d (dilute). Die Vorhersagen für diese Gene sind nach der gegenwärtigen Untersuchung signifikant höher als die früher gefundenen. Es könnte die Möglichkeit bestehen, daß für die Steigerung der Häufigkeit des Gens O die menschliche Vorliebe für orangefarbene Katzen verantwortlich ist. Für die größere Häufigkeit des Gens d liegt kein offensichtlicher Grund vor.

     

Simple smear method for the sampling and culturing of embryonal and fetal tissues

Summary A simple smear technique for the sampling and culturing of embryonal and fetal cells with the aid of monofil meshes is described. Skin smears provided successful cultures in 5/6 and 8/8 embryonal smears and appeared to be more suitable than the smears from the surface of amnion and umbilical cord. These cultures, except those derived from the umbilical cord, retained long-term proliferation activity in EPL medium enriched by Eagle's MEM vitamins without calf serum as did the cultures of amniotic fluid cells. The present method offers direct and gentle sampling of cell material for prenatal genetic diagnostic at cell level, even in the early phases of development.

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Zusammenfassung Es wird eine einfache Abstrich-Technik durch Fasernetze für Gewinnung und Züchtung embryonaler und fetaler Zellen beschrieben. Hautabstriche ergaben erfolgreiche Kulturen bei 5 von 6 und 8 von 8 embryonalen Abstrichen. Sie sind deshalb erfolgreicher als Abstriche von der Oberfläche von Amnion oder Nabelschnur. Mit Ausnahme der Nabelschnur-Kulturen behielten alle Kulturen ihre Proliferations-Aktivität für lange Zeit bei, wenn man EPL-Medium verwendete, das mit Eagle's Medium und Vitaminen angereichert war, jedoch ohne Kälberserum. Die Bedingungen entsprechen damit denen der Amnion-Zellkultur. Die angegebene Methode eröffnet die Möglichkeit für direkte und schonende Gewinnung von Zellmaterial für die vorgeburtliche Diagnostik auch in sehr frühen Entwicklungsphasen.

     

A systems theoretical approach to biological membranes

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Eindeutigkeit der Beschreibung erregbarer Membranen mit Hilfe von Ersatzschaltungen untersucht. Bei Voraussetzung der Existenz verschiedener Membrankanäle für den Ionentransport läßt sich unter Berücksichtigung nichtlinearer Eigenschaften eine weitgehend eindeutige Ersatzschaltung für einen Kanal angeben. Als wesentliches Kriterium erweist sich dabei das Vorhandensein eines konstanten Gleichgewichts-potentials für jeden Kanal. Der lonentransport durch die Membran wird durch ein einfaches Elektrodiffusionsmodell beschrieben. Hierin ist der Potentialverlauf in der Membran durch physiko-chemische Eigenschaften der Membran und nicht durch die transportierten Ionen bestimmt. Die Leitfähigkeit eines bestimmten Kanals verändert eine Steuervariable, deren Wert sich mit Hilfe einer algebraischen Beziehung aus den Zustandsvariablen eines linearen Differentialgleichungssystems ergibt (dessen Koeffizienten vom Potential über der Zellmembran abhängen). Die Zusammenfassung mehrerer Kanäle (passives Transportsystem) und die Einführung von Stromgeneratoren für den aktiven Transport (deren Effektivität von der chemischen Zusammensetzung der an die Membran angrenzenden Lösungen abhängt) führt zu einer allgemeinen Ersatzschaltung für die erregbare Membran. Die so gewonnene Beschreibung ist hinreichend allgemeingültig, um als Grundlage für die Analyse von Problemen der Informationsverarbeitung im Nervensystem bzw. für die weitere Aufklärung der in der erregbaren Membran ablaufenden physikalisch-chemischen Prozesse zu dienen.

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Presented in part at the IV. Intern. Biophysics Congress, Moscow, August 1972.     

Effect of color hue and brightness of artificial oviposition substrates on the selection of oviposition site by Dacus oleae

In laboratory experiments of the choice type, olive fruit flies, Dacus oleae (Gmelin), wild and/or olivereared for a few generations, showed strong preference for oviposition in yellow and orange colored ceresin wax domes 18 mm in diameter. Green colored domes of two different hues were less preferred, while red, blue, black and white domes received a limited number of eggs when a preferred color was present. The females more frequently visited the domes of the preferred colors, which indicates that they selected them before arrival. The observed preference for certain colors like yellow and orange depended primarily on the color hue and not on the intensity of the total reflected light or on the degree to which the colored domes contrasted with the background. The females responded positively to hues reflecting maximally between 560 and 610 nm, optinum at ca. 580 nm. Hues reflecting maximally between 520 and 550 nm or above 610 nm were not very attractive while hues reflecting below 520 nm and especially between 400 and 480 nm appeared to be rather unattractive. There were indications that not only the spectral purity of a hue but also the quantity of the energy reflected within the narrow spectral region which corresponds to that hue are important for the selection of the oviposition site by this fly.

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Der einfluss von farbtönen und farbintensität künstlicher eiablagesubstrate auf ihre auswahl für die eiablage bei Dacus oleae

Zusammenfassung In Auswahlversuchen im Labor bevorzugten wilde und für einige Generationen im Labor auf Oliven gezüchtete Olivenfliegenweibchen zur Eiablage gelb und orange gefärbte Ceresinwachsdome von 18 mm Durchmesser. Grüngefärbte Dome von zwei verschiedenen Farbtönen waren weniger bevorzugt. Rote, blaue, schwarze und weisse Dome wurden mit einer begrenzten Anzahl Eiern belegt, wenn eine der bevorzugten Farben dabei war. Die Weibchen besuchten öfter die Dome mit den bevorzugten Farben, was darauf hindeutet, dass sie diese vor der Ankunft auswählten.Die beobachtete Bevorzugung für gewisse Farben wie gelb und orange hing hauptsächlich von den Farbtönen ab und nicht von der Intensität des total reflektierten Lichtes oder der Stärke des Kontrastes der farbigen Dome vom Hintergrund. Die Weibchen reagierten positiv auf Farbtöne mit einer maximalen Reflektion zwischen 560 und 610 nm mit einem Optimum bei ca. 580 nm. Farbtöne, die maximal zwischen 520 und 550 nm oder bei mehr als 610 nm reflektierten, waren nicht sehr attraktiv und Farbtöne mit einer Reflektion bei weniger als 520 nm, speziell zwischen 400 und 480 nm, scheinen nicht attraktiv zu sein. Es bestehen Hinweise dafür, dass nicht nur die Farbreinheit sondern auch die Menge der reflektierten Energie des entsprechenden Spektralabschnittes wichtig für die Auswahl der Eiablagesubstrate ist.

     

Cryostat technique for fresh plant tissues and its application in enzyme histochemistry

Summary A rapid cryostat technique for sectioning fresh plant tissues is described. The plant tissues are embedded in unfixed brain, frozen with CO₂ and sectioned in a cryostat at temperatures ranging from-12° to-18° C for different plant materials. Embedding in brain prevents disruption of plant tissues during freezing and sectioning. The sections are allowed to dry in the cryostat and must be warmed slowly to room temperature before starting histochemical experiments to avoid thawing artefacts.For histological evaluations rapid fixation and staining procedures were elaborated.The reliability of the technique is shown for different tissues of higher plants.Cytochemical localization of some enzymes in meristematic cells is given as an example for the application of the cryostat technique in histochemistry. From the dehydrogenases, NAD-diaphorase is found in the cytoplasm, lactic dehydrogenase seems to be bound to the mitochondria and distributed in the cytoplasm, especially near the nuclear membrane; succinic and isocitric dehydrogenases are localized within the mitochondria. The site of aliesterase activity is close to the plasm membrane. No enzyme activity was found in the nuclei.

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Zusammenfassung Es wird eine einfache Kryostatschnitt-Technik für natives Pflanzengewebe beschrieben. Die Gewebe werden in unfixiertes Gehirn eingebettet, mit CO₂ eingefroren und in einem Kryostat bei Temperaturen geschnitten, die je nach Pflanzenmaterial zwischen-12° und-18°C liegen. Die Gehirneinbettung verhindert ein Zerreißen der Planzengewebe während des Einfrierens und Schneidens. Man läßt die Schnitte im Kryostaten trocknen und erwärmt sie langsam auf Zimmertemperatur, um Auftauartefakte zu vermeiden.Einfache Fixierungs-und Färbeverfahren werden für histologische Untersuchungen angegeben.Die Zuverlässigkeit der Kryostatmethode wird an Hand von Schnitten durch verschiedene Pflanzengewebe gezeigt.Als Beispiel für die Anwendung der Kryostat-Technik in der Histochemie dient die cytochemische Lokalisierung einiger Enzyme in meristematischen Zellen. Von den untersuchten Dehydrogenasen ist die NAD-Diaphorase im Cytoplasma nachweisbar, die Milchsäuredehydrogenase scheint sowohl gebunden in den Mitochondrien als auch im Cytoplasma, vor allem in der Umgebung der Kernmembran vorzukommen. Bernsteinsäure-und Isocitronensäuredehydrogenase sind in den Mitochondrien lokalisiert. Die Aktivität der Aliesterase befindet sich nahe der Plasmamembran. Im Zellkern konnte keines der untersuchten Enzyme nachgewiesen werden.

     

Food utilization and esterase activity in Pieris brassicae during chronic exposure to lindane-containing food

Pieris brassicae larvae were reared on a meridic diet containing 0.75 ppm lindane. The results show that overal food consumption was lower but the approximate digestibility of food and the efficiency of conversion of ingested material into tissue biomass were higher than in control larvae. Total haemolymph esterase activity of larvae fed the lindane diet was reduced. Disc electrophoresis of midgut soluble proteins revealed eight zones of carboxylesterase activity. Results suggest that the activity of two esterase zones was reduced and that of one enhanced in larvae fed the lindane diet.

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Zusammenfassung Fünfte Larvenstadien von Pieris brassicae wurden für 72 h an einer meridischen Diät gehalten, die 0,75 ppm Lindan enthielt. Wie die Ergebnisse zeigen, war die Gesamtnahrungsaufnahme ca 50% niedriger als die der Kontrollarven, dagegen erreichte das Larvengewicht über 70% der Kontrolle. Angenäherte Verdaulichkeit (AD) betrug 80,4% für die lindanhaltige Diät gegenuber 61,7% für die Kontrolldiät. Die Effizienz des Umsatzes von aufgenommener Nahrung (ECI) war ebenfalls größer für lindanhaltige Nahrung, dagegen war die Effizienz des Umsatzes von verdauter Nahrung (ECD) bei lindanhaltiger und Kontrolldiät vergleichbar. Disc-Elektrophorese von löslichen, larvalen Mitteldarmproteinen ergab acht Zonen von Esterase-Aktivität, die verschiedene Empfindlinchkeit gegenüber in-vitro Organophosphat-Hemmung zeigten. Die Aktivität von zwei Carboxylesterasen war vermindert und die Aktivität einer schnell wandernden Esterase erschien bei lindangefütterten Larven vergrößert. Die Ergebnisse lassen auch vermuten, daß die totale hämolymphesterolytische Aktivität bei lindangehaltenen Larven reduziert war. Der Effekt von reduzierter hydrolytischer Aktivität auf larvalen Lipid-Metabolismus wird diskutiert.

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This study was supported by funds from the Finnish Cultural Foundation.     

Über den Einfluß der Gelinkubation mit Polyvinylalkohol auf die Löslichkeit der Fructose-1,6-diphosphat-Aldolase

Zusammenfassung Die Verminderung der Löslichkeit der Fructose-1,6-diphosphat-Aldolase (Fructose-1,6-diphosphat-D-Glycerinaldehyd-3-phosphat-Lyase, E.C. 4.1.2.13) durch Zusatz von Polyvinylalkohol zum Inkubationsmedium wurde unter Einhaltung histochemischer Bedingungen überprüft. Bei der Inkubation in wäßrigem Medium sind nach 100 min in einem Schnitt des Herzmuskels und der Niere der Ratte weniger als 10% der ursprünglichen Enzymaktivität nachweisbar. Nach Zusatz von Polyvinylalkohol zum Inkubationsmedium beträgt die im Schnitt verbleibende Enzymaktivität nach gleicher Inkubationsdauer für den Rattenherzmuskel etwa 80%, für die Niere 30–40%. Die Bedeutung dieser Befunde für den histochemischen Nachweis der Aldolase wird am Beispiel des Rattenherzmuskels gezeigt. Als Ursache der organbedingten Unterschiede im Löslichkeitsverhalten wird die Anwesenheit verschiedener Isoenzyme in beiden Organen in Betracht gezogen.

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The effect of gel incubation using polyvinyl alcohol on the solubility of fructose-1,6-diphosphate-aldolase

Summary The decrease in the solubility of fructose- 1,6-diphosphate-aldolase (fructose-1, 6-diphosphate-D-glyceraldehyde-3-phosphate lyase, E.C.4.1.2.13) brought about by the addition of polyvinyl alcohol to the incubation medium was tested observing histochemical conditions. After 100 minutes of incubation in an aqueous medium less than 10% of the original enzymic activity was demostrated in sections of rat cardiac muscle and kidney. After polyvinyl alcohol was added to the incubation medium the enzymic activity in the sections (measured over the same period) was 80% in rat cardiac muscle and 30–40% in kidney sections. The importance of these findings for the histochemical demonstration of aldolase is shown in the rat cardiac muscle. The organ dependend differences in the solubility may find an explanation in the presence of various iso-enzymes in the two organs under investigation.

     

A potential method for age determination of the Chinese GrouseBonasa sewerzowi

Based on examination of 38 specimens of the Chinese Grouse, and age determination methodes described for the Hazel Grouse, we suggest a potential age determination technique for the northern subspecies of the Chinese Grouse (B. s. sewerzowi). Adults appear to have a distinct boundary on the tip of P1 and juveniles a diffuse boundary. Adults may dominate in the group with >6 dark bars on P9. This technique does not seem to be applicable to the southern subspecies (B. s. secunda). We encourage further testing of this potential method.

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Zusammenfassung Eine mögliche Altersbestimmungsmethode für das Chinahaselhuhn,Bonasa sewerzowi, nach Gefiedermarkmalen wird vorgestellt. Sie beruht auf der Untersuchung von 38 Balgpräparaten und einem bereits früher für das Haselhuhn,Bonasa bonasia, beschriebenen Verfahren. Sie gilt nur für die Nominatform, nicht für die UnterartB. s. secunda. Bei Altvögeln ist der helle Endsaum der ersten (innersten) Handschwinge klar abgesetzt, bei Jungvögeln dagegen unscharf begrenzt. In der 9. Handschwinge haben die meisten Altvögel weniger als 6, die meisten Jungvögel 6 oder mehr dunkle Binden. Die Merkmale sollten an weiterem Material überprüft werden.

     

Head lice in the Netherlands: Susceptibility for insecticides in field samples

A double application of 1% lindane failed to cure head louse infestations in 38 out of 110 children in two cities. Residue tests showed considerable resistance levels in all samples from fourteen cities. The average LD 50's were 0.9% lindane and 2% dieldrin. A baseline for malathion was determined. LD 50 is 0.1% malathion. The results show that field-collected head lice can be used for insecticidal testing.

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Zusammenfassung In neun Schulen und zwei Städten wurden Kinder mit aktiven Kopfläusen zweimal in wöchentlichem Abstand mit einer alkoholischen einprozentigen Lindanlösung behandelt. In 38 von 110 Fällen versagte diese Behandlung, was auf Lindanresistenz in diesen Orten hindeutet. In vitro-Versuche wurden mit Läusen aus vierzehn Städten durchgeführt und ergaben durchwegs einen ähnlichen Resistenzgrad wie in den Feldversuchen.Beim Vergleich der gewogenen Durchschnitte war kein Einfluss einer erhöhten Mortalität (über 20%) in den unbehandelten Kontrollen auf die Versuchsresultate festzustellen. LD-50-Werte von 0.9% für Lindan und 2% für Dieldrin weisen auf die in den Niederlanden verbreitete Lindanresistenz hin. Die Grundlinie der Wirkung von Malathion, als Ersatz für Lindan, wurde bestimmt und eine LD 50 von weniger als 0,1% ermittelt. Einige Tiere überlebten bei 0,4% und bei 0,8% und zwar im Gegensatz zu anderweitigen Beobachtungen. Zur Unterscheidung resistenter und empfindlicher Läuse sollten deshalb die Testkonzentrationen erhöht werden.Die Resultate zeigen, dass im Feld gesammelte Kopfläuse für Insektizidteste geeignet sind. Beim Test sollte die Beobachtungszeit von 24 auf 18 Stunden verkürzt werden, wodurch eine annehmbarere Mortalität in Unbehandelt bei halbierter Wirkung erreicht wird.

     

Die Bedeutung der Habitatstrukturen als Regulationsmechanismus für die Brutpaardichte von Rabenkr?hen (Corvus c. corone)

Zusammenfassung Von Januar bis September 1996 wurden in vier Gebieten Niedersachsens mit einer Gesamtfläche von 113 km² Untersuchungen zur Bedeutung des Brutplatzangebotes für die Ausbildung unterschiedlicher Siedlungsdichten der Rabenkrähen (Corvus c. corone) durchgeführt. Ziele waren eine Bestandserfassung der Rabenkrähen sowie eine Beurteilung der Habitatstruktur als Regulationsmechanismus für ihre Verteilung und Siedlungsdichte. Die meisten Horste fanden sich in Baumreihen oder Alleen, in gebäudeumgebenden Gehölzen und auf den Stahlmasten von Hochspannungsleitungen. Waldränder wurden als Brutstandort nicht bevorzugt. Der mittlere Nestabstand aller Gebiete betrug 689 m, Reviergrößen schwankten zwischen 0,18 und 0,6 km². Die Nisthöhen lagen zwischen 2,5 und 42 m; in Gehölzen dominierte eine Höhe von 13 m. Die Abundanzen schwankten zwischen 0,5 und 2,0 Paaren/km² bei einer mittleren Abundanz von 1,4 Paaren/km² und einer Gesamtzahl von 72 Nichtbrüterindividuen. Die Habitatstrukturen ermöglichten hypothetisch 3,2- bis 7,6fach höhere Brutpaardichten als real vorkamen. Nur 20% der Strukturen wurden als Nistplatz genutzt. Eine Abhängigkeit der Horstverteilung von der Verteilung der Habitatstrukturen wurde nicht gefunden. Weder die Habitatstrukturen an sich noch in Verbindung mit den Reviergrößen sind als ultimativer Regulationsmechanismus für die Revier- und Brutplatzwahl und damit für die Verteilung und Siedlungsdichte der Rabenkrähen anzusehen.

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Significance of habitat structures as a regulatory mechanism for the breeding density of Carrion Crows (Corvus corone corone)

Summary In four regions of Lower Saxony with a total area of 113 km² we examined woods and electricity pylons as habitat structures with respect to their frequency distribution and suitability as breeding places of carrion crows. We determined real population densities and calculated a hypothetical breeding density in relation to habitat structures in order to test a possible regulative effect of these structures on regional differences in settlement density ofCorvus c. corone. The regional capacities indicated a hypothetical breeding density 3.2 to 7.6 times higher than was proven in reality. Even in a medium-sized territory of 0.5 km² (a value to be found in literature) a 1.4 times higher density is still possible. Furthermore, the regional nest distribution established by the index of dispersion was random, but the habitat structures showed clumping. Neither the habitat structures on their own nor in combination with territory size can be regarded as definite mechanisms of regulation in the choice of territory and breeding place and thence of the distribution and settlement density ofCorvus c. corone. The possible influence of food supply and non-breeding populations on distribution patterns and settlement densities is discussed.

Gefördert mit Jagdforschungsmitteln des Landes Niedersachsen