Zur Technik Der Wirksamkeitsbest Immung vonBacillus Thuringiensis-Präparaten (Sporen-» Endotoxin «-Komplex) an Raupen im Laboratorium

Zusammenfassung Es wird eine Methode der Wirksamkeitsbestimmung vonBacillus thuringiensis-Pr?paraten beschrieben und an Raupen vonPieris rapae (L.) undLymantria dispar (L.) erprobt. Hierzu wurde eine spezielle Dosierungs-Apparatur konstruiert, die es erm?glicht, bei bekannter Sporenzahl je ml in der Ausgangssuspension eine bestimmbare Sporenzahl je Fl?cheneinheit der behandelten Blattstücke zu erhalten, so dass man anhand der je Larve gefressenen Blattfl?che die je Larve aufgenommene Sporenzahl ermitteln kann. Zur einfacheren und schnelleren Messung der befressenen Blattstücke wurde ein photoelektrisches Frassmessger?t konstruiert. Die Methode erlaubt durch einen Vergleich von Sporenzahl je Larve, gefressener Blattfl?che und Mortalit?t, auch geringe Unterschiede in der Wirksamkeit verschiedenerB. thuringiensis-St?mme, —Variet?ten oder—Pr?parate festzustellen. Je ein Versuch mit 5 Konzentrationen verschiedener Variet?ten desB. thuringiensis (var.sotto, euxoae, alesti, dendrolimus, galleriae, thuringiensis) wurde anPieris rapae undLymantria dispar durchgeführt. Dabei ergab sich nicht nur eine sehr grosse Empfindlichkeit beiP. rapae und eine wesentlich geringere Anf?lligkeit beiL. dispar, sondern die Variet?ten waren auch bei beiden Lepidopteren unterschiedlich in der Reihenfolge ihrer Wirksamkeit. Beginnend beim wirksamsten der geprüften Sporen-” Endotoxin „-Pr?parate lautet die Reihenfolge fürP. rapae: var.galleriae, alesti, dendrolimus, thuringiensis, euxoae undsotto; fürL. dispar dagegen heisst sie: var.dendrolimus, galleriae, euxoae, thuringiensis, alesti undsotto. Anhand der erprobten Konzentrationen ergab sich, dass bei jüngeren Larvenstadien vonP. rapae (L3) wesentlich geringere Sporenzahlen (bzw. Anzahl Toxinkristalle) notwendig sind, um die Raupen abzut?ten, als in der Literatur für ?ltere Larvenstadien (L5) angegeben wird.

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Summary For the determination of the effectiveness ofBacillus thuringiensis preparations an apparatus was built which permits to determine the number of spores falling on a particular area of a leaf, if the number of spores in the original suspension is known. Also an instrument is described for photoelectric measuring of leaf hole areas which determines the size of the rest of a leaf, eaten by lepidopterous larvae. Both apparatus were used for experiments to determine the effectiveness of different strains or preparations ofBacillus thuringiensis (var.sotto, euxoae, alesti, dendrolimus, galleriae andthuringiensis) against young larvae ofPieris rapae (L.) andLymantria dispar (L.). The varieties were tested in 5 concentrations. It was found that the susceptibility ofP. rapae against the bacillus is much higher than that ofL. dispar. Since it is possible to find out, by this method, how many spores per larva are necessary to cause a certain mortality, also it is possible to detect small differences in the effect of various bacterial varieties. In the case ofP. rapae it was observed that the number of spores (probably identical with that of toxin crystals) which is needed to kill one average larva, is much less than so far reported for elder instars. It is possible that a small number of spores is sufficient because a multiplication of the pathogen takes place in the larva. The order of effectiveness of the tested varieties was different in both lepidopterous species: forP. rapae it was beginning with the most effective strain, var.galleriae, alesti, dendrolimus, thuringiensis, euxoae andsotto. ForL. dispar the order was var.dendrolimus, galleriae, euxoae, thuringiensis, alesti andsotto.

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Die Arbeit erfolgte mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die auch die Mittel für den Bau der Dosierungs-Apparatur zur Verfügung stellte. Die Untersuchungen wurden gemeinsam mit Herrn Dr.A. Krieg durchgeführt, wobei diesem die mikrobiologischen Arbeiten oblagen.     

Applications diverses et normes d'utilisation deBacillus thuringiensis Berliner., souche ≪anduze≫

Zusammenfassung Die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der verschiedenen phytophagen Lepidopterenarten gegenüber denn Stamm ≪Anduze≫ vonBacillus thuringiensis berl., die in Laboratoriumsversuchen ermittelt wurden, n?tigten zur Durchführung von Versuchen im Rahmen der landwirtschaftlichen Praxis, um so methodisch die Behandlungsnormen für den pathogenen Stamm festlegen zu k?nnen. In Parzellenversuchen, verbunden mit Studien verschiedener Anwendungsarten des Wirkmittels, wurden gegenPieris brassicae für die praktische Anwendung die n?tigen Konzentrationen und Dosierungen ermittelt. Der Einflus einer kombinierten Behandlung mit Bakterien und Fungiziden auf die Virulenz des Bakterienpr?parates wurde mit Hilfe der Beiden Fungizide Kupferoxychlorid und Dithiokarbamat studiert. Es zeigte sich, dass die Fungizide keine nachteilige Wirkung auf die Virulenz der Bakterienpr?parate haben. Ziel der in Malaucène (Mont Ventoux) durchgeführten Versuche war einerseits die Bestimmung des Behandlungstermins und andererseits die optimale Konzentration des Bakterienpr?parates für die Behandlung einer Freilandpopulation vonThaumetopoea schiff. im Forst. GegenTortrix viridana wurde die zu verwendende Dosis des Bakterienpulvers im Laboratorium und in freier Natur untersucht. Die Vorversuche, die in Grosskulturen mitPyrausta nubilalis auf Mais,Chloridea obsoleta auf Lavendel undArctia caja auf Weinrebe durchgeführt wurden, ergaben ermutigende Resultate, eingehendere Versuche müssen jedoch noch durchgeführt werden. Eine sorgf?ltige Studie der Folgen einer Bakterienbehandlung auf die Bioz?nose wurde indessen nicht vernachl?ssigt, das Verhalten der parasit?ren Insekten vonTortrix undPieris wurde in diesem Zusammenhange ebenfalls eingehend untersucht. Genaue Untersuchungen bewiesen die Harmlosigkeit des Stammes ≪Anduze≫ für Bienen.      

Die Wirkung von Kernpolyedern (Baculovirus spec.) ausMamestra brassicae aufTrichogramma cacoeciae [Hym.: Trichogrammatidae] undChrysopa carnea [Neur.: Chrysopidae]

Zusammenfassung Kernpolyeder vonMamestra brassicae (L.) wurden auf Nebenwirkungen an zwei Entomophagen-Arten in der Basis- Konzentration (LC₁₀₀ für den natürlichen Wirt) sowie der 5- und 10 fachen Konzentration geprüft. Schadwirkung durch Kontakt mit frisch angetrocknetem Belag bzw. durch Verfüttern eines kontaminierten N?hrsubstrates auf den EiparasitenTrichogramma cacoeciae Marchal konnte nicht nachgewiesen werden. Ebenso wurde die Entwicklung vonT. cacoeciae in parasitierten Wirtseiern durch eine Tauchbehandlung mit der Kernpolyeder-Suspension in verschiedenen Intervallen nach der Parasitierung nicht gest?rt. Im Wahl- und Nichtwahlversuch konnte keine Repellentwirkung von Wirtseiern festgstellt werden, die in eine Kernpolyeder-Suspension getaucht worden waren. Die r?uberischen Larven vonChrysopa carnea Steph. waren gegenüber der 10fachen Basiskonzentration bei direktem Bespritzen der Larven, Kontakt mit einem frisch angetrockneten sprit zbelag sowie bei peroraler Aufnahme unempfindlich, wie die Frassleistung der Larven, die Fekundit?t der Imagines sowie die Schlüpfrate der Eier zeigte. Bei praktischen Eins?tzen von Kernpolyeder-Pr?paraten zur Bek?mpfung der Kohleule sind im Gegensatz zu den üblichen Anwendungen von Phosphors?ureestern keine direkten Nebenwirkungen auf die untersuchten Nutzinsekten zu erwarten.

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Summary The side effect of a water suspension of polyhedral inclusion bodies of nuclnear polyhedrosis virus (NPV) fromMamestra brassicae (L.) in a concentration of 1-, 5-, and 10-fold of the LC₁₀₀ for the natural host was tested on two beneficial insects. No reduction in the parasitization capacity ofTrichogramma cacoeciae Marchal (Hym.: Trichogrammatidae) was recorded when adults were exposed to a fresh dry film, or fed on contaminated honey-agar. The development of the parasite inSitotroga cerealella Oliv. host eggs was not affected when these were dipped in a suspension of the NPV at different time intervals after parasitization. In additional tests, it was shown that deposit of the NPV suspension had no repellent effect onTrichogramma. The feeding capacity of the predatory larve ofChrysopa carnea Steph., fecundity of the adults as well as viability of the eggs were not affected when the larvae were directly sprayed with the highest tested concentration of the suspension, exposed to fresh dry film or fed on contaminated diet. These experiments indicate that, in contrast to the use of the conventional organophosphorus insecticides, no hazard to the tested beneficial insects should be expected when the preparation of the polyhedral inclusion bodies will be used in the field.

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Nr. 2 der Serie: Wirkung von Insektenpathogenen auf Entomophagen. Als Nr. 1 gilt:S. Hassan & A. Krieg: über die schonende Wirkung vonBacillus thuringiensis-Pr?paraten auf den ParasitenTrichogramma cacoeciae (Hym.: Trichogrammatidae). — Z. Pfl. Krankh. Pfl. Schutz, 82, 515–521, 1975.     

Zur Prägung von Instinkthandlungen (Untersuchungen an Stockenten Anas platyrhynchos L. und Kolbenenten Netta rufina Pallas)

Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, a) wie die durch Prägung auf ein Objekt gerichteten artspezifischen Instinktbewegungen sich an dieses an-passen, b) ob andere Einflüsse als die Prägung zu demselben Ergebnis in der Arterkennung führen können. Die Ausdrucksbewegungen und die Paarbildung der Stockente Anas platyrhynchos L. und der Kolbenente Netta rufina Pallas werden untersucht bei Tieren, die 1. mit Artgenossen, 2. mit Fremdgenossen, 3. unter Prägungsbedingungen, 4. erst mit Art-, dann mit Fremdgenossen, 5. als Kaspar-Hauser, aufgezogen wurden.

• 1 Sowohl hinsichtlich der Ontogenese wie der Bedingungen ihres Auftretens bleiben diese Bewegungen gleich, ob die Enten sie nun auf Artgenossen oder auf Fremdgenossen richten.
• 2 Die Prägung bestimmt die Taxis-Komponente der Instinktbewegung.
• 3 Zwischen auf Fremdgenossen geprägten Enten erscheinen Wechselwirkungen zwischen Sätzen von Instinktbewegungen; einige von ihnen drücken Verwechslungen formähnlicher Bewegungen aus. Die Bildung sozialer Bezie-hungen unter geprägten Enten kann zur Häufung nicht-arttypischer Ausdrucksbewegungen führen.
• 3 Die aggressiven Bewegungen werden sowohl auf Fremd- wie auch auf Artgenossen gerichtet. In der Paarbildung ist die Rivalität der ♂♂ untereinander wichtiger als ihre Artzugehörigkeit.
• 4 Die Beobachtungen machen wahrscheinlich, daß die Arterkennung bei den untersuchten Enten vor allem auf selektivem Lernen bestimmter Merk-male beruht.

Sowohl in Bezug auf die Nachfolgereaktion als auch auf die sexuelle Prägung werden die Prägungsmerkmale erörtert und der Begriff neu definiert, da anscheinend allein die ?primacy of experience” die Prägung im Gegensatz zu anderen Lernarten kennzeichnet.     

Untersuchungen über den Proteingehalt virusinfizierter Futtergräser

Unter Verwendung verschiedener Methoden der Inokulation wurde das Verhalten von acht Aprikosensorten sowie 18 Pflaumensorten bzw. -zuchtklonen gegenüber dem Plum pox virus (PPV) überprüft und verglichen. Die eingesetzten Methoden führten zu übereinstimmenden Ergebnissen in Hinblick auf Virusresistenz und -anfa¨lligkeit. Die einbezogenen Aprikosensorten entwickelten nach der Übertragung des PPV entweder chlorotische Blattflecken oder sie verhielten sich immun. Überempfindlichkeitsreaktionen waren nicht zu beobachten. Die geprüften Pflaumengenotypen reagierten auf eine Virusinfektion mit der Ausbildung chlorotischer und nekrotischer Symptome, die allein oder gemeinsam auftraten. Immunität lag in keinem Fall vor. Bei dem untersuchten Aprikosensortiment besteht offensichtlich keine Korrelation zwischen Virusisolat, dessen Stammzugehörigkeit (entsprechend den Ergebnissen der PCR) und Resistenzverhalten. Bei Pflaumen scheint der Einflu g des Virusisolates auf das Resistenzniveau grö g er zu sein.     

Die Doppelbrechung des Schleimes vonTilia ulmifolia Scop

Zusammenfassung Die Schleimzellen aus dem Rindenparenchym der Blattstiele vonTilia ulmifolia werden mit dem Polarisationsmikroskop untersucht. Der zellulosefreie Pektinschleim ist anisotrop und zeigt negatives Vorzeichen in bezug auf die Tangente an die Zellwand. Imbibition und Untersuchung von Schleimf?den lassen auf konzentrische Lagerung der Bausteine mit negativer Eigendoppelbrechung schlie?en. Es ist dies der zweite Fall, da? natürliches Pektin seine Doppelbrechung ohne Vorbehandlung zeigt. Es wird festgestellt, da? die Eigendoppelbrechung desTilia-Schleimes gegenüber den Literaturangaben über doppelbrechende natürliche Pektingele deutlich h?her liegt, was auf bessere Orientierung oder verst?rkte Eigendoppel-brechung zurückgeführt wird. Mit 1 Textabbildung     

Phytosoziologie, Ökologie und Systematik bei Flechten

In den letzten Jahren bemühte sich die systematische Forschung verstärkt, die oft sehr schematisch begrenzten Einheiten der Flechten mit modernen Methoden unter Berücksichtigung möglichst vieler Merkmale zu überprüfen und neu zu gliedern, Ökologische Merkmale wurden aber bei der Definition supraspezifischer taxonomischer Einheiten bei Flechten bisher kaum herangezogen. Eine Analyse der revidierten und neu gefaßten Taxa, z. B. innerhalb der Familie Lecideaceae, zeigt aber, daß diese Einheiten oft deutliche Parallelen und Schwerpunkte im ökologischen Bereich besitzen und sich somit ökologische Merkmale als zusätzliches Kriterium bei der Begründung von natürlichen Verwandtschaftsgruppen verwenden lassen. Andererseits kann eine stark abweichende Ökologie als Hinweis auf eine mögliche taxonomische Sonderstellung gelten (Beispiel: Ausgliederung von T. caradocensis als einziger Holzbewohner der Gattung Toninia aus diesem Genus), d. h., möglicherweise künstliche Taxa können für taxonomische Zwecke auf ökologisch und soziologisch auffallende Zäsuren hin untersucht werden. Derartige Querverbindungen zwischen Systematik und Ökologie finden sich besonders auf Gattungsniveau, lassen sich aber öfter auch in Familien hinein verfolgen. Somit können Fragen der Flechtentaxonomie niederer und mittlerer Kategorien durch Einbeziehung ökologischer Kriterien besser behandelt werden, als dies bei nur morphologischtypologischer Arbeitsweise der Fall ist. Um eine ökologische Affinität oder Zäsur zwischen Flechtentaxa aufzuzeigen, ist eine genauere Definition ihrer Ökologie nicht unbedingt notwendig. Eine ökologische Ähnlichkeit kann mit Hilfe pflanzensoziologischer Methoden nachgewiesen werden. Die Fruchtbarkeit der ökologisch-synökologischen Frageweise für die Flechtensystematik und die Bedeutung ökologischer Differenzierungen für die Evolution der Flechten werden diskutiert. Für wertvolle Diskussionen und Anregungen danke ich den Herren Dr. G. Kost (Tübingen), H. Oberhollenzer , Prof. Dr. J. Poelt (Graz), Dr. H. Schmalfuss und Dr. G. von Wahlert (alle Ludwigsburg) ganz herzlich.     

Zur Frage der Homologisierung von Schmelz und Vitrodentin

Zusammenfassung Die Zahnplatten vonMyliobatis aquila besitzen keinen Schmelzüberzug, statt dessen aber eine vom Mesoderm gebildete Vitrodentinglasur, die als die zuerst angelegte Zone des Manteldentins zu betrachten ist. Da auch die Z?hne des TeleostiersGadus morrhua, wie übrigens auch anderer Spezies,neben der Schmelzkappe eine Vitrodentinschicht aufweisen, ergibt sich der Schlu?, da? eine Homologisierung von Vitrodentin und Schmelz nicht vorgenommen werden kann. Die Frage, ob die Z?hne der Selachier eine Schmelzschicht besitzen, darf auf Grund der Befunde amMyliobatis-Gebi? natürlich nicht verallgemeinernd mit Nein beantwortet werden. Mit 7 Textabbildungen.     

Auswirkungen von abgestufter pflanzenschutzmittel‐intensität und unkrautbesatz auf laufkäferzönosen (coleoptera; carabidae) während einer fruchtfolgerotation unter den spezifischen Bedingungen des mitteldeutschen trockengebietes*

Die Untersuchungen fanden von 1991 bis 1995 auf einem 43 ha großen Schlag in Obhausen (Querfurter Platte) statt. Zielstellung der Untersuchungen war es, Auswirkungen abgestufter Pflanzenschutzintensitäten auf Laufkäfer zu erfassen. Dazu wurden auf dem Feld 6 Parzellen von 72 × 200 m Größe angelegt, von denen zwei als pflanzenschutzmittelfreie Kontrollflächen dienten. Auf zwei weiteren Teilstücken erfolgten intensive chemische Pflanzenschutzmaßnahmen. In den anderen beiden Varianten wurden im Sinne eines integrierten Pflanzenschutzes unter Beachtung von Schadschwellenwerten (Unkräuter, pilzliche und tierische Schaderreger) gezielte Pflanzenschutzmaßnahmen praktiziert. Zur Erfassung der Laufkäfer dienten Bodenfallen. Die Fruchtfolge begann 1991 mit Wintergerste, die aber wegen Trockenheit umgebrochen werden mußte. Die Intensitätsabstufungen des Pflanzenschutzmitteleinsatzes erfolgten ab 1992 im Mais und 1993 sowie 1994 in Winterweizen. Letztes Fruchtfolgeglied war 1995 Winterroggen, bei dem alle Parzellen wieder konventionell bewirtschaftet wurden. Im Mais kam es in den unbehandelten Kontrollen zu einer starken Verunkrautung. In diesen Parzellen erreichte die Fangsumme der Laufkäfer den 2,5 fachen Wert gegenüber den anderen Prüfgliedern. In den darauffolgenden Jahren, in den Winterweizenbeständen, lagen die höchsten Fangsummen wiederum in den Kontrollen vor, doch fielen die Differenzen zu den anderen Prüfgliedern nicht so groß aus. Die wenigsten Laufkäfer wurden in den Intensiv‐Varianten erfaßt. Die Bewirtschaftung nach dem Schadschwellenprinzip erbrachte wesentlich höhere Fangsummen. Während der Intensitätsabstufung besiedelten die Arten Calosoma auropunc‐tatum, Harpalus affinis, Pseudoophonus rufipes, Harpalus distinguendus, Poecilus punctulatus, Harpalus tardus sowie Harpalus zabroides überwiegend die Kontrollparzellen. Bei den abschließenden Untersuchungen im Winterroggen 1995 traf dies nur noch für Harpalus affinis zu. Ob für das Überwiegen dieser Arten in den Kontrollen der starke Unkrautbesatz im Jahre 1992 bzw. nachfolgend der Vorrat an Diasporen oder der völlige Verzicht auf Pflanzenschutzmittel ausschlaggebend war, konnte nicht eindeutig geklärt werden. Entgegen allen Erwartungen lag im Winterroggen die höchste Fangsumme der Laufkäfer in den ehemals intensiv behandelten Parzellen vor.

Ein Verzicht auf Pflanzenschutzmittel geht oft mit nicht mehr tolerierbaren Ertragsverlusten einher, wie z.B. im Mais 1992. Bei einem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln nach Schadschwellenwerten entsprechend den Prinzipien eines integrierten Pflanzenschutzes sind langfristig keine negativen Effekte auf den Naturhaushalt zu erwarten.     

Beitrag zur standortcharakteristik verschiedener GRÜNland-pflanzengesellschaften

Zusammenfassung Die Standortcharakteristik verschiedener Grünlandpflanzengesellschaften hat nicht nur für die Grünlandbewirtschaftung groβe Bedeutung, sondern auch für die Kennzeichnung einzelner Pflanzengesellschaften und für die Ermittlung qualitativer oder auch quantitativer Zeigereigenschaften. Am Untersuchungsmaterial von mehr als 400 untersuchten Grünlandpflanzenbest?nden wird gezeigt, daβ einzelne Analysenwerte, also “Momentaufnahmen” ebenso wie die aus einer gr?βeren Zahl von Einzelwerten gebildeten Mittelwerte nur groben Orientierungscharakter besitzen. Daran ?ndert sich auch durch die Prüfung eines umfangreicheren Analysenmaterials mittels Regressionsanalyse nicht viel. Zeitreihenanalysen, wie sie auf 5 Standorten in zwei Vegetations-perioden durchgeführt wurden, geben einen Einblick in die Dynamik der Meβgr?βen. Durch die Anwendung moderner Rechenverfahren konnten sowohl einfache, wie multiple Zusammenh?nge verschiedener Standortsfaktoren geprüft werden. Dabei ist zu erkennen, daβ die Unterschiede zwischen verschiedenen Pflanzengesellschaften durchweg kleiner sind als die Unterschiede zwischen verschiedenen Jahren. Trotz der teilweise nur sehr geringen Bestimmtheitsmaβe erm?glichen die Untersuchungen einen Einblick in das Geschehen am natürlichen Standort und bilden die Basis für weitergehende experimentelle Untersuchungen. Auf die für die Grünlandwirtschaft bedeutenden Zusammenh?nge zwischen verschiedenen Standortsfaktoren und der Ertragsbildung der Pflanzenbest?nde wird hingewiesen. Prof. Dr. N. Knauer - Abt. Grünlandwirtschaft und Futterbau im Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Christian-Albrechts-Univer-sit?t Kiel 23 KIEL, Olshausenstr. 40–60.     

Zur oviziden Wirkung von Insektiziden am Ei des Kartoffelkäfers Leptinotarsa decemlineata Say und der Wintersaateule Scotia segetum Schiff

Eine Hybride von Sorghum bicolor und zwei Sorten von Panicum miliaceum wurden im Hinblick auf ihre Anfälligkeit bzw. Resistenz gegenüber dem Maisverzwergungsmosiak‐Virus (maize dwarf mosaic potyvirus, MDMV) und dem Zuckerrohrmosaik‐Virus (sugarcane mosaic potyvirus, SCMV) untersucht. Die Pflanzen wurden wiederholt mechanisch inokuliert, danach symptomatologisch bewertet und zum Teil biologisch und serologisch rückgetestet.

Die untersuchte Samenprobe der S. bicolor‐Hybride erwies sich als hochresistent gegen das MDMV und hochanfällig gegenüber dem SCMV. Durch Selbstung einer SCMV‐resistenten oder‐immunen Pflanze wurde eine S₁‐Nachkommenschaft erzeugt, die hochanfällig gegenüber dem MDMV und hochresistent gegen das SCMV war. Die Spaltung der S₁‐Nachkommenschaft läßt vermuten, daß die Resistenz der Ausgangspflanze heterozygot bedingt ist. Die homogene Reaktion der S₂‐Nachkommenschaft einer SCMV‐resistenten S₁‐Pflanze berechtigt zu der Annahme, daß die Resistenz dominant vererbt wird und die gefundene Anfälligkeit homozygot rezessiv bedingt ist. Es ist noch nicht geklärt, ob die dominante SCMV‐Resistenz der S. bicolor‐Hybride auf dem ‘Krish'‐Gen beruht.

Die Resistenzprüfungen der Sorten ‘Miro 51’ und ‘Miro 94’ von P. miliaceum führte zu dem Nachweis, daß ‘Miro 51’ gegen MDMV und SCMV hochresistent und ‘Miro 94’ gegenüber dem MDMV hohe und gegenüber dem SCMV mittlere Anfälligkeit aufweist.     

Propriorezeptive Kontrolle der Erregungsmuster eines Schaben-Motoneurons

Bei der Schabe Periplaneta americana L. wurde untersucht, welche Korrelationen zwischen propriorezeptiven Afferenzen und der Efferenz von Bein-Motoneuronen bestehen. Die Afferenzen wurden durch mechanische Reizung einzelner oder mehrerer Sensillen eines Borstenfeldes am Coxa-Trochanter-Gelenk ausgelöst. Die Efferenzen wurden an einem einzelnen, identifizierbaren Motoneuron des Mesothorax-Beinnerv 5 beobachtet. Die Aktivität dieses Motoneurons am unbeeinflußten Präparat wird Grundaktivität genannt. Ihre Frequenz liegt zwischen ≥ 0 und ≤ 15 Spikes/sec (Tab. 1). Nach Abtrennen der Coxa (distal vom Ableitort) oder der Abdominalkonnektive sinkt die Grundaktivität des Motoneurons ab, steigt dann im Verlauf von einigen Minuten wieder an; ihre Frequenz erreicht aber nicht so hohe Werte wie vorher (Abb. 2). Wenn die Unterschlund-Prothoraxkonnektive durchtrennt werden, nimmt die Spike-Aktivität im Beinnerv zu und bleibt über Stunden erhöht. Bei Reizung von Borsten am Coxa-Trochanter-Gelenk treten im Beinnerv 5 sensorische Spikes auf. Bei einmaligem Abbiegen einer einzelnen Borste schnellt ihre Frequenz maximal auf 600—700 Spikes/sec und klingt dann sehr rasch ab. Bei vibratorischer Reizung einzelner Borsten ist die Spikefrequenz im Bereich zwischen 100 und 500 (gelegentlich 700) Hz annähernd gleich der Reizfrequenz (Abb. 3, 4). In dem Beinnerv-Motoneuron steigt kurz (etwa 35—90 msec) nach Beginn eines Vibrationsreizes auf eine einzelne Borste die Spike-Aktivität sprungartig auf eine höhere, konstantbleibende Frequenz (je nach Präparat 24—59 Spikes/sec) an (Abb. 6). Nach Reizende fällt sie sogleich (≤ 500 msec) auf den Wert der Grundaktivität oder tiefer ab. Dasselbe gilt bei gleichzeitiger Reizung mehrerer Borsten (Tab. 2). Die ganglionäre Überleitungszeit der Borstenfaser-Erregungen auf das Beinnerv-Motoneuron beträgt im Minimum 2—3 msec. Die Grundaktivität der Bein-Motoneurone beruht auf Erregungszuflüssen von sensorischen Fasern im Beinnerv, von Interneuronen des Bauchmarks (damit wohl indirekt von Cercal-Sensillen) und wahrscheinlich von anderen, unbekannten Neuronen, die in der Peripherie oder im Zentrum liegen. Die Afferenzen von den Borstenfeldern am Coxa-Trochanter-Gelenk enthalten Angaben über die Bewegungen und wahrscheinlich auch über die jeweilige Stellung dieses Gelenks. Die Erregungen von den Coxa-Trochanter-Borstenfeldern werden im zugehörigen Thoraxganglion mit einer Verzögerungszeit von 1—2 msec monosynaptisch auf das Bein-Motoneuron übertragen.     

Ökologische Einflüsse auf die Geschlechtsverteilung bei Silene vulgaris (Moench) Garcke (Caryophyllaceae)

Silene vulgaris ssp. vulgaris ist eine stark variable, im Schweizer Mittelland und in den Alpentälern häufige Art, die sich vor allem an neu entstandenen Standorten ansiedelt. Wie Untersuchungen an 40 natürlichen Populationen ergaben, treten in der Schweiz drei Geschlechtsformen auf: (i) zwittrige, (ii) weibliche und (iii) gynomonoezische (gemischtgeschlechtig: zwittrig und weibliche) Pflanzen. Die prozentuelle Zusammensetzung der einzelnen Populationen variiert stark. Dabei schwankt der Anteil zwittriger Pflanzen zwischen 15 und 100%. Bei den weiblichen liegt er etwas darunter, und die gynomonoezischen Pflanzen sind in den meisten Populationen mit höchstens ein bis zwei Exemplaren (bis zu etwa 15%) vertreten. Bei einer Aufschlüsselung der Standorte nach ökologischen Gesichtspunkten zeigt sich eine höhere Dichte (durchschnittlich 71 %) weiblicher Pflanzen auf Wiesen gegenüber nur durchschnittlich 21 % an Standorten, die nicht gemäht werden (vorwiegend Wald). Die Unterschiede sind statistisch gesichert. Eine mögliche Erklärung hierfür ist in dem häufigen und frühen Mähen der Wiesen zu sehen. Hierdurch werden die weiblichen Pflanzen selektiv bevorzugt, da sie im Durchschnitt etwas früher blühen als die zwittrigen. In einer solchen Population manifestiert sich das Überwiegen der weiblichen Pflanzen durch die Vererbung des Geschlechts, das bei den meisten Pflanzen dem der Mutterpflanze entspricht. Als weitere Ursache kommt die Düngung der Wiesen in Betracht, denn eine Beeinflussung der Geschlechtsausbildung durch die erhöhte Mineralstoffzufuhr kann nicht ausgeschlossen werden. Für die Unterstützung dieser Arbeit möchten wir der Forschungskommission und der Verwaltung der ETH Zürich sowie Herrn Professor Heinz Kern , Leiter des Institutes für Spezielle Botanik der ETH, unseren Dank aussprechen.     

Beobachtungen an einer kultur vonEntamoeba Histolytica (Schaudinn)

Zusammenfassung 1.Entamoeba histolytica l?sst sich auf Liver Infusion Agar durch Zusatz von in Insulin suspendierter St?rke anreichern. 2. Die vegetative Form vonEntamoeba histolytica ist polarisiert. 3. Die Cysten vonEntamoeba histolytica zeigen bei Zusatz von defibriniertem Schafsblut, als biologische Reaktion, Enzyklierung auf Distanz. Damit ist eine Erleichterung in der Diagnosenstellung „Cyste” gegeben. 4. Pyocyanin erm?glicht die Vitalf?rbung vonEntamoeba histolytica wobei Struktur und Kern deutlicher sichtbar werden und die Beweglichkeit der Am?ben sich erh?ht. 5. Vereinzelte Beobachtungen von Stieldrehung eines Pseudopodiums lassen vermuten, dass eine ektoplasmatische Pr?formierung der Excystationsstelle besteht und dass die Am?ben nicht nackt ausschlüpfen.     

Entwicklungsstadien- und sippenspezifische Zellwand-Autolysine bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen in der Gattung Chlamydomonas

Zellwand-Autolyse ist nach vorliegender Untersuchung in der Gattung Chlamydomonas ein normaler und streng stadienspezifischer Vorgang in der Ontogenese Zum Nachweis der beteiligten lyrischen Faktoren (?Autolysine”) wurden einfache biologische Tests entwickelt Eine Freisetzung von Zoosporen aus den Sporangien mittels enzymatischer Sporangienwand-Autolyse ließ sich bei 52 Stämmen unterschiedlicher Herkunft von 42 Arten nachweisen und ist für die Gattung als generelles Prinzip anzusehen Sekretion wie auch Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine sind entwicklungsstadien-spezifisch: nur junge Zellen können das Autolysin sezernieren; mit dem Autolysin läßt sich nur die Sporangienwand lysieren, nicht aber die Wand von Zoosporen, vegetativen Zellen oder Gameten Mit Sporangienwand-Autolysinen von Arten, bei denen sowohl vegetative Zellen wie Sporangien von einer gallertigen ?Kapsel” umgeben sind, ließ sich diese Gallerte in jedem Entwicklungsstadium kurzfristig auflösen, ohne jedoch auch hier die eigentliche Zellwand vegetativer Zellen zu lysieren Hinsichtlich der Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine auf Sporangien anderer Chlamydomonas-Arten ergab sich eine Sippen-Spezifität, d. h. sie wirkten in der Regel nur innerhalb einer Gruppe morphologisch meist ähnlicher Arten, in einigen Fällen nur auf Sporangien des Erzeugerstammes. Nach der Wirkungsspezifität ihrer Autolysine ließen sich die 52 aktiven Chlamydomonas-Stämme 15 Gruppen zuordnen Eine Autolysinwirksamkeit zwischen diesen Gruppen war in mehreren Fällen nachweisbar: die Autolysine von vier Gruppen wirkten im Biotest einseitig auch auf Sporangien der Stämme jeweils einer anderen Gruppe Arten mit gemeinsamem Sporangienwand-Autolysin stimmten auch in weiteren physiologischen und morphologischen Merkmalen überein; offensichtlich handelt es sich um Gruppierungen natürlich verwandter Formen Es werden vier Modi der autolytischen Sporenfreisetzung beschrieben entsprechend dem unterschiedlichen Verhalten der Sporangienwände (totale oder partielle Lysis) und der Gallerten im Sporangieninneren Es wurden Methoden zur Isolierung und Reinigung von Sporangienwand-Präparaten für 14 Chlamydomonas-Arten mit jeweils spezifischem Autolysin ausgearbeitet. Nach dünnschicht-chromatographischen Analysen von Hydrolysaten dieser Wandpräparate sind die Haupt-Zuckerkomponenten fast immer Galaktose und Arabinose, dazu kommen in geringerer Menge je nach Art in wechselnden Verhältnissen Xylose, Fucose, Rhamnose, Uronsäuren und eine nicht identifizierte Pentose; Glucose — und damit Cellulose — fehlt in der Regel oder ist nur in Spuren nachweisbar. Eine Ausnahme macht nur C. ulvaensis. Haupt-Zuckerkomponenten sind hier Xylose und Glucose; Galaktose und Arabinose sind nur in geringen Anteilen enthalten In Bestätigung einer früheren Beobachtung von Claes (1971) wird die Wirksamkeit eines zweiten Autolysins im Entwicklungszyklus von Chlamydomonas nachgewiesen: Gameten der diözischen C. reinhardii sezernieren bei Geißelkontakt der Kreuzungspartner ein ?Gametenwand-Autolysin”, das zum Abwurf der Gametenwände bei beiden Kreuzungstypen führt. Es wurde eine verbesserte Methodik zur Gewinnung des Gametenwand-Autolysins erarbeitet Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich die Wände aller Zellstadien der Art (Gameten, Zoosporen, vegetative Zellen, Sporangien), mit Ausnahme der Zygoten, total auflösen. Entsprechend dieser Eigenschaft des Gametenwand-Autolysins wurde — erstmals bei einzelligen Grünalgen — ein schonendes Verfahren zur Isolierung von Protoplasten für Zellanalysen entwickelt Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich nur bei den Stämmen Protoplastenbildung und Sporangiolysis erzeugen, die ein gemeinsames Sporangienwand-Autolysin mit C. reinhardii besitzen; beide Autolysine stimmen also in der Sippenspezifität ihrer Wirkung überein Sporangienwand- und Gametenwand-Autolysine gleichen sich in den bisher geprüften Eigenschaften: sie sind fällbar mit (NH₄)₂SO₄, nicht dialysierbar, temperaturlabil (inaktiviert nach 10 Min. 70 C), inaktivierbar mit 5 × 10^?4 M HgCl₂, mit der Proteinase Papain und meistens mit dem Komplexbildner Äthylendiamin-tetraessigsäure In der Diskussion wird im Zusammenhang mit den Resultaten vorliegender Arbeit über die Zusammensetzung der Zellwände bei den Volvocales, über die Beteiligung von Autolysinen bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen aus Sporangien und Gametangien bei Pilzen und Algen sowie über eine mögliche Berücksichtigung der Sippenspezifität von Autolysinen für ein natürliches System der Chlamydomonaden referiert     

Mechanismen und Sinnesleistungen für den Paarzusammenhalt bei der Garnele Hymenocera picta Dana

Hymenocera picta bildet dauerhafte heterosexuelle Paare. Untersucht wurde, was die Paarpartner zusammenhält. In Frage kommen dafür Orts- und Partnerbindung. Bindungen werden erkennbar an Bevorzugungen; Voraussetzung dafür sind Wahlmöglichkeiten. Die Individuen halten sich bevorzugt an bestimmten Orten auf, haben also eine Ortsbindung. Außerdem suchen sie — am deutlichsten die ♂♂ — bevorzugt die Nähe zum Partner auf. Versuche, in denen die Paare künstlich getrennt und Partner versetzt wurden, beweisen, daß die Partner einander an individuellen Merkmalen erkennen und wiederfinden. Neben der Ortsbindung gibt es also eine Partnerbindung. Diese zeigt sich nur im Paarsitzen (die Partner sitzen dabei unmittelbar nebeneinander). Wenn sie nicht beieinander sitzen, ist der mittlere Abstand der Paarpartner zueinander nicht vom mittleren Abstand zu den anderen Individuen verschieden. Andere soziale und sexuelle Verhaltensweisen werden nicht bevorzugt auf den Partner gerichtet. Wahlversuche im Y-Labyrinth weisen nach, daß die Partner einander an geruchlichen Signalen individuell und auf Distanz erkennen. Ferner erkennen sie — ebenfalls geruchlich und auf Distanz — Nahrung (Seesterne) und Artgenossen. Die ♂♂ erkennen an einem Pheromon die Kopulationsbereitschaft der ♀♀. Die Tiere können ferner jederzeit das Geschlecht eines Artgenossen erkennen, brauchen aber dazu möglicherweise unmittelbaren Kontakt. Die für die geruchlichen Erkennungsleistungen verantwortlichen Sinnesorgane sind die Haare auf den Antennulen.     

Die Rolle von Ascorbinsäure und Cytokininen in Pflanzen unter Streßeinwirkungen

Sowohl nach verschiedenen Salzstressen als auch nach einem Wasserstreß oder nach exogener ABA-Behandlung läuft in den Pflanzen (zumindest in Pennisetum typhoides und Phaseolus aconitifolius) ein sehr sinnvoller, gleichartiger Mechanismus ab, der es den Pflanzen ermöglicht, den für sie wertvollen Stickstoff zunächst festzuhalten. Die durch die gehemmte Proteinsynthese oder die geförderte Proteinhydrolyse vermehrt anfallenden Aminosäuren werden zunächst zu Glutaminsäure umgebildet. Von hier aus wird dann Prolin synthetisiert. Für die Prolinakkumulation scheint letztlich dann die gehemmte Prolinoxidation verantwortlich zu sein. Verschiedene Ionen können auf die Prolinsynthese unterschiedlich wirken. Daraus geht hervor, daß neben der endogen gebildeten ABA in gestreßten Pflanzen auch noch spezifische Ionen einen zusätzlichen Effekt ausüben können. Die dargestellten Vorgänge laufen in gestreßten Pflanzen ab. In ungestreßten Pflanzen kann der Mechanismus in der geschilderten Weise nicht stattfinden, da das Verhältnis von Cytokininen zu ABA so ist, daß die durch ABA hervorgerufenen Stoffwechselveränderungen durch die Cytokinine wieder rückgängig gemacht werden. Erst wenn der Cytokininspiegel unter Streßeinfluß absinkt, wird der durch ABA gesteuerte Mechanismus wirksam. Der durch ABA gesteuerte Prolinanstieg führt allem Anschein nach zu einer erhöhten Resistenz von Pflanzen gegenüber einem Streß. Es konnte verschiedentlich gezeigt werden, daß die Resistenz von Pflanzen mit ihrem Prolingehalt korreliert ist (Barnett und Naylor 1966, Hubac und Guerrier 1972). Da nach unseren Ergebnissen die Prolinbildung streng mit dem Abscisinsäuregehalt in gestreßten Pflanzen korreliert ist, und weiterhin gezeigt werden konnte, daß die Trockentoleranz von zwei Maisvarietäten von deren endogenem ABA-Gehalt abhängig ist (larque-saavedra und Wain 1974) — eine trockenresistente Art enthielt viermal soviel ABA wie eine intolerante Art —, ist offensichtlich die ABA in gestreßten Pflanzen für eine erhöhte Resistenz der Pflanzen gegen ungünstige Umweltbedingungen verantwortlich zu machen (siehe auch Boussiba et al. 1975). Ein interessanter Aspekt für zukünftige Arbeiten ergibt sich aus der Tatsache, daß vor allem Kaliumionen die Prolinakkumulation fördern können. Es ist schon lange bekannt, daß Kaliumionen positive Wirkungen auf die Trockentoleranz von Pflanzen haben (cf. Huber und Schmidt 1978). Da Prolin ähnliche Wirkungen hat (siehe oben) und die Prolinbildung wiederum vom ABA-Gehalt der Pflanzen abhängig zu sein scheint, bietet sich mit den erwähnten Maisvarietäten ein System an, bei dem es möglich sein sollte zu prüfen, ob Zusammenhänge zwischen ABA-, Kalium- und Prolingehalt und der Trockentoleranz des Maises bestehen. Die vermehrte Prolinbildung als Reaktion auf Streßeinwirkungen wird auch dadurch begünstigt, daß der Kohlenhydratstoffwechsel, und zwar speziell die Saccharosesynthese, durch ABA oder NaCl gleichermaßen positiv beeinflußt werden. Diese Verflechtung des Kohlenhydratstoffwechsels mit der Prolinakkumulation soll in Zukunft auch in bezug auf die Salze überprüft werden, die schon beim Aminosäurestoffwechsel als Streßfaktoren verwendet wurden. Gleiches gilt für die Photosynthese, bei der ebenfalls weitgehend übereinstimmende Wirkungen von ABA und NaCl festgestellt werden konnten. Gerade die Veränderung des CO₂-Fixierungsvermögens durch Phytohormone oder Streßeinwirkungen vom C₃-Mechanismus zum C₄- oder CAM-Mechanismus ist von erheblichem Interesse. Die Bedeutung liegt vor allem darin, daß solche Umstimmungen eventuell zu Ertragssteigerungen führen könnten. Abschließend soll noch einmal festgestellt werden, daß Phytohormonen — speziell ABA oder Cytokinine — eine wichtige Funktion bei der Ausbildung von Resistenzmechanismen gegenüber Streßeinwirkungen auf Pflanzen zukommt. Dabei erstrecken sich die Wirkungen der Phytohorrnone offensichtlich nicht nur auf die Stornata oder die Wasseraufnahme (siehe oben), sondern es werden auch direkt wichtige Stoffwechselwege über die Regulierung von Enzymen beeinflußt. Die hier genannte Funktion der Phytohorrnone soll in Zukunft vor allem an Pflanzen an natürlichen Standorten überprüft werden, wodurch die Beziehungen zwischen der Ökologie und den biochemischen Untersuchungen im Labor geknüpft werden sollen.     

Ergebnisse zu entomologischen erhebungen und zur unkrautbekämpfung bei miscanthus und anderen c4‐pflanzen 1)

In zweijährigen Erhebungen zur Entomofauna an Miscanthus sinensis, Panicwn virgatum und Andropogon gerardii auf Flächen in Grcßbeeren und Güterfelde konnten erste Ergebnisse erzielt werden. Am Standort Güterfelde erfolgten gleichfalls mehrjährige Prüfungen der herbiziden Wirkung bei diesen C₄‐Pflanzen.

Die Besiedlung der Arthropoden mit 0,5 und 1,4 Individuen/Halm bzw. Horstpflanze erweist sich als sehr gering. Die Dominanz der Schad‐ und Nutzorganismen war im allgenmeinen ausgeglichen. Nur auf den Flächen mit P. virgatum und A. gerardii 1995 in Güterfelde lag der Schädlingsanteil durch die Blasenfüße (Thysanoptera) bei>90%, bedingt auch durch die trockene und warme Witterung im Juli/August. Das Schädlingsspektrum umfaßte Arten von Getreide u.a. Gramineen. Im gleichen Jahr 1995 verursachte die Gemeine Spinnmilbe (Tetranychus urticae) auf der Miscanthusfläche in Großbeeren bemerkenswerte Saugschäden. Das Nützlingsauftreten wurde von euryöken Arten bestimmt und war auf allen untersuchten Flächen gering.

Die Untersuchungen zur Unkrautbekämpfung im 1. bzw. 2. Standjahr zeigen, daß Präparate, die erfolgreich bei Mais und teilweise Getreide angewandt werden, auch auf Miscanthusflächen sowie bei Panicum und Andropogon vorrangig in der Nachpflanzanwendung zum Einsatz kommen können. Bedeutung erlangt auch die Anwendung der mechanischen Pflege. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Effektivität der Unkrautbekämpfung im Anpflanzjahr und der Pflanzenentwicklung im Anpflanzjahr und den folgenden Etablierungsjahren. Bei unzureichender Unkrautbeseitigung im 1. Standjahr muß auch im 1. Folgejahr eine Unkrautbekämpfung erfolgen.     

Labendbeobachtungen an Myxococcus rubescens

Zusammenfassung Es wird über die Bildung von Kriechspuren von Myxococcus rubescens auf Agarhängetropfen berichtet. Die Spuren werden als Rinnen gedeutet, die beim Kriechen der Zellen auf älteren Hängetropfenpräparaten entstehen und sich nicht mit der Vorstellung einer Fortbewegung der Zellen durch Schleimabsonderung vereinbaren lassen. Es wird in Erwägung gezogen, daß Kontraktionsbewegungen der aktiv biegsamen Zelle zur Erklärung der Bewegungsart dienen könnten; damit steht auch das elastikotaktische Verhalten in Einklang.Die Zellteilung wird an lebendem Material im Agarhängetropfen beobachtet. Die von den meisten Untersuchern behauptete teigige Einschnürung und Ausziehung war unter diesen Bedingungen nicht festzustellen.     

The distribution of phytophagous and predacious mites on leaves and shoots of apple trees

Zusammenfassung Es wurde gezeigt, dass die Verteilung der RaubmilbeTyphlodromus pyri scheuten und der phytophagen MilbeMetatetranychus ulmi Koch auf den Bl?ttern von Apfelb?umen sehr ?hnlich ist. Eine Korrelation zwischen beiden Komponenten konnte aber nicht festgestellt werden. Beobachtungen zu drei verschiedenen Zeitpunkten w?hrend des Sommers zeigten, dass die Raubmilben keine Vorliebe für bestimmte Bl?tter haben. Die Obstbaumspinnmilbe zeigt aber im Frühjahr eine deutliche Vorliebe für die basalen Bl?tter.