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.

     

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.     

Ovipositional responses of the contton spotted bollworm, Earias fabia (Lepidoptera: Noctuidae) in relation to its establishment on various plants

Differences in ovipositional responses of Earias fabia to plants and their parts are determined by their physical and chemical characters. The moisture and the intercrossing hairs forming a meshwork on the surface of a plant and its chemical constituents determine its suitability for oviposition. Essential olls, steroids and terpenoids in Abelmoschus esculentus fruit and Gossypium hirsutum leaf excite oviposition.

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Zusammenfassung Die Eignung verschiedener Pflanzen zur Eiablage für Earias fabia Stoll und die dabei mitwirkenden Faktoren werden untersucht. Wenn die Pflanzenteile jeweils für sich allein dargeboten wurden, riefen die Früchte von Abelmoschus esculentus, die Blätter von Gossypium hirsutum, Althaea rosea, Urena lobata und Solanum melongena und die Blütenstände von Brassica oleracea botrytis stärkere Reaktionen hervor als die Blätter von Zea mays, B. oleracea botrytis, Citrullus vulgaris fistulosus und Pisum sativum und die Früchte von C. vulgaris fistulosus, S. melongena und P. sativum. Wenn sie jedoch dem Insekt jeweils zusammen mit einem Standard (A. esculentus-Früchten) zur Verfügung standen, ergaben die relativen Reaktionen eine davon verschiedene Reihenfolge.Die Faktoren, welche die Eiablage beeinflussen, sind gewisse physikalische und die chemischen Eigenschaften der Pflanzen. Die Rolle der Feuchtigkeit und der Behaarung des Substrates kommt in der Bevorzugung einer feuchten, dicht behaarten Oberfläche mit Maschen zum Ausdruck. Gewisse chemische Bestandteile der Früchte von A. esculentus und G. hirsutum sowie des Blattes der letzteren rufen Eiablageverhalten hervor, während diejenigen der Früchte von P. sativum und S. melongena und die Blätter von C. vulgaris fistulosus sie verhindern und die Bestandteile der Blätter von Z. mays, B. oleracea botrytis und S. melongena in dieser Hinsicht wirkungslos sind. Ätherische Öle, Steroide und Terpenoide in den Früchten von A. esculentus und den Blättern von G. hirsutum wirken als Eiablage-Auslöser. Das Zusammenwirken dieser Faktoren bestimmt die Eignung oder Nicht-Eignung der Pflanzen für die Eiablage durch diesen Schmetterling.

     

Fertilität und Sexualität

Zusammenfassung Bei autopolyploiden Formen vonBryophyllum daigremontianum nimmt mit steigender Valenz die Blütenzahl je Pflanze und der Przentsatz an fertilem Pollen ab.Bei den weitgehend sterilen F₁-Pflanzen der KreuzungBryophyllum crenatum x daigremontianum fällt die Blütenzahl mit steingender Valenz. Die Pollenfertilität nimmt von n-zum 2n-Pollen erheblich zu, vom 2n-zum 4n-Pollen wieder ab, ohne den Sterilitätsgrad des n-Pollens zu erreichen.Bei verschiedenen diploiden F₂-Klonen der gleichen Kreuzung besteht offenbar keine Beziehung zwischen Blütenzahl und Pollenfertilität. Mit Verdoppelung der Chromosomenzahl steigt auch bei diesen Pflanzen die Pollenfertilität in der Regel an. Die Zunahme der Fertilität ist bei den einzelnen Klonen sehr verschieden, sie scheint im allgemeinen um so größer zu sein, je geringer die Fertilität der diploiden Pflanzen ist.Aus den Befunden und aus einer Reihe bereits früher bekannter Tatsachen wird geschlossen, daß es sich bei der Pollensterilität und bei der sich in der Blütenzahl je Pflanze manifestierenden Sexualität um voneinander unabhängige Eigenschaften. handelt.Die Bedeutung dieser Tatsache für die Polyploidiezüchtung wird erörtert.Mit 3 AbbildungenFrau Prof. Dr.Elisabeth Schiemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

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.     

Zellphysiologische Untersuchungen über die Wirkung von 3-Aminotriazol und 3-(α-Iminoäthyl)-5-methyl-tetronsäure als spezifische Chlorophyllbildungshemmstoffe bei Elodea canadensis

Zusammenfassung Zellphysiologische Untersuchungen mit 3-Aminotriazol, 3-Amino-5-methyltriazol und 3-(-Iminoäthyl)-5-methyltetronsäure anElodea canadensis ergaben, daß diese Substanzen die Bildung von Chlorophyllspezifisch hemmen und eine Vakuolisation der Plastiden hervorrufen. Und zwar enthalten die jungen Blätter der behandelten Pflanzen farblose, stark gequollene Chloroplasten, die vom strömenden Plasma mitbewegt werden.Die Hemmung der Chlorophyllbildung scheint ein vitaler Prozeß zu sein (normale Plasmaströmung, keinerlei nekrotische Veränderungen an den Pflanzen) und ist, da sie bereits durch geringste Wirkstoffkonzentrationen hervorgerufen werden kann, als spezifischehormonartige Wirkung aufzufassen.3-Aminotriazol zeigte im Pastentest bei höherer Konzentration eine mäßige Wuchsstoffwirksamkeit. Trotz der chemischen Verschiedenheit der beiden Stoffe voneinander zeigten sie eine gleiche physiologische Wirkung (Chlorophyllhemmung). Ein Vergleich der Molekülmodelle von 3-Aminotriazol, 3-Amino-5-methyltriazol und 3-(-Iminoäthy)-5-methyltetronsäure läßt gewisse Ähnlichkeiten erkennen.Mit 4 Textabbildungen     

The feeding habits of the Miridae (Heteroptera) living on broom (Sarothamnus scoparius (L.) Wimm.)

The natural food of five species of Miridae was studied by means of the precipitin test. Besides feeding on broom, all feed to some extent on other small arthropods. None showed any specificity in their attack and the species of prey taken depends on size and availability.

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Zusammenfassung Die natürliche Nahrung von 5 Arten der Miriden (Heterocordylus tibialis, Asciodema obsoletum, Orthotylus adenocarpi, O. virescens, and O. concolor) wurde mit Hilfe des Präzipitintests untersucht. Alle diese Arten fressen an ihrer Wirtspflanze und treten ausserdem auch als Räuber an der auf diesen Pflanzen lebenden Fauna auf. Die Angriffstechnik dieser Arten gab keinerlei Anhaltspunkte für eine Spezialisierung, und es ist wahrscheinlich, dass ihre Beute aus beliebigen kleinen, verhältnismässig trägen Arthropoden besteht. Die älteren Stadien sind besser als die jüngeren befähigt, grössere und lebhaftere Tiere zu erbeuten. O. virescens scheint weniger räuberisch zu sein als die anderen Arten. Auch ist ihre Art und Weise an der Wirtspflanze zu fressen mehr spezialisiert; denn sie ernährt sich hauptsächlich von dem Inhalt der Palisadenzellen und des Schwammparenchyms der Blätter. Die anderen Arten saugen an den jungen Stengeln, indem sie ihre Stechborsten in das Phloëm der Gefässbündel versenken.

     

Some observations on Acyrthosiphon pisum (harris) and Aphis fabae scop. colonizing sweet peas

Virginoparae of Acyrthosiphon pisum preferred the middle mature leaves of sweet peas whereas virginoparae of Aphis fabae preferred the more senescent leaves. A. pisum showed equal preference for healthy plants and those infected with Common Pea Mosaic Virus. From these observations it is considered that A. pisum is more highly adapted to sweet peas than is A. fabae.

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Zusammenfassung In dieser Arbeit werden Beobachtungen über vier Versuche mit Edelwicken mitgeteit. In drei Experimenten wurde der natürliche Befall mit Blattläusen untersucht. Acyrthosiphon pisum wurde in jedem Fall gefunden, vorzugsweise auf den voll entwickelten, mittleren Blättern. In einem der drei Versuche, der statistisch analysiert werden konnte, wurde nachgewiesen, dass A. pisum gesunde Pflanzen und Pflanzen, die mit dem gewöhnlichen Erbsenmosaik angesteckt waren, in gleicher Weise und ohne Bevorzugung besiedelte. Nur in einem Versuch besiedelte Aphis fabae einige der Pflanzen und zog dabei die älteren Blätter vor.Im vierten Versuch wurden Flügellose von A. pisum auf bestimmte Blätter gesetzt und ihr wieteres Verhalten beobachtet. Es zeigte sich, dass sie auf die voll entwickelten, mittleren Blätter zu wandern pflegten.Diese Resultate werden mit Hinsicht auf die Dualdiscrimination Theorie von Kennedy und Booth besprochen, und es wird gefolgert, dass A. pisum als eine oligophage Blattlaus viel mehr an Edelwicken angepasst ist als die polyphage A. fabae.

     

Strahleninduzierte Sproßgabelungen beiSinapis alba

Zusammenfassung Es wird die Entwicklung vonSinapis-alba-Pflanzen untersucht, die als Keimlinge mit 0,5, 1,0, 2,5, 5,0 und 7,5 kr bestrahlt wurden. Die mit 1,0 kr bestrahlten Pflanzen entwickelten sich kaum schwächer als die Kontrollen; erst nach Applikation höherer Dosen verlangsamte sich das Wachstum der Versuchspflanzen. Die Wachstumsdepression nahm mit steigender Dosis zu und die zuerst entfalteten Blätter wiesen Formabweichungen auf. Die mit 7,5 kr bestrahlten Pflanzen traten mit 20–30 Tage währender Verzögerung in die Blühphase ein.Nach Applikation von 2,5, 5,0 und 7,5 kr wurde bei einigen Pflanzen Gabelung der Haupt- und Seitensprossen beobachtet. Die Gesamtzahl der gegabelten Pflanzen nahm mit steigender Dosis zu. Die Gabelung tritt jedoch von Wachstums- und Entwicklungsstörungen unabhängig auf. Die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen stimmen mit den vorliegenden überein. Die Beziehung zwischen Strahlenresistenz und Gabelungspotenz wird ebenfalls untersucht.     

Blütenfärbung und Ernährungszustand

Zusammenfassung Wie an Hand verschiedener Angaben in der Literatur gezeigt wird, kann die Farbe von Blüten auch durch den allgemeinen Ernährungszustand der Pflanzen beeinflußt werden.Da die Wirkung der die Blütenfarbe wesentlich beeinflussenden Außenfaktoren, vor allem Licht und Temperatur, sehr komplexer Natur ist, ist im einzelnen Fall experimentell zu entscheiden, ob die durch sie verursachten Veränderungen der Farbintensität unmittelbar bewirkt werden oder indirekt durch den geänderten Ernährungszustand der Pflanzen.Die Auswirkungen des Ernährungszustandes auf die Blütenfarbe können experimentell in einfacher Weise entweder durch Verdunkelung der Vegetationsorgane oder durch Entfernung der Blätter untersucht werden. Über die Wirkung der Entblätterung auf die Farbintensität anthozyanhaltiger Blüten werden verschiedene neue Befunde mitgeteilt. Solche Versuche erscheinen auch zur Klärung des Mechanismus der Farbstoffbildung in den Blüten geeignet.Wie zu erwarten war, kann bei einer Reihe von Pflanzen die Farbintensität durch künstliche Zufuhr von Zucker gesteigert werden, wenn sich diese in einem ungünstigen Ernährungszustand befinden. Wird durch die Zuckergaben bei Schnittpflanzen eine größere Anzahl von Knospen zur Entfaltung gebracht, so resultieren vielfach wieder hellere Blüten, da der größte Teil des gebotenen Zuckers bei der Knospenausbildung aufgebraucht wurde; in solchen Fällen kann jedoch durch höhere Zuckergabe die Normalfarbe weitgehend erreicht werden.     

Untersuchungen über einen weißbunten Klon von Armoracia lapathifolia Gilib

V. Zusammenfassung 1. Die Scheckung der weißbunten Armoracia ist im jahreszeitlichen Ablauf verschieden. Im Frühjahr sind die Sprosse fast reinweiß und werden zum Herbst hin mehr und mehr grün.2. In der Ontogenese der einzelnen Pflanzen konnten endgültige Entmischungen nicht festgestellt werden. Weder reingrüne noch reinweiße Sprosse, die stabil geblieben wären, wurden beobachtet. Neben marmorierten traten in den verschiedensten Stadien der Individualentwicklung auch einzelne sektorialpanaschierte Blätter auf. Jedoch waren Sprosse mit durchgehenden Sektoren oder meriklinalchimärischer Streifung (unter entsprechender Färbung der einzelnen Blätter) nicht zu finden.3. Im anatomischen Bau lassen die Blätter keinen periklinalchimärischen Status erkennen. Die Verteilung des weißen und grünen Gewebes weist keine bestimmte Gesetzmäßigkeit auf.4. Die zahlreich provozierten Sproßregenerate aus isolierten Wurzeln und Blättern weißbunter Pflanzen ergaben auf die Dauer immer wieder nur gescheckte Pflanzen. Eine selektive Verklonung nach grün oder weiß war nicht möglich.5. Da von anatomisch-histogenetischer Seite her der chimärische Aufbau des weißbunten Meerrettichs nicht gesichert werden kann, liegt die Annahme einer genbedingten Weißbuntheit nahe. Eine Virose scheint nach den bisherigen Erfahrungen nicht vorzuliegen.

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Research on a white-variegated clone of Armoracia lapathifolia Gilib

Summary 1. Albo-variegation of Armoracia varies with season. In spring shoots are almost pure white, becoming increasingly green towards autumn.2. In the ontogeny of individual plants permanent demixing could not be found. Neither pure green nor pure white shoots, which would have remained stable, could be observed. In the various stages of ontogeny there were mosaic-like variegated as well as sectorially variegated leaves. However, shoots with white sectors running from the leaves into the stalks or mericlinal chimerically striped shoots (with corresponding colouring of the leaves) were not found.3. In anatomical structure the leaves did not show any periclinal chimerical status. The distribution of white and green tissue does not follow definite laws.4. The numerous shoot regenerates from isolated roots and leaves of albo-variegated plants continuously produced only variegated plants. Selective cloning towards green or white was not possible.5. Since, from an anatomic histogenetic view, the chimerical structure of albo-variegated horse-radish could not be confirmed, gene-conditioned albo-variegation is to be supposed. According to experiences so far virosis does not seem to exist.

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Teil einer Dissertation der Math.-Nat. Fakultät der Päd. Hochschule Potsdam (1964, gekürzt).     

The consumption, digestion and utilization of solanaceous and non-solanaceous plants by larvae of the tobacco hornworm, Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae)

Maxillectomized tobacco hornworms were raised from the beginning to the end of the fourth stadium on the leaves of Taraxacum officinale, Arctium minus and Verbascum thapsus, non-solanaceous plants which are not fed upon by intact larvae. Intact larvae were similarly raised on the leaves of tomato, potato and Solanum dulcamara.The growth rate, the rate of food intake, the percent digestibility and the gross and net efficiency of the utilization of food for growth were measured on the basis of dry weights.

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Zusammenfassung Maxillektomierte Larven von Protoparce sexta wurden vom Beginn bis zum Ende des vierten Stadiums an Blättern der Nichtsolanaceen Taraxacum officinale, Arctium minus und Verbascum thapsus aufgezogen, die von unbehandelten Tieren nicht gefressen werden. Kontroll-Raupen wurden mit Tomatenlaub gefüttert. Nichtoperierte Tiere wurden in ähnlicher Weise an den Blättern von drei normalerweise angenommenen Solanaceen: Tomaten, Kartoffeln und Solanum dulcamara gehalten.Die Wachstumsrate, der Nahrungsverbrauch, die prozentuale Verdaulichkeit sowie Gesamtund Netto-Wirksamkeit der Nahrungsausnutzung für das Wachstum wurden auf Grund der Trockengewichte berechnet. Die Nahrungsaufnahme wurde auf der Basis von Frisch- wie Trockengewichten bestimmt.Die Pflanzen unterschieden sich in ihrer Fähigkeit, das Wachstum zu fördern. Mit Ausnahme der an Verbascum gefütterten Raupen können Unterschiede in der Wachstumsrate und in der Wirksamkeit der Nahrungsverwertung auf Unterschiede in der Nahrungsaufnahmerate rate und der Verdaulichkeit der Nahrung zurückgeführt werden. Die verdaulichen anteile dieser Blätter wiesen ähnliche Nährwerte auf. Der verdauliche Anteil der Verbascum-Blätter war jedoch dem anderer Blätter ernährungsmäßig unterlegen.

     

Zur Biologie des amazonischen Schirmvogels,Cephalopterus ornatus

Zusammenfassung Cephalopterus ornatus Geoffroy, die amazonische Form des Schirmvogels, wurde am oberen Rio Xingú, Mato Grosso, Zentralbrasilien, zur Brutzeit beobachtet. Der Tagesablauf der Altvögel und ihr Betragen bei der Nahrungssuche werden geschildert. Die Nahrung ist gemischt aus Insekten (gefunden wurden Käfer, Heuschrecken und Schmetterlingsraupen) und Früchten dikotyler Pflanzen. Zur Fortpflanzungszeit bringt der Schirmvogel ein tiefes Brüllen oder Brummen hervor, wobei er bestimmte Schaustellungen einnimmt. Die akustischen Vorbedingungen für den Balzruf (Trachea-Bau und Schlundsack als schallverstärkender Apparat) und die optisch wirksamen Auslöser (schirmartig ausgebreitete Federholle auf dem Kopf, Halsaufblähung und Halsanhang) werden besprochen, ebenso weitere Stimmäußerungen des Männchens und die Stimme des Weibchens. Es folgt die Beschreibung des Nestes und des Eies. Das Gelege besteht aus einem Ei. Das Brüten konnte sowohl in der Trocken- wie in der Regenzeit festgestellt werden. Anscheinend bestehen zwei Brutzyklen im Jahr. Die Mauser scheint in die brutfreien Monate zu fallen.     

Effects of hostplant age on phytophagous insects

In Colorado beetle females fed with physiologically aged potato leaves, an inhibition or even a standstill of reproduction occurs, followed by diapause.In such beetles, the volume of the corpora allata is reduced and the medial cerebral neurosecretory cells do not transport their neurosecretory material. In feeding tests, it is shown that the beetle can detect the age of its hostplant.

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Zusammenfassung Wenn weiblichen Kartoffelkäfern zwei Arten bevorzugter Wirtspflanzen zur Verfügung stehen, ändert sich ihr Wirtswahlverhalten mit dem Ansteigen der Temperatur, während das nicht der Fall ist, wenn abgelehnte mit angenommenen Pflanzen verglichen werden.Die Käfer können zwischen alten und jungen Blättern bevorzugter Wirtspflanzen unterscheiden.Bei Kartoffelkäfern, die mit physiologisch gealtertem Laub gefüttert werden, tritt eine Hemmung oder sogar ein völliger Stillstand der Reproduktion ein, worauf eine Diapause folgt. Es scheint, daß die Corpora allata beeinflußt werden und aufhören zu arbeiten; die Käfer zeigen histologisch die charakteristischen Anzeichen diapausierender Käfer genauso wie hungernde Käfer: einen völligen Stillstand des Transportes von Neurosekret und eine dichte Anhäufung neurosekretorischen Materials innerhalb der Zellen. Nachfolgende Nahrungsaufnahme der hungernden Käfer bewirkt den Transport neurosekretorischen Materials entlang der Neurosekretbahnen und die Dispersion desselben innerhalb des Zellplasmas.Es scheint also, daß die jahreszeitlichen Veränderungen im Zustand der Wirtspflanze dem neuro-endokrinen System angezeigt werden und für die Nahrungswahl sowie für die Synchronisation von Bedeutung sind.

     

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.

     

Zur Kenntnis der postmeiotischen Ereignisse der Samenentwicklung bei den Skarabäiden (Coleoptera)

Zusammenfassung Die postmeiotischen Ereignisse der Samenentwicklung wurden bei der Käferfamilie Scarabaeidae untersucht.Alle Geschlechtszellen einer Spermatozyste bilden während der Spermiohistogenese ein Bündel, das von einer aus den Zystenzellen stammenden und einer mit sog. Kopfzelle versehenen Plasmahülle umgeben ist. Die Samenzellen erreichen ihre aktive Beweglichkeit erstmalig im Bündelzustand im Hoden. Als erstes Zeichen der Aktivierung kommt eine verschiedene Färbbarkeit und oft eine eigene, gelbliche Farbe der Bündel zum Vorschein. Die Bündel sammeln sich in den zentralen Teilen des Hodens an, wo Sauerstoff am reichlichsten durch die Tracheenzweige des Samenleiters zugeführt wird.Eine große Mannigfaltigkeit herrscht betreffs der Entwicklung der Koplzelle, des Schicksals des bei der Spermiohistogenese beseitigten Zytoplasmas und des Eintritts der Samenzellen in den Samenleiter.Die phytophagen Skarabäiden und die Geotrupinen bilden eine ziemlich einheitliche Gruppe. Das beseitigte Zytoplasma ist knapp, die Koplzelle und die Hülle des Bündels schwach entwickelt. Das blinde Ende des Samenleiters wird in einem jungen Hoden zum erstenmal wahrscheinlich durch eine Aktivität der Spermienbündel durchbrochen, wonach der Weg zum Samenleiter beständig offen bleibt. Die Befreiung der Samenzellen aus der Bündelhülle erfolgt beim Eintreten in den Samenleiter. Die Hüllen werden ziemlich entfernt in den Windungen des Samenleiters abgebaut.Bei den meisten untersuchten Koprophagen entwickelt sich eine große Kopfzelle auf Kosten des ursprünglichen Zytoplasmas der Zystenzellen und des beseitigten Zytoplasmas der Spermatiden. Die Kopfzellen mit zugehörenden Bündelhüllen werden nach oder bei der Perforation des blinden Samenleiterendes abgeworfen. Sie bilden ein dichtes Gedränge im Samenleiter, wo sie bald abgebaut und resorbiert werden. Bei den Aphodius-Arten erfolgt die Resorption schon sofort im hodeninneren Teil des Samenleiters. Die Perforation des Samenzellenbündels scheint wenigstens bei den Aphodius-Arten ein aktiver Vorgang zu sein.Diese Untersuchung wurde ausgeführt mit Unterstützung des Finnischen Staates.     

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.

     

Veränderungen der Blattproteine bei photoperiodischer Induktion

Zusammenfassung Zur Untersuchung der Zelleiweiß der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Bloßfeldiana wurde eine Methode entwickelt, die es gestattet, Blattproteine auch aus gerbstoffreichen Pflanzen zu isolieren.Die Proteinfraktion der jüngsten Blätter wurde einer sauren Hydrolyse unterworfen; unter den Spaltprodukten konnten 24 ninhydrinpositive Substanzen aufgefunden werden; davon ließen sich 18 Komponenten mit bekannten Aminosäuren identifizieren.Die aus der Spitzenregion derKalanchoë isolierten Blattproteine unterscheiden sich in ihrer Aminosäurezusammensetzung von den von anderen Autoren untersuchten Zelleiweißen aus den Dauergeweben höherer Pflanzen sowie von den bekannten Algenproteinen. Insbesondere ist der Anteil an basischen und cyclischen Aminosäuren gegenüber den Aminodicarbonsäuren deutlich erhöht. Diese Abweichungen sprechen für einen höheren Histongehalt — und damit vermutlich auch höheren Nucleoproteidgehalt — der untersuchten meristematischen Gewebe.Während der photoperiodischen Induktion kommt es in der Spitzenzone zu einer Veränderung der Zelleiweiße die sich durch die quantitative Auftrennung der Hydrolyseprodukte erfassen läßt. Diese unmittelbar nach Induktionsbeginn eintretenden Verschiebungen im Mengenverhältnis der einzelnen Aminosäuren zeigen keine eindeutige Abhängigkeit von der Induktionsdauer; vielmehr durchlaufen die Konzentrationskurven innerhalb weniger Tage zwei mehr oder weniger deutliche Wendepunkte.Die nach 30tägiger Induktion feststellbaren Eiweißveränderungen lassen sich nicht ohne weiteres auf die in den ersten Induktionstagen ablaufenden Prozesse zurückführen.Die möglichen Zusammenhänge der beobachteten Eiweißumsetzungen mit Veränderungen im Enzymbestand der Zellen werden diskutiert.Mit 8 Textabbildungen.Habilitationsschrift der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Wechselbeziehungen zwischen Pilzen und Insekten. Beobachtungen an der Stinkmorchel,Phallus impudicus L. ex Pers

Zusammenfassung Die ortsgebundenen Pflanzen haben in den Fällen, in welchen für sie die Überwindung eines räumlichen Abstandes vorteilhaft oder notwendig geworden ist, teils den Wind, teils bewegtes Wasser, vielfach auch bewegliche Tiere (insbesonders flugbegabte) in ihren Dienst gestellt. Dies ist bei der Übertragung des Blütenstaubes, bei der Samenverbreitung und in einigen wenigen Fällen auch bei der Ausbreitung der Sporen von Pilzen und Moosen der Fall. In der vorliegenden Untersuchung werden Beobachtungen über die Sporenverbreitung vonPhallus impudicus mitgeteilt.Die Stinkmorchel (Phallus impudicus) zeigt in der Ausbildung einer klebrigen, stark nach Aas riechenden und an der Oberfläche des Hutes dargebotenen Sporenmasse, welche auch Nahrungsstoffe (Zucker) enthält, zweifellos Anpassungen an den Besuch aas- und kotliebender Insekten, speziell Aasfliegen, welche in den Dienst der Sporenverbreitung gestellt werden.Die Duftabsonderung und die oberflächlich liegende, feucht glänzende Sporenmasse dienen der chemischen und optischen Anlockung von Aasfliegen. Die angelockten Fliegen setzen sich auf den Hut und werden durch ihren tarsalen Geschmacksinn — der ihnen Genießbares anzeigt — veranlaßt den Sporenschleim zu fressen. Sie verflüssigen ihn durch Abgabe von Speichel und saugen ihn in großer Menge ein. Nach Füllung ihres Darmkanals (Sättigung) verlassen sie den Pilz und entfernen sich mehr oder weniger weit von ihm. Sehr bald oder unmittelbar nach der Nahrungsaufnahme und dem Wegfliegen geben sie mit dem sehr dünnflüssigen Kot die eingesaugten Sporen in großer Zahl und in keimfähigem Zustand wieder ab. Aaskäfer spielen bei der Sporenverbreitung sicher eine untergeordnete Rolle, denn sie fressen mit Vorliebe Hyphengewebe an bereits sporenfreien Fruchtkörpern.Die Verbreitung der Sporen vonPhallus impudicus erfolgt endozooisch, hauptsächlich durch aasliebende Fliegen.     

Interspecific differences in the biology of aphids (homoptera: Aphididae) on leaves of Vicia faba II growth and excretion

Aphis fabae and Aulacorthum solani grew larger when caged on the peripheral areas of mature bean leaves than when they were caged on basal areas of the leaves. Myzus ornatus grew larger on the rim of the lamina than on more central leaf areas. Due partly to behavioural effects, reproduction of M. ornatus was to be adversely affected on basal leaf areas. Honeydew from aphids settled peripherally was richer in nitrogen than that from aphids settled basally on bean leaves, indicating similar differences in their diet. A gradient of properties, from the leaf base to the lamina margin, is apparent therefore in regard to many aspects of aphid biology.

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Zusammenfassung Junge Larven von Aphis fabae und Aulacorthum solani wurden auf drei verschiedenen Abschnitten reifer Vicia faba-Blätter in Käfigen aufgezogen. Die an der Blattperipherie wurden größer als die basal nahe dem Blattstiel gehaltenen. Auf dem Blatt gezogene A. fabae unterschieden sich mehr von Kontrolltieren, die an Bohnentrieben aufwuchsen, als auf Blättern gehaltene A. solani. Populationen von Myzus ornatus wurden auf den gleichen Blattzonen gezüchtet. Als Erwachsene waren sie größer, wenn sie am Blattrand als in zentralen Teilen der Blattspreite aufgezogen wurden. In den basalen Blattabschnitten entwickelten sich die Populationen nicht gut, offensichtlich infolge Hemmung der Reproduktion. Die Teile des Blattes unterschieden sich demnach in ihren Nährwert für die Blattläuse. Die tatsächlichen Wachstumsreaktionen der Aphiden auf diese Unterschiede wurden durch ihr Nahrungsaufnahme-Verhalten modifiziert, wenn sie an unannehmbaren Stellen gekäfigt wurden.Von Blattläusen, die sich in basalen und peripheren Blattgebieten angesiedelt hatten, wurde Honigtau aufgesammelt. Der von den Randzonen war reicher an Amino-Stickstoff. A. fabae schien mehr Honigtau zu produzieren und schied mehr Amino-Stickstoff aus als Aulacorthum.Diese Befunde zeigen einen Gradienten in den Eigenschaften der Vicia faba-Blätter zwischen dem Ansatz des Blattstieles an der Blattlamina und dem Blattrand. Dieser Gradient offenbart sich sowohl in der Physiologie wie im Verhalten der Blattläuse, die auf den Blättern leben.