Response of Tribolium castaneum larvae to synthetic aggregation pheromone

Responses of larval Tribolium castaneum Herbst. to the synthetic adult aggregation pheromone (4,8-dimethyldecanal) were studied. Larvae of T. castaneum were attracted both by contact and vapour of 4,8-dimethyldecanal at concentrations of 1, 5 and 10 g. g^-1 of medium.

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Reaktion von Tribolium castaneum Larven auf synthetisches Aggregationspheromon

Zusammenfassung Die Reaktionen der Larven von T. castaneum auf das kunstliche Aggregations pheromon (4,8-dimethyldecanal) in Versuchen in Petrischalen untersucht. Die Larven wurden angezogen, wenn sie mit Pheromon auf Filterpapier oder mit verdampftem Pheromon in Kontakt kamen. Diese Reaktion wurde bei Konzentrationen von 1, 5 und 10 g · g^-1 Medium festgestellt. Die höchste Konzentration rief die grosste Reaktion hervor. Fruhe Larvenstadien zeigten stärkere Reaktionen als spatere Stadien.

     

The effect of grain albumins, globulins and gliadins on larval development and longevity and fecundity of some stored product pests

Albumins, globulins and gliadins were extracted from field-sprouted wheat grain var. Beta. The pure fractions were freeze-dried and then added to the residue after protein extraction, or to the ground wheat grain. The adults of Tribolium confusum Duv. and the larvae of T. confusum, Trogoderma granarium Ev. and Anagasta kuehniella Zell. were placed on the prepared food. The residue after protein extraction was inadequate food for complete development of larvae of all species in spite of adding of protein fractions. Larvae did not grow on such food although they remained alive very long time. Adults of T. confusum lived shorter times and laid less eggs on the residue after extraction than on ground wheat.

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Zusammenfassung Aus den Körnern der Weizensorte Beta, die auf dem Felde ausgewachsen sind, wurden Albuminen, Globulinen und Gliadinen isoliert. Die reinen Eiweissfraktionen wurden lyophilisiert und zu den vermahlten Körnern oder zu den Extraktionsrückständen zugegeben. Diese auf solche Weisse vorbereitete Nahrung wurde den Käfern von Tribolium confusum und den Larven von T. confusum, Trogoderma granarium und Anagasta kühniella gegeben. Die Extraktionsrückstände erwiesen sich, trotz der Zugabe einzelner Fraktionen, als ungeeignete Nahrung für die Entwicklung der Larven aller drei Arten. Die von diesen Produkten ernährten Larven wurden nicht grösser und verpuppten sich nicht, obwohl sie sehr lange lebten.Die Käfer von Tribolium confusum, die von den Extraktionsrückständen ernährt wurden, lebten kürzer und legten weniger Eier als die, die von den vermahlten Körnern ernährt wurden.

     

Bioassay of the response of Tribolium castaneum to repellent substance excreted by Trogoderma granarium

It was found that ether extract of males and females of T. granarium contains a repellent substance active on T. castaneum. Statistical analysis of the response to concentrations varying from 10^-7 to 100 beetles per cc, indicated a threshold response to female extract in the range of 10^-4 to 10^-3 beetles per cc. The response threshold to male extract was higher by two log units. The concentration that produced the maximal response to male extract was 3.1 beetles per cc and to female extract, 0.7 beetles per cc. It seemed that a greater quantity of the substance was excreted by females than by males.Comparing the two types of extracts (male or female), or extracts (either male or female) and solvent (control), or comparing the response of T. castaneum to live beetles (males and females of T. granarium), we found that repulsion was stronger from the female than from the male extract.With regard to the response and its intensity, the amount of pheromone excreted by live beetles is less than the quantity of pheromone extracted from the same number.The olfactory response of T. castaneum to the active substance varies as a function of time. For both sexes it ceases after 15 min, but the rate of response is more rapid to female (50% response after 0.8 min) than to male extract (3.3 min), and the level of response to female extract is higher for the whole duration of the experiment (up to 1.5 hrs).The behaviour of different-sized groups indicates topothigmotaxis as well as somatothigmotaxis in T. castaneum, both of which influence the intensity of the olfactory response.The fact that T. castaneum preyed on specimens of T. granarium only when the active substance had evaporated from their bodies (following death), suggests the possibility that the substance acts as a defensive one.The discussion shows that this material is not specific; nor is it a conventional sex-attractant. There is strong support for the hypothesis that it is a substance with a defensive rôle.

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Zusammenfassung Es wurde festgestellt, daß Ätherextrakt von Männchen und Weibchen von Trogoderma granarium einen Repellent-Stoff enthält, der auf Tribolium castaneum wirkt.Statistische Analysen der Reaktion auf unterschiedliche Konzentrationen von 10^-7 bis 100/cc zeigten eine Reaktionsschwelle gegenüber dem Weibchen-Extrakt im Bereich von 10^-4 bis 10^-3/cc. Die Reaktionsschwelle gegenüber dem Männchen-Extrakt lag um 2 log-Einheiten höher. Die Konzentration, die maximale Reaktion ergab, lag beim Männchen-Extrakt bei 3,1/cc und bei 0,7/cc beim Weibchen-Extrakt.Es schien, daß von den Weibchen eine größere Menge der Substanz ausgeschieden wurde als von den Männchen.Beim Vergleich der beiden Extrakt-Typen (vom Männchen und vom Weibchen) oder der Extrakte (sowohl vom Männchen wie vom Weibchen) und der Lösungsmittel (Kontrolle), oder beim Vergleich der Reaktion von T. castaneum gegenüber lebenden Käfern (Weibchen und Männchen) von T. granarium, fanden wir, daß die Abweisung durch den Extrakt der Weibchen stärker war als die durch den der Männchen.Im Hinblick auf die Reaktion und ihre Intensität ist die Pheromonmenge, die durch lebende Käfer ausgeschieden wird, geringer als diejenige, die aus einer gleichen Anzahl extrahiert werden kann.Die olfaktorische Reaktion von T. castaneum auf die aktive Substanz variiert als Funktion der Zeit. Bei beiden Geschlechtern hört sie nach 15 Minuten auf, aber die Reaktionsrate verläuft gegenüber dem Weibchen-Extrakt (50% Reaktion nach 0.8 Minuten) viel rascher als gegenüber dem Männchen-Extrakt (3.3 Minuten) und das Reaktionsniveau gegenüber dem Weibchen-Extrakt ist für die Dauer des Experiments höher (bis zu 1,5 Stunden).Aus dem Verhalten verschieden großer Gruppen von Käfern ließ sich bei T. castaneum sowohl Topothigmotaxis wie auch Somatothigmotaxis nachweisen, welche beide die Intensität der olfaktorischen Reaktion beeinflussen.Die Tatsache, daß T. castaneum an Individuen von T. granarium fraß, deren aktive Substanz (nach ihrem Tode) aus dem Körper entwichen war, läßt vermuten, daß der Stoff möglicherweise als Verteidigungsmittel dient.Die Diskussion ergibt, daß die Substanz weder artspezifisch noch einer der konventionellen Geschlechtsanlockstoffe ist. Es ergeben sich starke Stützen für die Annahme, daß sie ein allgemeines Repellent mit Verteidigungsfunktion darstellt.

     

Genetic and biochemical comparisons of organophosphate resistance between strains of spider mites (Tetranychus species: Acari)

The results of genetic and biochemical studies of resistance to parathion in strains of Tetranychus urticae are presented. Included in the study is the well-known Leverkusen-R strain, as well as two resistant strains from New Zealand. For the toxicological part of the genetic investigation, a topical application technique is employed. Both genetically and biochemically, the resistances of the two independent New Zealand strains appear identical to the Leverkusen resistance, viz., due to the same major dominant gene which lowers the inhibition rate of the cholinesterase enzyme. Comments are made upon the universal significance of this basic resistance mechanism.

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Genetische und biochemische vergleiche der organophosphatresistenz von verschiedenen spinnmilben-stämmen (Tetranychus-species: Acari)

Zusammenfassung Die Ergebnisse genetischer und biochemischer Untersuchungen der Resistenz gegenüber Parathion an Stämmen von Tetranychus urticae Koch werden dargestellt. In die Untersuchung waren sowohl der wohl bekannte Leverkusener R-Stamm als auch zwei resistente Stämme von Neuseeland einbezogen. Im toxikologischen Teil der genetischen Untersuchungen wurde eine topische Applikationstechnik angewendet. Genetisch wie biochemisch scheint die Resistenz der zwei voneinander unabhängigen Neuseeländer Stämme mit der Resistenz des Leverkusener Stammes identisch, d.h. von dem gleichen dominanten Hauptgen verursacht zu sein, welches die Hemmungsrate der Cholinesterase-Enzyme senkt. Bemerkungen über die universelle Bedeutung dieses grundlegenden Resistenzmechanismus werden angefügt.

     

Development of increased irritability to insecticides due to decreased detoxication

Selection of adults of the spotted root maggot Euxesta notata with malathion, by a method in which they could avoid the insecticide, developed a strain in which the flies had an increased irritability to malathion and at the same time an increased susceptibility to it. Similar results were obtained by selection with parathion or with methyl parathion. The selected strains were found to have a lower ability to detoxify malathion by hydrolysis. Selection with dieldrin increased the resistance without changing the irritability, while selection with DDT increased the resistance and decreased the irritability to this insecticide.

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Zusammenfassung Selektion von Fliegen der Wurzelmade Euxesta notata mit Malathion, bei der es den Fliegen ermöglicht wurde, dem Insektizid auszuweichen, ergab einen Stamm, der sich durch eine erhöhte Reizbarkeit und zugleich durch eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Malathion auszeichnete. Selektion mit Parathion oder Methylparathion erbrachte ähnliche Resultate. Die selektionierten Stämme erwiesen sich als weniger aktiv in der Entgiftung von Malathion durch Hydrolyse. Selektion mit Dieldrin steigerte die Resistenz ohne die Reizbarkeit zu verändern, während Selektion mit DDT die Resistenz erhöhte und die Reizbarkeit durch dieses Insektizid verringerte. Diese Ergebnisse deuten Wege an, durch Selektion mit Insektiziden, jenen Typus von Verhaltensresistenz herbeizuführen, der auf einer Änderung der Reaktion gegenüber den erregenden Eigenschaften des Insektizids beruht.

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This work was performed on a grant-in-aid (EMR No. 118) from the Canada Department of Agriculture.     

Biochemical studies on insecticide resistance in Musca domestica

Microsomal metabolism of DDT is more active in housefly strains showing resistance to DDT. Susceptible as well as resistant strains produce two fairly polar metabolites in vitro (metabolites 2 and 3), and a water-soluble metabolite (metabolite 1). Resistance to DDT in one of the strains studied (Fc) is apparently brought about by the production of large amounts of metabolite 1 in vivo and not by DDT-dehydrochlorination. DDT-dehydrochlorination can explain resistance per se in two strains (P₂/sel and DS), but additional degrees of resistance are given in the P₂/sel strain by microsomal enzyme activity. The two strains (Fc and P₂/sel) which employ microsomal oxidative enzymes show induction of microsomal enzymes upon DDT pre-treatment. This enzyme induction by DDT is accompanied by an increase in the rate of incorporation of C¹⁴-labelled uracil into total RNA. It is suggested that cross-resistance between DDT and pyrethrum (with associated resistance to naphthalene) may be related to microsomal enzyme induction.

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Zusammenfassung Der mikrosomale DDT-Stoffwechsel ist stärker bei Hausfliegenarten, die Resistenz gegen DDT aufweisen. Sowohl die empfindlichen wie die widerstandsfähigen Arten bringen in vitro zwei annähernd polare Metabolyte (Metabolyt 2 und 3) und einen wasserlöslichen Metabolyten hervor (Metabolyt 1). Die Resistenz gegen DDT bei einem der untersuchten Stämme (Fc) wird vermutlich durch das Zustandekommen grosser Mengen von Metabolyt 1 in vivo und nicht durch DDT-Dehydrochlorination verursacht. Die DDT-Dehydrochlorination an sich erklärt die Resistenz bei zwei Stämmen, P₂/sel und DS, doch wird die Resistenz bei P₂/sel noch durch mikrosomale Enzymtätigkeit erhöht. Die Stämme Fc und P₂/sel, bei denen mikrosomale Oxydationsenzyme zur Wirkung kommen, weisen nach DDT-Vorbehandlung eine Induktion der mikrosomalen Enzyme auf.Gleichlaufend mit dieser Induktion der Enzyme durch DDT erfolgt eine grössere Aufnahme von C¹⁴-markiertem Uracyl in die RNS. Es wird vermutet, daß die cross-resistance zwischen DDT und Pyrethrum (und gleichzeitiger Resistenz gegen Naphthalin) in Zusammenhang mit der mikrosomalen Enzyminduktion stehen könnte.

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London School of Hygiene and Tropical Medicine.     

Toxicity of Nicotiana gossei domin to Myzus persicae (Sulzer)

Resistance in Nicotiana species to the green peach aphid appears to result from the production of a toxic material produced by the aerial parts of the plant. Materials exuded from the leaf hairs which are transferred to glass micro-beakers are toxic to several species of aphids. The symptoms of such poisoning resemble those of nicotine poisoning, but resistance does not appear to be correlated with the amount of nicotine in the leaf.

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Zusammenfassung Nicotiana-Arten erzeugen einen Stoff, der für die grüne Pfirsichlaus, Myzus persicae und verschiedene andere Blattlausarten giftig ist. Dieser Giftstoff scheint von den Haaren der Pflanzen ausgeschieden zu werden. Er wird von den Blattläusen aufgenommen, während sie über die Pflanzen laufen, und vermutlich durch die Kutikula absorbiert. Wenn man diese Exsudate mit Kamelhaarpinseln von den Blättern resistenter Pflanzen in Mikrobecher überträgt, werden die Blattläuse verschiedener Art getötet, sobald sie in diese Becher gesetzt werden. Die von N. gossei, einer hoch resistenten Art, übertragene Substanz blieb in diesen Behältern wenigstens 28 Tage lang toxisch.Das erste Symptom der Vergiftigung ist eine Lähmung der Hinterbeine. Die beiden anderen Beinpaare werden kurz danach betroffen, sodass sich die Blattläuse nicht mehr aufrecht halten können. Die Endsymptome bestehen in ziemlich raschen, jedoch nicht heftigen Zuckungen der Beine und Antenne. Es scheint keinerlei Beziehung zwischen der Anfälligkeit der Nicotiana-Arten und der Nicotiana tabacum-Sorten durch die Grüne Pfirsichlaus und dem Nikotingehalt der Blätter zu bestehen. Reziproke interspezifische Pfropfungen zwischen resistenten und anfälligen Nicotiana-Arten verursachen keinerlei Veränderungen in der Resistenz von Unterlagen und Reissern.

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The investigation reported in this paper is in connection with a project of the Kentucky Agricultural Experiment Station and is published with the approval of the Director.     

Patterns of insecticide resistance to organo-phosphorus compounds in strains of houseflies from various sources

Four strains of housefly (Musca domestica L.), resistant to organo-phosphorus insecticides, have been maintained in laboratory culture, together with a normal colony. Resistance in one strain had been developed by laboratory selection and in the others by field usage of insecticides followed by laboratory selection. They originated in Denmark, Italy and U.S.A., mainly by the use of parathion, diazinon and malathion respectively. The resistance spectra of these strains were determined by measuring their relative resistance to 14 organo-phosphorus compounds, by a microdrop application test. The strains selected by parathion and diazinon gave rather similar resistant patterns, showing highest resistance to parathion, paraoxon and diazinon and low resistance to malathion. The American strain produced a different pattern with high resistance to malathion and low resistance to parathion, paraoxon and diazinon. It is believed that these two patterns reflect different resistance mechanisms.A detailed comparison of the two European strains revealed more divergence in compounds containing (EtO)₂P-groups than in those with (MeO)₂P—groups.Injection of parathion reduced its resistance level considerably and the resistance to paraoxon on injection was even more reduced.

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Zusammenfassung Vier gegen organische phosphorhaltige Insektizide resistente Stubenfliegen-Stämme wurden zusammen mit einer normalen Kolonie in Laboratoriumkultur gehalten. Die Resistenz des einen Stammes hatte sich durch Selektion im Laboratorium entwickelt, die der anderen durch den Feldgebrauch von Insektiziden und nachfolgender Selektion im Labor. Sie stammten aus Dänemark, Italien und USA, hauptsächlich nach Anwendung von Parathion, Diazinon bzw. Malathion. Die Resistenzspektren dieser Stämme wurden durch Messung ihrer relativen Resistenz gegenüber 14 organischen Phosphorverbindungen mit Hilfe eines Mikrotropfen-Applikator-Tests bestimmt. Die durch Parathion und Diazinon selektierten Stämme ergaben ziemlich ähnliche resistente Eigenschaften; sie zeigten höchste Resistenz gegen Parathion, Paraoxon und Diazinon und niedrige gegen Malathion. Der amerikanische Stamm ergab abweichendes Verhalten mit hoher Resistenz gegen Malathion und niedriger gegen Parathion, Paraoxon und Diazinon. Es wird vermutet, daß diese beiden Typen auf verschiedenen Resistenzmechanismen beruhen.Ein eingehender Vergleich der zwei europäischen Stämme erbrachte größere Unterschiede in Verbindungen mit (EtO)₂P-Gruppen als in solchen mit (MeO)₂P-Gruppen.Injektion von Parathion verminderte seinen Resistenzspiegel beträchtlich und die Resistenz gegen Paraoxon wurde bei Injektion noch mehr reduziert.

     

Stem borer and leafhopper-planthopper resistance in rice varieties

A total of 10,000 varieties, representing the world rice germ plasm collection at the International Rice Research Institute, were evaluated for their resistance to the striped borer, Chilo suppressalis Walker, in field and greenhouse experiments. From these, 20 varieties were recorded as highly resistant. The resistance appears to be non-preference and/or antibiosis in nature. Several plant morphological and anatomical characters have been recorded to be correlated with stem borer resistance. On resistant varieties, the borer larvae suffer high mortality, have a slower rate of growth, and their body-size is smaller than those of the larvae reared on susceptible hosts.The selected resistant varieties have been also used in a hybridization program which sought to combine stem borer resistance with improved plant type and other desirable characters. Several progenies of one such cross between TKM-6 (resistant to borers) and Peta₃ x Taichung (Native) 1 (improved plant type) are particularly promising. They are of improved plant type, resistant to borers, tolerant to the green leafhopper, Nephotettix impicticeps and the brown planthopper, Nilaparvata lugens, and possess some resistance to the tungro virus, bacterial leaf blight, bacterial leaf streak and the local races of the blast disease. They have high yield potentials and fine-quality grains.The screening of about 1,000 rice varieties led to the identification of some varieties with natural resistance to the brown planthopper and to the rice green leafhopper. Resistance to the brown planthopper appears to be due to the presence of a strong repellent or a lack of feeding stimulus in the plants, while resistance to the green leafhopper is due either to the presence of toxic materials or nutritional deficiencies in the plant for the insect.

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Zusammenfassung Eine Gesamtheit von 10000 Varietäten, die beim Internationalen Reis-Forschungs-Institut das Welt-Reis-Sortiment darstellen, wurde auf ihre Resistenz genenüber dem Gestreiften Stengelbohrer, Chilo suppressalis, in Feld-und Gewächshausversuchen geprüft. Unter diesen werden 20 als hochresistent bewertet. Die Resistenz scheint Nonpräferenz-und/oder Antibiosis-Charakter zu haben. Verschiedene morphologische und anatomische Eigenschaften der Pflanzen sollen in Beziehung zur Stengelbohrer-Resistenz stehen. Auf resistenten Pflanzen erleiden die Stengelbohrer-Larven hohe Mortalität, haben eine geringere Wachstumsrate, und ihre Körpergröße ist geringer als die von Larven, welche auf anfälligen Wirten aufgezogen wurden.Die selektierten resistenten Varietäten sind auch in einem Hybridisierungs-Programm benutzt worden, das die Stengelbohrer-Resistenz mit einem verbesserten Pflanzentyp und anderen wünschenswerten Eigenschaften zu verbinden sucht. Verschiedene Nachkommenschaften einer solchen Kreuzung zwischen TKM-6 (resistent gegen Stengelbohrer) und Peta₃ x Taichung (wild) 1 (verbesserter Pflanzentyp) sind besonders vielversprechend. Sie haben einen verbesserten Pflanzentyp, sind widerstandsfähig gegen Stengelbohrer, tolerant gegen die Grüne Zwergzikade, Nephotettix cincticeps und die Braune Spornzikade, Nilaparvata lugens, und besitzen eine gewisse Resistenz gegen das Tungro-Virus, bakteriellen Blattmehltau, bakterielle Blattstreifen und lokale Rassen der Pestkrankheit. Sie haben hohe Ertragspotentiale und gute Kornqualität.Die Prüfung von etwa 1000 Reissorten führte zur Feststellung einiger Varietäten mit natürlicher Resistenz gegen die Braune Spornzikade und die Grüne Zwergzikade. Die Resistenz gegen die Braune Spornzikade scheint auf der Anwesenheit eines starken Repellents oder auf dem Fehlen eines Fraßstimulants in den Pflanzen zu beruhen, während die Resistenz gegen die Grüne Zwergzikade entweder eine Folge der Anwesenheit toxischer Stoffe oder minderer Nahrungsqualität der Pflanze für das Insekt ist.

     

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.

     

Resistance patterns to various organophosphorus insecticides in some strains of houseflies

The susceptibility of one susceptible and six resistant strains of houseflies to 13 organophosphorus compounds was measured with a contact method. Five of the strains had been selected, both in the field and in the laboratory, with diazinon, parathion or malathion. One strain had been strongly selected with -BHC. The susceptibility of the strains is shown in Fig. 1. The BHC selected strain had only a low level of resistance to organophosphates. Higher levels were present in all organophosphate selected strains, each of which exhibited its own characteristic resistance pattern. This indicates that a relatively large number of resistance mechanisms may be present.As resistance to the thiophosphates is of the same order of magnitude as that to their oxygen analogues, it follows that the resistance mechanism is not a slower conversion of the thiophosphates into the phosphates. Resistance to a number of dimethyl compounds is low, and little difference is present between the resistant strains. This resistance is probably brought about mainly by less specific factors. The genetical basis of the low aliesterase content of the phosphate resistant strains is discussed.

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Zusammenfassung Die Empfindlichkeit eines normal-sensiblen und von sechs resistenten Stubenfliegen-Stämmen gegenüber 13 organischen Phosphorverbindungen wurde mit Hilfe einer Kontakt-Methode gemessen. Fünf dieser Stämme waren sowohl im Freiem wie auch im Labor, mit Diazinon, Parathion oder Malathion selektiert worden. Ein Stamm war stark mit -BHC selektiert worden. Die Empfindlichkeit der Stämme ist in Fig. 1 dargestellt. Der mit -BHC selektierte Stamm wies nur eine niedrige Resistenz gegenüber den organischen Phosphorverbindungen auf. Höhere Resistenz wurde in den mit organischen Phosphorverbindungen selektierten Stämmen gefunden; jeder dieser Stämmen zeigte eine eigene, charakteristische Form der Resistenz. Dies deutet darauf hin, daß eine relativ grössere Zahl von Resistenz-mechanismen vorhanden ist.Aus der Tatsache, daß Resistenz gegen die Thioverbindungen und ihre entsprechenden Sauerstoff-Analoge ungefähr gleich groß ist, wird geschlossen, daß eine langsamere Umwandlung in die Phosphate als Resistenz-mechanismus nicht in Betracht kommen kann.Die Resistenz gegenüber einigen Methyl-verbindungen ist gering, und in den einzelnen Stämmen nur wenig verschieden. Diese Resistenz wird wahrscheinlich durch weniger spezifisische Faktoren verursacht. Die genetische Grundlage des niedrigen Ali-esterasen-gehalts in den Phosphat-resistenten Stämmen wird diskutiert.

     

Cross-resistance to a juvenile hormone analogue in wild strains of the housefly

A wild organophosphate-resistant strain of houseflies has an eightfold resistance at LD₅₀ and sixfold resistance at LD₉₀ to a juvenile hormone analogue, isopropyl 11-methoxy-3,7,11-trimethyldodeca-2,4-dienoate. Insecticide resistance in this strain developed after several years using Nexion (bromophos-ethyl). Resistance to both organophosphates and to the juvenoid is caused by factor(s) on chromosome II. In both cases, the effects are synergized by TBTP and sesamex at levels of 1.25 and 2.0 g/fly, respectively. Two other wild organophosphate-resistant strains acquired resistance after prolonged field applications of Metation E 50 (fenitrothion). The factors of resistance to the juvenoid were 2.5 and 1. Lethal effects of juvenoids are caused by specific disturbances of the process of pupal-adult transformation during metamorphosis, which may necessarily be expressed by integumental defects. The degree of morphological effects in the integument caused by the juvenoid in susceptible and resistant strains was analyzed and compared.

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Zusammenfassung Eine nahezu achtfache Resistenz gegenüber einem Analog des Juvenilhormons (Isopropyl 11-methoxy-3,7,11-trimethyldodeca-2,4-dienoat) wurde bei einem organophosphat-resistenten Wildstamm der Stubenfliege gefunden. Die Resistenz gegenüber Insektiziden hat sich bei diesem Stamm nach mehrjähriger Anwendung von Nexion (Bromophos-äthyl) zur Bekämpfung entwickelt. Die Resistenz gegenüber dem Organophosphat und dem Juvenoid wird verursacht durch Faktoren am Chromosom II. In beiden Fällen wirkte TBTP und Sesamex (1,25 bzw. 2,0 g/Fliege) synergistisch. Die beiden anderen untersuchten organophosphat-resistenten Wildstämme erwarben die Resistenz nach längerer Anwendung von Metation E 50 (Fenitrothion) zur Bekämpfung im Freien. Die Resistenzfaktoren gegenüber dem Juvenoid waren 2,5 bzw. 1. Lethale Effekte von Juvenoiden werden durch spezifische Störungen des Prozesses während der Puppe/Adult-Metamorphose verursacht. Der Grad der durch das Juvenoid verursachten morphologischen Wirkungen am Integument wurde bei anfälligen und resistenten Stämmen analysiert und verglichen.

     

Non-stable resistance to demeton-methyl in a strain of Myzus persicae

The progeny of one viviparous aptera from a strain of Myzus persicae which appeared to have become resistant to organophosphorus insecticides, were bred asexually in an environment free from these materials. At approximately the 7th generation, the clone when compared with a susceptible strain had a 25-fold resistance to demeton-methyl. With subsequent generations the resistance gradually declined and within 30 generations from its establishment the clone was no longer resistant.

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Zusammenfassung Die Nachkommen einer viviparen Aptera von Myzus persicae, die offenbar resistent gegen organische Phosphorverbindungen geworden waren, wurden in einer insektizidfreien Umwelt geschlechtslos vermehrt. Ungefähr in der siebenten Generation, wenn der Klon mit einem normalen Stamm verglichen wurde, hatte er eine 25-fache Resistenz gegen Demeton-methyl. Mit weiteren Generationen nahm die Resistenz allmählich ab und 30 Generationen nach seiner Gründung war der Klon überhaupt nicht mehr resistent.

     

Genetics of resistance to insecticides of the SKA strain of Musca domestica I. Location of the main factors responsible for the maintenance of high DDT-resistance in diazinon-selected SKA flies SKA-Fliegen verantwortlich sind

The factors responsible for resistance to diazinon and DDT in diazinon-selected SKA flies are either linked or common to both insecticides. This is why SKA flies are very resistant to DDT, although they have been selected solely with diazinon for over 9 years. DDT-ase (DDT-dehydrochlorinase) which is inhibited by FDMC (bis-(p-chlorophenyl)-trifluoromethyl carbinol) and by WARF-antiresistant (N,N-di-n-butyl-p-chlorobenzene sulphonamide), and low aliesterase are on the V linkage group (Hiroyoshi's numbering system). A resistance factor (R₃) inhibited by sesamex (2-(3,4 methylene dioxyphenoxy) 3,6,9-trioxaundecane) most probably common to DDT and diazinon is on the III linkage group. The third factor is recessive, segregates independently of the other factors and is unaffected by the synergists. It probably confers only moderate resistance to DDT. This factor seems to segregate together with a factor conferring weak resistance to diazinon. DDT-ase occurs in fewer than 20% of the SKA flies. R₃ seems to be the major factor of resistance to DDT in SKA flies. When heterozygous R₃ gives only moderate resistance to DDT.

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Genetik der insektizidresistenz des ska-stammes von Musca domestica L. I. lokalisation der hauptfaktoren, die für die erhaltung hoher DDDT-resistenz in mit diazinon selektierten SKA-fliegen verantwortlich sind

Zusammenfassung Die für Diazinon-und DDT-Resistenz in diazinonselektierten SKA-Fliegen verantwortlichen Faktoren sind entweder gekoppelt oder für beide Insektizide gemeinsam. Dies ist der Grund, warum SKA-Flicgen hochresistent gegen DDT sind, obwohl sie über 9 Jahre lang allein auf Diazinon ausgelesen worden sind. DDT-ase (DDT-dehydrochlorinase), die von FDMC (bis-(p-chlorophenyl)-trifluoromethyl carbinol) und WARF-Antiresistent (N,N-di-n-butyl-p-chlorobenzene sulphonamide) gehemmt wird, und niedere Aliesterase gehören zur Koppelungsgruppe V (Hiroyoshi's Bezifferungssystem). Ein Resistenzfaktor (R₃), der durch Sesamex (2-(3,4 methylene dioxyphenoxy) 3,6,9-tri-oxaundecane) gehemmt wird und wahrscheinlich DDT und Diazinon gemeinsam ist, gehört zur III-Koppelungsgruppe. Der 3.Faktor ist rezessiv, unabhängig von den anderen Faktoren abgetrennt und von den Synergisten unbeeinflußt. Er verleiht wahrscheinlich nur mäßige DDT-Resistenz. Dieser Faktor scheint sich abzusondern, zusammen mit einem Faktor, der eine schwache Resistenz gegen Diazinon überträgt. DDT-ase tritt in weniger als 20% der SKA-Fliegen auf. R₃ scheint der Hauptfaktor der Resistenz gegen DDT bei SKA-Fliegen zu sein. Heterozygot ergibt R₃ nur eine mäßige Resistenz gegen DDT.

     

Two types of sesamex-suppressible resistance in the housefly

In a resistant strain of housefly, Fc, derived from a Danish strain, DDT resistance and most of the diazinon resistance are under the control of the third chromosome. Resistance to both compounds is suppressed by sesamex. These two facts indicate that there is a single mechanism responsible for resistance to these (and many other) compounds. It appears that in this strain DDT is rapidly metabolized and that water soluble products are excreted. This metabolism is blocked by sesamex.A Dutch strain with high resistance to dithion did not show the low aliesterase activity characteristic of most organophosphate-resistant strains. Therefore a resistance mechanism different from that in most other strains was expected. The fact that sesamex can suppress the dithion resistance indicates that a detoxication mechanism that can be blocked by this synergist is responsible for the resistance. The gene for this resistance is on the fifth chromosome.

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Zusammenfassung In einem resistenten Stubenfliegenstamm, Fc, der aus einem dänischen Stamm hervorgegangen ist, wird die DDT-Resistenz und der grösste Teil der Diazinon-Resistenz von dem dritten Chromosom kontrolliert. Die Resistenz gegen beide Verbindungen wird durch Sesamex verringert. Diese beiden Tatsachen zeigen, dass für die Resistenz gegen diese (und viele andere) Stoffe ein einziger Mechanismus verantwortlich ist. Es ergibt sich, dass in diesem Stamm DDT schnell abgebaut wird und dass wasserlösliche Produkte ausgeschieden werden. Dieser Abbau wird durch Sesamex blockiert.Ein holländischer Stamm mit hoher Resistenz gegen Dithion zeigt die für die meisten organophosphatresistenten Stämme charakteristische niedrige Aliesterase-Aktivität nicht. Daher wurde ein anderer Resistenzmechanismus als in den meisten anderen Stämmen erwartet. Die Tatsache, dass Sesamex die Dithionresistenz senken kann, zeigt, dass ein Mechanismus für die Resistenz verantwortlich ist, der durch diesen Synergisten blockiert werden kann. Das Gen für diese Resistenz befindet sich auf dem fünften Chromosom.

     

Feeding behavior of potato aphid affected by glandular trichomes of wild tomato

Mortality of the potato aphid, Macrosiphum euphorbiae (Thomas), on Lycopersicon pennellii (Corr.) D'Arcy and its F₁ hybrid with Lycopersicon esculentum Mill. was significantly greater than that on L. esculentum. Physical entrapment was not the sole mechanism of resistance in L. pennellii since few late instar aphids were found trapped in the sticky glandular exudate of the type IV trichomes; entrapment could, however, affect survival of early instars. Aphid settling on L. pennellii was dramatically less than that on L. esculentum, suggesting that starvation may have contributed to high mortality. Compared to L. esculentum, aphid feeding behavior on L. pennellii and the F₁ was characterized by a delay in the time to first probe, a reduction in the number of probes, and a decrease in the total proportion of time spent feeding. Removal of the glandular exudate of the type IV trichomes from L. pennellii resulted in a decrease in preprobe time and an increase in both the number of probes and the percent of time spent probing. Transfer of glandular trichome exudate of L. pennellii to leaflets of L. esculentum resulted in an increase in resistance as measured by these three parameters.

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Zusammenfassung Die Absterberate der Kartoffellaus, Macrosiphum euphorbiae Thomas, auf Lycopersicon pennellii (Corr.) D'Arcy, sowie auf der Kreuzung L. esculentum Mill. und L. pennellii, war deutlich grösser als auf L. esculentum. Das mechanische Verfangen der Läuse war nicht der Hauptgrund der Resistenz von L. pennellii. Wenige tote Läuse wurden in dem klebrigen Sekret der Typus IV Trichome gefunden. Auf L. pennellii siedelten sich die Läuse in viel geringerer Zahl an als auf L. esculentum. Dies führte zum Schluss, dass Verhungern eine der Ursachen der hohen Mortalität der Läuse war. Im Vergleich zum Saugverhalten auf L. esculentum war das Saugverhalten auf L. pennellii, wie auch auf F₁, durch Folgendes gekennzeichnet 1) Verspätung des ersten Stichversuchs, 2) Verminderung der Stichversuche pro Zeiteinheit und 3) Verminderung des Zeitanteils, der zum Saugen verwendet wurde. Die Entfernung des Sekrets der Typus IV Trichomen auf L. pennellii verursachte 1) eine kürzere Zeitspanne vor dem ersten Stichversuch, 2) eine Vergrösserung der Anzahl Stichversuche pro Zeiteinheit, 3) eine Verlängerung der Saugzeit. Die Uebertragung des Sekretes von L. pennellii auf Blätter von L. esculentum verbesserte deren Resistenz gegen Blattläuse gemessen mit den genannten drei Kriterien.

     

Der Einfluß von Antibiotica auf die Überlebensrate von Mikroorganismen bei tiefen Temperaturen

Zusammenfassung Die Lebendkeimzahl in einer Suspension vonE. coli nimmt bei +4°C langsam zu, nimmt bei-5°C wenig ab und fällt bei-19°C innerhalb von 24 Std stark, während die Verringerung in den folgenden Tagen nur noch gering ist. Streptomycin und Penicillin vermindern in allen 3 Temperaturbereichen die Keimkonzentration in Abhängigkeit von der Antibioticumkonzentration. Subbakteriostatische Konzentrationen von Streptomycin haben bei-19°C eine zusätzliche Wirkung. Die Resistenz der in überbakteriostatischen Antibioticakonzentrationen bei diesen Temperaturen überlebenden Keime ist gegenüber dem Ausgangsstamm weder erhöht noch vermindert. M. pyogenes wird durch die gleichen Temperaturen verhältnismäßig wenig beeinflußt. Auch mehrfach überbakteriostatische Konzentrationen von Penicillin und Streptomycin haben unter diesen Versuchsbedingungen kaum eine Wirkung. Die Resistenz der überlebenden Keime ist gegenüber dem Ausgangsstamm nicht verändert.Die Untersuchungen wurden durch Mittel ermöglicht, die von der Landesversicherungsanstalt Rheinland-Pfalz in liebenswürdiger Weise zur Verfügung gestellt wurden.     

The resistance pattern in a strain of the cocoa capsid (Distantiella theobroma (Dist.)) resistant to BHC

Summary BHC-resistance in the cocoa capsid,Distantiella theobroma, in Ghana was confirmed, and cross resistance found to extend to six other chlorinated hydrocarbons including Thiodan. There was no cross resistance to DDT, Sevin or to the organophosphorus compounds tested.

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Zusammenfassung Die BHC-Resistenz eines Stammes von Kakaowanzen (Distantiella theobroma), der in der Umgebung der Kakao-Versuchsanstalt in Pankese, Ghana, gefunden wurde, wird durch Vergleich mit einem normal empfindlichen Stamm aus New Tafo, Ghana, nachgewiesen. Die Resistenz erstreckt sich auch auf Endrin, Dieldrin, Aldrin, Heptachlor, Chlordan und Thiodan. Bei letzterem was sie besonders hoch, obwohl dieses Mittel in Ghana bisher noch nicht in Anpflanzungen angewandet wurde. Gegenüber DDT war der BHC-resistente Stamm etwas empfindlicher als der normale Stamm aus New Tafo, beide Stämme waren jedoch sehr tolerant gegenüber diesem Insektizid. Gegen Sevin waren beide Stämme gleichmäßig empfindlich. Gegen die organischen Phosphorverbindungen Dibrom, Diazinon, Cidial, Sumithion, Lebaycid und Malathion war keine Resistenz nachweisbar. Bevor die Resistenz auftrat, waren ungefähr 25 Generationen Feldspritzungen ausgesetzt gewesen.

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Work done whilst on secondment at the West African Cocoa Research Institute, Tafo, Ghana.     

Song types in the corn buntingEmberiza calandra: Matching and discrimination

Summary Corn Bunting populations in Central England have 2 song types, during spontaneous singing they are sung approximately equally frequently and in bouts. Playback of song does not elicit song matching. The tendency to approach the source of playback wanes with repeated presentation of song — the birds habituate. The approach response is restored by playback of the other song type (dishabituation) — evidence that Corn Buntings can discriminate between song types. The functional significance of song types and the reason for differences in song type use between British and European populations remain unclear.

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Strophentypen der GrauammerEmberiza calandra: Experimente zur Angleichung und zum Unterscheidungsvermögen

Zusammenfassung Die Populationen der Grauammer in Mittelengland besitzen 2 Strophentypen, die sie beim experimentell unbeeinflußten Singen jeweils in Serien und etwa gleich häufig vortragen. Tonbandvorspiel von Strophen löst keine Angleichung im Strophentyp aus. Die Tendenz, sich der Schallquelle anzunähern, läßt mit wiederholtem Vorspiel desselben Strophentyps nach, d. h. die Vögel gewöhnen sich an ihn (Habituation). Vorspiel des anderen Strophentyps führt dagegen wieder zur Annäherung (Antihabituation). Dies ist ein Beleg, daß Grauammern zwischen Strophentypen unterscheiden können. Die funktionelle Bedeutung der Strophentypen und die Ursache, warum sich britische und zentraleuropäische Populationen in der Verwendung von Strophentypen unterscheiden, bleibt weiterhin unklar.

     

Causes of mortality in the endemic Tilapia of Lake Chilwa (Malawi)

Summary During 1966 and 1967 extensive mortalities of Tilapia shirana chilwae took place in Lake Chilwa, Malawi. By collating field observations and physico-chemical data from the lake with experimental evidence from the laboratory, it has been possible to predict what the most likely causes of mortality of Tilapia might have been.High winds caused bottom erosion in October 1966, and the released mud deoxygenated the water. Total deoxygenation of the water results if the level of suspended matter is raised to 12,860 ppm. Tilapia are able to survive levels of oxygen as low as 0.6 mg/l, but become distressed below this figure.The median lethal alkalinity for T. s. chilwae in artificial lake water is 61.6 meq/l. This concentration was reached in the lake in December 1966, and probably caused further mortalities. T. s. chilwae is remarkably tolerant of high temperature, and this factor alone is unlikely to have caused natural mortalities. Elevated temperatures can cause decreased resistance to low oxygen and high ionic concentrations, however, and the dense blooms of Anaebena may have caused sufficient deoxygenation of the water at night to cause further mortalities. T. s. chilwae is more resistant to high alkalinity and high temperature than T. melanopleura. This undoubtedly reflects the long history of stress in the endemic Tilapia. No doubt the heightened resistance of T. s. chilwae has enabled it to successfully populate L. Chilwa, despite its characteristic instability.

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Zusammenfassung Betrachtliche Mortalitäten des Fisches Tilapia shirana chilwae erfolgte im Chilwa See (Malawi) in 1966 und 1967. Bei der Zusammenfügung von den Beobachtungen am See und den physischchemischen Daten des Sees mit experimentellen Daten aus dem Laboratorium, war es moglich die wahrscheinlichen Ursachen des Mortalitäts festzustellen.Starke Winde verursachten die Erosion des Bodens im Oktober 1966 und der aufgelöste Schlamm entfernte die Sauerstoffe des Wassers. Totale Entfernung des Sauerstoffes folgte als tas Niveau des aufgelösten Materials einen Wert von 12,800 t.p.m. erreichte. Obgleich Tilapia einen so niedrigen Sauerstoffniveau von 0.6 mg/l überleben können fühlen she sich unheimlich unter diesem Wert.Die mediane letale Alkalinitat für T. s. chilwae im künstlichen Seewasser ist 61.6 meq/l. Diese Konzentration wurde im Dezember 1966 im See erreicht und verursachte wahrscheinlich eine weitere Mortalität. T. s. chilwae ist auffällig tolerant hohen Temperaturen gegen-über und es ist unwahrscheinlich dasz these Tatsache allein natürliche Mortalitäten verursacht hat. Dennoch können erhdhte Temperaturen eine abnehmende Resistenz gegen niedrigen Sauerstoff und hohe Ionen-Konzentration verursachen und die dicke Bliite von Anaebena könnte eine genügende Desoxygenation des Wassers in der Nacht veranlasst haben um weitere Mortalitaten zu verursachen. T. s. chilwae zeigt stärkere Resistenz gegenüber hoher Alkalinität und hoher Temperaturen als T. melanopleura. Dieses reflektiert, ohne Zweifel die lange Geschichte von Stress in die endemische Tilapia. Die erhöhte Resistenz des T. s. chilwae, dasz es für these Fische möglich war den Chilwa See zu bevölkern, trotz ihrer charakteristischen Instabilität.

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University of Malawi