Simulation of quantitative characters by genes with biochemically definable action

Summary An experimental system has been developed which allows the application of the mathematical model given in Part I of this series. It consists of all possible genotypic combinations of four loci involved in the modification of the anthocyanin molecule structure by oxydation, glycosidation, and acylation in the annual cruciferous garden plantMatthiola incana. These genes are varied against a background which is nearly isogenic with respect to the concentration of flower pigments. The qualitative actions and interactions of the genes and the composition and isogenisation of the genetic background are described.As a simulated quantitative character the total concentration of anthocyanins per petal fresh weight is used and measured in a reading spectrophotometer.The genetic structure of the material is a prerequisite for the analysis by means of the earlier given model, and the knowledge of the qualitative actions and interactions of the involved genes may be useful in the interpretation of the estimations of the parameters and possibly facilitate an improvement of the model.

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Zusammenfassung Es wird ein experimentelles Material entwickelt, auf das das im Teil I dieser Reihe beschriebene mathematische Modell angewandt werden kann. Es besteht aus allen kombinatorisch realisierbaren genotypischen Variationen 4 verschiedener Loci, die in die Modifikation des Anthocyanmoleküls durch Oxydation, Glykosidierung und Acylierung bei der einjährigen CrucifereMatthiola incana R. Br. einbezogen sind.Diese Gene werden vor einem hinsichtlich der Intensität der Blütenfarbstoffe weitgehend isogenen Hintergrund variiert, ihre qualitativen Wirkungen und Wechselwirkungen werden ebenso wie die Zusammensetzung und Isogenisierung des genetischen Hintergrundes beschrieben. Als simuliertes quantitatives Merkmal dient die Gesamtkonzentration der Anthocyane/Petalenfrischgewicht, die im registrierenden Spektralphotometer gemessen wird.Die genetische Struktur dieses Materials ist Voraussetzung für die Anwendung des früher beschriebenen Modells, die Kenntnis der qualitativen Wirkungen und Wechselwirkungen der experimentell variierten Gene kann die Interpretation der Parameter-schätzungen und die Verbesserung des Modells erleichtern.

     

Tetradenanalytische Auswertung Eines 3-Punktversuchs Bei Sphaerocarpus Donnellii Aust

Zusammenfassung 1. Für die squamifera-Koppelungsgruppe von Sphaerocarpus wurden die beiden neuen Loci c (crispa) und a (atra) auf Grund der Austauschhäufigkeiten zwischen s (squamifera), c und a lokalisiert.2. Die mit Hilfe der genetischen Tetradenanalyse bestimmte Häufigkeit der Postreduktionen dieser Loci stimmt wieder mit der Annahme überein, daß die Postreduktionen der einzelnen Loci sich aus einem Austausch im Vierstrangstadium zwischen dem Centromer und dem betreffenden Locus ergeben.3. In dem untersuchten, 16–17 Morgan-Einheiten umfassenden Chromosomena bschnitt konnten bis zu 2 gleichzeitige Austausche nachgewiesen werden. In Übereinstimmung mit früheren Befunden konnte eine genetische Interferenz zwischen 2 auf derselben Seite des Centromers gelegenen Crossing-overs wahrscheinlich gemacht werden. Zwischen zwei auf verschiedenen Armen des Chromosoms gelegenen Crossing-overs scheint keine Interferenz wirksam zu sein.4. Es wurde gezeigt, wie durch die tetradenanalytische Auswertung Doppelbrüche zwischen dem Centromer und einem Locus, ohne Unterteilung der Strecke durch einen weiteren Locus, nachgewiesen werden können, die Frage einer Interferenz also auch geprüft werden kann, ohne daß 3 Loci vorliegen müßten.5. Unsere Befunde stimmen mit der Annahme überein, daß bei Doppelaustausch der 1. Austausch keinen Einfluß darauf ausübt, welche 2 der 4 Chromatiden sich an dem 2. Austausch beteiligen (Fehlen einer Chromatiden-Interferenz).6. In einem Anhang wird die Zahl der theoretisch möglichen Tetradentypen bei n unterscheidenden Merkmalen ohne Lagebeziehung der Sporen zueinander (Tetraedertyp) abgeleitet.Mit 3 Textabbildungen.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Simulation of quantitative characters from qualitatively acting genes

Summary The phenotypes associated with the nine genotypes in a quantitative genetic system consisting of two loci, each having two alleles can be described in terms of nine parameters, giving a system of nine linear equations. Populations with desired magnitudes and known nature of intra- and interlocus interactions are obtained by the use of this linear combination model. The total sums of squares for genotypes in these populations are partitioned into orthogonal components denoting additive and dominance effects of the two loci and the four types of nonallelic interactions between them. In most cases, the relative magnitudes of dominance and epistatic variances are found to be considerably smaller than the actual proportions of these genetic effects. Duplicate interaction produces larger epistatic variance than complementary type of gene interaction. At the higher levels of epistasis, dominant epistasis yields much larger epistatic variance than recessive epistasis. No epistatic variance is produced in the absence of epistatic effects. But, appreciable contributions of additive and dominance gene actions to the total genotypic variability are obtained even in the complete absence of these effects, if additive × dominance and dominance × dominance epistatic effects, respectively, are present. It is concluded that in elucidating the nature of gene action in simplified genetic systems, the estimates of first degree parameters obtained from the linear combination model are more useful than the orthogonal components of genotypic sum of squares.

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Zusammenfassung Die in einem quantitativ-genetischen System mit je 2 Allelen an 2 Loci möglichen 9 Phänotypen, die mit den entsprechenden Genotypen assoziiert sind, können durch einen Satz von 9 linearen Gleichungen beschrieben werden. Mit Hilfe dieses Modells der linearen Kombination wurden Populationen mit willkürlich gewählter Dimension und Art der Interaktion innerhalb der und zwischen den Loci konstruiert. Die Gesamtsummen der Abweichungsquadrate für die Genotypen derartiger Populationen werden in orthogonale Komponenten zerlegt, die den additiven und den Dominanz-Effekten bzw. den vier Arten der nichtallelen Interaktion der beiden Loci zugeschrieben werden können. In der Mehrzahl der Fälle sind die relativen Größenordnungen der Dominanz- und Epistasie-Varianzen wesentlich kleiner als die tatsächlichen Anteile dieser Effekte. Eine gegenseitige Vertretbarkeit nichtalleler Gene (duplicate gene action, 15:1-Spaltung) führt zu einer größeren Epistasievarianz als komplementäre Genwirkung (9:7-Spaltung). Bei stark ausgeprägter Epistasie führt die sog. dominante Epistasie (12:3:1-Spaltung) zu einer wesentlich größeren Epistasievarianz als die rezessive Epistasie (9:3:4-Spaltung). In Abwesenheit epistatischer Effekte wird keine Epistasievarianz beobachtet. Jedoch werden bemerkenswerte Beiträge additiver und dominanter Genwirkungen zur genotypischen Gesamtvariabilität auch bei völliger Abwesenheit derartiger Wirkungen beobachtet, wenn Interaktionen des Typs additiv × dominant bzw. dominant × dominant vorliegen. Hieraus wird geschlossen, daß die Aufklärung der Art der Genwirkung in einfachen genetischen Systemen gezeigt hat, daß die Schätzwerte der Parameter 1. Grades, die aus dem zitierten Modell mit linearer Kombination erhalten werden können, brauchbarer sind als die orthogonalen Kombinationen der genotypischen Summe der Abweichungsquadrate.

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The investigation was supported by the grant number A6221 of the National Research Council of Canada.     

Flight activity of Leucoptera spartifoliella (Lepidoptera, Lyonetiidae)

The flight activity of Leucoptera spartifoliella was studied in a relatively enclosed area of broom. Sarothamnus scoparius (L.) Wimmer in 1964, 1965 and 1966 in England.The adult period has a definite flight phase during which flight, within and away from the population birth place, occurs mainly in the evenings.The numbers flying are governed by the size and the age of the population, and the temperature at the time of peak flight. Rainfall appears to be the most important inhibitor of flight.Emigration early in the flight period is truly migratory, but becomes an extension of the trivial movements later on in the period.An equation for calculating the numbers of the moths ofying on any day of the flight period is presented.

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Zusammenfassung Bei der Fortbewegung erwachsener Falter von L. spartifoliella lassen sich zwei Formen unterscheiden: gewöhnliche und Wanderflüge.Die gewöhnlichen Flüge treten innerhalb und rings um die Ursprungspopulation auf, und zwar während des größten Teils des Tages, aber mit Intensitätsgipfeln zwischen 18 und 20h. Sie sind gewöhnlich ungerichtet und werden häufiger von Männchen als von Weibchen unternommen.Die Ausbreitungsflüge werden hauptsächlich von Weibchen unternommen, sind gerichtet und können von der Windrichtung beeinflußt werden. Obwohl die Weibchen von der Häutung an geschlechtsreif sind, werden die Wanderflüge zu Beginn der Flugperiode von jungen und jungfräulichen Weibchen ausgeführt, während die älteren, befruchteten und legereifen Weibchen Ausbreitungsflüge erst später in der Flugperiode unternehmen.Größe und Alter der Falterpopulation und die Temperatur während der Flughöhepunkte stellen die wichtigsten Faktoren dar, welche die Wanderflüge von L. spartifoliella beeinflussen.

     

Über die Ursachen der unterschiedlichen Resistenz vonVicia faba L. gegenüber der BohnenblattlausDoralis fabae Scop

Zusammenfassung Zur Schaffung der ökologischen Grundlagen für eine Untersuchung des Wirtswahlvermögens vonDoralis fabae in bezug auf die unterschiedliche Resistens vonVicia faba wird der Massenwechsel dieser Blattläuse in Quedlinburg 1949 eingehend verfolgt, insbesondere die Abhängigkeit des Ab- und Anfluges auf den Wirtspflanzen von den Witterungsfaktoren analysiert. Es ergab sich eine Abflugschwellentemperatur auf der Startfläche von 17°C.Mit 18 Textabbildungen.Quedlinburger Beiträge zur Züchtungsforschung. Nr. I.     

Herkunftsversuche für Zwecke der Forstpflanzenzüchtung,erläutert am Beispiel zweier Modellversuche

Zusammenfassung Die älteren Herkunftsversuche hatten das Ziel, das genetische Variationsmuster der Baumarten zu beschreiben (wirtschaftliche Zielsetzung) und durch dessen Abhängigkeiten von der Umwelt die Wirksamkeit der natürlichen Auslese zu zeigen (genökologische Zielsetzung). Gelegentlich werden auch taxonomische Fragen mit bearbeitet. Als bester Plan für die Stichprobenentnahme von Material für solche Versuche kann Probenentnahme entlang von transsects angesehen werden. Eine Kombination von Labor-, Baumschul- und Feldversuchen ermöglicht Prüfung auch umfangreichen Versuchsmaterials, wie es bei hinreichend dichter Probenahme und großem Verbreitungsgebiet der Baumart notwendigerweise anfällt.Von Herkunftsversuchen, die als Grundlage für Züchtungsprogramme dienen sollen, müssen auch Informationen über die genetische Variation und Kovariation innerhalb der Herkünfte gefordert werden. Bei geeigneter Versuchsanordnung können dann nicht nur Informationen über die Wirksamkeit der natürlichen Auslese überhaupt, sondern auch über das Zusammenspiel von Umweltvariation und genetischen Prozessen in den Populationen gewonnen werden. Art und Ausmaß der genetischen Variation und Kovariation in den Herkünften, Feststellung von Art, Richtung und Intensität der natürlichen Auslese, Bedeutung von Zufälligkeiten für die Differenzierung von Herkünften sowie der Grad der Koadaptation beim Vergleich entfernterer Herkünfte stellen die Populationsparameter dar, an denen der Forstpflanzenzüchter interessiert ist, wenn er die Erfolgsaussicht bestimmter Phasen eines Züchtungsprogramms einschätzen will.Zur Erläuterung wurden Ergebnisse zweier Herkunftsversuche mit Birken verwendet. Es wird darauf hingewiesen, daß es notwendig ist, Modelle und Verfahren zu entwickeln, die für die Verhältnisse in den Waldbaumpopulationen passen und den Schwierigkeiten beim Experimentieren mit Bäumen Rechnung tragen.Mit 4 Abbildungen     

Taxonomical studies on Czechoslovak Conchostraca. III,family Leptestheriidae

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Variabilität von Leptestheria variabilis, Rüppel und Eoleptestheria ticinensis, Balsamo-Crivelli aus der Tschechoslowakei. Wie bei den in den zwei vorgehenden Beiträgen angeführten Arten zeigte es sich, dass die Variabilität der von Daday und einigen anderen Autoren erwähnten Merkmale bedeutend gross ist, so dass manche Arten zu synonymisieren sind. Eine Überprüfung der Taxonomie und der geographischen Verbreitung aller mitteleuropäischen Arten weist auf Einnehmen grosser Areale, meistens an oekologisch passende Gebiete der ganzen Palaearktischen Region.Im Vergleich mit den Palaearktischen Verhältnissen wird die Valenz einer grossen Anzahl von aus anderen Regionen beschriebenen Arten, von dem taxonomischen sowie zoogeographischen Gesichtspunkte aus bezweifelt. Es wird eine Analyse der Verbreitung von Conchostraken Europa's durchgeführt, sowie ein Schlüssel für die mitteleuropäischen Arten gegeben.     

Die optische Richtungsorientierung der Roten Waldameise (Formica Ruea L.)

Zusammenfassung Alle folgenden Angaben beziehen sich auf Formica rufa L., die Rote Waldameise, und sind nur unter Vorbehalt auf andere Insektenarten übertragbar.Die Ameisen benützen zur optischen Richtungsorientierung künstliche Lichtquellen, die Sonne oder den Mond.Eine distinkte Lichtquelle kann als Orientierungsmarke durch einen diffusen Lichtschein ersetzt werden.Mit Hilfe einer Polarisationsfolie läßt sich nachweisen, daß sich die Ameisen sowohl nach der Schwingungsrichtung des blauen Himmelslichtes als auch nach der Schwingungsrichtung des Folienlichtes orientieren können.Die Orientierung nach Landmarken, wie Häusern und Bäumen, spielt eine große Rolle und ist bei bewölktem Himmel wahrscheinlich die einzige optische Orientierungsmöglichkeit.Werden Himmels- und Landmarken in Konkurrenz gesetzt, dann läuft die Ameise in einer Kompromißrichtung.Ameisen reagieren in Neststimmung vorwiegend negativ und in Exkursionsstimmung vorwiegend positiv phototaktisch.Es wird eine Methode angegeben, mit der durch Vergleich von Dreherregungen die Stärke der phototaktischen Drehreaktionen gemessen werden kann.Bei gleich großer Ablenkung vom orientierten Lauf sind die geotaktischen und die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) quantitativ gleich.Die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) sind helligkeitsunabhängig, ändern sich jedoch mit dem Einfallswinkel des Lichtes.Aus den experimentellen Befunden wird geschlossen, daß sich am zentralnervösen Funktionsgefüge der negativen (positiven) Phototaxis mindestens drei nervöse Instanzen (Mechanismen) beteiligen: Das Integrationszentrum, das Lagezentrum und der Koordinationsmechanismus der Beinbewegung.Wichtige Vorgänge beim Übergang von der positiven und negativen Phototaxis zur menotaktischen Hin- und Rückwegorientierung sind orientierungsfreie Suchschleifen und Lernprozesse, die zur Ermittlung der Luftlinienrichtung führen.Diese Lernprozesse finden sowohl auf dem Hin- als auch auf dem Rückweg statt.Die Ermittlung der Luftlinienrichtung geschieht über die Auswertung (Integration) der optischen Reizfolge, die kinästhetische Reizfolge ist dafür wahrscheinlich völlig bedeutungslos.Mit Hilfe der Kompensationstheorie werden eine Reihe von Reaktionen sich menotaktisch orientierender Ameisen kausal erklärt.Die Ameise kann sich eine Laufrichtung in bezug auf eine Lichtquelle mindestens 5 Tage lang merken.Die Ameise kann sich mit Hilfe von Landmarken an mindestens vier verschiedenen Plätzen im Gelände je eine bestimmte Laufrichtung merken.Erinnerungsbilder von Himmels- und Landmarken werden im Gedächtnis der Ameisen unabhängig voneinander aufbewahrt, die Erinnerungsbilder der Himmelsmarken dagegen sind im Gedächtnis der Ameisen aneinandergekoppelt.Die Ameisen haben die Fähigkeit, die Wanderung der Sonne bei der Richtungsorientierung mit einzuberechnen.     

Zur Aggressivität der Fuß-und Brennfleckenkrankheitserreger vonPisum sativum L.

Zusammenfassung Die Fuß- und Brennfleckenkrankheitserreger der Erbse unterscheiden sich in bezug auf die Pektinase-und Cellulaseproduktion in der gleichen Reihenfolge wie in ihrer Aggressivität voneinander.Mycosphaerella pinodes zeichnet sich als die aggressivste Art durch die höchste Pektinase- und Cellulaseaktivität aus. Die Cellulaseproduktion der etwas schwächer virulentenAscochyta pinodella ist deutlich, die Pektinaseproduktion allerdings nicht wesentlich geringer. Die am wenigsten aggressiveAscochyta pisi verfügt über die vergleichsweise niedrigsten Fermentaktivitäten.Mit 2 AbbildungenQuedlinburger Beiträge z. Züchtungsforschung Nr. 62     

Genetic differences among natural and laboratory-reared populations of the olive-fruit fly Dacus oleae (Diptera: Tephritidae)

Twelve wild populations of the olive-fruit fly Dacus oleae from around the Mediterranean basin and two laboratory populations were examined for their electrophoretic profiles at two esterase loci. The genetic distances among wild and laboratory populations were consistently greater than the distances among wild populations. There was a pattern in this genetic differentiation, in that the most common allele decreased in frequency during culture in the laboratory, thus causing an increase of heterozygosity in laboratory populations. The findings are discussed in the light of assessing the genetic quality of mass-laboratory (or factory) cultures of economically important insects.

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Zusammenfassung Die elektrophoretischen Profile zweier Esterase-Loci von zwölf natürlichen Populationen der Olivenfliege Dacus oleae aus Ländern des Mittelmeerbeckens und von zwei Laboratorium-Populationen wurden untersucht. Die genetischen Abstände zwischen natürlichen und Laboratorium-Populationen waren konsistent grösser als die Abstände zwischen natürlichen Populationen. Bei dieser genetischen Differenzierung zeigte sich eine Regelmässigkeit. Die häufigsten Allele nahmen während der Zucht im Laboratorium in ihrer Häufigkeit ab, was zu einer Zunahme der Heterozygosis in Laboratorium-Populationen führte.Diese Resultate werden diskutiert im Zusammenhang mit der genetischen Qualität von Massenzuchten wirtschaftlich wichtiger Insekten im Laboratorium und in der Industrie.

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On leave of absence from Department of Biology, Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia, Canada B3H 4J1.

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This is paper No. VII of the series The Genetics of Dacus oleae     

Phasenoptische Untersuchungen an Innenepidermen der Zwiebelschuppe vonAllium cepa L.

Zusammenfassung An Oberepidermiszellen der Zwiebelschuppen verschiedener Sorten vonAllium cepa wurden mit positivem Phasenkontrast und negativem Anoptralkontrast Beobachtungen durchgeführt und mit einem neuen Mikroblitzgerät von Reichert Mikrophotographien angefertigt.Die Golgi-Körper sind von den Mitochondrien deutlich zu unterscheiden. Während die knapp nach der Präparation verkürzten Mitochondrien zumindest schwach oval sind, haben die Golgi-Körper einen kreisrunden Umriß und einen deutlich schwächeren Phasenkontrast. Wenn sie sich drehen sieht man auf ihre Schmalseite und erkennt die Scheibenform.In allen Fällen beinhaltet das Plasma lange dünne, schlauchförmige intraplasmatische Vakuolen. Bei leichter Alteration und Verlangsamung der Strömung verkürzen und verdicken sich die Vakuolen und zerfallen dann auch in einzelne Bläschen. Ihre Verteilung und ihr Verhalten zeigt viele Züge, die dem Endoplasmatischen Retikulum zugeschrieben werden, doch ist ihre Dimension zu groß.Neben den altbekannten, etwa 1 großen, Sphärosomen finden sich immer wesentlich kleinere (0,3 und darunter) Körper, die besonders im Dunkelfeld dasselbe optische Verhalten zeigen. Zwischen den beiden gibt es keine Übergänge in der Größe.In selteneren Fällen finden sich im Plasma dünne fadenförmige Gebilde mit einem Durchmesser von 0,3 und darunter. Sie liegen frei im Plasma oder sind in anderen Fällen offenbar am Kern adhäriert.     

Über den Einfluss der Bewegungsrichtung der Basilarmembran auf die Ausbildung der Cochlea-Potentiale von Strix varia (Barton) und Melopsittacus undulatus (Shaw)

Zusammenfassung Die vom runden Fenster abgeleiteten Cochlea-Potentiale von Barred Owl (Strix varia) und Wellensittich (Melopsittacus undulatus) werden in einer ursprünglich für Säuger entwickelten Apparatur untersucht. Verbesserungen der schon früher erarbeiteten präparativen Technik für Kleinvögel werden angegeben.Die Cochlea-Potentiale der Eule werden in ihrer Abhängigkeit von Intensität, Dauer und Polarität (Phase) eines ursprünglich rechteckigen Reizimpulses dargestellt. Nur die Stärke des Klicks hat einen wesentlichen Einfluß auf ihre Ausbildung; dies stimmt mit den Beobachtungen an Säugern überein.Nur die Mikrophon-Komponente der elektrischen Schwankungen im Innenohr des Wellensittichs verhält sich wie bei Eule und Säuger. Die auf die Entladungen von Nervenzellen zurückgeführte Komponente N₁ zeigt eine gründlich verschiedene Empfindlichkeit für die Dauer und die Phase des Reizes. Ähnliche Verhältnisse scheinen nach älteren Untersuchungen bei der Taube zu bestehen.In der Diskussion werden die Unterschiede zwischen Sittich (und Taube) einerseits, Eule (und Säuger) andererseits in Parallele zur Größenentwicklung von Cochlea und Fußplatte des Gehörknöchelchens gesetzt.Zur Erklärung der Empfindlichkeit der nervösen Entladungen für die sich mit der Reizdauer und -phase ändernde Bewegungsweise der Basilarmembran wird angenommen, daß die Verlagerung der Haarzellen zum ovalen Fenster erregend, in entgegengesetzter Richtung hemmend wirkt. Bei kurzen Reizen tritt Interferenz beider Wirkungen auf.Ermöglicht durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Ginogenesi in tricladi di acqua dolce

Zusammenfassung Bei der Rasse G von Dugesia benazzii von Sardinien hat das Spermatozoon nur die Funktion der Entwicklungserregung, da die Amphimixis nicht erfolgt und der männliche Vorkern wie ein Eichtungskörper eliminiert wird.Das Ei entwickelt sich allein mit der weiblichen Chromosomengarnitur (Gynogenese), und das erklärt die vom Autor an dieser Planarie festgestellte mütterliche Vererbung.Auch bei den italienischen Rassen von Polycelis rigra erfolgt die Entwicklung durch Gynogenese nach den genetischen Untersuchungen des Autors und den cytologischen von N. G. Lepori.     

Modern problems of population genetics in animal husbandry

Summary Knowledge in animal husbandry derives from a complex of disciplines, and in this review the theory of one of these (population genetics) is discussed with regard to animal improvement, but with consideration of its implications in the other disciplines together with contributions from these to animal improvement programmes.The conventional programme for genetic improvement is outlined, but with particular emphasis placed on the lack of knowledge as to just what constitutes an adequate foundation population and what procedures will provide maximum total response to selection. An adequate foundation population is one containing as wide a sample as possible of the genetic variability existing in the species, and it is argued that genes of low initial frequency may comprise a significant proportion of the genetic variability available to selection. Further, a significant proportion of this variability may result from the segregation of a relatively small number of genes of large effect. The need for detailed information on the nature of gene action determining quantitative variation is emphasised.Maximisation of foundation population size is of prime importance, while the effective population size in subsequent generations of selection will largely determine total response to selection. Because of the restricted size of breeding programmes, selection responses will generally cease at less than the possible limit, so that methods of breaking through such apparent limits are discussed.In practical breeding programmes, a number of characters are generally under selection, and improvement then depends on genetic correlations among these characters. But to predict changes under selection, or to interpret those that have occurred, the basic causes of genetic correlations must be understood. Such understanding is further complicated by the possibility of change in magnitude or even direction of a genetic correlation during selection.Contributions from anatomy, physiology and animal behaviour are discussed in terms of information relevant to the definition of breeding objectives, optimum husbandry techniques, and limits to intensification in animal management. Artificial insemination has revolutionised dairy cattle breeding, and the development of techniques for oestrus synchronisation make more practical its use in other species. The implications of super-ovulation and egg transfer and modification of sex ratio on breeding programmes are considered, and the review concludes with a plea for information on the economics of breeding programmes.

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Zusammenfassung Grundlage der Entwicklung der Tierzüchtung sind die Erkenntnisse einer Reihe von Wissensgebieten. In der vorliegenden Übersicht wird über eine dieser Disziplinen, die Populationsgenetik, berichtet, und zwar speziell über die Theorie der Verbesserung von Leistungseigenschaften unter Einbeziehung anderer Disziplinen und ihrer Beiträge zum Tierzüchtungsprogramm.Es wird das konventionelle Programm für eine genetische Leistungssteigerung skizziert, aber mit besonderem Nachdruck darauf hingewiesen, daß keine genaue Kenntnis darüber besteht, was als angemessene Ausgangspopulation anzusehen ist und welche Maßnahmen den größten Selektionserfolg sichern. Eine angemessene Ausgangspopulation sollte die in der Spezies vorhandene genetische Variabilität im größtmöglichen Umfange enthalten, und es wird die Ansicht vertreten, daß Gene, die in der Ausgangspopulation mit geringer Frequenz vorhanden sind, doch einen signifikanten Anteil der einer Selektion zugänglichen genetischen Variablität ausmachen. Ein weiterer signifikanter Anteil dieser Variabilität dürfte aus der Spaltung einer relativ geringen Anzahl von Majorgenen herrühren. Die Notwendigkeit eingehender Unterrichtung über die Art der Genwirkung, welche die quantitative Variabilität bestimmt, wird betont.Es ist von primärer Wichtigkeit, die Ausgangspopulation so groß wie möglich vorzusehen, der Selektionserfolg in den folgenden Generationen wird wesentlich durch die vorhandene Populationsgröße bestimmt. Infolge der beschränkten Größe der Züchtungsprogramme erreicht die Selektion in der Regel nicht das Mögliche; Methoden zur Durchbrechung solcher Grenzen werden besprochen.In praktischen Züchtungsprogrammen wird im allgemeinen auf eine Reihe von Eigenschaften selektiert, die Leistungssteigerung hängt dann von den genetischen Korrelationen zwischen diesen Eigenschaften ab. Um aber durch Selektion zu bewirkende Veränderungen abschätzen oder aufgetretene erklären zu können, ist es notwendig, die Ursachen der genetischen Korrelation zu erkennen. Das wird durch die Möglichkeit von Stärke- oder sogar Richtungsänderungen der Korrelationen während der Selektion erschwert.Es wird schließlich über die Beiträge anderer Disziplinen, wie Anatomie, Physiologie, Verhaltensforschung, zur Festlegung der Zuchtziele, zu den besten Zuchttechniken und bezüglich der Grenzen einer Intensivierung der Tierhaltung berichtet. Die künstliche Besamung hat eine Revolution in der Rinderzüchtung bewirkt und durch die Entwicklung von Techniken zur Synchronisation des Geschlechtszyklus wird ihre Anwendung auch bei anderen Arten möglich. Es werden die Auswirkungen von Super-Ovulation und Ei-Übertragung sowie der Veränderungen des Geschlechtsverhältnisses behandelt. Die Übersicht schließt mit dem Ersuchen, daß auch über Fragen der Ökonomik von Züchtungsprogrammen informiert werden sollte.

     

Über das Wirkstoffbedürfnis heterotropher Algen

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit zeigt die Bedeutung von Aneurin als Wachstumsfaktor für farblose Flagellaten auch für die Gruppe der Eugleninen als zutreffend auf. Es kann durch ein Thiazol-Pyrimidin-Gemisch vollständig, durch Thiazol mindest teilweise ersetzt werden. Das Aneurin-Optimum ist für einzelne Arten verschieden, es bewegt sich zwischen 10^-4 und 10^-6%.Die Ernteerträge werden bei Vorhandensein einer optimalen Aneurinmenge durch den C- und N-Gehalt der assimilierbaren Nährstoffe quantitativ bestimmt.     

Zwei neue Formen von Cyrtocyten. Vergleich der bisher bekannten Cyrtocyten und Erörterung des Begriffes „Zelltyp“

Zusammenfassung Die Feinstruktur von zwei neuen Cyrtocytenformen wird beschrieben. Es handelt sich um die Terminalorgane von Stenostomum, einem rhabdocölen Turbellar und Urnatella, einem Vertreter der Entoprocta. Die Wände des Reusenröhrchens von Stenostomum werden aus zwei Gitterfenstern gebildet, die durch zwei Plasmalängspfeiler getrennt sind. Bei Urnatella ist die Röhrchenwand aus einer größeren Anzahl von Pfeilern und alternierenden Querstäbchen aufgebaut.Die Beziehungen der neuen Cyrtocytenformen zu den schon bekannten werden diskutiert. Anschließend wird versucht, alle schon bekannten Cyrtocytenformen systematisch zu vergleichen. Nach Erörterung des Begriffes Ähnlichkeit und nach Einführung von Verfahren des Vergleichens werden die letzteren auf die Cyrtocytenformen angewandt. Die daraus resultierenden vergleichbaren Merkmale der Cyrtocyten werden zusammengestellt. Einige Bemerkungen über die Evolution der Cyrtocyten schließen sich an. Als Fazit wird eine schärfere Fassung des Begriffes Zelltyp gegeben.Als Habilitationsschrift angenommen von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Freien Universität Berlin.     

Über den Entwicklungsgang von Mycosphaerella pinodes (Berk. et Blox.) Stone

Zusammenfassung Die Ausbildung der verschiedenen Fortpflanzungsorgane von Mycosphaerella pinodes ist von der Wasserstoffionenkonzentration der Nährlösung abhängig.Für die Pyknidienbildung ist saure Reaktion am günstigsten. Pseudothecien entstehen optimal bei neutraler Reaktion. Alkalische Reaktion fördert die Ausbildung der Chlamydosporen.Bei Abnahme der Acidität tritt eine Verzögerung im Beginn der Organbildung auf.Je alkalischer das Medium wird, umso stärker wird die Bildung der Lufthyphen.Alle Fortpflanzungsorgane nehmen bei Abnahme der Acidität an Größe ab. Zurückzuführen ist diese Verkleinerung wahrscheinlich auf eine Abnahme der Längen und Breiten der Zellen.Bei Abnahme der Acidität tritt die Pyknidienphase später auf. Nicht so schnell verschiebt sich die Pseudothecienphase, so daß bei alkalischer Reaktion beide Phasen ineinander übergehen.Bei saurer Reaktion treten während der Pseudothecienphase noch einmal Pyknidien auf.Aus Pyknidienanlagen können sich bei plötzlicher Änderung der Wasserstoffionenkonzentration Pseudothecien, aus Pseudothecienanlagen Pyknidien entwickeln.Quedlinburger Beiträge zur Züchtungsforschung Nr. 15.     

Die entwicklung der flügel des mehlkäfers Tenebrio Molitor,mit besonderer berücksichtigung der häutungsvorgänge

Zusammenfassung In jedem Entwicklungsabschnitt von Häutung zu Häutung wiederholt sich ein gleichmäßiger Rhythmus von mehreren aufeinanderfolgenden Phasen, deren Phasendauer aber sehr verschieden lang sein kann. Es folgen auf eine Häutung nacheinander eine Beharrungs-, Chitinablösungs-und Zellteilungs-, Streckungs- und Faltungs- und Chitinbildungsphase.Erst während der Beharrungsphase des letzten Larvenstadiums legen sich die Flügelanlagen als einfache Hautfalten an, in welche die Tracheenäste hineingelangen, die vorher die Hypodermis an den Seiten des Mesound Metathorax versorgt haben.In der Chitinablösungsphase des letzten Larvenstadiums, bei dem Übergang zur Vorpuppe, erfolgt die Loslösung des gesamten Chitins von der Hypodermis und von der Tracheenmatrix der größeren Tracheenstämme. Dabei tritt zwischen Epithel und Chitin Exuvialflüssigkeit auf. Sofort nach der Chitinablösung treten die ersten Zellteilungen auf. Von den lateralen Tracheenbögen wachsen jeweils 6 Haupttracheenstämme, die sich verzweigen, in jede Flügelanlage ein. Am Ende der Zellteilungsphase scheiden die Flügelepithelien basal eine Basalmembran und apikal eine gallertige Masse aus. Gleichzeitig bildet sich in den Flügelanlagen ein Blutlakunensystem durch teilweises Aneinanderlegen und Verkleben der Basalmembranen aus. Die verklebten Basalmembranen bilden die Mittelmembran.In der Streckungs- und Faltungsphase der Vorpuppe werden sämtliche Epithelien gestreckt, die Blutlakunen nur noch geweitet. Die Streckung ruft die Faltung der Hypodermis hervor. Die Hauptfalten, die im Imago flügel zu finden sind, werden schon in den Vorpuppenflügeln angelegt. Die Tracheen strecken sich entsprechend.In der Chitinbildungsphase erfolgt die Chitinbildung der gesamten Hypodermis, Tracheenmatrix und Sinnesorgane. Die Chitinbildung der Vorderflügeloberseite ist besonders stark.Schon 24 Stunden nach dem Schlüpfen setzt in der Puppe die Chitinablösungsphase ein, die genau so wie bei der Larve des letzten Larvenstadiums verläuft. Die verklebten Basalmembranen der Flügelanlagen rücken jedoch auseinander, im Vorderflügel ganz, im Hinterflügel nur teilweise.Im Vorderflügel häuten sich in der Hauptsache nur die 6 Haupttracheenstämme, im Hinterflügel sogar nur die Costa- und die Subcostatrachee, oft nur die Haupttrachee (c).In der Zellteilungsphase der Puppe wird die Zahl der Flügelepithelzellen stark vergrößert. Die gehäuteten Flügeltracheen wachsen stark heran und bilden neue Nebenäästchen aus.Am Ende der Zellteilungsphase der Puppe wird wieder das alte Blutlakunensystem ausgebildet durch teilweises Aneinanderlegen und Verkleben der beiden Basalmembranen. Zwischen- und Querlakunen treten neu hinzu. Die Basalmembranen werden verstärkt; apikalwärts wird von den Epithelien wieder eine gallertige Masse ausgeschieden.Die folgenden Phasen der Puppe verlaufen ganz entsprechend wie die der Vorpuppe.Die Chitinbildung der Vorderflügelepithelien ist mit dem 3. Tage der Imago abgeschlossen.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen.Meinem Lehrer, Professor Dr. Kühn, danke ich für die Anregung und Förderung dieser Arbeit; ferner danke ich den Herren Dr. Kuhn und Dr. Henke für mannigfache Ratschläge.     

Genetic and biochemical comparisons of organophosphate resistance between strains of spider mites (Tetranychus species: Acari)

The results of genetic and biochemical studies of resistance to parathion in strains of Tetranychus urticae are presented. Included in the study is the well-known Leverkusen-R strain, as well as two resistant strains from New Zealand. For the toxicological part of the genetic investigation, a topical application technique is employed. Both genetically and biochemically, the resistances of the two independent New Zealand strains appear identical to the Leverkusen resistance, viz., due to the same major dominant gene which lowers the inhibition rate of the cholinesterase enzyme. Comments are made upon the universal significance of this basic resistance mechanism.

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Genetische und biochemische vergleiche der organophosphatresistenz von verschiedenen spinnmilben-stämmen (Tetranychus-species: Acari)

Zusammenfassung Die Ergebnisse genetischer und biochemischer Untersuchungen der Resistenz gegenüber Parathion an Stämmen von Tetranychus urticae Koch werden dargestellt. In die Untersuchung waren sowohl der wohl bekannte Leverkusener R-Stamm als auch zwei resistente Stämme von Neuseeland einbezogen. Im toxikologischen Teil der genetischen Untersuchungen wurde eine topische Applikationstechnik angewendet. Genetisch wie biochemisch scheint die Resistenz der zwei voneinander unabhängigen Neuseeländer Stämme mit der Resistenz des Leverkusener Stammes identisch, d.h. von dem gleichen dominanten Hauptgen verursacht zu sein, welches die Hemmungsrate der Cholinesterase-Enzyme senkt. Bemerkungen über die universelle Bedeutung dieses grundlegenden Resistenzmechanismus werden angefügt.