The adaptation process of Ceratitis capitata to the laboratory analysis of life-history traits

Colonizing species are believed to have genetic plasticity that permits their adaptation to new habitats. The Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata, is known for this ability, reflected in its present world-wide geographical distribution. To investigate the genetic components of the colonizing capacity of this species, we studied the life-table parameters in (a) a recently-collected wild population, (b) a laboratory strain maintained for 6 years, and (c) a hybrid population resulting from crosses between the wild females and long-term laboratory maintained males. All the strain were collected in the same host and place. Within a few generations, both the hybrid and the wild strains showed life table parameters (egg, larval, pupal and adult mortalities, net reproductive rate, intrinsic rate of population growth, and generation time) similar to those of the laboratory strain. A difference in the speed of adaptation to the laboratory conditions was remarkable, with the hybrid population reaching the values of the long-term laboratory strain much faster than the wild population. An incipient reproductive isolation between the laboratory and the wild population was also observed.The genetic plasticity that allows fast adaptation to new conditions such as those in the laboratory is high in C. capitata, although the genetical variability measured by enzyme electrophoresis in Brazilian populations is low. This suggests that the isozyme variation observed is not related to this kind of adaptation.

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Zusammenfassung Wahrscheinlich besitzen kolonisierende Insektenarten eine genetische Plastizität, die es ihnen ermöglicht, sich an neue Habitats anzupassen. Die Mittlemeerfruchtfliege, Ceratitis capitata, ist wegen dieser Fähigkeit allgemein bekannt. sie spiegelt sich in ihrer gegenwärtigen geographischen Verbreitung in aller Welt wieder. Um die genetischen Anteile an der Kolonisationsfähigkeit dieser Fliegenart zu untersuchen, schätzten wir die Lebensdaten-parameter bei folgenden Populationen: (a) bei einem frisch gesammelten Muster der Wildpopulation; (b) bei einem 6 Jahre lang gezüchteten Laboratoriumsstamm; (c) bei einer Kreuzungspopulation, die aus der Kombination wilde Weibchen und Laboratoriumsmännchen erhalten wurde. Alle Stämme wurden am selben Wirt und Ort gesammelt. Nach wenigen Generationen zeigten sowohl die Kreuzungs- wie auch die wilden Stämme Lebensdatenparameter (Eier, Sterblichkeit der Larven, Puppen and Adulten, Nettofortpflanzungsrate, spezifische Populationsvermehrungsrate, Generationszeit), die denen des Laboratoriumsstammes ähnlich waren.Dennoch zeigte sich ein merkwürdiger Unterschied in der Geschwindigkeit der Anpassung an die Laboratoriumsbedingungen: Die Fliegen der Kreuzungspopulation erreichten die Werte des Laboratoriumsstammes viel schneller als die Fliegen der Wildpopulation. Ferner wurde eine anfängliche Fortpflanzungsisolierung zwischen der Laboratoriums- und der Wildpopulation beobachtet.Daraus wird geschlossen, dass die genetische Plastizität, die eine schnelle Anpassung an neue Bedingungen (z.B. des Laboratoriums) zulässt, in dieser Fliegenart hoch ist, obwohl die mit Enzymelektrophorese gemessene Veränderlichkeit bei brasilianischen Populationen von C. capitata niedrig ist. Dies lässt vermuten, dass die beobachtete Isozymveränderlichkeit zu dieser Art Anpassung nicht in Beziehung steht.

     

Effects of an octosporeosis on the locomotor activity of adultPhormia regina (Meigen) (Dipt. Calliphoridae)

Zusammenfassung Die Auswirkungen einer Octosporeosis auf die Bewegungsaktivit?t adulterPhormia regina wurden im Labor untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse deuten an, dass die Aktivit?t einiger kranker Fliegen nicht ernstlich reduziert wird innerhalb der ersten zwei Wochen nach einer inflzierenden Mahlzeit. W?hrend der zweiten und dritten Woche istt die Bewegungsaktivit?t der erkrankten Fliegen jedoch deutlich herabgesetzt. Es wird angenommen, dass der Kot sehr beweglicher Fliegen mit subakuten Infektionen eine Infektionsquelle darstellt, von der aus das Futter anderer Fliegen unter natürliche Verh?ltnissen mit infekti?sen Sporen kontaminiert wird.

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This study was supported in part by Research Grant AI-05068 from the National Institute of Allergy and Infectious Diseases of the National Institutes of Health, U. S. Public Health Service.     

A method for the study of population size and survival rate of houseflies

A field population of houseflies, Musca domestica L., was studied by means of a mark-release-recapture method (Bailey's triple-catch method). The flies were marked with fluorescent dye powder, which lightened in laboratory experiments during the whole life time of the fly and did not affect the longevity of the flies. The flying, walking, and cleaning activity of the flies were not affected 2 days after marking. Population studies were carried out on a farm in North Sealand, Denmark, in September 1977–July 1978. The calculated population sizes ranged from 5 000–50 000. The mean duration of adult life of flies was found to be short, varying from 2.9–6.7 days, apparently independently of population size and of season.

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Eine Methode für das Studium der Populationsgrösse und der Uerberlebenstrate von Stubenfliegen

Zusammenfassung Eine Feldpopulation der Stubenfliege, Musca domestica L., wurde mit einer Markierung-Freilassung-Rückfangmethode untersucht. Die Fliegen wurden mit einem Fluoreszenzfarbpuder markiert, das in Laborversuchen während des ganzen Lebens der Fliegen bei Betrachtung in UV Licht sichtbar blieb und die Lebensdauer nicht beeinträchtigte. Die Flug-, Geh-und Putzaktivität der Fliegen war 2 Tage nach der Markierung unbeeinträchtigt. Die Populationsstudien wurden von September 1977–Juli 1978 auf einer Farm in Nord Seeland, Dänemark ausgeführt. Die errechnete Populationsgrösse schwankte zwischen 5 000 und 40 000. Die mittlere Lebensdauer der Fliegen war kurz und lag zwischen 2.9 und 6.7 Tage, offensichtlich unabhängig von der Populationsgrösse und der Jahreszeit.

     

A sex attractant of the olive fruit fly, Dacus oleae and its biological activity under laboratory and field conditions

Volatile substances collected by various methods from laboratory and wild female Dacus oleae (Gmelin) flies attracted males of the same species during the hours of sexual activity (dusk) in laboratory and field tests. The presence of an air-borne sex pheromone in this species, previously suspected, was thus verified. Laboratory and field cage tests showed pheromonal communication between laboratory-reared and wild insects.

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Zusammenfassung Flüchtige Substanzen von Laborzucht- und wilden Weibchen von Dacus oleae (Gmelin) wurden mit verschiedenen Methoden gewonnen; sie lockten Männchen derselben Art während der Stunden ihrer sexuellen Aktivität (Abenddämmerung) in Labor- und Feldversuchen an. Die Existenz eines flüchtigen Sexualpheromons bei dieser Art, bisher nur vermutet, wurde somit bewiesen. Labor- und Feldkäfigversuche zeigten eine Pheromon-Kommunikation zwischen Laborzucht- und wilden Insekten.

     

Karyologische Untersuchungen an keimenden Ascosporen und Hyphenzellen von Lophodermium pinastri (Schrad.) Chev.

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen sollen die karyologischen Verhältnisse in keimenden Ascosporen und Hyphenzellen von Lophodermium pinastri klären. Die Kernuntersuchungen erfolgten an fixiertem und gefärbtem Material (HCl-Giemsa).Bevor sich bei den Ascosporen Keimhyphen bilden, setzen Kernteilungen sowie die Bildung von Querwänden ein. 2 hauptsächliche Keimformen können unterschieden werden. L. pinastri ist ein Organismus mit mehrkernigen Hyphenzellen (im Mittel 3–6 Kerne/Zelle). Die Terminalzelle enthält im Mittel 7–30 Zellkerne. Zwischen den Kernzahlen der Terminal-und der ersten Folgezelle besteht eine schwache positive Korrelation.Die 4 untersuchten Stämme unterscheiden sich in ihren Kernzahlen hoch signifikant. Die mittlere Kernzahl je Hyphenzelle kann durch veränderte Umweltbedingungen (z. B. Nährboden) variieren.Die Ergebnisse stellen eine cytologische Bestätigung der zu beobachtenden morphologischen und physiologischen Variabilität von L. pinastri dar.

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Karyological studies of germinating ascospores and hyphal cells in Lophodermium pinastri (Schrad.) Chev.

Summary The studies clarify the karyological constitution in germinating ascopores and hyphal cells of Lophodermium pinastri. For the nuclear studies fixed and stained material (HCl-Giemsa) was used. Before the development of ascospore germ tubes, nuclear divisions occur and septa are formed. 2 main types of germinating ascospores could be distinguished. L. pinastri is an organism with multinucleate hyphal cells (average of 3–6 nuclei/cell). The hyphal tip cell contains an average number of 7–30 nuclei. There is a weak positive correlation between the number of nuclei in the tip cell and in the second cell following.The 4 strains studied differ highly significantly in their numbers of nuclei. The average number of nuclei/cell can be influenced by changed environmental conditions.The results confirm cytologically the morphological and physiological variability observed in L. pinastri.

     

The response of the labellar taste receptors of DDT-resistant and non-resistant houseflies (Musca domestica) to DDT

Two characteristics of DDT-resistance in houseflies (Musca domestica L.), namely, a significantly higher threshold to DDT and the ability to recover from DDT-poisoning, were found to be detectable quantitatively at the level of the neurones of the labellar chemoreceptor hairs.Treatment of the chemoreceptor hairs with DDT resulted in replacement of the normal single impulses by groups of 2 or more. Hairs of resistant (HR) flies showed some recovery from this effect after 10–15 minutes, but those of non-resistant (ES) flies did not.Whole flies topically dosed with DDT solutions were rated for the degree of intoxication shown at various times after treatment. In the resistant strain, flies that survived began to recover from intoxication at about 1 hour, but no recovery was observed in the non-resistant strain.The ratios of equi-effective concentrations or dosages for the two strains were found to be very similar in the chemoreceptor hair and whole fly tests. Up to the onset of recovery they were between 3.9 and 8.5 for the hairs and between 2.0 and 6.0 for the whole flies. After recovery commenced, the ratios increased to more than 15 for both the hairs and the whole flies. It was concluded that the resistance of strain HR flies is fully expressed at the level of the chemoreceptor hairs on their labella, and is mainly due to the ability to recover from DDT-poisoning.

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Zusammenfassung Die Wirkung von DDT-Behandlung auf die elektrische Reaktion der Neuronen von chemorezeptorischen Labellenhaaren bei Reizung mit Kochsalz wurde bei Stubenfliegen (Musca domestica L.) eines DDT-resistenten (HR) und eines nichtresistenten Stammes (ES) untersucht. Das Eintauchen einzelner Rezeptorhaare in wässrige DDT-Suspensionen vor der Reizung und Registrierung der Neuronenaktivität durch einen Kochsalz-Elektrolyten bewirkte den Ersatz der normalen Einzelimpulse durch Gruppen von 2 oder mehr Impulsen bei beiden Stämmen. Bei dem resistenten Stamm steigerte sich die Reaktion — gemessen am mittleren Grade der Impuls-Vervielfachung — während der ersten 10–15 Minuten; danach zeigte signifikante Abnahme der Vervielfachung die Erholung der Neurone von den DDT-Wirkungen an. Bei nichtresistenten Fliegen zeigten die Neurone keine signifikante Erholung. Bevor die Erholung deutlich wurde, waren die Chemorezeptorhaare resistenter Fliegen — gemessen an der Konzentration der angewendeten Suspension — 3,9 bis 8,5mal weniger empfindlich gegen DDT als diejenigen der nichtresistenten Fliegen. Das Verhältnis steigerte sich infolge der Erholung in den nächsten 15 Minuten auf mehr als das 15fache.In einer Paralleluntersuchung der DDT-Vergiftung ganzer Fliegen der beiden Stämme wurden einzeln begiftete Fliegen nach dem Grade der Vergiftung geordnet, den sie zu verschiedenen Zeiten nach der Behandlung aufwiesen. Alle nichtresistenten Fliegen, bei denen deutliche Vergiftungserscheinungen auftraten, wurden zunehmend mehr beeinflußt und starben. Es überlebten nur diejenigen, bei denen klare Anzeichen einer Vergiftung zu keinem Zeitpunkt auftraten. Die resistenten Fliegen waren zu einer völligen Erholung von fortgeschrittenen Stadien der Vergiftung fähig. Bei Dosen, die einen gewissen Grad der Erholung gestatteten, stieg in Gruppen resistenter Fliegen der mittlere Grad der Vergiftung nur während der ersten Stunde an, dann fiel er wieder, sobald sich einige Fliegen erholten. Die Relationen — für die beiden Stämme — gleich giftiger Dosen zeigten, bevor die Erholung in Erscheinung trat, daß die resistenten Fliegen 2- bis 6mal weniger empfindlich gegen DDT-Begiftung waren als die nichtresistenten. Erholung der resistenten Fliegen vergrößerte die Relation auf das mehr als 15fache.So ergaben die Untersuchungen an Chemorezeptorhaaren und an ganzen Fliegen sehr ähnliche Werte für die relative Empfindlichkeit der Stämme gegenüber DDT-Begiftung und für das große Ausmaß, in welchem die Widerstandsfähigkeit der Fliegen des HR-Stammes von der Fähigkeit zur Erholung von DDT-Vergiftungen abhängt. Es kann gefolgert werden, daß die Resistenz der Fliegen des HR-Stammes gegenüber DDT vollständig ausgedrückt werden kann auf dem Niveau der chemorezeptorischen Haare auf ihren Labellen. Es wird vermutet, daß Dehydrochlorierung des DDT, welche vermutlich den Mechanismus der Erholung gestattet, auch mit geringerer Sensibilität dieses Stammes gegenüber DDT-Vergiftung in Verbindung gebracht werden kann.

     

Linkage relationships of several insecticide resistance factors in the house fly (Musca domestica L.)

Summary Strains of the house fly resistant to parathion, malathion, Isolan, and DDT were crossed with a susceptible strain which carried the recessive marker, stubby-wing (stw). F₁ populations were composed of normal-winged insecticide-resistant flies. When the F_1's were backcrossed to the stw parent, the resultant normal-winged progeny were resistant and the stw progeny were susceptible. Thus the major factors for resistance in the strains studied were all located on the same chromosome.Similar cross-over ratios were observed with parathion and malathion-resistant strains and populations of resistant stw flies were established. Low ali-esterase, characteristic of the parent resistant strains, was also present in the resistant stw strains.No crossing-over occurred between stw and DDT-resistance. Resistance to DDT, present in the malathion-resistant strain, was not introduced with malathion-resistance into the stw strain. Therefore, the factors for DDT and malathion resistance, although linked, are genetically distinct.

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Zusammenfassung Stubenfliegenstämme, die Resistenzfaktoren gegen Parathion, Malathion, Isolan^R (1-isopropyl-3-methyl-5-pyrazolyl dimethylcarbamate) und DDT tragen, wurden mit einem anfälligen Stamm gekreuzt, der das rezessive Markierungsgen, stummelflügelig (stw), aufweist. Die F₁-Populationen jeder Kreuzung bestanden aus normalflügeligen, insektizidresistenten Fliegen. Wenn die F₁-Fliegen mit den stw-Eltern rückgekreuzt wurden, waren die normalflügeligen Nachkommen resistent gegen alle Insektizide und die stw-Nachkommen anfällig. Also sind die Hauptresistenzfaktoren der untersuchten Stämme alle in dem gleichen Chromosom lokalisiert.Für die Faktoren, welche die Resistenz gene Parathion und Malathion kontrollieren, wurden ähnliche crossing over-Verhältnisse beobachtet, und es wurden Populationen von stw-Fliegen aufgebaut, die resistent gegen diese Insektizide sind. Niedrige Ali-Esterase-Aktivität, die für die parathion- und malathionresistenten Ausgangsstämme charakteristisch ist, war auch in den resistenten stw-Stämmen vorhanden, so daß das Gen für niedrige Ali-Esterase-Aktivität identisch oder eng mit den Resistenzgenen verbunden ist.Eine unzulängliche Trennung zwischen anfälligen und isolanresistenten Fliegen schloß die Möglichkeit der crossing over-Messung des Faktors für Isolanresistenz aus. Zwischen stw und DDT-Resistenz wurde kein crossing over beobachtet. Hohe Kreuzungsresistenz gegen DDT, die in einem malathionresistenten Stamm vorhanden ist, wurde mit dem Faktor für Malathionresistenz nicht in den stw-Stamm eingeführt. Die Faktoren für die Resistenz gegen DDT und Malathion sind demnach genetisch unterschiedlich.

     

Über melaninbildende Stämme von Pseudomonas aeruginosa

Zusammenfassung Der Tyrosinstoffwechsel von 12 auf Peptonagar Melanin bildenden und 15 melaninfreien Kontrollstämmen der Species Pseudomonas aeruginosa wird untersucht. Es wird ein tyrosinfreies Ammoniumgluconat-Medium angegeben, auf dem bei gutem Wachstum aller Stämme keine Melaninbildung erfolgt. Ein Zusatz von Tyrosin oder seinen Precursoren gestattet eine deutliche Unterscheidung der Melaninbildner von den melaninfreien Stämmen innerhalb 16 Std. Die Melaninbildung wird durch Tyrosinasehemmer wie KCN, Na₂S, Natriumdiäthyldithiocarbaminat usw. nicht beeinflußt. DOPA und DOPA chrom ließen sich in den Kulturextrakten nicht nachweisen. Es besteht keine Identität zwischen dem braunen Pigment und authentischem DOPA-Melanin. Sämtliche Melaninbildner zeigen eine Akkumulation von Homogentisinsäure mit nachfolgender Entwicklung eines anfangs roten, später braunen Pigmentes, während die melaninfreien Stämme keine Homogentisinsäure in nachweisbaren Mengen anhäufen. Unterbindet man die Melaninproduktion durch Anzüchtung der Keime auf tyrosinfreien Medien, so kommt es namentlich bei Zusatz von l-Tryptophan zu der für Pseudomonas aeruginosa typischen Anreicherung des Geruchsstoffes o-Aminoacetophenon und 4-Methylchinazolin. Die Hemmung des Chinazolinweges bei den Melaninbildnern wird mit der Tryptophanpyrrolase-Hemmung durch Hydrochinon verglichen.Die melaninbildenden Stämme der Species Pseudomonas aeruginosa sind nicht als tyrosinasehaltige Varianten aufzufassen, sondern als Verlustmutanten mit dem genetisch bedingten Defekt der Homogentisicase, ein Analogiefall zur Alkaptonurie.

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Melanin-forming strains of pseudomonas aeruginosa

Summary Studies are performed on tyrosine metabolism of 12 melaninforming and 15 melanin-free strains of Pseudomonas aeruginosa grown on pepton agar. Melanin production does not occur in tyrosineless ammoniumgluconate medium. Addition of tyrosine or its precursors to this basis-medium allowed to distinguish between the melanin-forming and melanin-free strains within 16 hours. Inhibitors of tyrosinase such as KCN, Na₂S, sodium-diethyl-dithiocarbaminate etc. are proved to be without influence on the pigment production. DOPA and DOPA-chrome are not present in the culture extracts. There is no identity between the isolated brown pigment and authentic DOPA-melanin. All melanin-forming strains are found to be remarkable by accumulating homogentisic acid followed by developing a red, later brown pigment, whereas the melanin-free strains do not concentrate homogentisic acid in detectable amounts. Preventing the melanin formation by growth on the tyrosineless basis-medium with addition of l-tryptophan the quinazoline pathway is employed again, which had been found inhibited during simultaneously occuring production of the brown pigment. Probably this effect may be caused by accumulated homogentisic acid similar to the inhibition of tryptophan-pyrrolase by hydroquinone.The melanin-forming strains of the species Pseudomonas aeruginosa are not regarded as variants containing a tyrosinase but as mutants with a genetic defect of homogentisicase in analogy to the alcaptonuria in metabolic diseases of men.

     

Zur transspezifischen Variabilität der NAD-Malatdehydrogenase (E.C.: 1.1.1.37) der Primaten

Zusammenfassung Die NAD-Malatdehydrogenase der Primaten zeigt eine genetisch determinierte Variabilität. Bei der Untersuchung von 425 subhumanen Primaten konnten vier Varianten nachgewiesen werden; ihre Verteilung wurde ermittelt.

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Transspecific variability of NDA-malate dehydrogenase in primates

Summary The NAD-Malate dehydrogenase in the erythrocytes of Primates show a transspecific variability. Four variants were found to be present in subhuman Primates; their distribution in 425 individuals was estimated.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Effects of forest fragmentation on genetic variation in endemic understory forest birds in central Madagascar

Summary This study focuses on some genetic consequences of habitat fragmentation in populations of four endemic bird species (Monticola sharpei, Terpsiphone mutata, Foudia omissa, andFoudia madagascariensis) living in the understory of forests in the Réserve Spéciale d'Ambohitantely on the Central High Plateau of Madagascar. The four species differ in their dependency on forest habitats, which may be related to their migration abilities between isolated forest fragments. Genetic variation was analysed on the basis of multi-locus fingerprints in order to study the influence of migration and habitat size on the genetic variability of local populations. There was no evidence that forest fragmentation affects any of the four species with respect to genetic variability.

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Effekte von Waldfragmentation auf die genetische Variabilität endemischer Vogelarten in Zentral-Madagaskar

Zusammenfassung Rund 53 % der Vogelarten Madagaskars sind endemisch. Viele dieser Arten sind an Waldhabitate gebunden und durch die Verinselung der madagassischen Wälder hochgradig bedroht. In dem vorliegenden Projekt wird die Auswirkung der Verinselung auf die genetische Variabilität und die genetische Differenzierung von vier endemischen Vogelarten am Beispiel des Reservats von Ambohitantely im zentralen Hochland Madagaskars untersucht. Ambohitantely beinhaltet mehr als 500 Waldfragmente von 0,64 ha bis 1250 ha. Untersucht wurden: 1. die WaldartFoudia omissa, 2.Monticola (früherPseudocossyphus)sharpei, eine Art mit starker Bevorzugung für primäre Waldlebensräume, die aber gelegentlich auch in Sekundärvegetation auftritt, sowie 3.Terpsiphone mutata und 4.Foudia madagascariensis, beides Arten, die sowohl in Wäldern als auch in offenen Landschaften vorkommen. Die unterschiedliche Abhängigkeit dieser Arten von Waldhabitaten und der damit verbundenen Möglichkeit, offene Landschaften zwischen den Waldfragmenten zu überbrücken, führte zur Frage, ob die Verinselung die genetische Vielfalt der untersuchten Populationen beeinflußt. Für die genetischen Analysen wurden Blutproben von Tieren aus drei Gebieten mit 1250 ha, 136 ha und 28 ha gesammelt. Die Proben wurden mit Multilocus-Fingerprints genetisch charakterisiert. Zum Untersuchungszeitpunkt konnte kein Einfluß der Fragmentierung auf die genetische Populationsstruktur der vier untersuchten Arten nachgewiesen werden.

     

Lipoid content and resistance in the housefly, Musca domestica L.

The lipoid content of several resistant and normal strains of houseflies was determined. A Swiss extremely DDT-resistant strain had a much higher fat content than a normal Swiss reference strain and several Italian strains. Among the Italian strains, a chlordane-resistant strain had a significantly higher fat content than a diazinon-resistant and a normal strain. This difference was no longer significant however, when the normal Swiss strain was included in the calculations. Iodine numbers, specific gravity and physical consistence showed no consistent difference between the fats of resistant and normal strains, except that the syphoned-off oils from fats of resistant flies seemed to be less viscous than those of normal flies of the same provenience.In a further series of experiments, the lipids were extracted from wheat bran, to which were added instead fats extracted from normal and from DDT-resistant housefly pupae; normal larvae were reared in a medium containing the fat from resistant pupae and vice versa. Neither this procedure nor that of offering cholesterol as sole larval lipid source, had any influence on resistance level in the adult state.

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Zusammenfassung Es wurde der Lipoidgehalt der Puppen resistenter und sensibler Hausfliegenstämme bestimmt. Ein hoch DDT-resistenter Schweizer Stamm hatte einen bedeutend höheren Fettgehalt als ein normaler Schweizer und verschiedene italienische Stämme. Unter den italienischen Stämmen, hatte ein Chlordan-resistenter Stamm einen signifikant höheren Fettgehalt als ein Diazinon-resistenter und ein normaler Stamm. Wenn jedoch bei der statistischen Auswertung dieser Resultate die Zahlen für den Schweizer normalen Vergleichstamm mit in Betracht gezogen wurden, waren die Unterschiede für den Chlordanstamm nicht mehr signifikant.Die Feststellung Wiesmanns, dass resistente Hausfliegen einen höheren Fettgehalt aufweisen, konnte also in unseren Versuchen nur in einem von drei resistenten Stämmen bestätigt werden. Es ist daher anzunehmen, dass die Tatsache vorhandenen höheren Fettgehaltes nicht für alle resistenten Stämme zutrifft. Die Wiesmann'sche Lipoidtheorie der Insektizidresistenz, die übrigens auch von ihm selbst nur als Teilmechanismus des Resistenzgeschehens aufgefasst wird, ist vielleicht für gewisse Stämme anwendbar, so z.B. für den Schweizer Stamm K₁, für den unsere Resultate mit den Ergebnissen Wiesmanns übereinstimmen. Die Theorie ist jedoch sicher nicht für jeglichen resistenten Hausfliegenstamm gültig.Wenn chemische und physikalische Eigenschaften der Fette, z.B. Jodzahl, Dichte und Konsistenz verglichen wurden, konnten keine klaren Unterschiede zwischen dem Fett resistenter und normaler Stämme gefunden werden. Vielleicht könnte man nur von einem Unterschied in der Viskosität der abgeheberten flüssigen Ölphase resistenter und normaler Fliegen gleicher Provenienz sprechen.Extrahierung der im Larvenfutter vorhandenen Fette und ihr Ersatz durch Fliegenpuppefette, oder Verabreichung von Cholesterin als einzige larvale, Fettquelle, hatte keinen Einfluss auf die Resistenz der Adulttiere.

     

Untersuchungen zur Frage der Variabilität der Formaldehyd- und Phenol-Empfindlichkeit von Micrococcus pyogenes var. aureus (Staphylococcus aureus)

Zusammenfassung Die Frage der Variabilität der Widerstandsfähigkeit von Micrococcus pyogenes var. aureus (Staphylococcus aureus) gegen Formaldehyd und Phenol wurde experimentell geprüft. Als Kriterium für die Empfindlichkeit von Populationen wurden eine Endmethode und ein Wachstumstest herangezogen. Von zwei Kulturen, die während 3 Monaten in HCHO-Passagen sehr schwacher Konzentrationen gezogen worden waren, zeigte sich eine in ihrer Widerstandsfähigkeit nachweisbar erhöht. Außerdem wurde in sukzessiven HCHO-Bouillonpassagen ein Stamm gezüchtet, der durch erbbedingte starke Verklumpung selektiv bevorteilt ist. Ein in Phenol selektierter Stamm verhielt sich gegen dieses Gift erheblich resistenter als der Standardstamm; seine Widerstandsfähigkeit gegen HCHO war dagegen unverändert geblieben.Die erhöhte Vitalität der resistenteren Stämme in entsprechenden Medien konnte dank unterschiedlicher Koloniepigmentierung (hell-aureus) über eine Anzahl von Zellgenerationen quantitativ verfolgt und graphisch dargestellt werden. In den Versuchen wurden mehrfach Abweichungen der Koloniepigmentierung beobachtet, die zum Teil als Sektoren auftraten und deren mutative Entstehung als gesichert angesehen werden muß. In der Diskussion wurde versucht, durch Gegenüberstellung der erhaltenen Ergebnisse mit denen anderer Autoren ein allgemeines Bild von den Resistenzerscheinungen zu entwerfen, ferner wurde auf einige Schlußfolgerungen namentlich für die Bakteriengenetik und die experimentelle Bakteriologie hingewiesen.Prof. Dr. K. Heicken     

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.     

Host age, sex, and pathogen exposure level as factors in the susceptibility of Musca domestica to Entomophthora muscae

Adult Musca domestica were exposed to conidial showers from cadavers that were killed by Entomophthora muscae. Of the 4 host ages (14 days, 7 days, 3 days and <1 day), older flies were more likely to die without postmortem signs of infection, while younger flies were more likely to die with signs and produce primary conidia. The youngest fly group also succumbed to infection significantly sooner than older flies. Total mortality did not differ for the 2 sexes, but females died significantly more often with signs in one trial. Males died significantly earlier than did females, but differences were not significant when the sexes were paired by weight. Increased levels of pathogen exposure significantly increased both total mortality and the number of flies dying with signs; it also decreased incubation period. The potential significance of these findings in the epidemiology of the disease is discussed.

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Zusammenfassung Die Mortalitätsrate von Musca domestica nach Behandlung mit Entomophthora muscae Sporen wurde in Laborversuchen in Abhängigkeit von Wirtsalter,-geschlecht und Expositionsdauer festgestellt. Fliegen verschiedenen Alters (14 Tage, 7 Tage, 3 Tage und jünger als 1 Tag) wurden gemeinsam in 237 ml Kartonbehältern gehalten. Die Behälter besassen Netzdeckel, auf denen frisch an einer Entomophthora Infektion gestorbene Fliegen ausgelegt wurden. Auf diese Weise wurden die Versuchstiere 8 Stunden (low exposure) bzw. 48 Stunden (high exposure) lang mit Entomophthora Sporen kontaminiert. Mit Hilfe von am Boden der Versuchsgefässe ausgelegten Objektträgern wurde die relative Menge Entomophthora Sporen festgestellt, der die Versuchstiere ausgesetzt waren. Der Totenfall wurde täglich für die Dauer von 10 Tagen registriert; dabei wurde zwischen Konidienträgern (external signs) und Leichen ohne Konidien (no external signs) unterschieden.Die Versuchsgruppen, die 48 Stunden lang mit Entomophthora Sporen behandelt worden waren, wiesen im Vergleich zu den kürzer behandelten Versuchsgruppen höhere Mortalität und einen höheren Anteil an Konidienträgern auf. Darüber hinaus wurde das Auftreten von Konidienträgern bei den länger behandelten Gruppen früher beobachtet. Im Vergleich zu unbehandelten Kontrollgruppen erhöhte die Behandlung mit Entomophthora Sporen auch die Rate nicht konidientragender Leichen.Bei gleicher Expositionsdauer zeigten Weibchen und Männchen ähnliche Mortalitätsraten. Ein höherer Anteil Konidienträger bei den Weibchen wurde bei einem von zwei entsprechenden Versuchen beobachtet. Konidienträger traten bei Weibchen später als bei Männchen auf. In Bezug auf die Inkubationszeit konnte kein geschlechsspezifischer Unterschied festgestellt werden, wenn Versuchsgruppen mit gleichem Gewicht verglichen wurden. Bei beiden Geschlechtern erfolgte die Bildung von Konidien bei grösseren Individuen später als bei kleineren Individuen.Das Alter der Versuchstiere beeinflusste sowohl die Mortalitätsrate als auch die Häufigkeit und das zeitliche Auftreten von Konidienträgern. Jüngere Fliegen wiesen einen höheren Anteil Konidienträger auf; bei Fliegen mit einem Alter von weniger als einem Tag wurde das Auftreten von Konidienträgern früher beobachtet als bei älteren Individuen.Die untersuchten Faktoren können auch für die Epidemiologie von Entomophthora freilebender Musca domestica Populationen eine wichtige Rolle spielen. In Populationen mit niedrigerem Durchschnittsalter wird sich eine Infektion rascher ausbreiten, da jüngere Fliegen eine kürzere Inkubationszeit aufweisen und auch nach kürzerer Kontaminationsdauer Konidien an den getöteten Individuen ausgebildet werden. Darüber hinaus wird sich eine Infektion dann rascher ausbreiten, wenn die Population mit einer grösseren Sporenmenge infiziert wird, da dann eine kürzere Inkubationzeit und ein höherer Anteil Konidienträger zu erwarten ist.

     

The dosage-mortality relationship for two strains of house flies exposed to vapor of di-isopropylphosphorofluoridate

The dosage-mortality relationship for normally susceptible and di-isopropylphosphorofluoridate (DFP)-resistantMusca domestica L. was determined by means of vapor exposures of varied durations and concentrations.With reference to concentration, males of either strain were approximately 1.5 × as sensitive as the respective females, and the strains differed by a factor of about 10. Probit kill at each concentration was proportional to log exposure time for all four groups, and the log of time required to kill half a given sex or strain (log Lt₅₀) was proportional to the log of DFP concentration. For all four groups the apparent order of toxic reaction was the same, — namely slightly more than 2.5.Since the actual toxic process probably is a bimolecular reaction between DFP and nervous system cholinesterase (ChE), the observations indicate that an appreciable portion of the entering DFP was diverted to nontoxic pathways. The data contain no suggestion that the sexes and strains are distinguished by any qualitative differences in these pathways. The differences in tolerance are significant but unexplained.With all four groups, like percentages of kill were accompanied on the average by like percentages of inhibition of head ChE despite considerable intergroup differences in the dosages required. Per cent inhibition was directly proportional to kill. The overall correlation observed corroborates the view that inhibition of central nervous system ChE is related causally to toxicity. In general, flies whose head ChE was inhibited less than about 50% did not succumb, while those with more than 50% inhibition died irrespective of their source and the dose of DFP needed.Although the relationship favors the conclusion that ChE inhibition is instrumental in the toxicity of DFP, it does not indicate that inhibition of head ChE is more than an indirect index of events at the as yet unknown true sites of action, nor that an acetylcholine-ChE mechanism of synaptic transmission is vitally involved in the functioning of insect nerve.

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Die Dosis-Mortalitäts-Benziehungen zweier Stubenfliegen-Stämme, die di-isopropulphosphorfluoridat-Dämpfen Ausgesetzt wurden

Zusammenfassung Wenn die Geschlechter zweier Stubenfliegen-Stämme (ein normal empfindlicher und ein DFP-resistenter) getrennt DFP-Dämpfen ausgesetzt wurden, waren die entsprechenden Reihen der log Lt₅₀ zwar verschieden, wurden jedoch in jedem Falle linear abhängig von der logarithmischen DFP-Konzentration und einander parallel befunden.Für alle vier Gruppen betrugen die erkennnbaren Werte der toxischen Reaktion etwas mehr als 2,5. Da die tatsächliche toxische Reaktion bimolokularer Kinetik zu gehorchen scheint, wird geschlossen, daß ein beträchtlicher Anteil des von den Fliegen absorbierten DFP in nicht-toxische Prozesse abgeleitet wird.Die Ergebnisse liefern keinerlei neue Erklärung der Toleranzunterschiede zwischen den Geschlechtern und Stämmen, und infolgedessen bleiben die Ursachen für diese Unterschiede unbekannt.Im Durchschnitt war die Hemmung der Cholinesterase des Kopfes direkt proportional zum Abtötungsprozentsatz, trotz des Vorliegens einer beträchtlichen Variabilität, welche zufallsmäßig war und offensichtlich auf inneren Faktoren beruht. In dieser Hinsicht bestanden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Geschlechtern und Stämmen.Das beobachtete Verhältnis wird als strenger Beweis für ein kausale Beziehung zwischen Cholinesterase und Giftwirkung angesehen, jedoch wird der Grad der Kopf-Cholinesterase-Hemmung nur als Index für ein unbekanntes Ausmaß der Hemmung an anderen hypothetisch vitalen Punkten betrachtet. Die Befunde liefern weder Anhaltspunkte für noch wider die Auffassung, daß ein Acetylcholin-Cholinesterase-Mechanismus der synaptischen Übertragung eine vitale Funktion im Insekt besitzt.

     

Über die Spaltung von Adenosintriphosphat in Isolierten Myofibrillen aus Insektenflugmuskeln

Zusammenfassung An isolierten Myofibrillen aus den indirekten Flugmuskeln der Schmeißfliege Phormia regina wurde die Lokalisation der ATPase-Aktivität in der Feinstruktur sowie die Bedingungen, unter denen ihr Nachweis gelingt, untersucht. Die Fällung des freigesetzten Phosphats geschah dabei entweder direkt mit Pb⁺⁺ oder aber zunächst mit Ca⁺⁺ bei nachfolgender Umfällung in Bleiphosphat.Mit beiden Methoden konnte demonstriert werden, daß die Ablagerung des Reaktionsprodukts (und damit die Spaltung von ATP) in zwei verschiedenen Abschnitten der Sarcomere erfolgt: im A-Band und in der Z-Scheibe.Innerhalb des A-Bandes finden sich in der Regel Abschnitte mit unterschiedlicher Niederschlagsdichte. Während die — häufig von der H-Zone zerteilte — Zentralregion mit Präzipitat dicht bedeckt ist, enthalten die Endabschnitte an der Grenze zum I-Band deutlich weniger Partikel. Die Bleiphosphatkristallite sind nicht selten in longitudinalen Reihen angeordnet, die der Position der Primärfilamente entsprechen. In der H-Zone wurden niemals Anzeichen für eine Spaltung von ATP gefunden.Die ATPase-Aktivität der Z-Scheibe läßt sich regelmäßig und unter den verschiedensten Bedingungen demonstrieren. Sie muß deswegen als ein spezifisches Kennzeichen dieser Sarcomerenregion angesehen werden. Es gelang allerdings nicht, die Hydrolyse von ATP in der Z-Scheibe unabhängig von der im A-Band nachzuweisen und umgekehrt.

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Summary The fine structural localization of ATPase activity and the conditions under which it can be demonstrated in myofibrils isolated from indirect flight muscles of the blowfly Phormia regina were studied, using either Pb⁺⁺ or Ca⁺⁺ as precipitating reagents.With both techniques, the deposition of reaction product indicating the hydrolysis of ATP was found in two separate parts of the sarcomere: in the A band and in the Z disc.The A band very often appeared to consist of a central region (frequently divided by the H zone) densely covered with precipitate, while narrow zones bordering the A/I junction contained significantly less particles. Sometimes the precipitated cristallites were found to be arranged in longitudinal rows which corresponded to the position of the thick filaments. Under no conditions was ATPase activity detected in the H zone.The Z disc is established as a specific place of ATP splitting in the sarcomere although it was not possible to demonstrate both myofibrillar ATPase activities independently from each other.

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Dem Andenken an Herrn Prof. Dr. Wolfgang von Buddenbrook gewidmet.

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Wir danken Frau D. Rewicki für ihre kompetente Mithilfe bei der Ausführung der Experimente und der Aufarbeitung des Materials. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sind wir für ihre großzügige Unterstützung der Arbeit zu Dank verpflichtet.     

Taxonomical studies on Czechoslovak Conchostraca. III,family Leptestheriidae

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

The effect of flickering U-V light output on the attractiveness of an insect electrocutor trap to the house-fly, Musca domestica

The ultraviolet lamps commonly used in insect electrocutor traps flicker at twice the mains AC frequency. A trap was modified to be powered from a flicker-free (DC) source. When house-flies, Musca domestica L. (Diptera: Muscidae), were released in a test room containing one flickering and one non-flickering trap, 75% of the flies were caught by the trap with the flickering lamps. Mean intensities and emission spectra were identical. The trap with flickering lamps still caught more flies when the intensity of its lamps was lowered to half that of the DC-driven trap. The implications of these results for testing colour preference in attractant lamps are mentioned.

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Zusammenfassung Die ultravioletten Leuchtröhren, die oft in Lichtfallen zur Bekämpfung von Fluginsekten verwendet werden, flimmern bei der doppelten Frequenz des normalen Netzwechselstromes (d.h. 100 oder 120Hz). Dieses Flimmern ist bei den Insekten, die eine hohe Flimmerlichtverschmelzungsfrequenz haben, sichtbar. Das Ziel dieser Untersuchung war, festzustellen, ob die Flimmerfrequenz die Wirksammkeit der Lichtfalle beeinflusst. Eine Rentokil (Modell 143) Lichtfalle wurde umgebaut, damit sie von zwei 12V Autobatterien betrieben werden konnte, um ein flimmerfries Anlockungslicht zu erzeugen. Stubenfliegen wurden in einem 31,8 Kubikmeter grossen Testraum, worin eine nichtflimmernde und eine unmodifizierte, flimmernde Lichtfalle montiert waren, freigelassen. Bei Versuchen, wo die normale Zimmerbeleuchtungsröhren eingeschaltet waren, wurden 75% der Fliegen in der flimmernden Lichtfalle aufgefangenen. Durchschnittswerte für Lichtintensität Beleuchtungsflächen und Ausstrahlungspektrum blieben identisch. Als dieser Versuch im verdunkelten Raum wiederholt wurde, blieben die Verhältnisse der in den beiden Fallen aufgefangenen Fliegen, unverändert. Die Fangrate der Fallen war jedoch im dunklen Raum höher, weil es keine andere für die Fliegen anlockende Lichtquellen gab. Selbst bei der Hälfte der Lichtintensität der von Gleichstrom betriebenen Lichtfalle, wurden 61% der Fliegen in der nichtflimmernden Falle aufgefangen. (Alle Versuchsergebnisse waren statistisch signifikant.) Diese erhöhte Wirksamkeit blieb für beide Geschlechter gleich. Diese Beobachtung stimmt mit den ähnlichen Flimmerfrequenzwerten von männlichen und weiblichen Art Musca überein. Im Fall der Tsetsefliege sind die beiden Geschlechter verschieden flimmerempfindlich, und deswegen würde man Unterschiede in der Reaktion auf flimmernde Lichtfallen erwarten. Von Natur aus werden Fliegen der Art Musca von flimmerden Licht angelockt. Die Konsequenzen dieser Ergebnisse hinsichtlich der Untersuchung der Farbwahl der Anlockungslichtquellen werden in diser Veröfftentlichung erwaähnt.

     

Epizoische Peritrichen aus dem Balaton III

Zusammenfassung An 9 Wirtstieren fanden sich 26 epizoische Peritrichenarten, von welchen 1 Art (Orbopercularia berberina (Linné) Lust für die ungarische Fauna, 5 Arten and 6 Varietäten für die Wissenschaft neu sind. Die Zahl der uns aus dem Balaton-See bisher bekannten epizoischen Peritrichen stieg hiermit auf 50 Arten and 6 Varietäten.Die in der Brandungszone ständig wechselnden hydrodynamischen Verhältnisse spiegeln sich sowohl in der Zusammensetzungder epizoischen Peritrichenfauna, als auch in deren morphologischen Ausbildung wider. Die auffallendsten Unterschiede zeigen sich in der Stielbildung, deren Charakter hauptsächlich durch die Wasserbewegung, in zweiter Linie durch die Bewegungsart des Wirtstieres bestimmt wird.Die epizoischen Peritrichen des Balaton-Sees zeigen eine hochgradige Spezialisierung in der Auswahl des Wirtstieres, doch ist diese mitunter auch Änderungen unterworfen.Die Variabilität der stenoek-obligatorischen Symphorionten ist meist von den Änderungen der Umweltbedingungen abhängig, während die Variabilität der nicht streng wirtspezifischen Arten in erster Linie von der Eigenart der besetzten Wirtstiere abhängt und meist ohne Übergangsformen zur Bildung morphologisch gut abgegrenzter Variationen führt. In zweiter Linie spielen auch hier die Umweltbedingungen eine umgestaltende Rolle, wenn die von der fraglichen Peritrichenart besiedelten Wirtstiere in ökologisch verschiedenen Lebensgebieten leben.Die Durchsichtigkeit bzw. Klarheit des Protoplasmas ist ein Indikator der Reinheit, die Körnelung bzw. Trübung des Protoplasmas hingegen ein Indikator der Verunreinigung des Wassers.     

Der apomiktische Entwicklungscyclus der vielsporigen Stämme der Lipomyces-Hefen

Zusammenfassung Der Entwicklungscyclus zweier vielsporiger Stämme von Lipomyces wurde mit genetischen Methoden untersucht. Nach Behandlung von vegetativen Zellen und von Askosporen mit UV-Licht, KNO₂ und N-Methyl-N-Nitro-N-Nitrosoguanidin (NNG) traten unter deren Nachkommen keine definierten auxotrophen Mutanten auf. Hieraus wurde gefolgert, daß die an den Chromosomen wahrscheinlich entstandenen Schäden recessiv vorliegen und sowohl die einkernigen vegetativen Zellen als auch die Askosporen keine Kerne mit haploidem Chromosomensatz haben.Es ließen sich an Lipomyces Resistenzmutationen gegen Allylalkohol, Acriflavin und Schwermetallsalze induzieren. Bei der Sporulation der Resistenzmutanten erfolgte jedoch keine Mendelsche Aufspaltung in resistente und nichtresistente Stämme. Es wurde der Schluß gezogen, daß der Sporulation keine Meiose vorausgeht. Es gelang nicht, Kopulationen zwischen Mutanten, die gegen Allylalkohol sowie Acriflavin resistent sind, nachzuweisen. Abtötungskurven zeigten den für Diplonten typischen Verlauf. Die Zahl der Sporen in den Asci vielsporiger Stämme wurde mit statistischen Methoden untersucht, und es zeigte sich, daß die durchschnittliche Zahl der Sporen pro Ascus nicht ein Vielfaches von 4 ist, sondern 2,7 bzw. 3,6 Sporen pro Ascus bei den untersuchten Stämmen beträgt.Die Ergebnisse führten zu dem Schluß, daß es sich bei den vielsporigen Stämmen von Lipomyces um nicht-haploide Hefen mit apomiktischem Entwicklungsgang handelt. Die Ascosporen haben den gleichen Kernwertigkeitsgrad wie die nichthaploiden vegetativen Zellen.

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The apomictic life-cycle of the multispored strains of the yeast Lipomyces

The life-cycle of two multispored strains of Lipomyces was elucidated by genetical methods. No defined auxotrophic mutants could be detected under the survivors of vegetative cells and ascospores treated with ultraviolet light, KNO₂, and N-Methyl-N-Nitro-N-Nitrosoguanidin (NNG). It has been concluded that the damages at the chromosomes probably induced were kept recessive and that neither the single-nucleated vegetative cells nor the ascospores have a haploid constitution.Mutations resistant to allyl alcohol, acriflavin, and salts of heavy metals could be induced, although the resistant strains did not segregate. This result led to the conclusion, that meiosis does not precede the sporulation of the multispored strains.Experiments designed to prove copulations between strains resistant to allyl alcohol and acriflavin failed. The mortality rates after treatment with UV-light were typical for non-haploid yeasts. The number of spores per ascus was counted and checked with statistical methods. The result was, that the average number of spores per ascus was not a manifold of 4, but 2.7 and 3.6 spores per ascus, respectively.It has been concluded that the multispored strains of Lipomyces are nonhaploid yeasts with an apomictic life-cycle. The ascospores have the same degree of polyploidy as the normal vegetative cells.