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.

     

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.

     

Zur Systematik und Physiologie der Spondylomoraceen

Zusammenfassung Die GattungSpondylomorum ist zweifelhaft, da Kolonien mit 4 Geißeln an jeder Zelle seit der Erstbeschreibung nicht mehr sicher festgestellt worden sind.BeiChlamydobotrys ist eine Artunterscheidung auf Grund morphologischer Merkmale nicht gelungen, Stämme von weit auseinanderliegenden Orten zeigten nur geringe und schwankende Unterschiede bei starker Variabilität innerhalb der Klone.Die Reinkultur von 10 Stämmen vonChlamydobotrys gelang mit Hilfe der Waschmethode, sobald ihr Bedarf an organischen Nährstoffen berücksichtigt wurde. Lösungen, die Azetat, eine Aminosäure und die Vitamine B₁ und B₁₂, sowie die üblichen anorganischen Nährsalze und Spurenelemente enthalten, ermöglichen am Licht gutes Wachstum. Die beste Konzentration der Nährstoffe für die Vermehrung ist der Ausbildung regelmäßiger Kolonien nicht günstig. Dafür muß die Lösung auf die Hälfte bis ein Zehntel verdünnt werden. Im Dunkeln findet keine Vermehrung statt. In physiologischer Hinsicht bestehen konstante Unterschiede zwischen den Stämmen. Chlamydobotrys weist Eigenschaften auf, die für das Gedeihen und den Wettbewerb am Standort günstig sein müssen.     

Relation between growth pattern and resistance to Aphis fabae Scopoli in three varieties of field bean (Vicia faba L.)

Three varieties of Field (Spring) Bean were compared in a small plot trial: Rastatt (known to be relatively resistant to Aphis fabae), Schlanstedt (very susceptible) and an English Tick Bean. Records were kept of the growth of the plants and of the day-to-day incidence of winged Aphis fabae and Acyrthosiphon pisum, with periodic aphicidal spraying to minimize damage to the plants.Schlanstedt was the first to flower and fruit, Rastatt intermediate and Tick last with the most shoots, leaves and flowers. Yields were about the same from Schlanstedt and Rastatt and somewhat lower from Tick. The relative incidence of A. fabae both among the organs of one variety and between varieties was correlated with growth pattern. The smaller number of aphids on Rastatt compared with both Schlanstedt and Tick was associated with the compromise growth pattern of Rastatt, wherein growth was more equally divided between shoots and fruits, and apparently less vigorous in the individual organs, during the critical weeks.These observations, together with the contrasted behaviour of A. pisum and previous work on phloem sap composition in relation to plant growth and aphid nutrition, suggest that the sap may have been least nutritious for aphids in Rastatt, and that the resistance of Rastatt to A. fabae may have been due to the winged migrants responding to some superficial plant features associated with growth pattern and sap composition. Possible practical implications are briefly mentioned.

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Zusammenfassung In einem kleinen Parzellenversuch wurden drei Ackerbohnensorten verglichen: Rastatter (bekannt als relativ resistent gegen Aphis fabae), Schlanstedter (sehr anfällig) und eine englische Tick Bohne. Das Wachstum der Pflanzen und der tägliche Befall mit geflügelten Aphis fabae und Acyrthosiphon pisum wurden aufgezeichnet (protokolliert), dabei hielten periodische Spritzungen mit Aphidiciden die Schädigung der Pflanzen möglichst niedrig.Schlanstedter blühte und fruchtete als erste, danach Rastatter (intermediär) und Tick mit den meisten Trieben, Blättern und Blüten zuletzt. Die Erträge von Schlanstedter und Rastatter waren annähernd die gleichen, die von Tick etwas niedriger. Der relative Befall mit Aphis fabae stand sowohl auf den Organen einer Sorte wie zwischen den Sorten in Beziehung zur Wuchsform. Die geringere Anzahl der Blattläuse auf Rastatter im Vergleich sowohl mit Schlanstedter wie mit Tick war mit dem Kompromiß-Wachstum der Rastatter verbunden, wobei das Wachstum während der kritischen Wochen zwischen Trieben und Früchten gleichmäßiger verteilt und offensichtlich bei den einzelnen Organen weniger kräftig ist.Zusammen mit dem gegensätzlichen Verhalten von A. pisum und früheren Arbeiten über die Phloemsaftzusammensetzung in Beziehung zu Pflanzenwuchs und Aphidenernährung weisen diese Beobachtungen darauf hin, daß der Phloemsaft für die Blattläuse bei der Rastatter am wenigsten nahrhaft sein dürfte und daß die Resistenz der Rastatter gegen Aphis fabae auf der Reaktion der geflügelten Migranten auf einige oberflächliche Pflanzeneigenschaften beruhen könnte, die mit Wachstumseigentümlichkeiten und der Saftzusammensetzung verbunden sind. Mögliche praktische Folgerungen werden kurz erwähnt.

     

The suitability of some crops to infestation by the wheat aphid, Schizaphis graminum (Homoptera: Aphididae)

The suitability of some crop cultivars, planted in the Orange Free State province of South Africa, as hosts for the wheat aphid, Schizaphis graminum (Rond.), was examined in the laboratory by giving aphids tethered flight and releasing them on individual plants. Comparisons made between wheat, oats and rye and between differently aged wheat foliage, showed that wheat was more readily infested by alighting aphids than either oats or rye, on which subsequent longevity was moreover adversely affected, and that mature wheat was just as readily infested as young wheat.

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Zusammenfassung Die Eignung einiger im Oranje-Freistaat Südafrikas angebauter Getreide als Wirtspflanzen für die Weizenblattlaus Schizaphis graminum (Rond.) wurde im Laboratorium untersucht, indem flugfähige Blattläuse nach Flug an der Fessel auf den einzelnen Pflanzen freigelassen wurden.Vergleiche zwischen Weizen, Hafer und Reis zeigten, daß Weizen ein attraktiverer Wirt ist als Hafer und Reis, zumindest was die hier geprüften Kultivare anbetrifft. Läuse, die nach einem Flug von 5, 10 oder 60 Minuten auf den genannten Wirtspflanzen freigelassen wurden, zeigten deutliche Unterschiede in ihrem Ansiedlungsverhalten und der ferneren Lebensdauer. Während sich die Mehrzahl der Versuchstiere auf Weizen innerhalb kurzer Zeit für dauernd ansiedelte, waren die auf Hafer und Reis angesetzten ruhelos und verließen diese Wirtspflanzen leicht wieder. Die Annahme der Wirtspflanzen konnte jedoch gesteigert werden durch Verlängerung der vorangehenden Flugdauer, indem sich nach verlängerten Flügen mehr Aphiden ansiedelten als nach kurzen. Obwohl die Geflügelten alle drei Wirte besiedelten und die Produktion von Larven aufnahmen, war ihre lebensdauer auf Hafer und Reis beeinträchtigt, wo sie zwischen 10 und 24 bzw. zwischen 12 und 42 Tagen schwankte, während sie auf Weizen vergleichsweise 22–52 Tage währte. Obwohl infolge Anfangsfruchtbarkeit Weizen nach allen Flugzeiten rascher besiedelt wurde als Hafer oder Reis, so zeigte doch die Gesamtfruchtbarkeit pro angesiedelter Mutterlaus mit 21–71 Larven auf Weizen, 18–73 auf Hafer und 9–70 auf Reis keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Wirten.Beim Vergleich von Versuchsergebnissen über Fruchtbarkeit, Lebensdauer und Probeverhalten der Geflügelten, die an jungen oder reifen Weizenblätten freigelassen wurden, ergaben sich keine signifikanten Unterschiede, mit der Ausnahme, daß die Reproduktionsrate auf den jungen Blättern anfangs höher war. Es ist deshalb zu erwarten, daß die Weizenläuse im Freiland erwachsene Weizenpflanzen ebenso leicht befallen wie junge.

     

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.

     

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.     

Abortive feeding behaviour in a black aphid of the Aphis fabae group

A black Aphis sp. on Tropaeolum can be separated, morphologically, from A. fabae Scop. In controlled experiments this aphid, both winged and wingless forms, actively selects Vicia faba as a host plant, settles to feed and reproduce, but always dies prematurely. Offspring also soon die. The aphid is unable to take up plant sap from beans. The behaviour associated with host plant selection is not adjusted to its feeding requirements.

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Zusammenfassung Eine Aphis-Art der A. fabae-Gruppe, die in Südengland häufig an Tropaeolum majus zu finden ist, kann von A. fabae und ihren nächsten Verwandten durch das lange Endsegment des Rüssels unterschieden werden.Junge ungeflügelte Imagines von A. fabae, die noch nicht zur Fortpflanzung geschritten sind, verhalten sich, wie die Geflügelten, sehr kritisch bei der Wahl der Wirtspflanzen. Auf ungeeigneten Wirten siedeln sie sich weder zur Nahrungsaufnahme noch zum Absetzen von Junglarven an.Die Lebensabläufe von Blattläusen, die freie Wahl zur Annahme oder Verweigerung ihrer Wirte hatten, wurden verglichen bei A. fabae an Ackerbohnen und der Tropaeolum-Laus and Kapuzinerkresse und Ackerbohnen.Es wird gezeigt, daß die Tropaeolum-Laus Ackerbohnen leicht annimmt und an ihnen Junge absetzt. Auch Geflügelte versuchen diese Bohnen zu besiedeln. Sowohl Geflügelte wie Larven sterben jedoch an Bohnen ab. Ihr Wirtswahlverhalten ist ihren Nahrungsanforderungen nicht angepaßt.Bei einem Übertragungsversuch auf Bohnen und zurück auf Kapuzinerkresse zeigen die Exkretionsraten, daß die Blattläuse auf Bohnen keinen Pflanzensaft aufnehmen, obwohl ihre Stechborsten ins Pflanzengewebe eingesenkt bleiben.

     

Versuche über Photoperiodismus II

Zusammenfassung Je 3 Klone von amerikanischen und europäischen Rebensorten, 4F ₁-Klone aus Kreuzungen zwischen Amerikaner- und Europäer-Reben sowie 1F ₁-Klon zwischen zwei Amerikaner-Reben wurden auf ihr Verhalten bei Normal- und Kurztag geprüft.Alle Pflanzen zeigten bei Kurztag ein geringeres vegetatives Wachstum, stärkere Wurzelbildung, bessere Holzreife und einen früheren Vegetationsabschluß als bei Normaltag.In bezug auf die Formgestaltung des Blattes ließen sich bei Tagesverkürzung auf 12 Stunden starke Unterschiede feststellen.Die Reaktion auf Tagesverkürzung ist am stärksten ausgeprägt bei den Amerikaner-Sorten, am wenigsten bei den Europäern. DieF ₁-Klone verhalten sich in den meisten Merkmalen intermediär.Demnach sind die amerikanischen Rebensorten Riparia 72 G, Rupestris 59 G und Solonis Trier als Kurztagpflanzen zu bezeichnen, während die europäischen Sorten Riesling, Gutedel und Silvaner sich mehr dem tagneutralen Typ nähern.Das intermediäre Verhalten derF ₁-Klone zeigt, daß eine Vererbung der verschiedenen Reaktionsweisen stattfindet.Die Versuche werden in ihrer Bedeutung für die Züchtung, die Ampelographie und die Anzuchttechnik besprochen.     

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.

     

Untersuchungen über das Kreislaufsystem bei den Weichtieren IV

Zusammenfassung Die Koordination zwischen den beiden Abteilungen des Herzens von Helix pomatia L. beruht auf rein mechanischen Faktoren durch Übertragung der Zusammenziehung infolge von Dehnung. Dies wird dadurch bewirkt, daß der tätige Herzteil durch die Verkürzung seiner Fasern den benachbarten dehnt und ihn dadurch zur Zusammenziehung anregt.Ein solches Geschehen hat zur Voraussetzung, daß die einzelnen Teile des Herzens beweglich sind. Solange die Vorhofkammergrenze hin- und hergeschoben werden kann, wird der Zusammenziehung des einen Herzteils die des anderen nachfolgen. Die Führung übernimmt jeweils der stärker gedehnte Herzteil, der infolgedessen auch rascher automatisch rhythmisch arbeitet. Das kann also einmal der Vorhof, ein anderes Mal die Kammer sein.Daß es sich um eine Übertragung der Zusammenziehung auf dem Prinzip der Dehnung handelt, kann man daraus entnehmen, daß die Koordination zwischen den beiden Herzabteilungen aufhört, sobald man die Vorhofkammergrenze fixiert und auf diese Weise ihre Hin- und Herbewegungen unmöglich macht. Dann arbeiten die beiden Herzabteilungen völlig unabhängig voneinander. Auf der anderen Seite wird die Koordination zwischen den Herzabteilungen nicht gestört, wenn man an der Vorhofkammergrenze eine Ligatur anlegt und dadurch die Fasern zerquetscht. Dies hat allerdings zur Voraussetzung, daß die Vorhofkammergrenze verschieblich bleibt. Ebenso können die Abteilungen zweier Herzen koordinatorisch arbeiten, die miteinander durch einen Faden verknüpft sind. Bei einem solchen zusammengesetzten Herzen ist also jeder anatomische und physiologische Zusammenhang zwischen den Abteilungen aufgehoben, trotzdem können seine beiden Abschnitte koordiniert arbeiten.Die Koordination der beiden Herzabteilungen des Schneckenherzens wird im Tierkörper durch die Befestigung der einander abgekehrten Enden der Herzteile am Perikardialsack begünstigt. Da sie aber auf einer Übertragung der Zusammenziehung infolge der Dehnung, also rein mechanischen Momenten, nicht auf Leitung beruht, so erklärt sich ohne Schwierigkeit, warum der Fuhktionszusammenhang so leicht zu lösen ist.Aus dem Prinzip der Koordination der Herzabteilungen auf rein mechanischen Momenten erklärt sich aber auch, daß das Intervall zwischen Vorhof- und Kammertätigkeit As- Vs bei gegebener Temperatur und gutem Ernährungszustande des Herzens nicht festgelegt ist wie beim Wirbeltiere sondern von der Frequenz abhängt und zwar in der Weise, daß es um so kürzer ist, je rascher das Herz arbeitet.     

Wing polymorphism in aphids II. Interaction between aphids

Summary A study has been made of the effect of crowding on both prenatal and postnatal control of wing development in aphids. In experiments on prenatal form control it was shown that brief controlled encounters of only a minute's duration between two adult aphids could cause them to switch from producing apterous to alate progeny. Aphids which had been exposed to contact with other aphids continued to produce alate progeny for several days. Evidence from a number of experiments suggests that the principle stimulus involved is tactile. In experiments on postnatal form control, it was shown that more alates developed among larvae which were reared together than among larvae reared in isolation.

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Zusammenfassung In großen Blattlauskolonien werden leichter Geflügelte gebildet als in kleinen. Dafür gibt es zwei Ursachen. Bei hoher Dichte verändern die Aphiden die Physiologie der Pflanze dergestalt, daß bei den Läusen, die an ihr saugen, die Geflügeltenbildung gefördert wird; und bei hoher Befallsdichte vermehrt sich für die Aphiden auch die Wahrscheinlichkeit, stimulatorische Wirkungen aufeinander auszuüben. In der vorliegenden Arbeit wird die Natur und Wirkungsweise der Wechselwirkung zwischen Individuen von Aphis craccivora Koch untersucht.Die Blattläuse wurden bei 20° und 10stündiger Photoperiode in völliger Isolation auf kleinen Blattscheiben gehalten und weiter vermehrt, die—aus Blättern ihrer Wirtspflanze herausgestanzt — auf einer Nährlösung schwammen. Unter diesen Bedingungen brachten sie überwiegend ungeflügelte Nachkommen hervor. Zur Erzeugung geflügelter Nachkommen konnten sie durch kurze Begegnungen mit anderen Aphiden angeregt werden. In einigen Versuchen wurden die Blattläuse für verschiedene Zeitabschnitte in kleine Käfige zusammengesperrt, in anderen wurden sie herausgefangen und veranlaßt, in rascher Folge mehrere Male übereinander hinwegzukriechen. Beide Behandlungsweisen bewirkten, daß die Aphiden von der Produktion ungeflügelter zur Produktion geflügelter Nachkommen umschalteten. Eine Anzahl von Versuchen berechtigen zu der Annahme, daß weder visuelle noch olfaktorische Reize dabei mitwirken, und es ist zu vermuten, daß in der Hauptsache Berührungsreize den Ausschlag geben. Der Versuch, einen entsprechenden künstlichen Reiz zu setzen, hatte nur zum Teil Erfolg.Die Blattläuse, welche einem Kontakt mit anderen Läusen ausgesetzt gewesen waren, wurden täglich auf frische Blattscheiben weitergesetzt und ihre Nachkommenschaft auf den Blattscheiben aufgezogen, auf denen sie geboren wurde. Auf diese Weise ließ es sich zeigen, daß kurze Begegnungen zwischen Blattläusen mehrere Tage lang einen Einfluß auf die Form der Nachkommenschaft beibehalten können, die sie danach produzieren.Die Flügelentwicklung von Aphis craccivora kann auch während der postnatalen Entwicklung beeinflußt werden und es ließ sich nachweisen, daß auch hierbei die Wechselwirkung zwischen den Larven einen wesentlichen Faktor darstellt. Isoliert auf Blattscheiben aufgezogene Larven entwickelten sich weniger häufig zu Geflügelten als solche, die in Dichten von zwei oder mehreren je Blattscheibe gehalten wurden.

     

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.

     

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

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

Über mehrjährige coccinelliden-fänge auf ackerbohnen mit hohem Aphis fabae-besatz

Zusammenfassung Die permanente Aufstellung von jungen Ackerbohnen (Vicia faba) im Freiland, die ständig einen künstlich erzeugten, dichten Besatz mit Blattläusen (Aphis fabae) tragen, ermöglicht durch tägliches Absammeln der angelockten Marienkäfer (Coccinella septempunctata, 5-punctata, 10-punctata u.a.) die Ermittlung der potentiellen Populationsdichte dieser Coccinelliden.Ein bei Quedlinburg über 4 Jahre (1959–1962) durchgeführter Vergleich derselben mit dem Verlauf des Massenwechsels der Aphiden, insbesondere der Schwarzen Bohnenlaus, erweist auf Grund von Ei- und Fundatrizenzählungen Bowie quantitativen Gelbschalenfängen die korrespondierende Abhängigkeit ihres Räuber-Beute-Verhältnisses. Es ergibt sich im Normalfall ein Wechselrhythmus mit zweijähriger Phasenlänge, die für Aphis fabae auch aus einer 13jährigen Beobachtungsreihe Bowie Ergebnissen anderer Autoren hervorgeht (s. Abb. 2).Die Reduktion einer Blattlausübervermehrung durch im wesentlichen monovoltine Coccinelliden (im Jahre 1, s. Abb. 2) erfolgt dabei aber nicht durch die uberwinterten Käfer (und ihre Brut) während der Massenentfaltung auf den Feldern im Frühsommer. Sie entsteht vielmehr erst danach, während der dispersiven Phase der Aphiden auf unscheinbaren Sekundärwirten feuchter gebliebener Biotope, durch die infolge der reichlichen Beute stark angewachsene Jungkäferpopulationen Bowie durch den Reifefraß der nahebei uberwinterten Käfer im Früjahr des Jahres II an den bereits geschwächten fundatrigenen Aphidenkolonien.Die jetzt große Coccinellidenpopulation wird aber nunmehr ihrerseits dadurch geschwächt, daß es im folgenden Fruhsommer (Jahr II) für die überwinterten Weibchen, besonders aber für ihre Nachkommen, dann zu wenig Blattläuse als Beute gibt. Die daraus resultierende neue Coccinelliden-Generation ist infolgedessen wieder schwach. SiE erlaubt der Aphidenpopulation in der Dispersivphase des Spätsommers erfolgreiche Erholung, so daß sie auf den Winterwirten hohe Eidichte erzeugen und damit die Voraussetzung zu einer erneuten Gradation im Jahre III schaffen kann.Den Zusammenbruch der Übervermehrung von Aphiden auf den Kulturpflanzen im Frühsommer können die Coccinelliden so wenig wie andere aphidiphage Organismen herbeiführen, weil die verstärkte Käfergeneration notwendigerweise erst später erscheinen kann. Sie erfolgt vielmehr endogen durch dichteabhängige Induktion von spater zwangsläufig abwandernden Geflügelten. Die daraus regelmäßig entstehende Verödung der Blattlauskolonien täuscht eine Retrogradation somit nur vor.Eine Verlängerung der Gradationsphase (auf ein zweites Jahr) kann bei den Aphiden durch einen von der Norm abweichenden Witterungsverlauf zu Beginn der Vegetationsperiode entstehen. Der zu kühle Frühsommer 1962 verschob die Massenentfaltung der Alienicolen um etwa einen Monat (Abb. 2 oben). Dadurch blieb die Coccinellidenpopulation infolge Fehlens eines BeuteÜberflusses zum richtigen Zeitpunkt wider Erwarten klein, die der Aphiden infolgedessen ein zweites Jahr (1963) hock. In einem anderen Fall vermochten die Marienkäfer 1960 bei Mangel an Bobnenläusen — die sie vorher selbst reduziert hatten — auf eine andere reichlich vorhandene Beute (Kohlläuse) überzugreifen und so ihrerseits ein zweites Jahr hohe Dichte zu behalten (Abb. 2 unten), so daß die Aphis fabae-Population zwei Jahre klein blieb (1960 und 1961).Seinem hochverehrten Lehrer und Freunde, Professor Dr. Paul Buchner, Ischia, zum 80. Geburtstage gewidmet.Quedlinburger Beiträge zur Züchtungsforschung Nr. 79.     

Effects of insect predators on small populations of Aphis fabae in the field

Predators (mostly staphylinid larvae) almost completely eliminated small initial colonies of Aphis fabae on beans (Vicia faba) in the field during a summer unfavourable to the aphid's rapid multiplication. Syrphid larvae must have travelled considerable distances from other plants. A method of labelling single apterous adult aphids with a radioisotope for their detection in the field is described.

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Zusammenfassung Während eines für rasche Vermehrung von Blattläusen ungünstigen Sommers wurden kleine Initialkolonien von Aphis fabae auf einem Feldbestand von Ackerbohnen (Vicia faba) durch das unerwartete Eingreifen räuberischer Insekten fast vollständig vernichtet. Die häufigsten Räuber waren Staphyliniden-Larven, welche — zusammen mit Syrphiden-Larven — wahrscheinlich nicht entdeckt worden wären, wären die Blattläuse nicht in einem der Versuche in kleine Käfige eingeschlossen gewesen, in die die Räuber durch die engen Musselingewebe-Maschen eindringen konnten. Die Räuber schlüpften durch die Maschen, fraßen die Aphiden und wurden dabei zu dick, um zu entkommen. Syrphiden-Larven, die gewöhnlich als relativ träge Räuber gelten, wurden auch in den Käfigen angetroffen. Sie mußten aus beträchtlichen Entfernungen von anderen Pflanzen herbeigekrochen sein. Es wird eine Methode beschrieben, die es gestattet, einzelne erwachsene aptere A. fabae so zu markieren, daß sie im Freiland wiedergefunden werden können.

     

Histologische Studien Über den Zusammenhang der verschiedenen Alterserscheinungen bei Schnecken

Zusammenfassung In der Mitteldarmdrüse von Agriolimax agrestis wird die Gliederung der Lobuli mit fortschreitendem Lebensalter immer größer und zwischen den Lobuli finden sich immer mehr und mehr Bindegewebeszellen.Unter den atrophischen Erscheinungen ist das Verschwinden des Protoplasmas am auffallendsten.In der Körperwand fällt eine Reduktion der Drüsen und Muskelzellen auf.In der Zwitterdrüse ist die auffallendste Altersveränderung eine Verminderung der Zellen und parallel mit dieser Verminderung geht eine Verkleinerung der Lobuli.Beim Altern ohne Gewichtsabnahme ist die markanteste Altersveränderung, nach unseren bisherigen Untersuchungen, die Zunahme der Bindegewebszellen.Beim Altern mit Gewichtsverlust ist die stärkste Altersveränderung die Rückbildung der Parenchymzellen und die Zunahme der Bindegewebszellen.Die histologischen Untersuchungen über die verschiedenartig ablaufenden Altersveränderungen geben uns die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen den einzelnen Veränderungen festzustellen.Die Vermehrung der Bindegewebszellen allein ist keine zureichende Ursache für das Auftreten der Atrophie. Doch könnten durch das Auftreten von Bindegewebszellen in großer Menge atrophische Erscheinungen hervorgerufen werden.     

Die Wirkung Der Mutation Va (Venis Abnormibus) Bei Ptychopoda Seriata

Zusammenfassung Die Mutation Va bewirkt schwach dominant mit geringer Penetranz Unregelmäßigkeit der Aderausbildung. Der Betrag der Penetranz wird vom Geschlecht beeinflußt.Bei geringer Störung der Ausbildung der Blutlakunen, deren Epithel die Adern als Chitinverstärkungen bildet, wird nur der Abzweigungsort bestimmter Adern im mittleren Flügelgebiet verändert, oder diese Adern werden wenig verbogen. Als stärkere Störungen treten Ausfall ganzer Adern, unvollständige Adern, überzählige Verzweigungen, starke Aderverbiegungen oder Aderverzweigungen im distalen Flügelgebiet auf.Die starken Störungsformen, die mannigfach miteinander kombiniert sein können, beruhen auf einer Veränderung der ersten Anlage des Lakunensystems in der Imaginalscheibe der Raupe; die Veränderungen der Abzweigungsorte der Adern im mittleren Flügelgebiet werden durch Veränderungen der Querverschmelzungsvorgänge der Lakunen im Vorpuppenflügel und Flügel der jungen Puppe erzeugt. Sie kommen nur ganz selten neben den starken Störungen des Adersystems vor.Die Wirkung von Va schwankt also in der Zeit ihres Einsetzens und dauert nur eine gewisse Zeit lang an; sie trifft nur die Vorgänge unmittelbar, die während ihres Wirksamwerdens gerade ablaufen. Nach einer Störung in einem frühen Stadium wird die spätere Lakunenentwicklung normal vollzogen.Das Zeichnungsmuster zeigt primäre und sekundäre Abhängigkeiten von der Aderausbildung.Mit 12 Textabbildungen.     

The feeding and excretion rates of Aphis fabae Scop. on Vicia faba L.

The feeding and excretion rates of nymphs of Aphis fabae, feeding on young leaves of Vicia faba, were studied, using host plants grown in water culture and made radioactive with 32P. The amounts of sap ingested at first were small but the rate of ingestion increased rapidly between 12 and 16 hr. The maximum rate of feeding was estimated at 0.2 mg sap/hr, an uptake of 59 per cent of the mean body weight of the insects per hour. The results are discussed in relation to other recent work on aphid feeding and excretion.

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Zusammenfassung Unter Benutzung von Wirtspflanzen, die in Wasserkultur angezogen und mit 32P radioaktiv gemacht waren, wurden Nahrungsaufnahme- und Exkretionsraten der Larven von Aphis fabae untersucht, die an jungen Blättern von Vicia faba saugten. Die aufgenommenen Saftmengen wurden für Zeitabschnitte von 1–24 Stunden Dauer geprüft. Die maximale Nahrungsaufnahmerate wurde mit 0,2 mg/Stunden geschätzt. Die Exkretionsrate von 32P variierte beträchtlich, war aber bei kürzerer Nahrungsaufnahme von weniger als 12 Stunden Dauer höher, und bei längeren Nahrungsaufnahmezeiten niedriger und weniger variabel. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf andere neuere Arbeiten über die Ernährung und Exkretion von Blattläusen diskutiert. Es wird vermutet, daß die maximale Rate der Nahrungsaufname, die für diese Insekten angegeben wird, unter den Bedingungen des Versuchs die normale war und daß die Mehrzahl der Aphiden offenbar 12 Stunden oder mehr brauchen, um mit ihren Stechborsten bis zum Phloem vorzudringen.