Larval diet with a starter phase for mass-rearing Ceratitis capitata: substitution and refinement in the use of yeasts and sugars

Replacing commercial granular sucrose by inexpensive sugar-cane molasses in the finisher bulk phase of the Seibersdorf standard larval diet with starter (SLDS) for Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) had no detrimental effect on larval stage duration, pupal size, pupal recovery from hatched eggs, adult emergence, and adult flight ability. When a low-cost yeast from Cairo replaced Schwechat brewer's yeast in the Seibersdorf standard larval diet without the starter (SLD), all quality measurements except the larval stage duration were improved by 5–10%, the increase found significant for adult emergence and flight ability. When sugar and Schwechat yeast were replaced by molasses and Cairo yeast, respectively, in both starter and finisher phases of the SLDS, all quality measurements except the pupal size were affected negatively, the difference from control found almost always significant for larval stage duration and pupal recovery. When the SLDS diet contained molasses and Cairo yeast, molasses could be reduced in the finisher by 50% with no significant reduction on any of the quality measurements except the pupal size which was reduced by 6%. A similar reduction of Cairo yeast resulted in a significant reduction of both pupal recovery (by 26%) and adult emergence (by 18%). Yeast could be reduced by 50% only when molasses was simultaneously increased by 25%. Finally, in the starter phase of SLDS sodium benzoate or citric acid could be reduced considerably without a significant effect on any of the quality measurements.

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Zusammenfassung Der Ersatz von kommerziell verfügbarem, granuliertem Rübenzucker durch billige Zuckerrohrmelasse in der Endkomponente der in Seibersdorf für die Massenaufzucht von Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) verwendeten Standard-Larven-Diät mit Starter (SLDS) hatte keine negativen Auswirkungen auf (i) die Dauer des Larvenstadiums (ii) die Größe der Puppen (iii) die Entwicklung der Puppen nach dem Schlüpfen sowie auf (iv) die Entwicklung und (v) die Flugfähigkeit erwachsener Fruchtfliegen. Desgleichen führte ein Ersatz von Schwechater Brauhefe durch billige Hefe aus Kairo in der standardisierten Seibersdorfer Larvendiät ohne Starter (SLD) zu einer 5–10% igen Verbesserung der bewerteten Qualitätsparameter mit Ausnahme der Dauer des Larvenstadiums; die Entwicklung und Flugfähigkeit erwachsener Fliegen war zudem signifikant verbessert.Bei Ersatz von Zucker und Schwechater Brauhefe durch Melasse bzw. Hefe aus Kairo sowohl in der Starterphase als auch in der Endkomponente der SLDS wurden alle bewerteten Qualitätskriterien mit Ausnahme der Größe der Puppen negativ beeinflußt; signifikant verschlechterte Werte zu den Kontrollen traten insbesonders bei der Dauer des Larvenstadiums und der Entwicklung der Puppen auf. Enthielt dagegen die SLDS-Diät Melasse und Hefe aus Kairo, so konnte der Melasseanteil in der Endkomponente der Diät ohne signifikante negative Auswirkungen auf die Qualitätskontrollmerkmale um 50% verringert werden; nur die Größe der Puppen war um 6% reduziert. Eine gleich große Verringerung des Anteils an Kairohefe führte zu einer signifikanten Reduktion der Entwicklung der Puppen (um 26%) und der Entwicklung erwachsener Fliegen (um 18%). Hefe aus Kairo konnte nur dann um 50% vermindert werden, wenn der Melasseanteil gleichzeitig um 25% erhöht wurde.Letztendlich konnte Natriumbenzoat oder Zitronensäure in der Starterphase der SLDS ohne significante Auswirkungen auf die bewerteten Qualitätskriterien wesentlich reduziert werden.

     

Mass rearingCeratitis capitata: reuse of the finisher larval diet

The standard finisher larval diet used at Seibersdorf for rearing the Mediterranean fruit fly,Ceratitis capitata (Wiedemann), was reused following autoclave heat-treatment to kill larvae or pupae remaining from its first use. Only when the spent diet was mixed with water (about 40% of final diet, w/w) to reconstitute fresh-diet texture, and combined with fresh starter, a similar, but still inferior in respect to larval duration and pupal recovery and size, to the fresh finisher diet production of flies was achieved. Enrichment of the autoclaved spent finisher with small quantities of nutrients gave inconclusive results. Although spent-diet pupae were significantly smaller than fresh-diet control pupae, their adults survived significantly longer than control adults.

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Zur massenaufzucht vonCeratitis capitata: die wiesderverwendung der endkomponente der larvendiät

Zusammenfassung Die in Seibersdorf zur Aufzucht der Mittelmeerfruchtfliege,Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae), verwendete Standardendkomponente der Larvendiät konnte nach Abtötung der von der Erstverwendung verbliebenen Larven oder Puppen mittels Autoklavensterilisation wiederverwendet werden. Eine zur frischen Kontrolldiät vergleichbare, jedoch bezüglich der Länge des Larvenstadiums, der Entwicklung der Puppen nach dem Schlüpfen sowie der Größe der Puppen noch immer schlechtere Fliegenproduktion wurde erreicht, wenn die wiederverwendete, autoklavierte Diät mit Wasser (ca. 40% der Enddiät, w/w) zwecks Rekonstitution zur frischen Diättexture gemischt und mit frischem Starter kombiniert wurde. Eine Anreicherung der wiederverwendeten Diätendkomponente mit geringen Mengen von Nährstoffen ergab keine schlüssigen Resultate. Obwohl Puppen der wiederverwendeten Diät signifikant kleiner als Puppen der Frischdiät-Kontrolle waren, überlebten deren Erwachsene signifikant länger als die Erwachsenen der Kontrolle.

     

Host specificity of trail marking to foliage by eastern tent caterpillars, Malacosoma americanum

The recruitment trail marking behavior of eastern tent caterpillars (Malacosoma americanum Fabr.) was modified by rearing them on plants which they do not usually attack in nature. Caterpillars reared on one of two nonhosts (Prunus avium (L.) L. or Quercus coccinea Muenchh.) marked pheromone trails to foliage of their rearing plant, whereas caterpillars reared on a natural host plant (Prunus serotina Ehrh.) did not mark trails to nonhost foliage. Caterpillars preferred host to nonhost foliage, regardless of their rearing history. The degree of trail marking was correlated with suitability of foliage for larval growth. The results indicate that trail marking behavior is a response to relative rather than absolute food quality, but that preference behavior is more rigidly programmed to favor the optimal food.

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Zusammenfassung Das Rekrutierungs-Spurmarkierungsverhalten von Malacosoma americanum Fabr. wurde durch die Zucht der Raupen auf Nichtwirtspflanzen modifiziert. Die Bevorzugung der Wirtspflanze jedoch wurde nicht verändert. Das Spurmarkierungsverhalten wurde im Laboratorium quantifiziert, indem die Zahl der markierten Abschnitte eines Kartonstreifens gezählt wurde, auf dem die Raupe von einem Ende zum andern kroch. Das Präferenzverhalten wurde geprüft, indem Blattscheiben von Wirts-und Nichtwirtspflanzen an einem Ende des Kartonstreifens befestigt wurden. Die Raupen markierten Spuren zu Nichtwirtspflanzen (Prunus avium oder Quercus coccinea) nur, wenn sie darauf gezüchtet worden waren. Andererseits war die Spurmarkierung auf Wirtspflanzen (Prunus serotina) hin intensiv unabhängigig von der Art der Zucht. Ebenfalls unabhängig von der Aufzucht war die Bevorzugung von P. serotina vor Nichtwirtspflanzen in Wahlversuchen. Präferenz und Spurmarkierung waren korreliert mit der Eignung der Blätter für Raupenwachstum. Die Resultate zeigen, dass das Spurmarkierungsverhalten mehr eine Reaktion auf relative als auf absolute Futterqualität ist, dass jedoch Präferenz strenger auf optimales Futter programmiert ist.

     

The interaction of the female ambrosia beetle, Xyleborus ferrugineus (Coleoptera: Scolytidae), with her eggs in relation to the morphology of the gallery system

The behavior of the female ambrosia beetle, Xyleborus ferrugineus, was studied in relation to the morphology of its gallery system and to the location of eggs within the system as constructed in an artificial medium. Females first excavated main and branch galleries, and branch cells were added just prior to, and after, the onset of oviposition. The branch cell was the most common location of eggs. The presence of an egg at any location in the gallery system usually increased the frequency of stops by the female. However, at branch cells this frequency was the same with and without eggs. Females did not spend significantly greater time in areas where eggs were present than where eggs were absent. These results are discussed in relation to the functional morphology of scolytid galleries and to the interactions between the female and her eggs.

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Zusammenfassung Es wurde untersucht das Verhalten des Weibchens von Xyleborus ferrugineus in Beziehung zur Morphologie seines Galeriesystems und zur Lage der Eier in dem System, welches in einem künstlichen Medium in Reagenzgläsern gebildet wurde. Vier wichtige morphologische Plätze innerhalb des Galeriesystems wurden gefunden: Seitenkammern, Gabelung von Galerien, Kopfende einer Galerie und Glasende (d.h. wo eine Galerie nicht mehr an der Glasinnenwand weiterführt, sondern sich ins Medium wendet). Weibchen höhlen zunächst Haupt- und Zweiggalerien aus; Seitenkammern werden kurz vor sowie nach dem Einsetzen der Eiablage hinzugefügt. Die Seitenkammern waren der häufigste Platz für die Eier. Die Gegenwart eines Eies an einem Platz im Galeriesystem erhöhte gewöhnlich die Häufigkeit der Stops der Weibchen (definiert als Anhalten und/oder Wechsel der Richtung ihrer Bewegung). Bei Seitenkammern war jedoch diese Häufigkeit die gleiche mit und ohne Eier. Weibchen blieben nicht signifikant länger an Stellen, wo sich Eier befanden als wo keine Eier waren.Die Seitenkammern schienen die Funktion, wiewohl nicht die Struktur der klassischen Scolytiden-Brutkammer zu haben. Die Ergebnisse werden diskutiert in Hinsicht auf die funktionelle Morphologie der Scolytidengalerien und auf die Wechselwirkungen zwischen Weibchen und ihren Eiern.

     

Ultrastructure of the prothoracic gland of variously aged female pupae of Xyleborus ferrugineus and associated ecdysteroid titers

Summary The prothoracic glands of female pupae of Xyleborus ferrugineus at three ages (0-h, 48-h and 72-h-old) were examined for ultrastructural changes that correlate with high titers of ecdysteroids in the entire pupa.In all three ages, the prothoracic gland cells appear compact with a prominent nucleus. Lysosome-like structures with concentrically oriented internal membrane are observed in both 0-h and 72-h-old gland cells. Mitochondria are abundant in the glands of both ages, and rough endoplasmic reticulum is relatively sparse. Numerous microtubules are present in the prothoracic gland cells of 48-h-old female pupae that contain relatively high titers of ecdysteroids. Rough endoplasmic reticulum also is especially abundant at this age of the pupa. Ecdysone titers, estimated by the radioimmunoassay method (RIA), were 161.04±22.61 pg/mg, 704.25±69.02 pg/mg and 298.72±26.80pg/mg body weight in 0-h, 48-h and 72-h-old female pupae, respectively.This research was supported by the College of Agricultural and Life Sciences, University of Wisconsin, Madison; and in part by research grants No. RR-00779, Division of Research Resources, and No. AG-01271, Institute on Aging, of the National Institutes of Health; and No. PFR 77-08279 from the National Science Foundation to D.M.N.We thank especially Jon Gundersen and Steven Schnurrer for extensive and invaluable technical assistance during this research     

Effects of gamma radiation on the postembryonic stages of a dermestid beetle, Anthrenus vorax waterhouse

The postembryonic stages of Anthrenus vorax proved to be susceptible to doses of 5, 10, 15 and 20 k rad. Pupation was more or less completely inhibited, but some larvae pupated after repeated moults, reduction in size and regrowth, and emerged as normal adults. Percentage of successful moults decreased with increasing doses.At lower doses, more last-stage larvae died in the prepupal stage; at higher doses, larval mortality was higher. Radiation of the early prepupa hampered the pupal moult, that of the late prepupa did not, but produced certain malformations in the adult.In the pupal stage, the later the pupa was radiated, the less susceptible it was, radiation during the first 3 days after pupation being more harmful than later. Pre-emergent adults and pupae of 5 and 6 days old were exposed to different doses of radiation. Data on the fecundity and fertility of various mating combinations of irradiated and non-irradiated males and females are presented and discussed.

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Zusammenfassung Die postembryonalen Stadien von Anthrenus vorax erwiesen sich gegen Strahlendosen von 5, 10, 15 und 20 k rad als empfindlich. Die Verpuppung war mehr oder weniger vollständig gehemmt, jedoch verpuppten sich einige wenige Larven nach wiederholten Häutungen, Größen-rückgang und erneutem Wachstum und schliipften als normale Adulte. Der Prozentsatz erfolgreicher Häutungen verringerte sich mit ansteigenden Dosen.Bei niederen Dosen starben die älteren Larven vor allem im Präpuppenstadium; bei höheren Dosen war ihre Larvensterblichkeit höher. Bestrahlung im frühen Präpuppenstadium hemmte die Puppenhäutung, im späten Puppenstadium dagegen nicht, verursachte dann aber gewisse Mißbildungen bei der Imago.Das Puppenstadium war gegenüber der Bestrahlung um so weniger empfindlich, je später die Puppe bestrahlt wurde. Während der ersten drei Tage nach der Verpuppung wirkte die Bestrahlung schädlicher als danach. Schlüpfreife Käfer und 5–6 Tage alte Puppen wurden verschiedenen Strahlendosen ausgesetzt. Es werden Angaben über Zeugungsfähigkeit und Fruchtbarkeit verschiedener Paarungskombinationen bestrahlter und unbestrahlter Männchen und Weibchen gemacht und besprochen.

     

Ecdysteroids in nemerteans: Presence and physiological role

Ecdysteroids were detected in the phylum Nemertea and their physiological role was studied. Radioimmunoassay (RIA) measurements showed ecdysteroid concentrations ranging from 1–47 pg/mg wet weight in several nemertean species from the orders Palaeonemertea, Heteronemertea, and Hoplonemertea. High-performance liquid chromatographic (HPLC) analysis of Paranemertes peregrina displayed peaks of RIA activity with retention times similar to those of authentic ecdysone and 20-hydroxyecdysone standards. Fluctuating ecdysteroid titers were observed in the various life stages of Carcinonemertes errans with the highest concentrations (47 pg/mg wet weight) found in gravid females. RIA of HPLC fractions of Carcinonemertes errans eggs indicated the presence of ecdysteroids (105 pg/mg wet weight). Alterations in the growth of juvenile, male, or female C. errans were not observed when the worms were exposed to 10^–7. 10^–6, or 10^–5 M 20-hydroxyecdysone. However, the eggs of C. errans appeared to be stimulated by 20-hydroxyecdysone. Shorter hatching times were observed in the egg strings exposed to hormone (10^–7 to 10^–5 M) compared to sea water and cholesterol (10^–11 and 10^–9 M) controls. Possible physiological roles and the evolutionary significance of ecdysteroids in nemerteans are discussed.     

Use of nitrogen and chilling in the production of radiation-induced sterility in the tsetse fly Glossina morsitans

Male pupae of Glossina morsitans were irradiated at the very late pupal stage at which females had already emerged. By the use of nitrogen and/or cooling stimulated emergence from the treated pupae could be postponed for several hours after irradiation, which would be advantageous in a sterile male project. The male survival and fertility after various doses given in nitrogen or warm or cold air were compared and it was found that a specified level of fertility could be achieved with better survival if nitrogen was used rather than air. The likely population-suppressing effect of releases of males after various possible treatments was computed, and it was concluded that a dose in nitrogen which gives incomplete sterility would be the most efficient.

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Zusammenfassung Puppen von Glossina morsitans wurden zur Sterilisierung bestrahlt. Es wurde ein Zeitpunkt ausgewählt, an dem fast alle weiblichen Fliegen schon geschlüpft waren, so daß nahezu ausschließlich die Männchen bestrahlt wurden. Eine Bestrahlung bei 20° C stimulierte das Schlüpfen der Fliegen. Wurde die Bestrahlung dagegen bei +2° in Luft oder Stickstoffatmosphäre vorgenommen, so konnte das Schlüpfen bis zum Wiedererwärmen verhindert werden. Diese Methode kann für Versuche im Freiland von großem Nutzen sein.Die Überlebens- und Sterilitätsrate wurden nach verschiedenen Bestrahlungsdosen in Stickstoffatmosphäre, in warmer oder kalter Luft verglichen.Wenn auch die Bestrahlung der Männchen vor dem Schlüpfen aus den Puppen mit einer bestimmten Dosis in Stickstoffatmósphäre zu einem geringeren Sterilitätsgrad führt, als die gleiche Bestrahlung in Luft, so liegt der Vorteil dieses Verfahrens jedoch in einer erheblich höheren Überlebensrate der sterilisierten Fliegen. Es kann damit jeder Sterilitätsgrad bei besserer Überlebensrate erzielt werden.Am rechnerischen Beispiel wird gezeigt, daß eine höhere Überlebensrate der sterilisierten Männchen für die Verminderung der Population von größerer Bedeutung ist, als der erzielte Sterilitätsgrad. Daher erscheint es günstiger, eine Bestrahlung in Stickstoffatmosphäre vorzunehmen.

     

Changes in the carbohydrate content during the metamorphosis of different castes of Formica polyctena (Hymenoptera: Formicidae)

In males, females, and workers of the red wood ant, F. polyctena, changes in glucose, trehalose and total carbohydrates have been studied histologically, chromatographically and colorimetrically. On the basis of these changes, the metamorphic instars have been divided into eight different stages. Besides the identified sugars an unknown sugar, probably an oligosaccharide, has been demonstrated. The carbohydrate content of the workers is highest. All three castes store polysaccharides preponderantly in the larval stages; these are mobilised after spinning (cocoon formation). In all three castes the curve for trehalose shows two peaks with a minimum during the pupal moult. The trehalose level is significantly higher in the workers than in the sexuals. The glucose level in the sexuals reaches a maximum in the first half of the pupal phase, whereas in workers it falls gradually till the emergence of the adult. No definite correlation could be found between the glucose and trehalose curves. In the workers the increase of the total carbohydrate content after the pupal moult is caused by the increase of polysaccharides.

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Zusammenfassung Bei Männchen, Weibchen und Arbeiterinnen der Roten Waldameise Formica polyctena wurden die Veränderungen im Gehalt an Glukose, Trehalose und Gesamtkohlenhydraten histologisch, chromatographisch und kolorimetrisch ermittelt. Hierzu wurden die Metamorphosestadien in acht verschiedene Entwicklungsstufen eingeteilt. Außer den identifizierten Zuckern wurde ein unbekanntes Oligosaccharid gefunden. Der relative Kohlenhydratgehalt ist bei Arbeiterinnen am höchsten. Alle drei Morphen speichern Polysaccharide vorwiegend in Larvenstadien, die nach dem Einspinnen mobilisiert werden. In allen drei Kasten zeigt die Trehalosekurve zwei Maxima und ein Minimum während der Puppenhäutung. Der Trehalosegehalt ist in Arbeiterinnen deutlich höher als in Geschlechtstieren. Der Glukosegehalt erreicht in Geschlechtstieren ein Maximum in der ersten Hälfte der Puppenphase, während er in Arbeiterinnen bis zur Imaginalhäutung allmählich absinkt. Zwischen dem Verlauf der Glukoseund Trehalosekurve konnte keine nähere Beziehung gefunden werden. Der beobachtete Anstieg der Gesamtkohlenhydrate nach der Puppenhäutung der Arbeiterinnen ist durch eine Erhöhung der Polysaccharide bedingt.

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Supported by Deutsche Forschungsgemeinschaft     

Egg and pupal development of Spilosoma lubricipeda in controlled temperatures

Eggs and post-diapause pupae of S. lubricipeda were exposed to temperatures fluctuating on a 12-hour cycle. The fluctuations were of different amplitudes about several mean temperatures. Rate of development increased with amplitude of fluctuation at means of 10° and 12°C, but not at 15°. The threshold for eclosion was just above 10° for the eggs and just below 10° for the pupae. Eggs developed at temperatures below the threshold for eclosion. Daily patterns of the emergence of moths from the pupae were recorded.

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Zusammenfassung Eier und Postdiapause-Puppen von S. lubricipeda wurden in einem 12-Stunden-Zyklus Wechseltemperaturen ausgesetzt. Die Schwankungen hatten bei gleichem Mittel verschiedene Amplituden. Die Entwicklungsrate stieg bei Mitteltemperaturen von 10° und 12° mit der Amplitude, jedoch nicht bei 15°. Die Schwellentemperatur für das Schlüpfen aus dem Ei lag ungefähr bei 10°, für das Verlassen der Puppen etwas unter 10°. Bei Eiern wurde unterschwellige Entwicklung gefunden. Der tägliche Verlauf des Falterschlupfes aus den Puppen wurde registriert. Der Hauptschlupf hatte die Tendenz, auf den wärmsten Teil des Tages zu fallen, gleichgültig ob dieser im Licht oder im Dunkeln eintrat. Für Ei-und Puppenentwicklung werden die erforderlichen Temperatursummen angegeben. Jedoch wird der Wert von Temperatursummen zur Vorhersage der Insektenentwicklung im Freiland in Frage gestellt.

     

Ecdysteroid levels and integument changes in post-embryonic stages of Anastrepha suspensa

Ecdysteroid levels in larvae and pupae of Anastrepha suspensa (Diptera: Tephritidae) were measured by radioimmunoassay. These levels were correlated with histological changes throughout the development of the post-embryonic stages. Ecdysteroid levels increase rapidly throughout the last-larval instar and on the last day of this stage are 283 pg equivalents of 20-hydroxyecdysone per insect (14.5 ng/g) when wandering behaviour is initiated. At the end of this period the puparium is formed and within 24 h, the ecdysteroid rises to its highest peak (625 pg equivalents of 20-hydroxyecdysone/insect). Larval-pupal apolysis is initiated within 24 h later and the pupal cuticle is then secreted. Two days later, the ecdysteroids reach their lowest levels (75 pg equivalents of 20-hydroxyecdysone/insect or 0.6 ng/g) and most of the larval fat body and other tissues have been histolysed. In 5- to 10-day old pupae ecdysteroid levels again increase and remain relatively high throughout. During this period the larval epidermis is replaced by imaginal epidermis, imaginal discs begin to proliferate and the adult cuticle is secreted. Ecdysteroid levels finally fall 2 days prior to adult emergence. HPLC determinations indicate that 20-hydroxyecdysone is the predominant free ecdysteroid, and along with ecdysone, is readily detectable in all postembryonic stages of this species. An unusually high and unexplained peak of 20-hydroxyecdysone occurs in the pharate adult. This peak probably consists of ecdysone metabolites with retentions similar to that of 20-hydroxyecdysone and to which the antiserum is sensitive.     

Energy relationships between larvae of Phaedon cochleariae (Coleoptera; Chrysomelidae) or Plutella maculipennis (Lepidoptera; Plutellidae) and radish or turnip plants

Calorific values per gram of freeze-dried leaves, roots, pupae and larval faeces were used to convert dry weights of plants and insects into measurements of energy content. The decreased yield, or loss of energy, of plants resulting from injuries to leaves caused by a single insect during its larval life differed considerably between each of the four possible combinations of insect and plant, being 0 to 22 times the energy content of the leaf tissue eaten by the larva and 0 to 76 times the energy content of the pupa.

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Zusammenfassung Der Kalorienwert je Gramm gefriergetrockneter Blätter und Wurzeln von Rettich-und Rübchen-Pflanzen wurde bestimmt. Er betrug mit Ausnahme für Rettich-Wurzeln (3.32 kcal/g) ungefähr 4 kcal/g. Die Kalorienwerte für gefriergetrocknete Puppen von Phaedon cochleariae bzw. Plutella maculipennis lag bei etwa 6 kcal/g.Der Energieverlust, der an den Pflanzen bis zur Ernte durch den Fraß eines einzelnen Insekts während seines Larvallebens verursacht wird, wurde für jede der möglichen Kombinationen von Pflanze und Schädling berechnet. Plutella verringert den Ertrag der Rübchen nicht, aber andererseits betrug der Verlust von Blatt-und Wurzelgewebe zwischen dem 12-und 22-fachen des Energiegehalts der durch das Insekt zerstörten Blattgewebe und das 45-bis 76-fache des Energiegehalts der Puppe.

     

Competition between larvae of Ips typographus

A series of laboratory experiments were conducted to provide parameters for a simulation model for Ips typographus L. (Coleoptera, Scolytidae). This model illustrates larval competition and predicts brood survival in bolts. Brood survival depended upon larvae attaining a weight of at least 1.6 mg dry weight. The pattern of larval foraging in a bolt is hypothesized to be regulated by mutual avoidance among larvae. An analytical solution is presented for the construction of the pattern of larval paths originating from a single maternal gallery.

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Zusammenfassung Die Konkurrenz zwischen Larven des Borkenkäfers Ips typographus L. in Rundhölzern von Picea abies Karsten wurde im Laboratorium studiert. Um die Annahme zu testen, dass die Mortalität bei Borkenkäferlarven hauptsächlich von Futterkonkurrenz stammt, wurden die Parameter dieses Vorgangs geschätzt, die Zahl der Überlebenden vorausgesagt und verglichen mit der tatsächlichen Zahl Überlebender in jedem Rundholz. Die erforderlichen Voraussagen wurden mit dem Simulationsmodell von De Jong & Saarenmaa (1985) gemacht. In diesem Modell wird angenommen, dass die Larven Futter aufnehmen, in dem sie sich in der zweidimensionalen Rindenschicht bewegen und dass sie sterben oder sich vorzeitig in untergewichtige Käfer verwandeln, wenn sie in ein Gebiet gelangen, dessen Futter erschöpft ist.Es wurde geschlossen, dass der wichtigste Aspekt der Larvenbewegung im Hinblick aufs Überleben das gegenseitige Ausweichen ist. Die Muster der Larvengänge, wie sie aus einem Muttergang aufgrund gegenseitigen Ausweichens entstehen, wurden berechnet; sie stimmten sehr gut überein mit den beobachteten Mustern.Das Wachstum und das Überleben wurden in separaten Versuchen untersucht. Es wurde gezeigt, dass vorzeitiger Entwicklungsabschluss als Folge von Nahrungsknappheit eintritt. Das Überleben hängt davon ab, ob die Larve genug Futter zum Verpuppen erhalten hat. Dass die Larve eine bestimmte Grösse erreicht (Wachstum), war proportional zur Bewegung über eine bestimmte Distanz in der Rindenschicht. Unter den Versuchsbedingungen nahm das potentielle Trockengewicht der Puppen um 0,08 mg zu mit jedem mm Larvengang. Die minimale zur Verpuppung erforderliche Futtermenge war 20 mm Ganglänge, was proportional zu 1,6 mg Puppentrockengewicht ist.Aus diesen Resultaten wird geschlossen, dass Futterkonkurrenz die hauptsächliche Mortalitätsursache unter Larven von I. typographus in Rundhölzern im Laboratorium ist. Zudem wurde das Simulationsmodell erfolgreich überprüft; deshalb scheint es, dass Futterkonkurrenz entsprechend der vorigen Hypothese erfolgt. Die Annahme scheint vertretbar, dass dieser letzte Schluss auch für I. typographus unter natürlicheren Bedingungen zutrifft.

     

The bimodal termination of diapause in the laboratory by Hyalophora cecropia

The emergence curve of wild Hyalophora cecropia or of a strain selected for emergence with the early mode was bimodal if the pupae were conditioned (= diapause-ending processes) in an outdoor insectary or in a 6° incubator. When pupae were periodically brought indoors during the winter, the time required for emergence gradually decreased and the emergence curve gradually became bimodal. The duration of the photophase had no apparent effect either during conditioning or pharate adult development.

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Zusammenfassung Puppen von Hyalophora cecropia (L.) wurden konditioniert (= Diapausebeendigung) und zwar in einem Freilandinsektarium bei Aussentemperaturen und bei drei unterschiedlichen Tageslängen (natürlich, Kurztag, Langtag). In regelmässigen Abständen wurden solche Puppen während des Winters zu 25° und Langtag verbracht. Mit zunehmender Konditionierung wurde die für das Falterschlüpfen erforderliche Zeit allmählich kürzer und die Schlüpfkurve allmählich zweigipflig. Die während der Konditionierung herrschende Tageslänge hatte keinen merklichen Effekt. Auch die Tageslänge nach der Konditionierung (bei 25°) hatte keinen erkennbaren Einfluss auf die Schlüpfkurve. Puppen einer Rasse, die für das Schlüpfen im ersten Maximum selektioniert worden waren, hatten eine zweigipflige Schlüpfkurve und zwar nach Konditionierung im Freilandinsektarium oder im 6°-Schrank. Die spätschlüpfende Gruppe braucht eine zusätzliche Konditionierung, wenn die frühschlüpfende Gruppe voll konditioniert ist. Es gibt Anzeichen dafür, dass das zusätzliche Erfordernis eine ausreichende Temperatursumme über einem unbekannten Temperaturminimum ist.

     

Observations on the rate of growth and disruption of moulting in the larvae and pupae of Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera, Tenebrionidae) at sub-threshold temperatures

When Tribolium castaneum is grown at 20° and 70% R.H., most individuals attain the adult form but are unable to free themselves from the pupal skins. Pupae bred at 30° will become normal adults at 20° but they do not emerge as adults at 17.5° unless they spend 2 days or more at 30°. Exposure for more than 3 weeks to 15° is fatal, usually because of failure in the sloughing of the pupal cuticle. Young larvae moved from 30 or 25° to 15° die if they are close to moulting and prepupae yield distorted adults because of moulting failures. Freshly hatched larvae are killed by 56 days at 17.5° and by 14 days at 15°, but many half grown larvae survive 84 and 28 days respectively at these temperatures. Exposure of prepupae to 17.5° for 28 days, to 15° for 21 days, to 10° or 5° for 7 days inhibits the pupal moult of some individuals although development to adult proceeds inside the larval skin. Normal growth and development of larvae proceeds for 42 days at 17.5° and of pupae for 21 days at 15° C. Development of pupae at 15° continues for at least 36 days but the adults formed are distorted by entanglement with the partially sloughed pupal exuviae. Compared with 30°, the rates of pupal growth are reduced 18 times at 15°, 5 times at 17.5° and 3 1/2 times at 20°, and those of larval growth by 12 times at 17.5° and by 4, 6 and 10 times over successive 28 day periods at 20°. Larval growth persists only a few days at 15°.

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Zusammenfassung Kleine Gruppen isolierter Individuen von Tribolium castaneum wurden mit entsprechendem Futter in verschiedenem Alter, von frisch geschlüpften Larven bis zu mittleren Puppenstadien, für bestimmte Zeitintervalle Temperaturen von 20, 17,5, 15, 10 und 5° C ausgesetzt. Die Insekten wurden bei 30° und 70% rel. Luftfeuchtigkeit gezüchtet und nach dem Versuch gewöhnlich wieder in diese Umgebung zurückgebracht. Die schärfsten Versuchsbedingungen töteten alle Versuchstiere, die mildesten keine. Mittlere Bedingungen töteten nur junge, häutungsreife Larven oder verursachten bei Präpuppen und Puppen eine Reihe von Häutungsstörungen, die gewöhnlich tödlich waren. Einige Larven verpuppten sich, ohne zum Abstreifen der Larvenhaut befähigt zu sein, und die Imagines hatten in verschiedenem Umfange Schwierigkeiten beim Abwerfen der Puppenhaut. Die meisten dieser Erwachsenen waren zu verstrickt, um lange leben zu können. Die schwächsten, behindernden Mißbildungen bestanden in gedehnten Hinterflügeln und aufgeblähten Elytren. T. castaneum kann sich bei konstant 20° und 70% rel. Luftfeuchtigkeit verpuppen, aber —wenn überhaupt — vermögen sich bei dieser Temperatur nur wenige zu lebensfähigen Erwachsenen zu entwickeln, es sei denn, sie werden nach 30° überführt. Bei 30° gebildete Puppen können bei 20° als Erwachsene schlüpfen, aber bei 17,5° mißlingt den meisten normaler Schlupf, außer die Puppen waren bereits 3 Tage alt. Eben gebildete Puppen werden durch 15 Tage bei 15° nicht geschädigt, aber nach 21–30 Tagen schlüpfen die meisten Erwachsenen mit gedehnten Hinterflügeln. Längere Einwirkung, bis zu 42 Tagen, verursachte heftigere Verzerrungen und 56 Tage waren tödlich. Bei 15° tritt nur eine sehr langsame Puppenentwicklung ein.Wenn Larven aus 30° in einem Alter von 7 oder weniger Tagen konstant 20° ausgesetzt werden, entwickeln sich keine normalen Imagines, bei 8–12 Tage alten bilden sich normale Erwachsene, während 13 Tage alte Larven wieder mißgebildete Erwachsene ergeben. Werden Larven verschiedenen Alters 15° ausgesetzt, so ist die Sterblichkeit bei frühen Larvenstadien, die kurz vor der Häutung stehen, groß. Ebenso führt die Einwirkung auf Präpuppen zur Störung der Imaginalhäutung.Frisch geschlüpfte Larven entwickeln sich nach 42 Tagen bei 17,5° normal, jedoch sind 56 Tage für fast alle verhängnisvoll. Die Entwicklungsperioden der Larven lassen vermuten, daß bei dieser Temperatur etwa 42 Tage lang ein gewisses Wachstum erfolgt. Etwa 14 Tage bei 15° und 7 Tage bei 5° tötet alle frisch geschlüpften Larven. Halbwüchsige Larven werden durch 21 Tage bei 15° getötet, jedoch starb keine bei der Einwirkung von 17,5° für weniger als 84 Tage.Werden große Larven für nur 21 Tage 15° oder für 7 Tage 10 oder 15° ausgesetzt, so verpuppen sich einige oder alle anormal ohne Abstoßung der Larvenhaut. Einige der nach 28tägiger Behandlung mit 17,5° gebildeten Puppen ergaben gestörte Erwachsene und die 56 Tage ausgesetzten blieben bei der Imaginalreife innerhalb der Puppenhaut in der Verpuppungslage stecken, während die meisten der nach Einwirkung von 15 und 10° gebildeten Puppen normale Imagines ergaben.

     

Use of a juvenile hormone analogue against the fall webworm, Hyphantria cunea

Administration of 0.1–100 g of ethyl 11-chloro-3,7,11-trimethyl-2-dodecenoate to lastinstar larvae of Hyphantria cunea that have not initiated cocoon spinning induces development of superlarvae and larval-pupal intermediates. The superlarvae continue feeding and a few of them eventually pupate, but all the intermediates die soon after ecdysis. Spraying of 0.0005–0.5% emulsions of the compound affects the development of Hyphantria under field conditions. As many as 80% of the insects fail to pupate after spraying with 0.5% emulsion and nearly 60% of the insects are affected after spraying 0.05% emulsion. The treatment of larvae with the juvenile hormone analogue seems to have little effect on the development of parasites of Hyphantria.

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Zusammenfassung Ein Bio-Analog des Juvenilhormons der Insekten der 11-Chloro-3,7,11-trimethyl-dodec-2-en-karbonsäure-äthylester verhindert die Umwandlung von Hyphantria-Raupen zu Puppen. Die mit 0,1–100 g der Substanz behandelten Raupen häuten sich entweder zu Riesenraupen eines überzähligen Larvenstadiums oder zu verschiedenen Mischformen zwischen Raupe und Puppe. Je früher im letzten Larvenstadium die Substanz angewendet wird, desto mehr larvale und weniger pupale Merkmale weisen die Tiere nach der Häutung auf; Applikation der Substanz nach dem Einsetzen des Spinnens beeinflußt die Puppenhäufung nicht mehr. Die Mischformen gehen nach der Häutung bald ein, die Riesenraupen aber leben und fressen noch lange Zeit nach der Verpuppung der Kontrolltiere und einige von ihnen häuten sich schließlich zu entwicklungsfähigen Puppen.Bespritzung der Raupen mit, 0,0005–0,5% igen Emulsionen der Substanz unter Feldbedingungen (1500 Liter per Hektar Obstgarten) bewirkte ihre Entwicklung in derselben Weise. Die Fraßperiode wurde in einigen Fällen verlängert, aber die Zahl der Puppen war immer reduziert. Die Wirksamkeit der Behandlung wurde entweder im Prozent der morphologisch beeinflußten Tiere (100%=die bis zur Häutung lebenden Tiere) oder in Prozent der nichtverpuppten Tiere (nach Abbott gerechnet, 100%=alle Tiere im Versuch) ausgedrückt. Sie erreichte mehr als 80% im Falle der 0,5% igen Emulsion und etwa 60% im Falle der 0,05%-igen Emulsion. Die Entwicklung der Tachinen in den Raupen und der Befall der Puppen durch parasitische Hymenopteren schien durch den Eingriff nicht beeinflußt.

     

Enhancement of citrus resistance to the Mediterranean fruit fly

Precolorbreak treatment of Marsh grapefruit and Shamouti and Valencia oranges with 20 or 50 ppm gibberellic acid (GA) reduced fruit susceptibility to laboratory infestation by Ceratitis capitata (Wiedemann). Treatment effects were dose-dependent and the benefits were most pronounced with the orange cultivars. The implications of these findings are discussed in relation to use of GA treatment for improved fruit fly control in citrus.

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Zusammenfassung In den hier beschriebenen Versuchen wurde untersucht, wie weit durch die Anwendung von Gibberilinsäure (GA) im Freiland die Resistenz von Pampelmuse (Marsh), sowie von Shamoutiund Valencia-Orangen gegenüber Befall durch die Mittelmeerfruchtfliege, Ceratitis capitata (Wiedemann) gesteigert werden kann.In den Jahren 1982/83 spritzten wir in Israel Bäume dieser drei Zitrusarten mit GA in den Konzentrationen von 5 ppm und 50 ppm zu zwei verschiedenen Zeitpunkten vor dem Farbumschlag der Früchte (September, Oktober). Die so behandelten Früchte wurden anschliessend während der Reifeperiode in verschiedenen Zeitpunkten adulten Mittelmeerfruchtfliegen für die Eiablage dargeboten. Diese Exposition wurde sowohl im Freiland mit Früchten am Baum sowie im Laboratorium mit gepflückten Früchten durchgeführt. Untersucht wurde einerseits die Anfälligkeit resp. Resistenz der Früchte bezüglich der Eiablage, andererseits die Entwicklung der Larven in den Früchten.Wir stellten fest, dass die Behandlung mit GA bei Pampelmuse in Abhängigkeit vom Zeitpunkt und Konzentration der Behandlung eine gewisse erhöhte Befallsresistenz bewirken konnte. Bezüglich der beiden geprüften Orangensorten konnten wegen ungünstigen Witterungsbedingungen während der Reifezeit keine schlüssigen Befunde erarbeitet werden.Im Winterhalbjahr 1983/84 wurden Bäume aller drei Zitrussorten vor dem Farbwechsel der Früchte mit 20 ppm und 50 ppm GA behandelt. Um den negativen Einfluss der Witterung in den Expositionsversuchen auszuschalten, wurden die Versuchsfrüchte den Fruchtfliegen während der Reifeperiode ausschliesslich im Laboratorium dargeboten. In dieser Versuchsperiode stellten wir auch bei Orangen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Fruchtfliegenbefall fest, und zwar in erhöhtem Ausmass bei Valencia-Orangen. Gleichzeitig beobachteten wir eine stark verzögerte Entwicklung des Farbwechsels von grün auf orange als Folge der hohen GA-Konzentration.

     

Chemische Ursachen einer Symbiose zwischen ammonverarbeitenden Darmbakterien mit einem unbekannten gramnegativen Bakterium in synthetischer Nährlösung

Zusammenfassung Es wurde versucht, für ein symbiotisches System (Paratyphus B-Bakterien+einem gramnegativen Stäbchen, Stamm X) den Wuchsbzw. Wirkstoffbedarf anhand bekannter Literaturbeispiele zu bestimmen. Die eigentlichen Wuchsstoffe (Vitamine) erwiesen sich als wirkungslos. Von den Aminosäuren hatten lediglich die Thioaminosäuren, vor allem Methionin und Cystin, eine besondere Bedeutung. Methionin bewirkte noch bei 0,8 mg-% ein normales Wachstum der X-Reinkulturen in Koser-Saccharose-Lösung. Dieser Effekt konnte durch anorganischen Schwefel in Form von Schwefelblume als Pseudowuchsfaktor nachgeahmt werden, wozu 1,6mg-% Schwefel benötigt wurden. Das Schwefeläquivalent Schwefel/Methionin verhielt sich wie 10:1. Der Nachweis der H₂S-Verwertung des X-Stammes und die Sulfatreduktion der ammonverarbeitenden (ammonstarken) Keime zu H₂S ließ die eigentliche Ursache des symbiotischen Wachstums erkennen. Der X-Stamm zog Nutzen aus der Sulfatreduktion entsprechend seines H₂S-Bedarfs, während er seinerseits durch Spaltung der Disaccharide für den nötigen Nachschub einer Kohlenhydrat- und Energiequelle für die ammonstarken Keime sorgte. Das Verhältnis von Methionin zu Schwefel in der Größe 1:10 wurde in dieser Proportion durch den entweichenden Schwefelwasserstoff bedingt. Bei der Saccharase des X-Stammes handelte es sich um eine -h-Fructosidase     

Untersuchungenüber Das tageszeitlich gebundene Schlüpfen yon Pseudosmittia Arenaria (Dipt. Chironomidae)

Zusammenfassung In einleitenden terminologischen Erwägungen wird vorgeschlagen, den Ausdruck Schlüpfrhythmus zugunsten von tageszeitlich gebundenem Schlüpfen aufzugeben. Pseudosmittia arenaria zeigt im normalen Tag-Nachtwechsel ein deutliches tageszeitlich gebundenes Schlüpfen mit einem Maximum 6–8h nach DL (Beginn der Beleuchtung).In Dauerdunkel schlüpfen keine Imagines. In Dauerlicht erscheinen die Tiere gleichmäßig über den ganzen Tag verteilt.Der ganze Bereich des sichtbaren Lichtes (geprüft von 476–641 m) ist wirksam. Auch die Lichtintensität in Licht-Dunkelbedingungen spielt im untersuchten Bereich (18–350 Lux) keine Rolle.Das Schlüpfmaximum von Ps. arenaria zeigt eine deutliche Beziehung zu DL. Es wandert bei konstanter Tageslänge um so dichter an DL heran, je kürzer die relative Länge der Lichtzeit ist.Bei kürzeren Tageslängen wandert das Maximum von DL fort, bei längeren an DL heran. Bei Tagen, die kürzer als 18h sind, liegt es in der folgenden Dunkelzeit, bei solchen, die länger als 36h sind, vor DL. Sein Weg beschreibt dabei eine kubische Parabel.Beim Eintritt des Gipfels in die folgende Dunkelzeit erscheint ein Maximum nur an jedem 2. Tag. Ein Maximum vor DL ruft ein zusätzliches Maximum in der gleichen Entfernung von LD (Beginn der Dunkelzeit) hervor. Bei extremen Tageslängen ist also dennoch ein Maximum ungefähr alle 24h zu beobachten. Dies ist exogen bedingt. Verlagert man durch schwache Beleuchtung während der Dunkelzeit das Maximum im 12h-Tag in die Lichtzeit, so erhält man ein Maximum an jedem Tag. Der Eintritt des Maximums in eine Dunkelzeit hat also das Umspringen auf einen Schlüpfgipfel an jedem 2. Tag bzw. auf 2 je Tag zur Folge.Im 12h-Tag mit absoluter Dunkelzeit während der Dunkelzeit kann man auch ein Maximum alle 12h erreichen, und zwar durch Umstimmung eines Teils der Population. Man hat dann 2 Gruppen, deren Maxima um 12h gegeneinander verschoben sind. Hemmend und fördernd auf den Einfluß des Lichtes wirken Temperatur und Substratfeuchtigkeit. Beide Faktoren können ohne Licht kein Schlüpfen hervorrufen. Beziehungen zwischen Lebensweise, Ökologie oder systematischer Stellung und tageszeitlich gebundenem Schlüpfen lassen sich bisher nicht feststellen.     

Lifecycle of the bruchid beetle Bruchidius uberatus and its predation of Acacia nilotica seeds in a tree savanna in Botswana

The life cycle of the bruchid beetle Bruchidius uberatus in seeds of Acacia nilotica has been investigated under field and laboratory condition. In contrast to the multivoltine populations in the Sudan, in Botswana most beetles of B. uberatus are univoltine. They emerge from the seed and pod in early spring (October to November). Only a small part of the population, which emerge in late summer (February to March) is multivoltine, as confirmed by rearing experiments. The reproductive activity of females is not stimulated by pollen, as found in feeding experiments. Minimum life-span of adult beetles varies between 4 and 40 days, but it did not differ between univoltine and multivoltine beetles. Other data on life-history are 22 days for hatching of the fist-instar larva at a temperature regime of 20/15 °C (day/night) and 15 days at a temperature regime of 32/15 °C and 3 to 11 months for development from larvae to beetle.During dry storage of seeds B. uberatus can destroy the total amount of stored seeds within a few years. In stored seed pool, host-specificity of larva is low.The life cycles of the Botswana population have been discussed in relation to that of the species in the Sudan.

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Zusammenfassung Der Lebenszyklus des Samenkäfers Bruchidius uberatus in Samen von Acacia nilotica wurde unter Feld- und Laborbedingungen untersucht. Im Gegensatz zu multivoltinen Populationen im Sudan (Peake, 1982) sind die Populationen von B. uberatus in Botswana vor allem univoltin. Adulte Käfer verlassen die Samen von A. nilotica während des Süd-Frühlings (Oktober/November). Im Spätsommer (Februar/März) geschlüpfte Käfer entstammen multivoltinen Genotypen, wie Züchtungsexperimente gezeigt haben. Die reproduktive Aktivität der Weibchen wird nicht durch die Zufuhr von Pollen oder Zucker stimuliert.Die Entwicklungsdauer vom Ei bis zum 1. Larvenstadium beträgt 15 Tage bis 52 und 3 bis 11 Monate bis zum adulten Käfer, deren Lebenserwartung unter Laboratoriumbedingungen 4 bis 40 Tage beträgt. Hierbei besteht kein Unterschied zwischen uni- und multivoltinen Käfern. Der lange Lebenszyklus in Botswana steht im Gegensatz zu dem 40-tägigen Lebenszyklus von B. uberatus im Sudan, der offensichtlich durch die Jahrhunderte andauernde Sammlung von Früchten verursacht ist.Samenvorräte, die zu Forstzwecken längere Zeit aufbewahrt werden, können innerhalb von 5 bis 8 Jahren völlig zerstört werden. Dabei ist die Wirtsspezifität gering. Die Infektion betrifft auch andere Acacia-Arten, z.B. A. burkei, A. erioloba, A. hebeclada, A. mellifera, A. robusta und A. tortilis. Durch die rasche Zerstörung der Embryoachse haben die Käfer keinen positiven Einfluss auf die Keimung dieser hartschaligen Acacia-Samen.