A comparison of the reproduction of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae in relation to soluble nitrogen concentration and leaf age (leaf position) in the brussels sprout plant

Wide variations in total soluble nitrogen occurred in different leaves of Brussels sprout plants. These variations were partly the result of leaf age (leaf position) and partly the result of different fertiliser application to the plants. The fecundity of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae caged on such leaves also varied greatly and was correlated with total soluble nitrogen within leaves of the same age, but not between leaves of different ages. The value of total soluble nitrogen concentrations, based on analysis of leaf tissue, for indicating plant suitability for aphids is discussed as well as the difference in response of the two aphid species to experimental conditions favouring proteolysis in the leaf.

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Ein vergleich der vermehrung von Brevicoryne brassicae und Myzus persicae in beziehung zum gehalt löslichen stickstoffs und dem blattalter von rosenkohlpflanzen

Zusammenfassung Brevicoryne brassicae (L.) und Myzus persicae (Sulz.) wurden an Kohlblättern gekäfigt, die infolge verschiedener physiologischer Ursachen sehr unterschiedliche Mengen löslichen Stickstoffs enthielten. Den Pflanzen wurden zwei Düngerstoffe ((NH₄)₂SO₄ und KCL) verabreicht und die Blattläuse auf jungen, mittelalten und alten Blättern gekäfigt. Dadurch wurde der Gehalt löslichen Stickstoffs in den Blättern zwischen 0,543% und 1,286% variiert. Die Nachkommenzahl der Blattläuse bei diesen Düngungen und auf verschiedenaltrigen Blättern war sehr unterschiedlich (zwischen 7,3 und 30,2 bei B. brassicae; 17,6 und 59,4 bei M. persicae) und konnte in jedem Blattalter mit dem Stickstoffgehalt korreliert werden. Der Befund, daß die Korrelationen zwischen Blattlausnachkommenzahl und Stickstoffgehalt nicht unabhängig vom Blattalter waren, deutet darauf hin, daß der Stickstoffgehalt in physiologisch aktiven Blattgeweben nicht relativ mit dem der Siebröhren übereinstimmt. M. persicae vermochte in höherem Maße als B. brassicae Blätter auszunützen, in denen der Eiweißabbau durch Düngung oder Alter begünstigt war. Dieser Unterschied zwischen den beiden Arten steht möglicherweise mit ihren verschiedenen Nährstoffbedürfnissen in Zusammenhang.

     

Effects of intercropping with Spergula arvensis on pests of Brussels sprouts

Intercropping as a method to reduce crop losses is an old technique, especially in the tropics. During 1977 and 1978 intercropping experiments of Brussels sprouts with Spergula arvensis showed a significant pest reducing effect. Mamestra brassicae and Evergestis forficalis populations showed a strong reduction, whereas Pieris rapae did not seem to respond to intercropping. Late cabbage root fly infestation of the sprout buttons was reduced drastically. Brevicoryne brassicae incidence was decreased in dense intercropping plots only. Injury due to caterpillar feeding showed a grading response to intercropping density, as did the total caterpillar populations. Log dose-effect regression lines allow a comparison of various intercropping densities with other control methods on insect pest population reducing potential.

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Zusammenfassung Durch Untersaaten können Ertragsverluste an Kulturpflanzen reduziert werden. Das ist ein altes, bewährtes Verfahren, besonders in den Tropen. Die Einsaat von Spergula arvensis in Rosenkohlbeständen führte in 2-jährigen Untersuchungen zur signifikanten Verringerung des Schädlingsbefalls. Während die Populationen von Mamestra brassicae und Evergestis forficalis stark zurückgingen, blieb die von Pieris rapae unbeeinflusst. Eine Abnahme von Brevicoryne brassicae konnte nur in Parzellen mit hohen Spergula-Dichten festgestellt werden. Die Abundanz der Raupen sowie die Beschädigungsintensität durch diese, zeigten eine Abhängigkeit von der Untersaatdichte. Die Regressionsgerade Untersaatdichte zur Effektivität erlaubt einen Vergleich verschiedener Spergula-Dichten mit anderen Methoden, die das Schädlingspotential reduzieren.

     

Self and conspecific superparasitism by the egg parasitoid Trichogramma evanescens

Superparasitism is a widespread phenomenon in insect parasitoids and may be advantageous in certain circumstances. In this paper, we distinguish two kinds of superparasitism with different adaptive consequences for an ovipositing parasitoid: self superparasitism, where a parasitoid oviposits in a host in which she has previously oviposited, and conspecific superparasitism, where she oviposits in a host containing egg(s) from a previous oviposition by a conspecific. Our studies on Trichogramma evanescens Westwood show that females lay smaller clutches on parasitized than on healthy hosts but make the same overall allocation of males and females, although the sequence of sexes during oviposition differs. No difference was found between allocation in self and conspecific superparasitism. These results are discussed in the light of theories for progeny and sex allocation.

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Selbst- und konspezifisch-superparasitismus durch die schlupfwespe Trichogramma evanescens

Zusammenfassung Superparasitismus ist ein weitverbreitetes Phänomen in Parasitoiden von Insekten und es kann unter bestimmten Umständen vorteilhaft sein. Diese Arbeit macht Unterschied zwischen zwei Formen von Superparasitismus, jeder mit seiner eigenen adaptiven Konsequenz für die parasitierende Schlupfwespe: Selbst-Superparasitismus, wenn eine Schlupfwespe einen Wirt parasitiert die sie vorher selbst parasitiert hat, und Konspezifisch-Superparasitismus, wenn sie einen Wirt parasitiert die vorher von einem Artgenossen parasitiert worden ist. Unsere Untersuchungen an Trichogramma evanescens zeigen dass die Weibchen auf den belegten Wirten, aber das Gesamtverhältnis von männlichen und weiblichen Brut ist dasselbe, obschon die Reihenfolge in den die Eier der beiden Geschlechte abgelegt werden sich underscheiden. Keinen Unterschied wurde gefunden zwischen die Ablegung während elbst-Superparasitismus und Konspezifisch-Superparasitismus. Diese Ergebnisse werden diskutiert im Rahmen der Theorien für die Belegung des Wirtes in bezug auf die Anzahl und das Geschlecht der Eier.

     

Properdin-System und Antikörperbildung

Zusammenfassung Im Verlaufe von Immunisierungsversuchen mitSalmonella typhosa (StammVi 41) wurden die Zusammenhänge zwischen Properdin-System und Antikörperbildung an Kaninchen untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse bestätigen die bereits bei Untersuchungen mit Tuberkelbakterien erhobenen Befunde und lassen erkennen, daß der Properdintiter und die Antikörperbildung nicht in unmittelbarer Beziehung zueinander stehen.Während des Immunisierungsprozesses treten zwei deutliche Erhöhungen der Serum-Properdinwerte auf, die ein Properdin-Minimum einschließen. Die Kurve fällt jedoch nach relativ kurzer Zeit auf die Ausgangswerte zurück.Die Antikörperbildung setzt sofort nach Immunisierungsbeginn ein und weist einen steilen Titeranstieg auf.Die zur Durchführung des Properdin-Nachweises angewendete Methode ermöglicht eine sehr gute Reproduzierbarkeit der Properdinbestimmungen.Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Effect of temperature, starvation and crowding on production of alate young by the cabbage aphid (Brevicoryne brassicae)

Summary Brief temperature treatments of adult apterous Brevicoryne brassicae independent of the host plant affected the form of their young. More aphids produced alate young after exposure to low temperatures (10–15°C), while alate production was suppressed at high temperatures (25–30°C). Starvation or crowding of adults for times up to twenty-four hours did not affect the form of the young.

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Die wirkung von temperatur, hunger und gedränge auf die produktion geflügelter nachkommen bei der kohllaus (Brevicoryne Brassicae)

Zusammenfassung Eine kurze Behandlung erwachsener apterer Blattläuse (Brevicoryne brassicae) mit verschiedenen Temperaturen beeinflusste die Form ihres Nachwuchses. Eine 24-Stündige Behandlung mit niedrigen Temperaturen (10–15° C) erhöhte den Prozentsatz der Blattläuse, die geflügelte Junge produzierten, während die Produktion geflügelter Nachkommen durch höhere Temperaturen (25–30° C) unterdrückt wurde. Wenn die Erwachsenen bis zu 24 Stunden in einer dichten Menge gehalten werden oder hungern, ändert sich die Form ihres Nachwuchses nicht.

     

Growth and food consumption during the larval stages of Paropsis atomaria (Coleoptera: Chrysomelidae)

The relative gross efficiency of food utilization by the larvae of Paropsis atomaria was estimated on eight occasions during their development on shoots of their preferred host plant, Eucalyptus blakelyi. The overall conversion ratio of 0.200 is compared with the ratios determined by other authors for a range of phytophagous insects. The ratios obtained for the separate growth stages of P. atomaria suggest that conversion efficiency declines temporarily following each ecdysis, and as the final-instar larva approaches maturity.

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Zusammenfassung Die Käferlarven wurden im Laboratorium auf abgeschnittenen Trieben der bevorzugten Wirtspflanze, Eucalyptus blakelyi Maiden, gezüchtet. Außer während des ersten Larvenstadiums und während der letzten Tage des vierten Larvenstadiums vergrößerte sich der Zuwachs der Larven mit der Zeit geometrisch.Der große Futterausnützungs-Quotient oder die Umsatzrate (Lebendgewichtzuwachs der Larven/Frischgewicht des aufgenommenen Futters) wurde während der 18 Tage des Larvenlebens 8mal gemessen. Die Umsatzrate sank vorübergehend nach jeder Häutung und auch in den letzten Tagen des vierten Larvenstadiums. Während dieser letzten Periode nahm das Wachstum der Larven verhältnismäßig schneller ab als die Nahrungsaufnahme; gleichzeitig erhöhte sich der Wassergehalt im Kot.Die Umsatzraten von P. atomaria (0.200) und der ebenfalls Eucalyptus-Blätter fressenden Sägewespe Perga affinis (0.242) liegen in der Mitte des Bereichs des Quotienten, der von anderen Autoren für pflanzenfressende Insektenarten ermittelt wurde.

     

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.

     

Effects of varying the hostplant and environmental conditions on the feeding and reproduction of Aphis fabae

The reproduction of apterous virginoparae of A. fabae on field beans is primarily controlled by nutrition of both the larval and adult stages. The kind of hostplant and the lighting conditions under which it is grown affect the aphid's fecundity and reproductive rate. Plants grown under mercury fluorescent lamps provide the aphids with better or more nutrients of the right kind so that they reproduce better than aphids living on plants grown in daylight in glasshouses.Nutrition during larval life also affects the early reproductive rate and fecundity of the aphids. Aphids that grew quickly as larvae reproduced faster during early adult life than slow developers. Fast developers were heavier and larger but did not contain more embryos than slow developers as adults and probably received a more nutritious food supply during their larval lives.

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Zusammenfassung Die Fortpflanzung ungeflügelter Virginoparer von Aphis fabae auf Ackerbohnen wird primär durch die Ernährung der Larven und Erwachsenen gesteuert. Die Art der Wirtspflanze und die Beleuchtungsbedingungen, unter denen sie sich entwickeln, beeinflussen die Gesamt-Fruchtbarkeit und die Reproduktionsrate der Blattläuse. Pflanzen, die unter Quecksilber-Fluoreszenz-Lampen (Leuchtstoffröhren) aufwuchsen, bieten den Blattläusen offensichtlich bessere oder mehr Nahrungsstoffe der erforderlichen Art, so daß sie sich besser fortpflanzen als Läuse, die auf Pflanzen leben, die im Gewächshaus unter Tageslicht aufgezogen wurden.Auch die Ernährungsverhältnisse während des Larvallebens beeinflussen die anfängliche Reproduktionsrate und die Fruchtbarkeit der Blattläuse. Manche Blattläuse, die sich rascher als andere entwickeln, hatten im frühen Adultstadium eine höhere Reproduktionsrate als die Langsam-Entwickler. Schnell-Entwickler waren schwerer und größer als Langsam-Entwickler und erhielten während ihres Larvallebens wahrscheinlich eine nahrhaftere Kost.

     

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.

     

The effect of nutrient stress on development and reproduction in an aphid

To investigate the influence of nutritional quality on reproduction in the rose-grain aphid (Metopolophium dirhodum, Wlk.), it was reared on barley seedlings of different nutritional quality or starved either during the last instar or the first few days of adulthood. Their reproductive performance was studied by analysing the gonadal status of teneral adults and by scoring the number of offspring. Metopolophium dirhodum was very tolerant of starvation in the fourth instar with most surviving (97%) to adulthood. During starvation the embryos continued to grow but the fat content of the soma declined by nearly 50%. Aphids starved in the fourth instar and control animals matured at the same time and produced a similar number of offspring in the first three weeks. However, the fecundity of aphids reared throughout their larval development on a plant of low nutritional quality was significantly lower. Aphids starved during the fourth instar were able to compensate for their loss in weight by an increased growth rate relative to the controls after transfer to a high quality plant. Early experience of nutritional stress is more important in determining reproductive performance than nutritional stress in the last larval instar. Aphids transferred from a high to a low quality plant showed a high mortality and a lower reproductive output. Thus fecundity was not always correlated with teneral weight but with host plant condition during larviposition. Metopolophium dirhodum showed a very flexible reproductive strategy when subjected to nutritional stress.

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Zusammenfassung Für Untersuchungen über den Einfluß von Nahrungsqualität auf die Reproduktion wurde die Bleiche Getreideblattlaus, Metopolophium dirhodum (Wlk.), auf jungen Gerstenpflanzen verschiedener Qualität bzw. ohne Nahrung während des letzten Larvenstadiums oder in den ersten Tagen als Imagines gehalten. Als Maß für die Reproduktionsfähigkeit wurden die Gonaden von frischgehäuteten L4-Larven und Adulten analysiert und die Zahl der Nachkommen bestimmt. Metopolophium dirhodum erwies sich als sehr widerstandsfähig gegenüber Nahrungsentzug während des vierten Larvenstadiums, da die meisten Tiere (97%) diese Behandlung bis zum Adultstadium überlebten. Die Embryos wuchsen und entwickelten sich, während der Fettgehalt des Somas um fast 50% abnahm. Tiere, die gehungert hatten und Kontrolltiere führten die Imaginalhäutung zum gleichen Zeitpunkt durch und produzierten gleich viele Nachkommen in den ersten drei Wochen. Larven, die gehungert hatten, konnten ihren Gewichtsverlust durch eine verstärkte Nahrungsaufnahme nach der Übertragung auf eine kräftige Pflanze ausgleichen. Die Wirkung von Nahrungsstreß auf die Reproduktion ist am Anfang der Larvalentwicklung höher als im letzten Larvenstadium, denn die Reproduktionsrate von Blattläusen, die während der gesamten Larvalentwicklung auf Pflanzen niedriger Qualität gehalten worden waren, war signifikant geringer. Blattläuse, die von einer Pflanze hoher auf eine niedriger Qualität umgesetzt wurden, hatten eine hohe Mortalitätsrate und genauso viele Nachkommen wie Tiere, deren Nahrungsqualität gleichbleibend gering war. Die Reproduktionsrate war also nicht immer mit dem Gewicht von frischgehäuteten Müttern korreliert, sondern im wesentlichen von der Qualität der Wirtspflanze während der Reproduktionsphase abhängig. Metopolophium dirhodum zeigte unter Nahrungsstreß eine sehr flexible Reproduktionsstrategie.

     

Familientradition in der Gesangsentwicklung des Gimpels(Pyrrhula pyrrhula L.)

Zusammenfassung Der heranwachsende Junggimpel empfängt während seiner Nestlingszeit und den sich anschließenden Wochen bis zum Erlangen der Selbständigkeit von den Eltern Eindrücke, die sein späteres Geschlechtsverhalten und seine stimmliche Entwicklung entscheidend beeinflussen. Ein normales Geschlechtsverhalten entwickelt sich nur dann, wenn der Jungvogel von den eigenen Eltern oder Artgenossen aufgezogen wird. Erfolgt die Aufzucht durch andere Lebewesen (Kanarienvogel, Mensch), so tritt eine mehr oder weniger deutliche Prägung der sozialen und sexuellen Reaktion auf diese Arten ein. Mit dieser Prägung geht eine Fixation der Lautäußerungen (Lockruf, Gesang) an die der Eltern — vor allem des Vaters — Hand in Hand. Trägt der Vater normale Lockrufe und den arttypischen Gesang vor, so erfährt auch der Junggimpel eine ormale stimmliche Entwicklung. Sind aber Lockrufe und Gesang in Klangfarbe und Komposition abweichend, so lernt der Jungvogel selektiv alle diese Abweichungen und behält sie zeitlebens bei. Ein Jungmännchen, das von Kanarien aufgezogen wurde, erlernte unter einer Schar anderer Junggimpel den Gesang des einzigen anwesenden Kanarienmännchens und gab ihn an seine Söhne weiter. Vier Jahre später sangen die Urenkel dieses Vogels noch die Kanarienstrophen in unveränderter Form. — Von Menschen aufgezogene Gimpel konzentrieren ihren Lerneifer auf die Lautäußerungen des Pflegers; sie erlernen vorgepfiffene Melodien: bis zu drei kurze Volkslieder. Während die jungen Männchen ausschließlich dem Gesang des Vaters ihre Aufmerksamkeit zuwenden, nehmen die Weibchen nach ihrer Verpaarung neben den vom Vater erlernten Motiven auch solche aus dem Gesang des Gatten auf. Nur der erste Partner hat auf ihre Gesanganusbildung Einfluß.Die sensible Periode der stimmlichen Entwicklung fällt mit der Zeit zusammen, in der frühsexuelle Stimmungen den Junggimpel beherrschen. Sein Lerneifer ist auf dasjenige Lebewesen konzentriert, das ihn aufzog und dem er — aus dem daraus erwachsenen hohen Grade persönlicher Bindung heraus — seine ersten sexuellen Anträge machte.     

Untersuchungen über das Verhalten des nukleolus während der Kernteilung

Zusammenfassung Es wurden Wurzelspitzen von Soja hispida, Phaseolus vulgaris, Vicia, saliva und Zea mays fixiert und Präparate daraus hergestellt, die für die Untersuchungen beim Verhalten des Nukleolus während der Kernteilung benutzt wurden.Obwohl es nicht ganz klar ist, deuten doch die Kernteilungsbilder der späteren Prophase darauf hin, daß zwischen dem Nukleolus und dem Kernfaden ein stofflicher Austausch stattfindet. Der Nukleolusrest unterwirft sich dann, während der Metaphase, einer direkten Teilung. Während der Telophase, zur Zeit der Alveolierung der Chromosomen, wird der Nukleolusstoff, welcher an dem Chromosomenaufbau teilnahm, ausgeschieden und lagert sich in Form von Tropfen um die aus der direkten Teilung entstammende Nukleoluskugel. Mit der Zeit verschwinden zahlenmäßig diese Tropfen, um eine zweite ebenso große Kugel zu bilden. Am Ende verschmelzen beide Kugeln und in jedem Tochterkern ist wieder je ein Nukleolus entstanden, womit auch die Kernteilung zu Ende ist.Die Experimente mit Einwirkung von elektrischem Strom auf die Zellen der Wurzelspitzen von Zea mays deuten ebenfalls auf die stoffliche Verschiedenheit des Nukleolus hin.     

Die Temperaturregulierung im Bienenvolk

Zusammenfassung Die zu einem Volk gehörenden Bienen bringen in ihrer Gesamtheit eine Reihe von Leistungen auf, durch welche das Volk den Wert einer in sich geschlossenen Einheit dokumentiert. Auf diese Einheit — als Organismus höherer Ordnungsstufe bezogen — stellen diese Gesamtheitsleistungen Regulationen dar, welche den vegetativen Funktionen höherer Organismen an die Seite zu stellen, sind. Hierzu gehört u. a. der geordnete Wärmehaushalt des Bienenvolkes. Nach dieser Richtung haben wir Untersuchungen ausgeführt, im Sinne vergleichend physiologischer Studien, Es geschah dies unter Anwendung von Thermoelementen, welche in großer Zahl in den Mittelwänden der Waben im Stock verteilt worden waren. Die Temperaturmessungen erfolgten zum Teil mittels der Kompensationsmethode, zum Teil durch photographische Registrierung der Galvanometersausschläge. In bezug auf den brutfreien Zustand des Bienenvolkes kamen wir zu folgenden Ergebnissen: Es besteht ein eng begrenzter Wärmemittelpunkt, von welchem aus schon innerhalb des Volkes die Temperatur nach allen Richtungen — besonders steil nach oben — abfällt. Im Bereiche, wo die Bienen sitzen, besteht eine der physikalischen Temperaturschichtung entgegengesetzte Temperaturordnung (Inversion).Die tiefen Temperaturen dicht oberhalb des Wärmezentrums weisen auf eine Stromrichtung der Atmungsluft hin, die von oben nach unten geht. Die Bedeutung der Luftbahn für die Wärmeökonomie und die Kondensation des Verbrennungswassers wird erörtert. Die tiefste Temperaturlage, in welcher inverse Temperaturschichtung noch beobachtet wird, liegt, zwischen 7 und 8°. Es, wird der Schluß gezogen, daß das in Wärmeschutzstellung befindliche Volk durch Temperaturgürtel von unterhalb 7–8° eingegrenzt wird. Damit steht die Erscheinung im Einklang, daß die reinigungsbedürftigen Bienen zu fliegen beginnen, wenn jene Temperaturgrenze von der Außentemperatur über schritten wird.Die höchste Wintertemperatur im Wärmemittelpunkt des ungestörten Volkes wurde im Zusammenhang mit sehr niedriger Außentemperatur gefunden. Der Temperaturunterschied gegen außen betrug dabei 43°. Die Temperatur im Warmemittelpunkt bewegt sich in der Regel von etwas über 20 bis etwas über 30°. Ihr tiefster Stand des Winters betrug 18°.Der zeitliche Temperaturverlauf des Wärmemittelpunktes und seiner nahen Umgebung zeigt bei Außentemperatur von nur wenig über 0° Neigung zu einer typischen etwa 7° umfassenden Tagesschwankung. Die äußeren Schichten der Bienentraube machen diese innerlichen Temperaturbewegungen nicht mit, ebensowenig aber auch die Fluktuationen der Außentemperatur, soweit sich diese unterhalb 7–8° befindet. Die Temperaturregulierung ist demnach unter winterlichen Verhältnissen darauf gerichtet, die Randbienen der variablen Abkühlung entgegen konstant über der Schädlichkeitsschwelle zu halten.Für das brütende Volk wird folgendes festgestellt: Wo Brut liegt, herrschen Temperaturen zwischen 35° und 36°. Für einzelne Punkte bleiben die Tagesschwankungen oft unterhalb der Grenzen von 0,2–0,4 °. Hier erstrebt die Regulierung die Konstanz auf dem Niveau eines Optimum für die Brutentwicklung. Bei Überhitzungsgefahr kann das Brutgebiet künstlich kühl gehalten werden, wobei unter besonderen Verhältnissen nur das Mittel der Wasserverdampfung wirksam sein kann. Während der Fütterungsperiode werden die mit eingetragenem Futter belegten Wabengebiete kräftig erwärmt, offenbar zum Zwecke eines raschen Eindampfens des überschüssigen Wassers und zur Beschleunigung der fermentativen Verarbeitung des Zuckers.     

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.     

Responses of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae to leaf age and water stress in Brussels sprouts grown in pots

Although intermittent water stress is largely beneficial and continuous water stress largely detrimental to the reproduction and survival of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae feeding on Brussels sprouts, there are differences between the species on different leaf ages. During intermittent water stress in the old leaves, the normal feeding stratum of M. persicae, this aphid is relatively more successful than B. brassicae. During continuous water stress in the young leaves, the normal feeding stratum of B. brassicae, this aphid is relatively more successful than M. persicae. The high suitability of old leaves for M. persicae and, to a lesser extent, their low suitability for B. brassicae, are also apparent on turgid plants, in terms of reproduction, survival and the proportion of alate progeny. For M. persicae substrates which permit greater reproduction also promote fewer alatae but this is not always so for B. brassicae. However, crowding was not controlled in these experiments.It is suggested that these responses result from variation in the provision of the different nutritional and phagostimulant requirements of the two species by different leaf ages and during water stress.In the field irrigation may delay aphid multiplication during dry weather.

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Zusammenfassung Die Reaktionen ungeflügelter Virginoparer von M. persicae und B. brassicae auf verschiedenes Blattalter von Kohlpflanzen (Brassicae oleracea L. var. bullata gemmifera) in Blumentöpfen mit verschiedener Wasserversorgung wurde an der Reproduktionsrate, der Entwicklungs-und Lebensdauer (des Adultstadiums, der Dauer der reproduktiven wie der post-reproduktiven Phase) und der Geflügeltenbildung der Blattläuse untersucht. Dazu wurden zwei Formen des Wassermangels benutzt: (1) vorübergehender, bei welchem das verfügbare (AW) zwischen der Feldkapazität und einen im voraus festgelegten Defizit (10% = Wasser feucht, 50% = mäßig, 90% = trocken) schwankte, und (2) dauernder, bei welchem eine Abnahme des verfügbaren Wässers von einem bekannten Ausgangspunkt allmählich erfolgte.Obwohl für die Aphiden vorübergehender Wassermangel weitgehend vorteilhaft, beständiger aber schädlich ist, bestehen Unterschiede zwischen den Arten auf verschiedenaltrigen Blättern. Auf jungem und reifem Laub steigen Vermehrung und Lebensdauer beider Arten Durch vorübergehenden Wassermangel an, aber auf alten Blättern leidet B. brassicae in dem Maße wie sich der Mangel verstärkt, während M. persicae bei mäßigem Mangel Vorteile hat und nur leidet, wenn periodisches Welken eintritt. Bei beiden Arten verursacht beständiger Wassermangel Hemmung der Reproduktion. Diese Abnahme beschleunigt sich bei Annäherung an den permanenten Welkepunkt (PWP) und war für die Aphiden auf alten Blättern am stärksten. Im Gegensatz zu M. persicae nimmt die Reproduktionsrate von B. brassicae sogar am permanenten Welkepunkt nicht ab. Die. hohe Eignung alter Blätter für M. persicae und — in geringerem Maße — ihre geringe Eignung für B. brassicae waren auch an turgeszenten Pflanzen bei der Reproduktionsrate, der Überlebensdauer und dem Prozentsatz geflügelter Nachkommen deutlich festzustellen.Es wird vermutet, daß sich diese Reaktionen aus Verschiedenheiten in der Befriedigung unterschiedlicher nutritiver und phagostimulatorischer Bedürfnisse der beiden Arten auf verschieden alten Blättern und bei Wassermangel ergeben. Im Freien dürfte bei trockenem Wetter künstliche Bewässerung die Blattlausvermehrung verzögern.

     

Studies on the relations of insect and host plant

Brevicoryne brassicae and Myzus persicae were caged on the mature leaves of brussels sprout plants receiving different amounts of nitrogen and potassium. An increase in N or decrease in K resulted in an increase in soluble nitrogen levels in the leaves. The fecundity and reproductive rate of M. persicae were correlated with these changes; B. brassicae showed a markedly lower response to the nutrient treatments. The possible relationships of these results to other contrasts between the two aphids are discussed.

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Zusammenfassung Brevicoryne brassicae (L.) und Myzus persicae (Sulz.) wurden in Käfigen auf mittelalten Blättern von Kohlpflanzen gehalten, die unterschiedlich mit Stickstoff und Kali gedüngt wurden. Erhöhung der Stickstoff- oder Verminderung der Kalidüngung steigerte den Gehalt löslichen Stickstoffs in den Blättern der Pflanze. Nachkommenzahl und Vermehrungsrate von M. persicae wurden durch diese Behandlungen mehr gefördert als die von B. brassicae und waren mit dem Gehalt an löslichem Stickstoff gut korreliert. Es ist möglich, daß sich dieser Unterschied zwischen B. brassicae und M. persicae teilweise auch in anderen Unterschieden zwischen den zwei Arten äußert, z.B. im Verhalten zu Blattalter und Wassermangel in der Pflanze. Eine hohe Kalidüngung hemmt die Vermehrung beider Arten und kann möglicherweise, wenn mit dem Eingriff der natürlichen Feinde integriert, eine nützliche Rolle in der Bekämpfung dieser Blattläuse spielen.

     

Changes in the feeding rate and receptor sensitivity over the last instar of the African armyworm,Spodoptera exempta

Changes in weight, feeding rate, and sensitivity of some gustatory receptors have been studied over the course of the last larval instar ofSpodoptera exempta. Sucrose, meso-inositol and adenosine were used as the test stimuli on the maxillary sensilla styloconica. Noticeable changes were found only with the response to adenosine, and none of the changes in receptor response were correlated with weight changes, feeding rates, cessation of feeding or transition into the prepupal phase.

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Zusammenfassung Veränderungen im Gewicht, in der Futteraufnahme und in der Empfindlichkeit einiger Geschmacksrezeptoren wurden während des letzten Raupenstadiums vonSpodoptera exempta untersucht. Rohrzucker, Meso-Inositol und Adenosin wurden als Testreize für die Sensilla styloconica der Unterkiefer verwendet.Merkliche Veränderungen wurden nur in der Reaktion auf Adenosin gefunden. Keine der Veränderungen der Rezeptorreaktion war korreliert mit Gewichtsveränderungen, mit Futteraufnahme oder mit dem Übergang ins Vorpuppenstadium.

     

Weitere Studien zur Physiologie des Krebsherzens

Zusammenfassung Der Wärmestillstand tritt beim Ventrikel mariner Crustaceen (Cancer, Carcinus, Homarus) erst bei höheren Temperaturen auf als beim Froschherzen, nämlich bei Cancer bei 45° und bei Carcinus bei 46 ° C.Die Form des Wärmestillstandes ist hier die allmähliche, die auf primärem Versagen der Contractilität und nicht auf Überleitungsstörungen beruht. Mit dem Aufhören der automatischen Systolen schwindet zugleich die elektrische Erregbarkeit (Tetanisierbarkeit) des Krebsherzens.Die Wärmestarre tritt bei diesen Krebsarten bei durchschnittlich 41 bzw. 49 und 42 ° ein. Ihr kurvenmäßiger Verlauf zeigt ein sehr wechselvolles Verhalten, insofern als nach dem ersten Anstiege bis zum Höhepunkte bei allen drei Arten fast ausnahmslos ein Abfall, bei Carcinus und Cancer hiernach ein erneuter Anstieg bis zu einem zweiten Höhepunkte, und bei Carcinus dann noch ein zweiter Abfall der Kurve die Regel bilden, und in ganz vereinzelten Fällen die Contractur der Wärmestarre noch bis 90 ° beständig fortschreitet.     

Testis development in Pieris brassicae parasitized by Apanteles glomeratus

Testis development in Pieris brassicae (L.) parasitized as 1-day-old larvae by Apanteles glomeratus (L.) is considerably retarded from the second-instar onward. Testicular volume is only one sixth and testicular wall thickness only one quarter that of the normal testes at the end of the fifth larval instar. Nevertheless, bundles of sperm are formed in parasitized larvae. After interrupted oviposition, leading to the lowest possible level of parasitism, the effects are of the same magnitude as in more heavily parasitized hosts at comparable age. No significant correlation between number of parasitoids and retardation inflicted is found. The possible source of the effect of parasitism is discussed.

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Zusammenfassung Bei den unparasitierten Wirten läuft die gesamte Hodenentwicklung während der Larvenzeit ab. Bei parasitierten Wirten ist der Entwicklungszeitplan identisch, aber das Hodenvolumen bleibt in Larvenstadium auf einem Sechstel und die Hodenwand (Peritonealhülle und Follikelwand) auf einem Viertel in der normalen Werte. Die allmählich hervortretenden Veränderungen beginnen bereits beim zweiten Larvenstadium des Wirtes. Trotz der Veränderungen entwickeln sich auch in den parasitierten Hoden zeitplangemäss Spermienbündel, deren Fertilität jedoch nach ihrem histologischen Aussehen fragwürdig erscheint. Durch eine Unterbrechung der Eiablage des Parasitenweibchens nach 3-sekundiger Ablage konnte ein schwacher Parasitismus hervorgerufen werden, bei dem die Anzahl der Parasitenlarven pro Wirt von 1–8 variierte. Die bei diesen Wirten beobachteten Veränderungen der Hoden waren gleicher Art und gleich gross wie bei stark parasitiertem Material. Eine gute Korrelation zwischen der Zahl der Parasitlarven pro Wirt und der Intensität der pathologischen Veränderungen konnte nicht festgestellt werden. Mögliche Gründe der vom Parasitismus verursachten Veränderungen werden diskutiert. Dafür kommen vor allem die Parasitenlarven ersten und zweiten Stadiums in Frage, aber der eventuelle Anteil des eierlegenden Parasitenweibchens wird auch berücksichtigt.

     

Der Einfluss des Winterschlafes,des Megaphenschlafes,des Hungerns und verschiedener Kostarten auf die Speicheldrüsen von Myoxus myoxus,Erinaceus europaeus und Mus rattus

Zusammenfassung Untersucht wurden die Speicheldrüsen der Ratte bei verschiedenen Kostarten und im Megaphenschlaf, des Siebenschläfers (Myoxus myoxus) und des Igels (Erinaceus europaeus) im Winterschlaf und Wachzustand.Die Speicheldrüsen der Ratte zeigen in Abhängigkeit von der Kostart verschiedene histologische Bilder.Bei Trockenkost leitet der allgemeine Wasserverlust des Gewebes ein Inaktivitätsstadium ein, das durch einen Schwund der Sekretgranula und eine Abnahme der Zytoplasmabasophilie gekennzeichnet ist. Der letzteren entspricht ein Schwund des Ergastoplasmas. Langdauernde Milchkost bewirkt eine Schwellung der Zelleiber, der Kerne, Nukleolen und Mitochondrien.Im Hungerzustand waren in den geschrumpften Endstückzellen Austritte RNS- und DNS-haltigen Materials aus den Zellkernen, sowie ein Schwund der diffus verteilten RNS und des Ergastoplasmas zu beobachten.Die Speicheldrüsen von Winterschläfern weisen eine deutliche Schrumpfung der Endstücke auf, welche von einem RNS- (Nukleolen-) und DNS-Schwund in den Kernen sowie von einem Schwund der diffusen zytoplasmatischen RNS und des Ergastoplasmas begleitet ist. Gleichzeitig fällt die Millon-Reaktion schwächer als bei wachen Tieren aus. Während des Winterschlafes ist in den Endstücken der Speicheldrüsen von Myoxus myoxus, Erinaceus europaeus und den Zellen der Ausführgänge von Myoxus myoxus auffallend viel Glykogen vorhanden. Gleichzeitig kommt es in den Endstückzellen zu einer Verschleimung. Die basale Streifung der Ausführgangsepithelien ist während des Winterschlafs dicht, beim wachen Tier aufgelockert und von Vakuolen durchsetzt. Die Anfärbbarkeit von Stoffen im lumennahen Pol der Ausführgangsepithelien mit Perjodsäure-Leukofuchsin und Aldehydfuchsin legt die Annahme nahe, daß hier ein aktiver sekretorischer Vorgang vorliegt. In diesem Zusammenhang wird die Frage der Rückresorption diskutiert.Bei der weißen Ratte kommt es im Megaphenschlaf zu einer Verschleimung der Endstückzellen, die von einer starken Glykogenablagerung und Zunahme der mit Perjodsäure-Leukofuchsin und Aldehydfuchsin färbbaren Stoffe in den Ausführgangsepithelien begleitet ist. In den Acini treten RNS- und DNS-haltige Substanzen in großer Zahl aus dem Zellkern aus.Das histologische Verhalten der Speicheldrüsen des Megaphentieres (Ratte) entspricht nicht dem Strukturbild der Drüsen des Winterschläfers (Siebenschläfer).Herrn Prof. K. Niessing danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes, Herrn Dr. A. Oksche für Unterstützung bei der histochemischen Methodik, Fräulein E. Hauberg für die Anfertigung der Photographien.Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung, Bonn.