Ansatzpunkte und Perspektiven für den Einsatz stoffwechselbeeinflussender Substanzen zur Bekämpfung von Phytonematoden

In den Jahren 1989 und 1990 wurden Untersuchungen zu Nebenwirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf räuberische Käfer (Carabidae und Staphylinidae) in Winterweizenfeldern bei Halle/S, mit Hilfe von Bodenfallen und ergänzenden Methoden auf Großparzellen durchgeführt. Es fanden das Fungizid Desgan (Propiconazol + Pyrazophos) und die Insektizide Decis (Deltamethrin), Filitox (Methamidophos) und Bi 58 EC (Dimethoat) zu verschiedenen Terminen Anwendung. Desgan und Decis wurden zu jeweils zwei Zeitpunkten geprüft.

Desgan, appliziert zum Schossen des Weizens (DC 37/40) verursachte bei den Käfern schwache bis mittlere Abgänge. Nach der Behandlung mit Desgan zum Ährenschieben (DC 51/56) waren die Nebenwirkungen nur bei den Laufkäfern schwach ausgeprägt. Das Präparat Filitox (DC 51/56) hatte mittlere, zeitweise sogar starke Minderungen der Aktivitätsdichte spezieller Arten aus beiden Käferfamilien zur Folge. Bei dem Insektizid Decis (DC 51/56 und DC 69/72) kam es zu keinen bzw. mittleren Verlusten unter den Käfern. Nach Anwendung des Präparates Bi 58 EC lag meist eine stärkere Beeinträchtigung der Käfer vor. Ein Vergleich der Resultate aus beiden Untersuchungsjahren läßt eine weitgehende Übereinstimmung erkennen. Die Wirkungsgrade der geprüften Pflanzenschutzmittel fielen oftmals sehr artspezifisch aus. Es traten in keinem Untersuchungsjahr bei den in Rede stehenden Präparaten anhaltende Schädigungen der Käferpopulationen ein.     

Modalités du déclenchement du comportement de capture chez la larve d‘Agrion (Calopteryx auct.) splendens Harris (Odonatoptères)

Das Fangverhalten der Larven von Agrion splendens wird hauptsächlich durch Schwingungen ausgelöst, die durch den Platzwechsel der Beute entstehen. Ein künstlicher mechanischer Stimulator ermöglichte es, nacheinander den Einfluß der Amplitude, der Dauer und der Frequenz der Reize und der Form der Schwingungen zu untersuchen. Die Latenzzeit des Fangschlages verkürzt sich mit zunehmender Frequenz und Amplitude und mit abnehmender Dauer der Reize. Gleichzeitig erhöht sich die Frequenz der Fangschläge, ohne daß der Köder vorher genau untersucht wird. Ein Köder, der mit einer abklingenden oscillatorischen Bewegung vibriert, ist wirksamer als einer mit halb sinusoidaler Bewegung. Künstliche Reizung mit der Ködermethode erlaubte, die sofortige oder verzögerte Wirkung der durch die Beute erzeugten Schwingungen auf das Auslösen des Fangschlages zu prüfen: Die Fangmaske wird während oder nach den Reizserien ausgeworfen. Beide Wirkungen scheinen abhängig von den unregelmäßig verlaufenden oder sinusoidalen Schwingungen, die der Köder erzeugt, und von den Veränderungen der Amplitude während der Reizung: Das Einstellen auf den Fang scheint durch eine wellenförmige Bewegung mit geringfügigen Amplitudenschwankungen erleichtert zu werden. Wenn eine Welle am Anfang oder während der Reizung besonders groß ist, dann führt dies zu einem sofortigen oder späteren Fangschlag.     

Mit dem integrierten pflanzenschutz ins neue jahrtausend*

Mit dem integrierten Pflanzenschutz steht zu Beginn des neuen Jahrtausends eine Strategie zur Verfügung, die einer modernen, wettbewerbsfähigen Landwirtschaft eine nachhaltige und ökologisch fundierte Entwicklung sichert. Die Absicht, die biologische Bekämpfung in landwirtschaftlichen Kulturpflanzenbeständen als Alternative zum chemischen Pflanzenschutz zu etablieren, hat sich als Fehlorientierung erwiesen. Gezielten, d.h. auf Basis wissenschaftlich fundierter Schad‐ oder Bekämpfungsschwellen beruhenden chemischen Maßnahmen gegen Schädlinge, Krankheitserreger und Unkräuter kommt auch zukünftig eine überragende Bedeutung zu. Im Vorfeld des chemischen Pflanzenschutzes verdienen acker‐ und pflanzenbauliche Kulturmaßnahmen und die Resistenzzüchtung besondere Beachtung. Letztere dürfte durch die Nutzung der modernen Gentechnik und Biotechnologie völlig neuartige Impulse erhalten, zu überraschenden Lösungen bei der Schaderregerbekämpfung führen und somit auch den Umfang des chemischen Pflanzenschutzes reduzieren helfen.

Die unverzichtbare Integration ökologischer Belange in den landwirtschaftlichen Pflanzenschutz muss mit Sachkunde, Realitätsnähe und auf der Grundlage wissenschaftlich fundierter Ergebnisse und Aussagen erfolgen. Wichtig ist vor allem die exakte Kenntnis der aktuellen ökologischen Situation, um Fehlinterpretationen zu vermeiden und Wunschdenken und spekulativen Aussagen den Nährboden zu entziehen.

In der ökologischen Forschung stehen seit Jahrzehnten die epigäischen Raubarthro‐poden, namentlich Webspinnen (Araneae), Laufkäfer (Carabidae) und Kurzflügelkäfer (Staphylinidae), im Mittelpunkt des Interesses, da sie wertvolle Bioindikatoren für Diversität, Stabilität und Belastbarkeit auch von Agrarökosystemen darstellen.

Vergleichende ökologische Studien auf großen Winterweizenflächen in einer “ausgeräumten”;, strukturarmen Agrarlandschaft in Sachsen‐Anhalt (Raum Halle/Saale) und auf einem kleinen Winterweizenfeld in einer reich strukturierten Feldflur in Niedersachsen (Raum Braunschweig) belegen eindrucksvoll, dass bei Beachtung der Normen des integrierten Pflanzenschutzes auf großen Schlägen keine ökologischen Defizite eintreten. Bei Webspinnen und Laufkäfern konnte in den großen Beständen sogar eine signifikant höhere Artendichte gegenüber der kleinen Fläche registriert werden.

Ergebnisse über den Einfiuss chemischer Maßnahmen auf die epigäische Fauna liegen von zwei großen Kulturflächen in Obhausen und Peißen (beide Sachsen‐Anhalt) für eine fünfjährige Fruchtfolge vor. Von den sechs Großparzellen (72 m x 200 m) auf jedem Feld dienten zwei als Kontrolle (ohne chemischen Pflanzenschutz), auf zwei Teilstücken gelangten chemische Pflanzenschutzmittel nach dem Schadschwellenkonzept zur Anwendung (integrierter Pflanzenschutz) und auf zwei weiteren Parzellen wurde ein intensiver Einsatz chemischer Mittel praktiziert. Insgesamt konnten etwa 350 000 Arthropoden gefangen und zumeist auch determiniert werden. Die Arten‐ und Individuendichten der Webspinnen, Laufkäfer und Kurzflügler erreichten während der Untersuchungszeit durchgängig hohe Werte, wobei zwischen den Varianten “Kontrolle”; und “integrierter Pflanzenschutz”; kaum Unterschiede auszumachen waren. Selbst im Versuchsglied “intensiver Pflanzenschutz”; erwiesen sich die gelegentlichen Defizite in den Arten‐ und Individuenspektren keineswegs als gravierend, sondern stets als kurzzeitige Effekte. Zum Versuchsende ergaben sich für alle Parzellen nahezu identische Werte für die Entomofauna.

Beachtung verdient auch die Tatsache, dass auf den Parzellen ein Drittel aller für Sachsen‐Anhalt bekannten Webspinnen gefunden wurde (158 Spezies). Gleichermaßen bedeutsam ist der Nachweis von zahlreichen “Rote‐Liste‐Arten”; an Webspinnen und Laufkäfern sowie der Wiederfund einer Webspinne, die in Deutschland als ausgestorben gilt (Nurscia albomaculata Lucas). “Ökologische Reparaturleistungen”; in Gestalt einer Anlage von Saumbiotopen, Hecken, Ackerrandstreifen usw. sind demnach nicht vonnöten. Der Landwirtschaft und dem chemischen Pflanzenschutz einen Verlust oder zumindest einen Rückgang der biologischen Diversität anzulasten, entbehrt angesichts der vorgelegten Fakten und Zahlen jeglicher Grundlage. Auch ein Vergleich der ökologischen Gegebenheiten in den Agrargebieten Mitteldeutschlands in den 50er und 90er Jahren lieferte für spekulative Annahmen keine Anhaltspunkte und Argumente. Es muss vielmehr angenommen werden, dass über das gesamte vergangene Jahrhundert hinweg die Agrarökosysteme mit ihrem Arteninventar, trotz aller Wandlungen in der Landwirtschaft und im Pflanzenschutz, stabil geblieben sind.     

Dilatierte ER-Zisternen,ein mikromorphologisches Merkmal der Capparales?

In den zu den Capparales (s. l.) gestellten glucosinolathaltigen Arten Gyrostemon ramulosus (Gyrostemonaceae) und Drypetes roxburghii (Putranjivaceae; Euphorbiaceae) werden ER-abhängige Vakuolen mit Proteininhalt beschrieben. Ihr Vorkommen im Phloem, die Entstehung aus dem ER und ihr Inhalt aus Proteinfilamenten weisen auf eine Verwandtschaft mit den dilatierten Zisternen der Brassicaceen und Capparaceen hin, deren Feinbau zum Vergleich herangezogen wird. Als quantitative Variationen eines gemeinsamen mikromorphologischen Merkmals werden diese Strukturen als weiterer Hinweis für eine Zuordnung dieser Taxa zu den Capparales (s. l.) gedeutet. Ein Zusammenhang der proteinhaltigen Zisternen und Vakuolen mit der Lokalisation der Glucosinolate und der Glucosidasen wird diskutiert, läßt sich aber nicht nachweisen. Für zuverlässige Mitarbeit danke ich Frau D. Laupp und Fräulein B. Schmitt. Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Entwicklung der Hydropoten von Nelumbo nucifera

Die Hydropoten von Nelumbo nucifera werden in verschicdenen Entwicklungsstadien einer licht- und elektronenmikroskopischen Analyse unterzogen. Dabei erweisen sie sich als ein den Menyanthaceen-Hydropoten sehr nahcstehender Differenzierungstyp. Sowohl morphologisch-anatomisch als auch in ihrem Verhalten gegenüber den Vitalfarbstoffen Toluidinblau und Methylviolett zeigen sie eine große Ähnlichkeit mit den Hydropoten von Nymphoides peltata. Von den drüsenartigen, hydropotenähnlichen Epidermisdifferenzierungen auf der Blattunterseite der Nymphaeaceen unterscheiden sie sich grundlegend, da ihnen jede feinstrukturelle Andeutung einer Drüsenfunktion fehlt. Die Abglicderung der Gattung Nelumbo von den Nymphaeales erscheint u. a. dadurch gerechtfertigt Die Differenzierungsrichtung der an noch eingerollten submersen Blättern in Form einzelner Zellen auftretenden Hydropotenmeristemoide ist von dem Medium abhängig, in dem sich die Blätter weiterentwickeln. Im Wasser bleiben die jungen Hydropotenzellen in ihrem Streckungswachstum gegenüber den normalen Epidermiszellen stark zurück. Es kommt zu einer Auflockerung des Wandmatcrials in den Zellwandkuppen und zu einem Anstieg des Flavonol- und Gerbstoffgehaltes in den Hydropotenzellsäften. Ferner nimmt die Eigenschaft zu, kationische Farbstoffe elektroadsorptiv in der Zellwandkuppe anzureichern. Die Kutikula über den Hydropoten bleibt elektronenoptisch gut durchstrahlbar. An der Luft wachsen die jungen Hydropotenzellen zu normalen Epidermiszellen aus, wobei die am stärksten differenzierten Hydropotenzentren manchmal degenerieren     

Experimentelle analyse der infektion und des entwicklungszyklus vonMalamoeba scolyti inDryocoetes autographus [Coleoptera: scolytidae]

Malamoeba scolyti (Purrini), ein Parasit im Verdauungstrakt des BorkenkäfersDryocoetes autographus (Ratz.), schmarotzt intrazellulär in bestimmten Abschnitten des Mitteldarmepithels und im Epithel der Malpighischen Gefä\e. Sie zerstört die befallenen Epithelzellen, wobei sie sich bis zum zystenstadium entwickeln kann. in umfangreichen Infektionsexperimenten wird gezeigt, daß die Infektion in den vordersten Krypten des Mitteldarms beginnt und sich in mehreren Infecktionswellen bis zu den hintersten Darmdivertikeln und den Malpighischen Gefäßen ausbreitet. Bei 20° Dauertemperatur nimmt die Erstinfektion etwa 6 Tage, der gesamte Krankheitsverlauf bis zum Exitus des Wirtes 5 bis 7 Wochen in Anspruch. Im Gegensatz zu anderen Beschreibungen konnte nur eine einzige Form von Trophozoiten beobachtet werden. Auf die mögliche Bedeutung dieses Umstandes für die taxonomische Identität der Amöbe wird hingewiesen.     

Behavior of Elk (Cervus canadensis) during the Rut

Während zweier Monate (1965) wurden im Banff National Park (Kanada) qualitative und quantitative Daten über das Brunftverhalten des amerikanischen Wapiti (Cervus canadensis) gesammelt. Einige Verhaltensweisen sind erstmals genauer beschneben. Die ♀♀-Gruppen sowie die Zahl der mit ihnen lebenden Spießer und 21/2- und 31/2 jähngen ♂♂ wurden zu Beginn der Brunft kleiner, an ihrem Ende wieder größer. Das Zahlenverhältnis von ♀♀ und Kälbern blieb dabei gleich. Spießer blieben länger als ältere ♂♂ in den ♀♀-Gruppen und schlossen sich ihnen früher wieder an. Bei Brunftbeginn traten die über 31/2Jährigen ♂♂ zu den ♀♀-Gruppen, spalteten sie und vertrieben jüngere ♂♂. Sonogramme erläutern genauere Angaben über das Röhren und den Alarmruf, der bei ♂♂ höher ist als bei ♀♀. Durch Röhren, Geweihschlagen am Gesträuch, Graben und Suhlen scheinen andere ♂♂ aufmerksam und angelockt zu werden. Das führt zu Zweikämpfen und fördert die geschlechtliche Auslese. ♂♂ ab 31/2 Jahren können ejakulieren beim Röhren, Geweihschlagen, Graben, Stehen in der Suhle, nach dem Zusammentreiben von ♀♀ und beim Alarmrufen. Heftige Kämpfe waren selten, nur einmal kam es zu Schlägen auf den Körper. Kampfwunden scheinen unwesentlich als Todesursache. ♂♂ kämpfen bevorzugt mit Altersgenossen, ältere kämpfen mehr als junge, alle zu bestimmten Tages- und Jahreszeiten mehr als sonst. Reviere scheint es nicht zu geben. Harem-♂♂ treiben zu bestimmten Tages- und Jahreszeiten besonders häufig ♂♀ mit Kälbern zusammen. Mehr als 31/2 Jahre alte ♂♂ bestritten 94 % der heterosexuellen Kontakte, die ebenfalls tages- und jahreszeitlich verschieden häufig waren. Harem-♂♂ vertrieben am häufigsten über 31/2jährige ♂♂, selten Spießer, am seltensten 21/2jährige ♂♂. Wenn es beim Drohen blieb, war immer der Angreifer gleich alt oder älter als sein Gegner; die Häufigkeit solcher nicht zur Berührung führenden aggressiven Begegnungen änderte sich mit der Tageszeit. ♀♀-Gruppen werden offenbar von adulten ♀♀, nicht von jungen ♂♂ ?geführt”. Über 31/2jährige ♂♂ verbrauchen wohl in der Brunft Energiereserven, denn sie fressen weniger lange und sind mehr mit Laufen und anderen Bewegungen beschäftigt als jüngere ♂♂.     

24. Momcilo Kojic: Über die Wasserbilanz und Stoffproduktion bei Frühjahrsgeophyten

Die Arbeit bringt Angaben über den Wasserhaushalt der Frühjahrsgeophy-ten Leucojum vernum, Galanthus nivalis und Allium ursinum. Es wurden die Dynamik des Wassergehaltes in den einzelnen Organen während der Vegetationsperiode und die Besonderheit der einzelnen Pflanzen in dieser Hinsicht untersucht. Es wurde festgestellt, daß der Wassergehalt bei den untersuchten Pflanzen bis zu 30% höher ist als bei vielen Pflanzen, die anderen Lebensformen angehören. Es werden Angaben über den Transpirationsverlauf und seine Abhängigkeit von meteorologischen Bedingungen, in erster Linie von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, mitgeteilt. Die Trockensubstanz der Zwiebelpflanzen zeigt in der ersten Periode eine Tendenz zur Stagnation oder Abnahme, wie aus den Angaben über die Trockensubstanzdynamik der einzelnen Organe im Verlaufe der Vegetation hervorgeht. Im Gegensatz zu den meisten anderen Pflanzen ist das Verhältnis zwischen oberirdischer und unterirdischer Stoffproduktion stets kleiner als 1.     

Jahresgang der Temperaturresistenz junger Holzpflanzen im Zusammenhang mit ihrer jahreszeitlichen Entwicklung1

An fünfjährigen Tannen (Abies alba Mill.) und ebenso alten Bergahornpflanzen (Acer pseudoplatanus L.) wurde vergleichend der Jahresgang der Hitzeund Kälteresistenz des Kambiums mehrjähriger Sproßachsen und Wurzeln untersucht. Die Meßergebnisse werden in Zusammenhang mit den Standorttemperaturen und der jahreszeitlichen Entwicklung der Pflanzen gebracht Dabei ergab sich, daß Hitze- und Kälteresistenz nur dann parallel verliefen, wenn die Höhe der Resistenz gegen beide Noxen ausschließlich vom Aktivitätszustand des entsprechenden Gewebes abhing. Zu Abweichungen kam es immer dann, wenn eine der beiden Resistenzarten temperaturbedingten Abhärtungs- oder Enthärtungsvorgängen unterworfen war: So blieb längere Kälte, die zu all den Änderungen im Zellbereich führt, die das Protoplasma frosthart machen, auf die Hitzeresistenz der Sproßachsen wirkungslos, da deren kambiale Teilungstätigkeit im Herbst schon eingestellt wurde, bevor tiefe Temperaturen einwirken konnten. Die starke Temperaturabhängigkeit des Wurzelwachstums könnte eine Erklärung dafür sein, daß jahreszeitliche Änderungen der Hitzeresistenz der Wurzeln parallel zu den Minimumtemperaturen im Boden verliefen. Da weiters das Wachstum der Wurzeln erst durch Temperaturen blockiert wurde, die bei der Tanne auch einen reaktiven Anstieg in der Kälteresistenz auslösten, änderten sich Hitze- und Kälteresistenz der Wurzeln während des Jahres weitgehend synchron. Ein unterschiedliches Verhalten von Hitze- und Kälteresistenz wäre auch dann zu erwarten, wenn die Hitzeresistenz im Sommer durch eine auf die Kälteresistenz stets wirkungslos bleibende Hitzehärtung adaptiv anstiege, wozu es aber in den von uns untersuchten Pflanzen nicht kam. Die Hitzeresistenz dürfte bei Tanne und Ahorn in ihrem Jahresverlauf nur auf Änderungen im Aktivitätszustand reagieren     

Der Tendenzbegriff: Eine Anschauung gerichtet auf die Evolution im Pflanzenreich

Eine Tendenz findet ihren Ausdruck, im Laufe der Evolution im Pflanzenreich, in gleichartigen Phänomenen, welche aber unabhängig voneinander und bisweilen in verschiedener Weise auftreten, in verschiedenen und nicht notwendig nah verwandten Pflanzengruppen, und außerdem in ganz verschiedenen geologischen Perioden. Einige Beispiele werden gegeben: die Tendenz zur Differenzierung in Stamm, Blätter und Wurzel; die Tendenz zur Heterosporie; die Tendenz zur Angiospermie. Der Tendenzbegriff ist nicht identisch mit Konvergenz oder Parallelismus; er ist nicht die Folge von ökologisch-gleichartigen Lebensverhältnissen (Anpassungsähnlichkeiten), und meistens handelt es sich auch nicht um Gestaltsähnlichkeiten der Totalität des Organismus. Tendenzen beschränken sich meistens auf einzelne Organe. Gegründet auf den Tendenzbegriff wird die Evolution der Landpflanzen zu den Angiospermen beleuchtet, ausgehend von isosporen Pteridophyten. Die in Betracht gezogenen Tendenzen sind nacheinander: 1. die Tendenz zur Heterosporie; 2. die Tendenz einer Reduktion der Zahl der Makrosporen im Makrosporangium bis einer einzigen Makrospore; 3. die Tendenzen zu dem Entstehen von Präovula und Präpollen; 4. die Tendenzen zur Bildung von Samenanlagen und Pollen; 5. die Tendenz zur Angiovulie und Angiospermie. Diese Tendenzen zeigen uns wichtige Evolutionsschritte als zwar gleichartige, aber oft recht verschiedene und unabhängig auftretende Phänomene.     

Skandinavische Mitglieder in den ersten 50 Jahren des Bestehens der Deutschen Botanischen Gesellschaft,ihre wissenschaftliche Bedeutung und Interaktion mit deutschen Fachkollegen

Insgesamt gehörten in den ersten fünfzig Jahren ihres Bestehens ca. 60 Mitglieder aus skandinavischen Ländern der DBG an, wobei der Anteil der schwedischen Botaniker sowohl unter den korrespondierenden als auch unter den ordentlichen Mitgliedern besonders groß ist. Wie sehr man die meisten dieser Kollegen aus den nordischen Ländern schätzte, geht auch daraus hervor, daß man auch ihnen in den ?Berichten der DBG” anläßlich hoher Geburtstage sogenannte Grußadressen widmete, so z. B. zum 70. den Schweden Dahlgren , Arrhenius und Nathorst , dem Finnen Collander und dem Dänen Warming ¹¹¹). Für fast alle erwähnten skandinavischen Botaniker gilt, daß ihre wissenschaftlichen Beziehungen zu deutschen Fachkollegen bereits seit längerer oder kürzerer Zeit bestanden, bevor sie für eine der Mitgliedskategorien vorgeschlagen wurden. Oft wurden auf Studienreisen zu führenden deutschen Botanikern, besonders im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts, die ersten persönlichen Kontakte hergestellt. Wegen der international führenden Rolle experimenteller Pflanzenphysiologen aus der Schule von Sachs bemühten sich skandinavische Botaniker um einen Arbeitsplatz in ihrem Praktikum. Die größte Anziehungskraft übte dabei Pfeffer aus, zunächst in Tübingen, später in Leipzig. Neben der Physiologie interessierten zunächst vor allem die Pflanzenanatomie und Entwicklungsgeschichte, später die Zellforschung von Strasburger und die Genetik in der Schule von Baur . Als Anwendungsfach war die Mykologie, die am besten bei de Bary in Straßburg gelehrt wurde, attraktiv, weil die Bekämpfung der Parasiten unter den Pilzen zunehmende Bedeutung erlangte. Manche neuartigen botanischen Einrichtungen an Hochschulen und Forschungsinstituten in Skandinavien sind ohne das deutsche Vorbild historisch nicht zu verstehen. Dieser Beitrag steht deshalb im Zusammenhang mit einem bislang von der ?Stiftung Volkswagenwerk” geförderten Forschungsvorhaben zur Geschichte der besonders auf biologischem Gebiet bedeutsamen deutschskandinavischen Wissenschaftsbeziehungen. Viele Aufschlüsse über Ausmaß und Intensität dieses gegenseitigen Gebens und Nehmens dürften gerade aus den persönlich gehaltenen Briefwechseln¹¹²) zu erwarten sein. Im Interesse einer auch für die Gegenwart wertvollen Vertiefung des wissenschaftlichen Austausches zwischen den deutschen und nordischen Biologen nehme ich gerne Hinweise auf Briefe und andere autobiographische Quellen zum Thema entgegen.     

Abundanzdynamik von getreideblattläusen (Hom., aphididae) und ihrer natürlichen antagonisten an verschiedenen weizensorten in deir ezzor (Syrische Arab. Rep.)∗

Im Jahre 1990 wurden Freilanderhebungen zur Abundanzdynamik von Getreideblattläusen und ihrer Antagonisten in verschiedenen Weizenbeständen und ‐Sorten in Hammar‐alkassra bei Deir Ezzor (Syrische A.R.) durchgeführt.

Die Besiedlung der Pflanzen durch die Blattlausarten Sitobion avenae (F.), Rhopalosiphum padi (L.) und Metopolophium dirhodum (Walk.) begann zum Schossen des Weizens. Ihr Abundanzmaximum trat zum Ende des Ährenschiebens/Beginn der Blüte ein. Danach brach die Population schnell zusammen.

Unter den spezifischen Prädatoren waren die Coccinellidae, insbesondere die Arten Coccinella septempunctata L. und Adalia bipunctata (L.), in den Beständen kontinuierlich nachzuweisen. Vertreter der Familien Syrphidae und Chrysopidae erreichten in den Weizenbeständen sehr geringe Dichten. Die Parasitierungsrate der Blattläuse (Mikrohymenopteren und entomopathogene Pilze) variierte zwischen 7 % und 17 % bezogen auf die Aphidenpopulation.

Die Ergebnisse ließen eine Bevorzugung der Weizensorte “Gesira 17”; gegenüber der Sorte “Maxiki”; durch die Aphiden erkennen. Eine gezielte Bekämpfung der Blattläuse müßte anhand vorliegender Resultate zum Ende der Schoßphase des Weizens (DC 35/40), Anfang bis Mitte April, erfolgen.

Zukünftige Untersuchungen sollen in erster Linie klären, ob ein hoher Befall durch Aphiden zu Ertragseinbußen führt. Dazu macht es sich erforderlich, die Abundanzdynamik der Blattläuse und ihrer Gegenspieler zu untersuchen und darauf aufbauend Befall‐Schadens‐Beziehungen abzuleiten, um somit im Bedarfsfall ökonomisch und ökologisch gerechtfertigte Bekämpfungsmaßnahmen durchführen zu können.     

Gleichgewichtsbewegungen von Blättern als Reaktion auf asymmetrische Belastung — Isoklinotropismus nach Härdtl (1927) — und ihre Beziehung zum Gravitropismus

1. Die anscheinend in Vergessenheit geratenen älteren Angaben von HÄRDTL (1927 und spärer) und PRINGSHEIM (1931), nach denen einseitig belastete Blätter Gleichgewichtsbewegungen ausführen können (Isoklinotropismus nach HÄRDTL), wurden an mehreren Arten (Chelidonium majus, Aegopodium podagra ria, Ranunculus repens, Sambucus nigra, Coleus blumei und Hibiscus rosa sinensis) bestätigt,— Die einseitige Belastung erfolgte durch Einstecken von Nadeln in die eine Hälfte der Blattspreite bzw. in eine Blattfieder. 2. Bei Blättern, die in Spreite oder Stiel epinastisch gekrtimmt sind (die überwiegende Mehrzahl) oder auch durch die Belastung abwärts gebogen sind, kommt es dabei zu zwei verschiedenen Reaktionen: a) zu einer sofort eintretenden rein physikalischen reversiblen Reaktion, da die einseitige Last eine Torsion der Spreite bewirkt, die die Spreitenspitze nach der der Last gegenüberliegenden Seite [führt, und b) zu einer spärer eintretenden physiologischen Reaktion durch eine Wachstumskrümmung nach derselben Seite, - Beide Komponenten der Bewegung ftihren zu einer Verringerung oder einem Ausgleich des Ungleichgewichtes. 3. Die physiologische Reaktion war meist nach einem oder einigen Tagen erkennbar, bei Chelidonium mitunter schon nach einigen Stunden, bei Hibiscus gelegentlich erst nach etwa einer Woche. Mitunter blieb die Reaktion auch aus. Bei den gefiederten Blattern erfolgte sie in der Rhachis, ober- und unterhalb der belasteten Fieder, mitunter auch im Blattstiel, bei Coleus im Spreitengrund und im Blattstiel, bei Hibiscus im oberen Gelenkpolster (“Sekundargelenk”) des Blattstiels. Auch ältere Blätter reagierten oft noch überraschend gut. Vielfach führte die physiologische Reaktion zu einer vollständigen Ausbalancierung der einseitig belasteten Blattspreite. Auf nachtragliche Entfernung der eingesteckten Nadeln gingen auch die Krtimmungen in 2–3 Tagen wieder weitgehend zurück. 4. Als Ursache ftir die Gleichgewichtsbewegungen der Blätter kommen zwei verschiedene Mechanismen in Betracht: a) Infolge der durch die einseitige Belastung hervorgerufenen Schräglage der Blattspreite sammelt sich das Auxin auf der tiefer liegenden Flanke von Mittelnerv bzw. Rhachis und Blattstiel an, was zu einem stärkeren Wachstum dieser Seite und einer Gleichgewichtskrümmung führen muß. Nach dieser Auffassung ordnet sich der Isoklinotropismus dem Gravitropismus ein. b) Die nach der Belastung sofort eintretende auf der Torsionsspannung beruhende rein physikalische und zunächst reversible Gleichgewichtsreaktion des Blattes wird nach einigen Stunden oder Tagen teilweise irreversibel. (Für die spannungsfreien Abschnitte der Rhachis eines gefiederten Blattes oberhalb der Belastung kann diese Erklärung natürlich nicht gelten). Vermutlich sind beide Mechanismen, vor allern wohl der erstgenannte, bei den einzelnen Arten in verschiedenem Maße, als Ursache der Gleichgewichtsbewegungen wirksam. 5. Der biologische Sinn der Ausbalancierung eines (größeren) Blattes (PRINGSHELM 1931, HÄRDTL 1927, 1937 a) liegt darin, daß a) ein ausbalanciertes Blatt den geringsten Aufwand an mechanischen Elementen erfordert, und b) Photo- und Gravitropismus nur ein ausbalanciertes Blatt ohne Komplikationen in die angestrebte Lage fuhren konnen.     

Regulation des photosynthetischen Elektronentransports zwischen Photosystem II und Photosystem I

Synchronkulturen einzelliger Grünalgen stellen ein ausgezeichnetes Untersuchungsmaterial zum Studium von Änderungen im Photosyntheseapparat ohne Anwendung externer Einflüsse dar. Vorausgegangene Untersuchungen legen es nahe, den begrenzenden Faktor für die Photosynthesekapazität im Elektronentransport zwischen PS II und PS I zu suchen. Die Regulation des Elektronentransportes zwischen PS'II und PS I während der Entwicklungszyklen von Scenedesmus und Chlamydomonas ist Gegenstand der vorliegenden Untersuchungen. Messungen der Poolgrößen des Plastochinons und der Cytochrome ergaben während der Entwicklungszyklen größere Differenzen für Chlamydomonas als für Scenedesmus. Jedoch waren die Differenzen nicht groß genug, um die Schwankungen in der Photosynthesekapazität zu erklären. Aus den Messungen konnte indirekt geschlossen werden, daß die Poolgröße des Quenchers Q während der Entwicklungszyklen konstant bleibt. Experimente mit den Photosynthesehemmstoffen DCMU und DBMIB an ganzen Zellen und photosynthetisch aktiven Partikeln führten zu dem Schluß, daß die Reoxidationskapazität von Plastochinon den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt und somit die Regulation des nichtzyklischen Elektronentransports darstellt. Die Möglichkeit, daß während der Abnahme des nichtzyklischen Elektronentransports die Kapazität von PS I für zusätzliche zyklische Photophosphorylierung genutzt wird, wird diskutiert. Wir danken Herrn Prof. Dr. A. Trebst für die freundliche Überlassung von DBMIB und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für apparative Unterstützung.     

Quantitative Bestimmung der wachstumsbedingten Veränderungen in der Ultrastruktur von frei suspendierten Kalluszellen der Petersilie (Petroselinum crispum [Mill.] A. W. Hill)1)

Mittels morphometrischer Methoden wurden die ultrastrukturellen Veränderungen, die in Petersilien-Kalluszellen in Suspensionskultur während des Kulturzyklus ablaufen, quantitativ erfaßt. Stichproben wurden in Abständen von fünf Tagen zu Beginn und zum Ende der logarithmischen Phase und in der stationären Phase der Kultur genommen Embryogenese, Zelldifferenzierungen und Chloroplastenentwicklung finden in den Kulturen nicht statt Nach Beginn der logarithmischen Phase haben die Zellen den höchsten durchschnittlichen Cytoplasmagehalt (55 Volumen-% gegen 40 Volumen-% Vakuolenanteil); das Cytoplasma weist die höchste Ribosomendichte auf, der Nucleolus erreicht seine maximale Ausdehnung Bis zum Ende der logarithmischen Phase erreichen Kern, Plastiden, Mitochondrien und der Golgi-Apparat ihre höchsten Volumenanteile bezogen auf das Cytoplasmavolumen. Die Zellen deponieren Stärke und ätherische Öle In der stationären Phase kommt es zur Vakuolisierung der Zellen (durchschnittlicher Vakuolenanteil 68 Volumen-% gegen 24 Volumen-% Cytoplasmaanteil). Die deponierte Stärke wird bereits zu Beginn der stationären Phase wieder mobilisiert Vom Beginn der logarithmischen Phase bis zum Ende der Kulturzeit kommt es nahezu zu einer Verdoppelung der Wandstärken. Die größte Zunahmerate fällt in die stationäre Phase Wir danken Herrn Prof. Dr. F. MAYER (Göttingen) und Herrn Dr. U. SEITZ (Tübingen) für anregende Diskussionen, Herrn Dr. W. ALFERMANN (Tübingen) für die Gaschromatographie, Fräulein I. HEIMES und Fräulein B. SCHÄFER für technisdie Assistenz. Der Deutschen Forschungsgemeinsdiaft (U.S.) und der Stiftung Volkswagenwerk wird für Sachmittelunterstützung gedankt.     

Beitrag zum Studium des Citronensäurezyklus in Vegetationskegeln von Weizenpflanzen von verschiedenem Entwicklungsalter

In Vegetationskegeln vonTriticum aestivum von verschiedenem Entwicklungsalter wurden die organischen Säuren und der Einfluss von Malonat auf sie, wieauch auf den Qo₂ untersucht. In der 3. und 4. Etappe der Organogenese wurden Akonitin-, Citronen-, Wein, und Phosphorsäure gefunden und ausserdem eine Ketosäure, wahrscheinlich α-Ketoglutarsäure. In der 2. Etappe der Organogenese traten Phosphor- und Milchsäure auf. Malonat beeinflusste den Qo₂ in der 2. Btappe der Organogenese nicht. In den höheren Entwicklungsetappen bewirkte es eine vollständige Atmungshemmung. Nach 2—3 Studen begannen aber die Vegetationskegel wieder normal zu atmen. Unter dem Einfluss von Malonat trat auf den Chromatogrammen von Vegetationskegeln dieses Entwicklungsalters Milchsäure und bei kurzfristiger Einwirkung des Inhibitors auch Spuren von Bernsteinsäure auf. Die Versuchsergebnisse wurden in Hinblick auf den Ablauf des Citronensäurezyklus in Vegetationskegeln, sowie auch auf die Möglichkeit der Entstehung einer aeroben Gärung unter dem Einfluss von Malonat und dessen Abbau in den untersuchten Organen diskutiert.     

Aufbau und Arbeitsweise eines Feldlabors zur Messung von CO2-Assimilation und Transpiration in Pflanzenbeständen

Es wird der Aufbau und die Arbeitsweise eines motorisierten und mit URAS-Geräten für CO₂ und H₂O ausgerüsteten Feldlabors beschrieben. Die wichtigsten Voraussetzungen für den Einsatz der URAS-Instrumentarien im Freiland sind ein geländegängiges Fahrzeug, in das alle empfindlichen Geräteteile federnd montiert sind, Stromzufuhr ausreichender Frequenz-und Spannungskonstanz und eine ausreichende Temperaturisolation der Fahrezugaussenwände. Ausserdem ist das URAS-Instrumentarium in einen thermostierten Schrank einzubauen und das Fahrzeug während der Messungen am Standort fest mit Stützen zu arretieren, um Erschütterungen der Registriereinrichtungen zu vermeiden. Die empfindlichsten Geräteteile müssen ausgebaut und möglichst erschütterungsfrei transportiert werden. Weitere technische Einzelheiten werden erörtert und spezielle methodische Probleme zur Ausschaltung der Übertemperaturen in den Küvetten diskutiert.     

15N-Harnstoffumsatz bei Schafen nach Verabreichung in gelöster Form

Albinoratten (Wistar) mit einer Lebendmasse von etwa 100 g erhielten in 26 Versuchsgruppen (4 Tiere/Gruppe) verschiedene Diäten in denen der Lysinbedarf durch die Diät bzw. Lysinzulagen zu 75 %, 100 % bzw. 125 % gedeckt wurde. Hierbei handelte es sich um die Diäten auf der Grundlage von Gerste (G), Weizen (W), Weizengluten (WG), isoliertes Sojaprotein (S) und Sojaextraktionsschrot (SE). Für WG und S konnten nur die Lysinstufen 100 % und 125 % und für SE nur 116 % und 125 % realisiert werden. Alle Versuchsgruppen wurden ohne Antibiotikazulage und mit Antibiotikazulage in Form von 7 g Nebacitin/kg Futter‐TS über 10 Tage gefüttert. Während der 7tägigen Hauptperiode wurde den Diäten 0, 5 g ^I5N‐Lysin/kg TS zugesetzt (48,3 Atom‐% ¹⁵N‐Überschuß, α‐Aminogruppe zu 95 % ¹⁵N‐markiert).

Die N‐Bilanz konnte nur im Falle von S 100 durch die Antibiotikazulage verbessert werden. Es wird vermutet, daß die 2. limitierende Aminosäure Methionin durch Nebacitin im Darmtrakt vor mikrobiellem Abbau geschützt wurde.

Die biologische Wertigkeit der Futterproteine verschlechterte sich im Falle von G und W durch die Antibiotikazulage, da der resorbierte N‐Anteil erhöht wurde, die Bezugsbasis dadurch größer wurde ohne eine Verbesserung der N‐Verwertung zu erzielen.

Die ¹³N‐Ausscheidung über den Kot wurde im Falle der Diäten G, W und WG durch die Antibiotikazulage signifikant erniedrigt und die ¹⁵N‐Ausscheidung über den Harn in den meisten Fällen erhöht.

Die Ermittlung einer Bruttoverwertung von Lysin bzw. ^I5N‐Lysin, die eine Beziehung zum Lysinansatz (availability) hat, ist auch mit Hilfe einer Markierung der Diät mit ¹⁵N‐markiertem Lysin nicht möglich.     

Zum Parasitismus der Scrophulariaceae Lesquereuxia syriaca Boiss

Lesquereuxia syriaca ist ein Wurzelparasit. Die Pflanzen sind nicht wirtsspezifisch. Als Wirte konnten Hedera helix L., Platanus hybrida L. und Castanea sativa Miller identifiziert werden. Auf den ersten Blick scheinen die Wirtspflanzen nicht geschädigt zu werden. Die Untersuchungen an den unterirdischen Organen zeigten aber, daß die bis zu 3 mm dicken Sekundärhaustorien Reaktionen der Wirtswurzel in Form von Gewebewucherungen hervorrufen, häufig sogar Wirtswurzeln durch den Haustorialbefall absterben. An ein und demselben Wurzelsystem können Selbstparasitismus und heftige Symphysen-Bildungen beobachtet werden. Die anatomischen Strukturen der Lesquereuxia-Haustorien sind zu denen anderer Scrophulariaceen sehr unterschiedlich. Es sind dies Sclereiden-Schichten, ein mächtiges Xylem-System und vor allem granulahaltige Xylem-Leitbahnen, die eher für Haustorien der Santalales-Gruppe charakteristisch sind. Mit Hilfe von geeigneten Kriterien wird die Intensität der parasitischen Lebensweise bewertet und die Einordnung in eine phylogenetische Progressionsreihe des Parasitismus bei den Scrophulariaceae/Orobanchaceae diskutiert.     

34. K. H. von Wangenheim: Entwicklungsphysiologische Untersuchungen über die Beteiligung nukleärer und extranukleärer Erbträger an der Phänogenese

Die Ursache für die unterschiedliche Entwicklung des Endosperms in reziproken Kreuzungen zwischen Diploiden und Autotetraploiden beruht auf der Konstitution des Endosperms selbst. Es wurden Bestimmungen des Cytoplasmavolumens in unbefruchteten Samenanlagen und Endospermen von Oenothera hookeri durchgeführt. Sekundäre Embryosackkerne von tetraploiden Pflanzen sind von etwa doppelt so viel Cytoplasma umgeben wie solche von diploiden. Die triploiden Endosperme aus den reziproken Kreuzungen zwischen Diploiden und Autotetraploiden unterscheiden sich nach der vierten, fünften und sechsten Kernteilungsfolge noch immer in ihrem Verhältnis zwischen Cytoplasma und Kern wie 1:2, und es ist dem Kern nicht möglich, die abweichenden Verhältnisse, welche durch die unterschiedliche Ausgangsmenge an Cytoplasma in den Samenanlagen aus diploiden und tetraploiden Pflanzen entstehen, zu normalisieren. Die ermittelten Werte entsprechen einer von der Ploidie des Zellkerns unabhängigen Vermehrung der cytoplasmatischen Bestandteile um etwa 120% je Interphase. Hierdurch erreichen die einzelnen Kreuzungen bestimmte Verhältnisse zwischen Cytoplasmavolumen und Zahl der Chromosomensätze zu verschiedenen Zeiten bzw. Kernteilungsfolgen, und es läßt sich entwicklungsphysiologisch der unterschiedliche Zeitpunkt der Zellwandbildung und der Beendigung der Mitosetätigkeit sowie die unterschiedliche Samengröße erklären.