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.

     

The performance of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae in relation to plant age and leaf amino acids

With increasing plant age, total soluble nitrogen of Brussels sprout plants decreased after a peak at 6–9 weeks. The plants then became less suitable for Brevicoryne brassicae and Myzus persicae (particularly the latter) as shown by estimates of the mean relative growth rate (RGR) of the aphids in two experiments. This growth statistic was, however, only poorly correlated with total soluble N and this lack of correlation was particularly marked on plants less than 9 weeks old. Multiple regression on the leaf amino acid spectrum indicated that much of the variability in aphid RGR could be assigned to relatively few amino acids. The complex of asparagine and glutamine gave a positive coefficient for both aphids, but otherwise different amino acids were involved in the regression for each aphid. Attention is drawn to the presence in each regression of an amino acid with a negative coefficient; the inverse correlation of M. persicae RGR with amino-butyric acid may be particularly important in the aphid/hostplant relationship.

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Zusammenfassung In einem ersten Versuch zeigte sich, daß der Gehalt an löslichem Stickstoff in den Blättern mit dem Alter der Pflanzen zwischen 8 und 20 Wochen ständig abnahm. Die relative Wachstumsrate (RGR) von Brevicoryne brassicae veränderte sich dabei kaum, jedoch waren die einzelnen Werte der RGR und des löslichen Stickstoffgehalts der entsprechenden Pflanzen gut korreliert. Dagegen reagierte Myzus persicae unmittelbarer auf das Pflanzenalter als auf den Stickstoffgehalt und ihre RGR nahm ab, je älter die Pflanzen wurden.Im zweiten Versuch wurden jüngere Pflanzen benützt. Hier stieg der Gehalt an löslichem Stickstoff bis zu einem Höhepunkt in der neunten Woche an. Unabhängig vom Stickstoffgehalt nahm die RGR bei M. persicae wieder ab, je älter die Pflanzen wurden. In diesem Versuch wurde auch der, Aminosäuregehalt der Blätter analysiert. Die Variabilität der RGR beider Blattlausarten war mit 4 Aminosäuren korreliert. Sowohl Asparagin wie Glutamin zusammen waren dabei für beide Blattlausarten wichtig; daneben erschienen Threonin und Phenylalanin in der Korrelationsgleichung für B. brassicae, Methionin und Aminobuttersäure in der für M. persicae. Für M. persicae konnten so 42% der gesamten Variabilität der RGR durch die Korrelationsgleichung erklärt werden; für B. brassicae nur 21%.Von besonderem Interesse ist 1) daß sich 42% der M. persicae-Variabilität mit der Verfügbarkeit von nur 4 Aminosäuren erklären lassen, 2) daß die Korrelation zwischen Blattlaus-Wachstumsrate und Asparagin + Glutamin vielleicht dem oft nachgewiesenen Zusammenhang zwischen Pflanzenempfindlichkeit und löslichem Stickstoff entspricht, 3) daß die Wachstumsraten der beiden Blattlausarten negativ mit je einer Aminosäure korreliert sind: mit Phenylalanin bei B. brassicae und, sehr wichtig, mit Aminobuttersäure bei M. persicae und 4) daß die Resultate bezüglich M. persicae ziemlich gut mit Resultaten bei küstlichen Ernährungsversuchen anderer Autoren übereinstimmen.

     

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.

     

Selection of Brussels sprouts of different water status by apterous and alate Myzus persicae and Brevicoryne brassicae in relation to the age of leaves

The feeding preferences of apterae for leaves of different ages are shown largely to determine the distribution of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae on Brussels sprouts in which they colonise particularly the old and young leaves respectively. Alatae contribute to this segregation but less so since alatae of both species settle preferentially on the plant apex. Apterous and to some extent alate M. persicae select the most nutritious leaves as measured by reproduction, but this is less often so with B. brassicae.Water stress causing wilting of the old leaves reduces settling on the plants by alate B. brassicae but not alate M. persicae which avoid the old leaves and instead colonise the apex. Among leaves of different water status apterous M. persicae again select the most nutritious while B. brassicae does so less consistently.These results are compatible with some aspects of the dual discrimination theory of hostplant selection assuming the polyphagous M. persicae responds more to nutrients and less to flavour than the oligophagous B. brassicae.

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Zusammenfassung Geflügelten Virginoparen von M. persicae und B. brassicae wurde gestattet, von übervölkerten Quell-Pflanzen abzufliegen und Kohlpflanzen (Brassica oleracea L. var. bullata gemmifera) zu besiedeln, die unterschiedlich mit Wasser versorgt waren (feucht, mäßig, trocken). Wassermangel, der (durch Trockenhaltung) zum Welken der alten Blätter führte, verringerte die Besiedlung der Pflanzen durch geflügelte B. brassicae, jedoch nicht durch geflügelte M. persicae, welche dann die alten Blätter mieden und stattdessen die Triebspitzen besiedelten. Auf turgeszenten Pflanzen mied M. persicae die reifen Blätter und besiedelte die Gipfel sowie junge und alte Blätter. Im Gegensatz dazu lehnte B. brassicae die alten Blätter ab und besiedelte in großer Zahl die ausgereiften Blätter sowie die Triebspitzen der Pflanzen. Geflügelte beider Arten erreichten größte Siedlungsdichte im Triebgipfel, besonders B. brassicae.In Zweiweg-Wahlkammer-Versuchen konnten Ungeflügelte beider Arten zwischen Blättern verschiedenen Alters und verschiedener Hydratur wählen. Das Trockenregime wurde dabei in zwei Varianten angeboten: Pflanzen, die welkten und solche, die gerade wieder bewässert wurden. Gemessen an der Reproduktionsrate wählte M. persicae konstant die nährstoffreicheren Bläller, d.h. alte > junge > reife turgeszente Blätter trockener > mäßiger > feuchter Hydratur mit Ausnahme welkender Blätter, die gemieden wurden. B. brassicae wählte weniger eindeutig (Unstimmigkeiten kursiv), d.h. junge > reife > alte turgeszente Blätter, feuchte = mäßige Hydratur in allen Blattalterstufen; trocken > mäßig und feucht bei jongen Blättern; mäßig und feucht > trocken bei reifem und altem Laub.Die Verteilung von M. persicae und B. brassicae auf den Kohlpflanzen wird weitgehend von den Nahrungsansprüchen der Ungeflügelten bestimmt, die besonders die alten bzw. die jungen Blätter besiedeln. Die Ergebnisse decken sich in einigen Hinsichten mit der doppelten Unterscheidungstheorie bei der Wirtspflanzenwahl, indem angenommen werden kann, daß die polyphage M. persicae mehr auf die (primären) Nährstoffe und weniger auf die (sekundären) Duftstoffe anspricht als die oligophage B. brassicae.

     

Probing by aphids in the leaf tissues of resistant and susceptible sugar beet

The probing of Aphis fabae and Myzus persicae in the leaves of sugar beet with inherited resistance or susceptibility to aphids was studied by microscopic examination of samples of whole leaves, prepared after 48 h exposure to adult aphids at approximately three aphids cm^-2.The density of saliva stylet-sheaths left by the aphids (cm^-2) and the proportion reaching phloem differed between sugar beet stocks and were inversely associated. Differences in resistance between stocks could not, however, be related directly to either. All beet stocks examined were probed freely. Seasonal differences in sugar beet grown in the glasshouse affected the proportion of sheaths reaching the phloem, but the differences between beet stocks were similar at all times.The densities of sheaths left by different clones of M. persicae corresponded with the aphids' response to sugar beet as a host plant. Among aphid clones which readily colonize sugar beet, the densities of stylet sheaths which reached phloem suggested that the adults of both A. fabae and M. persicae gained sufficient access to sieve tubes to satisfy their nutritional needs. The phloem of sugar beet from the glasshouse was always within the estimated maximum depth to which the aphids probe; but, in leaves from the field, it appeared that the phloem might be inaccessible to young M. persicae in the sugar beet crop during late summer.

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Zusammenfassung Das Proben von Aphis fabae und Myzus persicae in Blättern von Zuckerrüben mit erblicher Blattlausresistenz bzw.-anfälligkeit wurde untersucht durch mikroskopische Durchmusterung von Speichelscheiden in Proben von ganzen Blatt. Rübenblätter wurden mit genähert drei adulten Läusen cm^-2 besetzt und nach 48 Stunden quergeschnittene Streifen der Blätter in Alkohol fixiert, gefärbt und mit der Unterseite nach oben auf Objektträgern eingeschlossen.23890 Speichelscheiden wurden registriert. Die Dichte der Scheiden von M. persicae (cm^-2) und der Anteil der das Phloem erreichenden Scheiden (SRP) unterschieden sich signifikant zwischen den Rübenstämmen. Bei A. fabae ergaben sich entsprechende, aber nicht gesicherte Unterschiede. Scheidendichte und Prozentsatz SRP waren gegenläufig, zwei Rübenstämme zeigten eine hohe Scheidendichte, zwei andere hatten weniger Scheiden, aber einen höheren Prozentsatz SRP. Diese Gruppierung der Stämme korrespondierte aber nicht mit ihrer Blattlausresistenz. Aus der Scheidendichte ergab sich, dass M. persicae und A. fabae auf allen geprüften Rübenstämmen, resistenten und anfälligen, unbehindert probten, so dass jede Laus das Phloem durchschnittlich etwa viermal am Tag erreichte. Ein Klon von M. persicae, der sich an Rüben nicht entwickelt, hinterliess weniger Scheiden in den Blättern aller Stämme.Der Anteil von SRP war bei Prüfungen im März grösser als im November. Dieser Unterschied war besonders deutlich bei Scheiden von Larven, die im übrigen zu allen Zeiten das Phloem weniger oft erreichten als ihre Eltern. Messungen des Abstandes von der unteren Blattfläche zum Phloem ergaben, dass das Phloem den Läusen in Gewächshaus-Zuckerrüben immer zugänglich war. M. persicae-Larven konnten jedoch in Blättern von Freilandrüben das Phloem nicht erreichen.

     

Die Synthese der Knöllchen an den Wurzeln der Erle

Zusammenfassung Aus den Knöllchen von Alnus incana wurde der Erreger der Wurzelwucherungen isoliert und mit ihm steril gekeimte, in N-freier Nährlösung wachsende, Erlen geimpft. An ihnen entstanden Knöllchen.Die Menge des aus der Luft assimilierten Stickstoffs sowie der Gehalt an Stickstoff in Sproß und Blättern in % des Trockengewichts wurden bestimmt.Aus den Knöllchen von Wasserkulturen der Erlen traten keine organischen Stickstoffverbindungen aus.In den Knöllchen sowie den benachbarten Wurzelzellen fanden sich reichliche Kohlenhydratablagerungen, die zur Stickstoffassimilation in Beziehung stehen.Bakteroiden waren nicht vorhanden. Der Endophyt verbreitet sich durch Weiterwachsen in den Wurzelzellen der Wirtspflanze.Mit dem Mikromanipulator auf Nähragar gebrachte Bläschen entwickelten sich nicht.     

Effects of sinigrin on host selection by aphids

The feeding response of six aphid species to sinigrin, a mustard oil glucoside, was investigated. Sinigrin was a powerful phagostimulant for Hyadaphis = (Lipaphis) erysimi and Brevicoryne brassicae, whose host ranges are restricted primarily to the Cruciferae. H. erysimi was induced to feed on ten non-host species when leaves were systemically treated with sinigrin. To a lesser degree, the polyphagous Myzus persicae, which feeds widely among the Cruciferae, was stimulated to feed on sinigrin treated non-host leaves. Two polyphagous species, Aphis fabae and Acyrthosiphon = (Aulacorthum) solani, which are not pests of the Cruciferae, and the oligophagous Acyrthosiphon pisum which is restricted to the Leguminosae, were deterred by sinigrin-treated broadbean leaves, with the latter species showing the greatest response to treatment.Detailed studies with H. erysimi indicate that sinigrin affects several phases of feeding behavior. Initially, water vapor arrests flight activity of alates and incites test probing. Alate aphids detect sinigrin (topically applied to broadbean leaves) during test probes and subsequent behavior is similar to that on host leaves. Evidence from aphid penetration of solutions and electronic monitoring of feeding activities of H. erysimi apterae on systemically treated nonhost leaves suggests that sinigrin acts as a stimulant for stylet penetration and assists location of the phloem sieve elements.

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Zusammenfassung Sinigrin, ein für Cruciferen typisches Senfölglukosid, wirkt phagostimulierend auf Hyadaphis (Lipaphis) erysimi, Brevicoryne brassicae und Myzus persicae, jedoch abschreckend auf Aphis fabae, Acyrthosiphon (Aulacorthum) solani und Acyrthosiphon pisum. Dies erklärt die Tatsache, daß die erste Gruppe häufig, wenn nicht ausschließlich, Cruciferen befällt, die zweite selten oder nie. Auf Nichtwirtsblätter, die mit Sinigrinlösung imbibiert sind, sprechen die oligophagen H. erysimi und B. brassicae bereits bei einer Konzentration von 0.001% an, während die polyphage M. persicae erst bei 1% positiv reagiert. Andererseits ist die oligophage A. pisum empfindlicher gegen Sinigrin als die polyphagen A. fabae und A. solani.Durch systemische Behandlung der Blätter mit 1%-iger Sinigrinlösung konnte H. erysimi auf zehn verschiedenen Nichtwirten zur Nahrungsaufnahme und Larviposition veranlaßt werden. In vier Fällen überlebten die Tiere während mindestens einer Generation. Auf Bohnenblättern konnten auf diese Weise 18 Generationen herangezogen werden, wobei allerdings die Größe der Adulten geringer, ihre Mortalität und Geflügeltenrate aber höher waren als bei der Aufzucht auf Weißen Rüben (Brassica rapa).Die Untersuchung des Wirtswahlverhaltens geflügelter H. erysimi ergab, daß Feuchtigkeit die lokomotorische Aktivität herabsetzt und Probestiche einleitet. Geflügelte Läuse können während der Probestiche (test probes) zwischen Wirten und Nichtwirten unterscheiden. Auf Rübenblättern wandern sie nach der ersten Probe in Richtung der Blattbasis und-unterseite. Auf Bohnenblättern wenden sie sich der Blattspitze zu und fliegen meist innerhalb 5 Minuten wieder weg. Auf sinigrinhaltigen Bohnenblättern verhalten sich die Läuse ähnlich wie auf Rübenblättern. Fütterungsversuche an Parafilmmembranen zeigten, daß die Anwesenheit von Sinigrin in der Nährlösung Tiefstiche begünstigt. In einer 1%-igen Sinigrinlösung wurden fünfmal mehr Speichelscheiden gezählt als im Blindversuch.Durch Registrierung des elektrischen Widerstandes zwischen Blattlaus und Substrat wurde das Eindringen der Stechborsten in pflanzliches Gewebe verfolgt und folgende Interpretation über das Einstechen und die Nahrungsaufnahme gegeben. An Rübenblättern nahm H. erysimi in den meisten Fällen von den Siebröhren Nahrung auf. Bei Bohnenblättern war der Einstich im allgemeinen weniger tief, und eine Nahrungsaufnahme erfolgte immer außerhalb der Siebröhren. Nach Sinigrinbehandlung wurden an Bohnenblättern in 50% der Fälle die Siebröhren erreicht.

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Published with the approval of the Associate Director, Ohio Agricultural Research and Development Center, Journal article no. 103-71.     

The suitability of some plant hosts for the development of the peach-potato aphid, Myzus persicae (Sulzer)

Myzus persicae develop well on Brassica species, particularly those that grow rapidly, such as mustard and turnip, but much less well on sugar beet, spinach and lettuce. They usually develop better on young, rapidly growing leaves than on mature leaves. Two clones of M. persicae behaved similarly on the host plants tested.

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Zusammenfassung Die Entwicklung von Myzus persicae-Alienicolen auf den Sekundärwirten Kohlrüben, Kopfkohl, Chinakohl, Brokkoli, Blumenkohl, Senf, Raps, Grünkohl sowie Zuckerrübe, Spinat und Salat wurde durch wiederholte Erfassung der durchschnittlichen und totalen Larvenproducktion einzelner Jungfern sowie ihrer Mortalität in Gewächshausversuchen verfolgt und mit Auszählung des Befalls von Freilandpflanzen verglichen. Myzus persicae entwickelte sich gut an Brassica-Arten, besonders an raschwüchsigen wie Senf und Kohlrüben, aber viel weniger gut an Zuckerrübe, Spinat and Salat. Sie entwickelt sich gewöhnlich an jungen schnell wachsenden Blättern besser als an ausgereiften. Zwei Klone von Myzus persicae verhielten sich an den geprüften Wirtspflanzen ähnlich.

     

Untersuchungen über das Vorkommen und den Zustand der Achselknospen bei den höheren Pflanzen

Zusammenfassung der Hauptergebnisse In den makroskopisch leeren Blattachseln aller untersuchten Koniferen konnte niemals ein vegetatives Achselmeristem nachgewiesen werden; sie sind vollkommen steril.Leere Blattachseln, die weder eine Knospe noch Achselmeristem enthalten, wurden entgegen der allgemeinen Anschauung auch bei vielen Angiospermen beobachtet. Bei den Arten mit erikoidem Habitus, die nicht in allen Blattachseln eine Knospe enthalten, sind fertile und sterile Achseln recht ungleichmäßig über die einzelnen Jahrestriebe verteilt; nur beiStylidium adnatum sind alle Blattachseln der Sprosse bis auf einige wenige basale und apikale Achseln ausnahmslos steril.Bei den krautigen Pflanzen stehen die leeren Blattachseln immer in unmittelbarer Nähe der Blüten; diese sterilen Blätter sind nach ihrer morphologischen Gestalt bei einigen Arten Hochblätter, bei anderen Übergangsblätter und bei wiederum anderen Arten gar Laubblätter, also die assimilierenden Organe der Pflanze. Versuche, in diesen in jeder Vegetationsperiode immer in gleicher Zahl bei allen Individuen der einzelnen untersuchten Arten auftretenden Blättern die Bildung eines Achselproduktes zu erzwingen, schlugen fehl.Durch vergleichende Untersuchungen wurde sichergestellt, daß alle sterilen Blätter der krautigen Pflanzen der reproduktiven Phase der Entwicklung angehören; vor Eintritt in die reproduktive Phase, also noch während der vegetativen Entwicklung der Pflanze, werden dagegen in allen Blattachseln Knospen angelegt, die durch experimentelle Eingriffe leicht, aber immer nur zu vegetativer Entwicklung veranlaßt werden können.D 18.     

Veränderungen an Pflanzen hervorgerufen durch Entfernung der Blüten

Zusammenfassung Die Untersuchungen haben gezeigt, wie mannigfaltig die Wirkung der Verhinderung des Blühens durch die Entfernung von Blütenknospen auf die Pflanze sein kann. BeiMirabilis Jalapa beobachtet mau an Pflanzen, die aus Samen gezogen worden waren und denen die Blütenknospen kontinuierlich abgenommen wurden, Vergrößerung der parenchymatischen Zellen im Mark der Internodien wie auch des Blattstiels und Vergrößerung der Blätter und der Knollen gegenüber den unbehandelten Pflanzen. An der ganzen Pflanze kamen Seitentriebe zur Entwicklung, was bei den normalen Pflanzen nicht in diesem Ausmaße der Fall war.BeiZinnia elegans undAgeratum mexicanum veränderte sich durch die Wegnahme der Blütenknospen bei einer Anzahl von Exemplaren der ganze Habitus. Die Vergrößerung einzelner Gewebsteile ist am Stengelquerschnitte schon makroskopisch festzustellen. Besonders ist das Auftreten von Holzsubstanz an Gewebsteilen, an denen sie bei diesen Arten normalerweise während der einjährigen Vegetationszeit nicht nachzuweisen ist, hervorzuheben. An den der Blüten beraubten Pflanzen vonZinnia elegans undAgeratum mexicanum war Phellogenbildung feststellbar. Im Anschlüsse an die Untersuchungen Sehoutes wurde eine Endodermis mit Casparyschem Streifen beiZinnia elegans undAgeratum konstatiert; bei letzteren Pflanzen tritt sie durch das Abschneiden der Blütenknospen deutlicher zum Vorsehein.     

Freie und gebundene Aminosäuren in knöllchentragenden und knöllchenfreien Erbsenpflanzen verschiedener Altersstadien

Zusammenfassung Die mit 75% igem Alkohol extrahierbaren Aminosäuren und Amide aus 32, 50 und 64 Tage alten Knöllchen, knöllchenfreien Wurzeln und Blättern von Erbsenpflanzen wurden halbquantitativ papierchromatographisch bestimmt; ebenso nach Hydrolyse die Proteinaminosäuren der extrahierten Pflanzenrückstände. Vergleichend dazu wurden knöllchenfrei mit NO₃- gezogene Erbsenpflanzen nach 20 und 40 Tagen ebenso untersucht. Zur Sicherung der halbquantitativen Werte wurden die Gesamt--Amino-N-Gehalte der Extrakte und Hydrolysate nach van Slyke bestimmt.Die Analysen werden auf Grund der Literatur besprochen und mit den Ergebnissen anderer Autoren verglichen.Die qualitative und quantitative Zusammensetzung der freien Aminosäurenfraktion wird als eine Stütze für die Meinung angesehen, daß der von den Knöllchenbakterien gebundene Stickstoff zunächst nicht durch Verdauung, sondern durch eine Abscheidung seitens der Bakterioiden für die Pflanze nutzbar wird.Fräulein Diemut Schwarz danke ich für verständnisvolle Assistenz.     

Interspecific differences in the biology of aphids (homoptera: Aphididae) on leaves of Vicia faba I. Feeding behaviour

Aphids of six species settled on the undersurface of bean leaves in characteristic patterns. Some species, e.g. Aphis fabae, settled wholly on veins. In others, e.g. Myzus spp. a considerable proportion settled away from veins, especially on the leaf margin. Microscopic studies showed that the probes of A. fabae were directed to the phloem in the veins as were those probes of Myzus spp. which entered the veins. Many probes of Myzus passed into spongy mesophyll alone. This apparently offered an alternative food source to them. The interspecific differences, which were matched by differences between age groups within species, are explained in terms of the differing proportions of the aphid populations exploiting the alternative food sources and of preferences for veins of a particular size.

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Zusammenfassung Blattläuse sechs verschiedener Arten, die sich ungehindert auf reifen Blättern von Vicia faba ansiedeln konnten, bildeten arttypische Verteilungen. Auf diese Weise wurde eine Übergangsreihe von Arteigentümlichkeiten deutlich zwischen Aphis fabae und Megoura viciae, die sich an den großen Adern ansiedelten, und Myzus ornatus, welche sich auf den Blatträndern außerhalb der Adern häufte. Die Ernährungsweise von A. fabae, Myzus persicae und M. ornatus wurde durch mikroskopische Suche nach Speichelscheiden in ganzen, aufgehellten Blättern sowie an Schnittserien untersucht. A. fabae saugt am Phloem der Blattadern, M. persicae jedoch zum Teil und M. ornatus fast völlig am Schwammparenchym.Es wird angenommen, daß dieses Gewebe neben dem Phloem eine weitere Nahrungsquelle darstellte welche von gewissen Blattläusen in unterschiedlichem Ausmaße ausgenutzt zu werden vermag. Unterschiede sowohl im Anteil der am Mesophyll saugenden Population wie in dem bevorzugten Gefäßdurchmesser der von den Blattläusen besogenen Adern sind ursächlich mit den artcharakteristischen Ansiedlungsweisen verbunden. Unterschiede in beiden Richtunger werden zwischen den Arten deutlich, und ähnliche Unterschiede treten zwischen den Alters-gruppen einiger Aphidenarten häufig auf. Dem Auftreten wechselweise nutzbarer Nahrungsquellen, die in etwas verschiedener Weise ausgebeutet werden können, wird potentielle Bedeutung im Hinblick auf die Virusübertragung sowie auf die Wirksamkeit systemischer Insektizide beigemessen.

     

Die Entwicklung Männlicher und Weiblicher Inflorescenzen BeiXanthium Unter dem Einfluss von Tageslänge und Gibberellin

Zusammenfassung Xanthium X 7, eine fast tagneutrale Form vonXanthium strumarium mit leichtem Kurztagspflanzen-Charakter wurde im Kurztag und im Langtag kultiviert und gleichzeitig mit Gibberellin behandelt. Die Bildung männlicher und weiblicher Inflorescenzen und das gegenseitige Verhältnis beider Blütenstandstypen zueinander wurden beobachtet. Die wesentlichsten Ergebnisse waren:Kultur im Langtag brachte absolut und relativ eine starke Erhöhung der Anzahl männlicher Inflorescenzen je Pflanze und verzögerte das Auftreten und die Entwicklung weiblicher Blütenstände.Gibberellinzusatz ergab in beiden Photoperioden eine leichte Verzögerung der Blütenbildung, im Kurztag außerdem eine Verminderung der Zahl der je Pflanze gebildeten männlichen und weiblichen Blütenstände.Das gegenseitige Verhältnis der männlichen zu den weiblichen Blütenständen wurde durch Gibberellinzusatz in beiden Photoperioden gleichsinnig zugunsten der weiblichen Inflorescenzen verschoben.Die Ergebnisse werden diskutiert, vor allem im Zusammenhang mit Hypothesen über die Rolle der Wuchsstoffe bei der Blütenbildung.Mit 2 Textabbildungen     

Das Blütennektarium von Magnolia und die Futterkörper in der Blüte von Calycanthus

Zusammenfassung Es wurde festgestellt, daß beiMagnolia Julan undMagnolia Soulangeana das Blütennektarium auf das Gynaeceum beschränkt ist. Der gesamte freie Teil des Fruchtblattes scheidet Nektar ab; die Narbenflüssigkeit enthält außer Schleim auch Zucker und dient, wie die Beobachtung blumenbesuchender Bienen zeigte, ebenfalls als Nektar. Die Sekretion erfolgt als Diffusion durch die Epidermisaußenwände und durch die nicht abgehobene, dünne Kutikula. Da im Fruchtblattgewebe weder Lokalisation von Stärke und Zucker entsprechend den Stellen der Abscheidung noch eine histologische Differenzierung eines Nektariumgewebes vorhanden ist, kann das Blütennektarium der untersuchten Arten als relativ ursprünglich angesehen werden.Die Futterkörper, welche sich an den Innenstaminodien, den fertilen Staubblättern und andeutungsweise an der Blütenhülle vonCalycanthus florida befinden, wurden hinsichtlich ihres Baues und ihrer Inhaltsstoffe beschrieben. Als vorherrschender Reservestoff ist Stärke vorhanden. Da nachDiels die Futterkörper des nahe verwandtenCalycanthus occidentalis fettes Öl und Proteine enthalten, ist zugleich ein Fall gegeben, wo entsprechende Blütenteile nahe verwandter Arten verschiedene Stoffe specichern.An den Futterkörpern der Innenstaminodien wurde zu Anthesebeginn eine schwache Nektarabscheidung nachgewiesen. Durch diese für die Ökologie der Futterkörper wichtige Tatsache ließen sich auch bezüglich der bei der Rückbildung fertiler Staubblätter auftretenden Nektarabscheidung und der Beziehung von Futterkörpern zu Nektarien neue Gesichtspunkte finden.Mit 9 Textabbildungen.     

Alkaloid secretion by trichomes of Nicotiana species and resistance to aphids

Alkaloids are secreted by trichomes of the seven Nicotiana species tested. Nicotine, the major alkaloid constituent, was identified in the secretions from all species and anabasine, and probably nornicotine, from two species. Aphids are killed by contact with these secretions, and resistance to the green peach aphid, Myzus persicae, results from this mortality.

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Zusammenfassung Verschiedene Nicotiana-Arten sind hochresistent gegen die Grüne Pfirsichlaus, Myzus persicae. Diese Resistenz beruht auf der Berührung der Blattläuse mit giftigen Alkaloiden, die von den Trichomen dieser Pflanzen abgesondert werden. Zur Identifizierung dieser Alkaloide wurden Papier- und Dünnschichtchromatographie sowie Ultraviolett-Absorptionsspektra benutzt. In den Trichom-Sekreten aller geprüften Arten wurde Nikotin nachgewiesen, auch bei resistenten und anfälligen Tabakzuchtsorten. In den Sekreten zweier hochresistenter Arten ließ sich Anabasin und mit Wahrscheinlichkeit auch Nornikotin nachweisen.Es bestanden zwar große quantitative Unterschiede zwischen den Alkaloidkonzentrationen in den Sekreten von Wildarten und den Sekreten von stärker anfälligen Tabakpflanzen, aber es konnten keine klaren Korrelationen zwischen den Alkaloidkonzentrationen und der Resistenz bei anfälligen und resistenten Tabakzuchtlinien nachgewiesen werden. Jedoch könnten geringe, aber signifikante Unterschiede bestehen, die aber infolge der angewandten Sekret-Sammelmethodik nicht erfaßt werden konnten. In Perioden besonderer Beanspruchung der Aphiden (stress) könnten sie zur Wirkung kommen und zu großen Unterschieden im Überleben der Blattläuse führen.

     

Beobachtungen an einem Subfertilen Fragaria-Klon

Zusammenfassung Aus der Kreuzung zweier oktoploider Gartenerdbeeren vom Typ derFragaria chiloensis bzw.virginiana wird eine Pflanze mit teratologisch verbildeten Blättern (Reduktion des Mesophylls) beschrieben, die von 1923–1939 in Klonvermehrung nicht zur Blüte kam. Die Blattanomalie ergreift nie die ganze Pflanze, läßt gegen Ende des Sommers nach, konnte aber durch Selektion nach normal bzw. extrem abnorm nicht zur Konstanz gebracht werden.Von 1939–52 wurde eine in Richtung auf normal zunehmende Ausbildung von stets nur selten gebildeten Inflorescenzen und Blüten festgestellt, ohne daß bis heute ein völlig normaler Zustand erreicht ist.Als 1952 erstmalig normale Antheren mit Pollen gebildet wurden, konnte durch Rückkreuzung auf denvirginiana-Elter in der Folgegeneration das erbliche Verhalten der Anomalie nachgewiesen und die Annahme, daß es sich um eine vegetativ weitergegebene Krankheitserscheinung handele, ausgeschlossen werden.Die normale Anlage aller 4 Blütenkreise in den ersten nicht weiter aufgeblühten Knospen von 1939 sowie die morphologische Ausbildung der±defekten Blüten zeigt, daß es sich nicht um eine der bekannten Phyllodien oder Funktionsumwandlungen eines Blütenkreises handelt, sondern um eine erbliche Entwicklungsstörung (Hemmung), die auf verschiedenen Stufen der Ontogenese eingreift. Als Ursache der Hemmung wird eine recessive Mutation angesehen, welche den normalen Wuchsstoffhaushalt der Pflanze verändert.Eine Ursache für die allmähliche Normalisierung konnte bis zum Abbruch der Versuche nicht gefunden werden.Analoge Erscheinungen bei v.Wettstein undRenner werden diskutiert.Mit 17 TextabbildungenHerrn Professor Dr.Otto Renner zum 75. Geburtstag.     

Über den Einfluss des Heteroauxins auf die Kationenzusammensetzung der Blattasche der Tomate

Zusammenfassung Die in jungen, eingetopften Tomatenpflanzen vorliegende Verteilung der Kationen in der Blattasche zeigt ein Maximum an Kalium in den jüngsten und ein Minimum in den ältesten Blättern. Für das Calcium liegen die Verhältnisse umgekehrt. Eine Besprühung der ganzen Pflanze mit einer Lösung von IES (10^–5}, 10^–6) hat eine epinastische Bewegung der Blätter zur Folge. Hierbei haben die ältesten Folgeblätter eine Frischgewichtszunahme von 18% zu verzeichnen, der nur eine geringfügige Trockengewichtszunahme gegenübersteht (vermehrter Wassereinstrom). Nach der IES-Besprühung erfolgt bei den ältesten Blättern eine starke Kalizunahme, während gleichzeitig in den jüngeren Blättern eine leichte Abhahme des Kaliums in der Aschenzusammensetzung zu erkennen ist.Die dabei zu beobachtende Umkehrung der Kaliwanderung in basipetaler Richtung zu den ältesten Blättern hin läßt eine von der Indolylessigsäure ausgelöste Acceptorwirkung gegenüber dem Kalium vermuten.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

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

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

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

     

Über die falsche Sympetalie beiLonchostoma und anderen Gattungen der Bruniaceen

Zusammenfassung Die Nachuntersuchung der Blütenröhre vonLonchostoma und anderen Bruniaceen bestätigt die von älteren Autoren getroffene, in neuerer Zeit jedoch vielfach in Vergessenheit geratene Feststellung, daß hier keine echte Sympetalie vorliegt, sondern daß die Kronblätter durch die mit ihnen alternierenden Filamente zu einer Röhre verwachsen. Dieses Verhalten hat eine große Ähnlichkeit mit der kongenitalen Anwachsung der Filamente an einer echt Sympetalen Korolle und könnte als eine Hemmungsform davon angesehen werden. Die vonTroll verwendete Bezeichnung Pseudosympetalie zur Kennzeichnung jener Korollen, deren Blätter bloß postgenital verwachsen, würde besser den Zustand der Kronblatt-Filamentröhre der Bruniaceen charakterisieren, welcher Pseudosympetalie dann die kongenitale und die postgenitale Sympetalie gegenüberzustellen wäre, bei welcher die Blütenröhre von den Kronblättern allein gebildet wird.