Linkage studies in the Pacific Spider Mite Tetranychus pacificus II. Genes for white eyeii, lemon and flamingo

The linkage relationships between eight different loci in Tetranychus pacificus are presented. It appears that from the 20 two-factor crosses studied, only two combinations show linkage. In 18 cases no linkage effects could be demonstrated, notwithstanding the considerable resolving power of recombinational analysis. Since T. pacificus has few chromosomes (n=3), the high recombination index is surprising and has to be explained by a high chiasmata-frequency.

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Zusammenfassung Die Koppelungs-Verhältnisse zwischen 8 verschiedenen Genloci von Tetranychus pacificus McGregor werden dargestellt. Es scheint, daß von den 20 geprüften Zweifaktor-Kreuzungen nur 2 Kombinationen Koppelung aufweisen. In 18 Fällen konnten keine Koppelungs-Effekte nachgewiesen werden, ungeachtet der beträchtlichen Aussagekraft der Rekombinationsanalyse. Da T. pacificus nur wenige Chromosomen (n=3) besitzt, ist der hohe Rekombinationsgrad überraschend. Er kann nur durch eine hohe Chiasmata-Häufigkeit erklärt werden.

     

Rates of spontaneous mutation in certain genes of an arrhenotokous mite, Tetranychus pacificus

A number of 25.000 haploid males of Tetranychus pacificus was examined for the occurrence of mutations in certain genes for pigmentation. The spontaneous mutation rate in the six chosen genes p, al, we, w, le and st appeared to lie between 0.8×10^-4 and 2.8×10^-4. This high mutation rate is discussed in relation to the adaptational potentiality of the population, particularly with respect to insecticide resistance.

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Spontane mutationsraten bei gewissen gene der arrhenotoken milbe Tetranychus pacificus

Zusammenfassung 25000 haploide Männchen von Tetranychus pacificus wurden auf das Auftreten von Mutationen bei bestimmten Farbgenen geprüft. Die spontane Mutationsrate schien bei den Genen p, al, we, w, le und st zwischen 8×10^-4 und 2.8×10^-4 zu liegen. Diese hohe Mutationsrate wird im Hinblick auf die Anpassungsfähigkeit der Population besonders bezüglich der Insektizidresistenz diskutiert.

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The investigation is part of a study granted by the Shell Prize for Biology in the Netherlands.     

Albinism as a marker in Tetranychus pacificus

An albino male was discovered in a population of Tetranychus pacificus, as a result of spontaneous mutation. It appeared that this albinism was recessive and under monogenic control. A maternal effect was demonstrated. The albinism is a suitable marker for all stages of development in this mite species.

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Albinismus als genetische markierung bei tetranychus pacificus

Zusammenfassung In einer Population von Tetranychus pacificus wurde als Ergebnis spontaner Mutation ein albinotisches Männchen entdeckt. Es wird erwiesen dass dieser Albinismus rezessiv und monogenetisch beding ist. Ein mütterlicher Effekt war nachzuweisen. Der Albinismus ist eine geeignete genetische Markierung für alle Entwicklungsstadien bei dieser Spinnmilben-Art.

     

On the fixation of genes of large effects due to continued truncation selection in small populations of polygenic systems with linkage

Summary The proportion of fixed loci for desirable genes and the time required for fixation is studied in simulated diploid populations, which have initially aHardy-Weinberg structure. A symmetric ten-locus system of additive or dominant genes is simulated with linkages between adjacent loci varying as .005, .05, or .5. A constant degree of upper truncation selection within a population is considered over the generations. In different populations the intensity of truncation is varied asN/N,N/N+2,N/N+4, ..., whereN is the parental population size, specified as 2,4,8 or 16. The selection differential in initial generation, , thereby varies from zero to more than two standard deviations in some cases. The initial mean gene frequency,p, simulated in an initial population is .1 or .5.It is pointed out that when selective advantage of a gene is large and is changing with gene frequency, diffusion approximations assuming constant selective advantage, gives higher values for proportion of fixed genes in the case ofp equal to .1 and lower values forp equal to .5. With parental population size of 16 or less, a relation withN alone does not give the proportion of fixed genes. Higher order terms ofN appear to be involved in the relation. For the sameN , the proportion is much higher for lowN.The depressing effect of low recombinations between loci is of different magnitude for differentN andp for a givenN . The increase in the proportion of fixed genes due to increasingN is not as large when is low. High intensity of selection offsets considerably the effects of population size and linkage when gene effects are large. It appears that with increased inbreeding and selection intensity, almost all the genes of large effects and at intermediate frequencies can be rapidly fixed regardless of linkage.Linkage has been shown to cause faster fixation of genes in the absence of selection. With selection, linkage tends to delay fixation. But in the case of very low recombinations, there appears to be a level of population size and selection intensity, below which there is more rapid fixation because of linkage. Selection for dominant genes in the case of very close linkage, delays fixation for a number of generations and this delay results in reducing the depressing effect of linkage.

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Zusammenfassung Der Anteil fixierter Loci für erwünschte Gene und die für die Fixierung erforderliche Zeit werden in einer simulierten diploiden Population untersucht, wobei eine ursprünglicheHardy-Weinberg-Struktur angenommen wird. Es wird ein symmetrisches 10-Locus-System von additiven oder dominanten Genen mit Koppelung zwischen benachbarten Loci, die von 0,005 über 0,05 bis zu 0,5 variiert wird, simuliert. Hierbei wird ein konstantes Ausmaß von trunkierender (stutzender) Selektion für die Obergrenze der Verteilung in der Population betrachtet. In verschiedenen Populationen wird die Intensität der Verteilungsstutzung variiert in der folgenden FormN/N,N/N+2,N/N+4, ..., wobeiN die elterliche Populationsgröße ist, die mit 2,4,8 oder 16 spezifiziert wird. Das Selektionsdifferential der Ursprungsgeneration,i, variiert hierbei in einigen Fällen von 0 bis auf mehr als 2 Standardabweichungen. Die ursprüngliche mittlege Genfrequenz,p, die in einer Ausgangspopulation simuliert wird, ist 0,1 oder 0,5.Es wird gezeigt, daß, im Vergleich zu großem selektivem Vorteil eines Gens und frequenzabhängiger Änderung des Selektionskoeffizienten, Diffusionsnäherungen, die konstante selektive Vorteile voraussetzen, höhere Werte für den Anteil fixierter Gene im Fallp=0,1 und niedrigere Werte fürp=0,5 ergeben. Mit einer elterlichen Population der Größe 16 oder kleiner ergibt die BeziehungNi allein nicht den Anteil fixierter Gene, da Termini höherer Ordnung vonNi in die Bezichung einbezogen sind. Bei gleichemNi ist der Anteil bei kleinemN viel höher. Der reduzierende Effekt einer niederen Rekombinationsrate zwischen den Loci ist von unterschiedlicher Größenordnung bei verschiedenemN und bei einem gegebenenNi. Der Zuwachs im Anteil fixierter Gene infolge eines wachsendenN ist nicht so groß, wennp niedrig ist. Eine hohe Intensität der Selektion gleicht die Wirkungen der Populationsgröße und Koppelung erheblich aus, wenn die Genwirkungen groß sind. Es zeigt sich, daß praktisch alle Gene mit großer Wirkung und intermediärer Frequenz unabhängig von der Koppelung schnell fixiert werden können, wenn eine zunehmende Inzucht und Selektionsintensität vorliegt.Koppelung hat sich als eine Ursache für eine schnellere Fixierung von Genen in der Abwesenheit von Selektion erwiesen. Mit Selektion tendiert Kopplung dazu, die Fixierung zu verzögern. Es zeigt sich jedoch im Falle einer sehr niederen Rekombinationsrate, daß es für die Populationsgröße und Selektionsintensität einen Schwellenwert zu geben scheint, unterhalb dessen eine schnellere Fixierung als Folge der Koppelung auftritt. Eine Selektion auf dominante Gene verzögert im Fall der sehr engen Koppelung die Fixierung für eine Anzahl von Generationen und diese Verzögerung führt dazu, daß der verlangsamende Effekt der Koppelung reduziert wird.

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On leave from West Pakistan Agricultural University, Lyallpur.

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Journal paper No. 5870, Iowa Agriculture and Home Economics Experiment Station, Ames, supported by National Institute of Health Grant No. GM 13827.     

The effect of non-prey food, mainly pollen, on the development, survival, and fecundity of Amblyseius gossip (Acarina: Phytoseiidae)

Amblyseius gossipi developed and reproduced readily on pollen of Zea mays and Phoenix dactylifera. Developmental period was larger and reproductive rate much lower on pollen from Gossypium barbadense. Mated females survived on plant juice of Vicia faba leaves for 9.7 days.

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Zusammenfassung Die Fähigkeit von Amblyseius gossipi, drei verschiedene Pollenquellen und eine Tetranychide als Beute auszunutzen, wurde im Laboratorium bei 26,5–28,5° und 60–70% relativer Luftfeuchtigkeit an abgeschnittenen Puffbohnenblättern untersucht. Entwicklung und Vermehrung von A. gossipi erfolgen leicht mit Pollen von Zea mays und Phoenix dactylifera. Mit Pollen von Gossypium barbadense dauerte die Entwicklung länger und die Vermehrungsrate war viel geringer. Die durchschnittliche tägliche Eiablagerate eines Weibchens betrug 2,0 Eier bei Fütterung mit Maispollen, 2,2 Eier mit Dattelpollen und 0,4 Eier mit Baumwollpollen. Weibchen, die mit Tetranychus cinnabarinus gefüttert wurden, produzierten 2,1 Eier pro Tag. Die durchschnittliche Entwicklungsdauer der unreifen Stadien betrug dabei 2,8 bzw. 3,2, 8,8 und 4,1 Tage. Begattete Weibchen überlebten an Preßsaft von Puffbohnenblättern 9,7 Tage lang. Unreife Stadien überdauerten an Pflanzensaft nur einen Zeitraum von 1,5–2,4 Tagen.

     

Studies on hybrid sterility of single, double and triple chromosome mutation heterozygotes of Tetranychus urticae with respect to genetic control of spider mites

An investigation was made into the possibility of establishing complete reproductive incompatibility between a laboratory strain and derived stocks of Tetranychus urticae, by the induction of chromosome mutations. The degree of hybrid sterility of single, double and triple chromosome mutation heterozygotes originating from crosses between the various stocks was determined and expressed in terms of mortality in the haploid eggs. In no case was complete hybrid sterility found, although the degree of hybrid sterility of most triple chromosome mutation heterozygotes was over 98%.Prospects for the use of chromosome mutation stocks for genetic control of spider mites, however, are considered to be rather limited.

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Zusammenfassung Es wurde die Möglichkeit untersucht, vollständige reproduktive Inkompatibilität zwischen einem Laboratoriumsstamm und abgeleiteten Stämmen von Tetranychus urticae durch Induktion von Chromosomen-Mutationen zu erzeugen. Der Grad der Hybridsterilität von Heterozygoten mit einfachen, doppelten und dreifachen Chromosomen-Mutationen, die aus Kreuzungen verschiedener Stämme hervorgingen, wurde an der Mortalität der haploiden Eier bestimmt und ausgedrückt. In keinem Falle wurde vollständige Kreuzungssterilität gefunden, obwohl der Grad der Hybridsterilität der meisten Heterozygoten mit dreifachen Chromosomen-Mutationen über 98% betrug.Die Aussichten für die Benutzung von Chromosomen-Mutationsstämmen zur genetischen Bekämpfung der Spinnmilben werden jedoch als ziemlich begrenzt angesehen.

     

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

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

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

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

     

Analyse der Koppelung zwischen dem HL-A-System und anderen Loci

Zusammenfassung Die Koppelung der HL-A-Gene mit den Loci ABO, Rh, MNSs, P, Fy, Jk, K, SEP, PGM ₁, AK, ADA, GPT, Hp, Gm, Inv, Gc, Pt und Se wurde mit Hilfe der Lod-score-Methode untersucht. Es wurde dabei kein Hinweis für eine enge Koppelung zwischen den HL-A-Loci und den anderen Genorten gefunden.

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Analysis of the linkage between the HL-A loci and the genes of other markers

Summary The linkage of the HL-A genes with the loci ABO, Rh, MNSs, P. Fy, Jk, K, acP, PGM ₁, AK, ADA, GPT, Hp, Gm, Inv, Gc, Pt and ABH secretion was analyses using the lod-score method. There was no evidence for a close linkage between the HL-A loci and the genes of the other markers.

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National Blood Group Reference Laboratory (WHO), National Tissue Typing Reference Laboratory (Council of Europe)     

Effects of selection and drift on the dynamics of finite populations

Summary Selection, in the case of a variable finite population size and a two-allelic locus with overdominance, caused an acceleration in the time to fixation or loss of the favorable allele (i.e. time with selection was less than that with no selection) when the deterministic gene frequency equilibrium was above 0.8. The acceleration was over a range of initial gene frequencies, dependent on the selection intensity and the overdominance parameter.In the case of multiple loci and a small, diploid population of fixed size derived from a large population in initial linkage equilibrium, an acceleration in the time to fixation or loss occurred over a range of initial gene frequencies (as in the one locus case) for strong selection intensity (N s>14) and weak overdominance effect. For a large number of overdominant loci, acceleration did not occur under linkage. Initial coupling or repulsion disequilibrium with independent assortment had no effect on the observed acceleration. Repulsion with linkage, however, caused a retardation in the time to fixation or loss.

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Zusammenfassung Im Falle eines begrenzten, jedoch variablen Populationsumfangs verursacht die Selektion bei Vorliegen eines Locus mit 2 Allelen und Superdominanz eine Akzeleration in der Zeit bis zur Fixierung oder dem Verlust des begünstigten Allels (d. h. die Zeit mit Selektion war niedriger als ohne Selektion), wenn das deterministische Genfrequenz-Gleichgewicht über 0,8 war.Die Akzeleration erstreckt sich über einen Bereich ursprünglicher Genfrequenzen, sie hängt ab von der Selektionsintensität und dem Parameter der Superdominanz.Im Falle multipler Loci und einer kleinen diploiden Population fixierten Umfangs, die aus einer großen Population mit ursprünglichem Koppelungsgleich-gewicht abgeleitet wurde, trat eine Akzeleration in der Fixierungs- bzw. Eliminationszeit über einen Bereich ursprünglicher Genfrequenzen (wie beim unilokalen Fall) bei hoher Selektionsintensität (N s>14) und schwachem Superdominanzeffekt auf. Für eine große Zahl superdominanter Loci tritt unter Koppelungsbedingungen keine Akzeleration auf. Ein ursprüngliches Attraktions- oder Repulsions-Ungleichgewicht mit unabhängiger Genverteilung hat auf die beobachtete Akzeleration keinen Einfluß. Repulsion mit Koppelung verursacht dagegen eine Retardierung der Fixierungs- bzw. Eliminationszeit.

     

Simulation of genetic systems

Summary The effects of intense normalizing selection have been studied, using computer simulation, for models of 3, 4, 5, 6, 8, 12 and 24 loci. The effectiveness of such selection in reducing heterozygosity decreases with increase of the number of loci to a limit that is only slightly greater than that consequent from random genetic dispersion, if the loci are freely recombining. Tight linkage markedly reduces the rate of loss of heterozygosity for small numbers of loci, but this effect of tight linkage decreases with increase of the number of loci.

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Zusammenfassung Es wird die Wirkung normalisierender Selektion für 3, 4, 5, 6, 8, 12 und 24 Loci unter Verwendung von Computer-Simulationen untersucht. Die Wirksamkeit derartiger Selektion hinsichtlich der Reduzierung der Heterozygotie nimmt mit zunehmender Zahl der Loci bis zu einem Grenzwert ab, der nur größer ist als der aus zufällinger genetischer Dispersion folgende, wenn die Loci frei miteinander Rekombinieren. Enge Koppelung reduziert die Rate des Heterozygotenverlustes bei kleiner Zahl von Loci beträchtlich, jedoch nimmt dieser Effekt der engen Koppelung mit steigender Zahl der Loci ab.

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This research was supported by NIH Grant GM-11778.     

Mit einem alkylierenden Agens (Zitostop) in vitro induzierbare Mutationen bei Malignomen und bei Syndromen,die zur Malignität disponieren

Zusammenfassung Die Zahl der mit einem alkylierenden Agens (Zitostop) in vitro induzierten Mutationen zeigt individuelle Schwankungen.Beim Down-Syndrom, dessen häufige Kombination mit malignen Erkrakungen bekannt ist, und bei 2 Mitgliedern einer Krebsfamilie wird eine statistisch signifikant erhöhte Zahl von induzierten Mutationen gegenüber Gesunden festgestellt.Bei der Ataxia teleangiektasia und bei akuter lymphoblastischer Leukämie im Remissionsstadium sind nur in einigen Fällen Chromosomenaberrationen in vitro gegenüber Normalen induzierbar. Nach unseren Beobachtungen stellt sich die Frage, ob die mit alkylierenden Agentien in vitro durchgeführten Untersuchungen zum Nachweis gesteigerten Mutationsneigung geeignet sind.

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Mutations induced in vitro by an alkylating agent (Zitostop) in malignant diseases and syndromes predisposing to malignancy

Summary According to our observations the number of chromosome mutations induced in vitro by an alkylating agent (Zitostop) shows individual variations. In Down's syndrome, which is accompanied by a higher incidence of malignancy, and in two members of a cancer family the number of mutations induced was significantly higher than in controls. In ataxia telangiectasia and in the complete remission phase of acute lymphoid leukaemia the number of mutations induced was higher only in some cases. The question of whether recording the number of chromosome mutations induced by an alkylating agent is a suitable procedure for the detection of an increased mutability or not is left open.

     

Over enkele enzoötieën veroorzaakt door S. typhi-murium

Zusammenfassung Verf. weist aus das Vorkommen von Endemien und Enzo?zien, die durchS. typhimurium von verschiedenem Kulturtyp verursacht werden. Der Kulturtyp gibt wichtige Hinweise für das Feststellen der Infektionsquelle. Dies ist besonders wichtig bei Nahrungsmittelvergiftungen des Menschen und für die Beziehungen zwischen die Tiersalmonellosen untereinander. Der Rhamnosenegative Typ, der bisher beim Menschen und bei der Ente(Anas Boschas) bekannt war, wurde weiter gefunden bei Ratte(Mus norvegicus), Sturmm?we(Larus canus), Silberm?we(Larus argentatus), Star(Sturnus vulgaris), Wendehals(Jynx torquilla), Kanarienvogel(Serinus canarius L.) und Affe(Macacus rhesus).

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Ingezonden: November 1937.     

The role of finite population size and linkage in response to continued truncation selection

Summary In an attempt to analyse long-term response in finite dioecious populations, selection processes are simulated on a computer with situations of parental population size, linkages between loci, selection intensity, and heritability, specified in a 3⁴ factorial design. A diploid polygenic system of 40 loci on 4 chromosomes is considered for additive genes. Linkage levels are specified as free recombinations, adjacent loci 5 map units apart, and as clusters on chromosomes with a distance of only .5 units between adjacent loci. Parental populations of 8, 16, and 64, truncation selection of 1/2, 1/4, and 1/8 of the progeny each generation, and initial heritability of 1, 1/3, and 1/9 are simulated for various populations.For these populations, which are initially samples from a theoreticalHardy-Weinberg situation, it is shown that an initial linear phase of response, which may last for only 2 or 3 generations in some cases, depends on the intensity of selection alone. The effects and interactions of all the above factors on the curvilinearity of response in later generations are analysed. It appears that linkages between loci have a strong influence in reducing the rate of response and the total response. In the extreme cases of gene clusters in a parental population size of 8 with low heritability, truncation selection is relatively almost completely ineffective in causing change in the mean over generations. The effect of tight linkage is also exhibited in causing more reduction in genotypic variance than can be accounted for by corresponding response.The depressing effect of finiteness of population size on the rate of response and the total response appears to increase in geometric proportion with linkages between loci. The number of generations to fixation appears to be reduced in a similar manner. A strong interaction between population size and linkage is thereby found in various analyses. With parental populations as large as 64, linkage effects on response are negligible when recombinations between adjacent loci are .05 or more. In such situations there is a slower rate of response in later generations with linkage but the total response attained and the rate of fixation of inferior genes is about the same as for free recombinations. Increase in the intensity of selection appears to augment the effects of linkage in reducing the rate of response in later generations. This type of interaction is attributed to the accumulation of gametic disequilibria due to selection which are retained in the population over generations with linkage.

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Zusammenfassung In der Absicht, das Verhalten einer begrenzten diözischen Population über einen langen Zeitraum zu analysicren, wurden Selektionsvorgänge auf einem Computer simuliert. Hierbei wurden die Größe der Elterpopulation, die Koppelung zwischen den Loci, die Selektionsintensität und die Heritabilität in einem 3⁴-faktoriellen Versuch variiert. Es wird ein diploides polygenes System mit vierzig Loci auf vier Chromosomen mit additiver Genwirkung zugrunde gelegt. Für die Koppelungsbeziehungen werden freie Rekombination, ein Abstand von fünf Rekombinationseinheiten zwischen benachbarten Loci und die Bildung von Genclustern auf den Chromosomen mit jeweils nur 0,5Morgan-Einheiten Abstand zwischen benachbarten Loci angenommen. Es werden elterliche Populationen des Umfanges 8, 16 und 64, trunkierende (stutzende) Selektion mit einer Fraktion von 1/2, 1/4 und 1/8 der Nachkommen je Generation und eine ursprüngliche Heritabilität von 1, 1/3 und 1/9 für verschiedene Populationen simuliert.Für alle jene Populationen, die ursprünglich als Stichproben aus einer theoretischenHardy-Weinberg-Situation stammen, kann gezeigt werden, daß eine anfänglich lineare Phase der Reaktion, die in einigen Fällen nur über zwei bis drei Generationen anhält, allein von der Selektionsintensität abhängt. Die Wirkungen und Wechselwirkungen aller oben genannten Faktoren auf die Nichtlinearität der Reaktion in späteren Generationen wird untersucht. Es zeigt sich, daß Koppelung zwischen den Loci einen starken Einfluß auf die Reduktion der Reaktionsgeschwindigkeit und auf die Endreaktion ausübt. In dem extremen Fall der Gencluster in einer Ausgangspopulation des Umfanges 8 mit geringer Heritabilität ist die trunkierende Selektion hinsichtlich der Änderung des Mittels über Generationen hinweg praktisch völlig unwirksam. Die Wirkung enger Koppelung manifestiert sich außerdem in einer stärkeren Reduktion der genotypischen Varianz, als sie auf Grund der entsprechenden Reaktion erklärt werden kann. Der reduzierende Effekt der Begrenzung des Populationsumfanges auf die Reaktionsgeschwindigkeit und die Endreaktion erweist sich als geometrisch proportional zur Koppelung zwischen den Loci. Die Zahl der Generationen bis zur Fixierung wird in ähnlicher Weise reduziert. Hierbei wird eine starke Wechselwirkung zwischen der Populationsgröße und der Koppelung in den verschiedenen Untersuchungen beobachtet. Der Einfluß der Koppelung auf die Reaktion der Populationen kann vernachlässigt werden, wenn die elterliche Population den Umfang 64 hat und die Rekombination zwischen benachbarten Loci 0,05 übersteigt. In derartigen Situationen gibt es zwar eine langsamere Antwortrate in späteren Generationen mit Koppelung, jedoch ist die Endreaktion, die erreicht wird, und die Fixierungsrate überlegener Gene etwa die gleiche wie bei freier Spaltung. Eine Zunahme der Selektionsintensität scheint die Wirkung der Koppelung hinsichtlfch der Reduktion der Reaktionsgeschwindigkeit in späteren Generationen zu vergrößern. Dieser Typ der Wechselwirkung wird der Häufung gametischer Ungleichgewichte, die infolge der Selektion über Generationen in der Population erhalten werden, zugeschrieben.

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Journal Paper No. 5872, Iowa Agriculture and Home Economics Experiment Station, Ames, supported by National Science Foundation Grant 19218 and National Institute of Health Grant GM-13827.

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On leave fromWest Pakistan Agricultural University Lyallpur.

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Statistical Laboratory and Department of Animal Science, respectively.     

Mortality and sterility induced in Piophila casei by X-ray and neutron irradiation

Different doses of neutrons and X-rays were given to 5-day-old pupae of Piophila casei L. (Diptera, Piophilidae), just before their emergence. The mortality and sterility induced by the different types of radiation were measured. Neutrons are more effective than X-rays in provoking lethal lesions in somatic cells. Females are more resistant than males to the sterilizing action of neutrons, the relative biological efficiency of neutrons being 6 and 3.5, respectively.

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Iduktion von mortalität und sterilität durch röntgenstrahlen und neutronen bei piophila casei

Zusammenfassung Puppen von Piophila casei im Alter von 5 Tagen wurden mit verschiedenen Dosierungen von Neutronen und Röntgenstrahlen bestrahlt. Dadurch was es möglich, Dosis-Effekt-Kurven für Mortalität und Sterilität zu bilden. Die Neutronen erwiesen sich als wirksamer als die Röntgenstrahlen für die Auslösung von Letalstörungen bei den Puppen. Die Relative Biologische Wirkung (RBE) beider Strahlenarten auf die Mortalität ist nicht im ganzen Mortalitätsbereich gleichartig. Die durch Bestrahlung verursachte Sterilität wurde für beide Geschlechter bestimmt und zwar anhand der Überlebensrate der Eier von Einzelpaaren. Neutronen sind wirksamer als Röntgenstrahlen, um letale dominante Mutationen in Spermatozoen zu verursachen (RBE: 6). Neutronen reduzieren die Fertilität von Weibchen, welche aus bestrahlten Puppen stammen, ebenfalls stärker (RBE: 3,5). Die Fekundität der Weibchen wird wesentlich vermindert bei Neutronenbestrahlung von über 2000 rad und bei Röntgenbestrahlung von 7500–10000 rad. Die strahlenbedingte Schädigung der Ovarien konnte auch histologisch nachgewiesen werden.

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This work has been supported by grant nr. 74.01552.06 from the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), Rome, Italy.     

Life history of the predatory mite Phytoseius plumifer and the effect of nutrition on its biology (Acarina: Phytoseiidae)

Phytoseius plumifer could develop and reproduce when fed on the different stages of the red spider mite T. cinnabarinus. The female immature stages lasted for an average of 4.8, 3.8 and 4.5 days respectively when fed on eggs, immatures and adults of the prey at an average temperature of 29.5±1°C. The average number of deposited eggs per female was significantly greater when it fed on immatures and adults (about 45 eggs) than when it fed on prey eggs (about 29 eggs). During the whole life-span the predator female fed on an average of 969 eggs or 438 immatures or 346 adults, of these more than 93% were consumed during the adult stage. Males lived for shorter time and consumed fewer prey than females.The predator could develop and reproduce successfully on date-palm pollen but at a slower rate. On this diet the immature stages lasted 10.5 days and female laid an average of 16.6 eggs. On hollyhock and cotton pollen, or sweet potato leaves, larvae failed to develop to adults.

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Zusammenfassung Phytoseius plumifer konnte sich entwickeln und fortpflanzen, wenn er mit verschiedenen Stadien der Roten Spinnmilbe, Tetranychus cinnabarinus, gefüttert wurde. Die Entwicklungs-stadien des Weibchens dauerten bei einer Mitteltemperatur von 29,5±1° je nach Fütterung mit Eiern, Jungtieren oder Adulten der Beute durchschnittlich 4,8, 3,8 oder 4,5 Tage. Die durchschnittliche Anzahl von einem Weibchen abgelegter Eier war signifikant größer, wenn sie mit Larven und Erwachsenen gefüttert wurden (etwa 45 Eier), als wenn sie mit Eiern der Beutetiere ernährt wurden (etwa 29 Eier). Während der Gesamtlebensdauer verzehrte ein Raubmilben-Weibchen im Durchschnitt 969 Eier oder 438 unreife oder 346 erwachsene Beutetiere, von denen mehr als 93% während des Imaginalstadiums verbraucht wurden. Männchen lebten kürzere Zeit und vertilgten weniger Beute als die Weibchen.Der Räuber konnte sich an Dattelpalmen-Pollen entwickeln und erfolgreich fortpflanzen, jedoch mit einer geringeren Rate. Bei dieser Ernährung dauerte die Entwicklung bis zur Imago 10,5 Tage und ein Weibchen legte im Durchschnitt 16,6 Eier. Mit Stechpalmen- und Baumwoll-Pollen oder an Süßkartoffel-Blättern entwickelten sich die Larven nicht bis zur Imago.

     

Physiologische und biochemische Beiträge zur Taxonomie der Gattung Chlorella

Zusammenfassung Es wurde die Verwendbarkeit von Acetat, Glucose, Fructose, Galactose, Saccharose und Lactose als Kohlenstoffquelle für das Wachstum von 72 Chlorella-Stämmen, die 10 autotrophen Taxa angehören, untersucht. Im Dunkeln zeigen mit Acetat 34 Stämme und mit Glucose 37 Stämme gutes Wachstum (Chlorella kessleri, die meisten Stämme von C. vulgaris und C. vulgaris f. tertia, sowie einige wenige Stämme von C. fusca), während Fructose von 21 Stämmen verwertet wird (C. kessleri, die meisten Stämme von C. luteoviridis und C. saccharophila, sowie einige Stämme von C. fusca und C. zofingiensis). Gutes Wachstum mit Galactose wurde bei 11 Stämmen gefunden (C. kessleri und einige Stämme von C. vulgaris). Saccharose und Lactose ermöglichen dagegen kein intensives Wachstum. Die Verwendbarkeit der 6 geprüften organischen Verbindungen für heterotrophes Wachstum ist als taxonomisches Merkmal zur Charakterisierung von Chlorella-Arten nicht geeignet. Lediglich Chlorella kessleri Fott et Nováková, die allgemein die ausgeprägteste Fähigkeit zu heterotrophem Wachstum besitzt, unterscheidet sich durch gute Verwertung von Galactose von den übrigen Arten.

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Physiological and biochemical contributions to the taxonomy of the genus Chlorella VI. Utilization of organic carbon compounds

Summary The utilization of acetate, glucose, fructose, glactose, saccharose, and lactose as sources of carbon for growth in the dark of 72 Chlorella strains belonging to 10 autotrophic taxa was studied. 34 strains grow well with acetate and 37 strains with glucose (Chlorella kessleri, most strains of C. vulgaris and C. vulgaris f. tertia, and a few strains of C. fusca), and fructose is utilized by 21 strains (C. kessleri, most strains of C. luteoviridis and C. saccharophila, and some strains of C. fusca and C. zofingiensis). 11 strains show good growth with galactose (C. kessleri and some strains of C. vulgaris). Saccharose and lactose, on the other hand, do not support vigorous growth. Utilization of the 6 organic compounds cannot serve as a taxonomic character in the genus Chlorella. However, Chlorella kessleri Fott et Nováková shows the most pronounced ability for heterotrophic growth and differs in its good growth with galactose from the other species.

     

Investigations on the Tetranychus urticae complex in north west Europe (Acari: Tetranychidae)

Two species of spider mite occur in greenhouses in the Netherlands. Tetranychus urticae Koch is usually green, can live on many plants, but cannot build up large populations on carnations; it may have a diapausing stage which is very resistant to cold. No biological races of T. urticae were found. T. cinnabarinus Boisd. is carmine-coloured, often found on carnations, and does not have a diapause. It is not resistant to cold.The two species do not interbreed. Growers of carnations have only T. cinnabarinus to deal with, and can arrange control measures accordingly.

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Zusammenfassung Untersuchungen der Morphologie, der Wirtspflanzenwahl, der Überwinterungsweise und Kreuzingsexperimente haben gezeigt, daß in Gewächshäusern Hollands zwei Spinnmilben-Arten auftreten, nämlich Tetranychus urticae Koch und T. cinnabarinus Boids. Darüberhinaus wurde Material von Spinnmilben je einer Lokalität in Deutschland, der Schweiz und Belgien verwendet. T. urticae ist meistens grün gefärbt, lebt an einem großen Wirtspflanzenkreis, kann aber an Nelken (Dianthus caryophyllus L.) keine Populationen bilden. Diese Art geht unter dem Einfluß verschiedener biologischer Faktoren in Diapause. Während dieser Periode ist sie sehr kälteresistent. Der Winter wird an geschützten Orten verbracht. Kreuzungen zwischen Populationen verschiedener Herkunft ergaben stets eine normale Nachkommenschaft. Zucht-experimente mit diesen Populationen auf verschiedenen Wirtspflanzen ergaben keinen Hinweis für das Bestehen von biologischen Rassen bei T. urticae. T. cinnabarinus ist karminrot gefärbt und wird am häufigsten auf Nelken gefunden, obwohl in Laboratoriumsversuchen die Entwicklung an Buschbohnen (Phaseolus vulgaris L.) schneller verläuft. Diese Art tritt überhaupt nicht in Diapause ein, bleibt den Winter über an den Blättern und ist gegenüber Kältebedingungen entschieden weniger resistent als T. urticae. Kreuzungen zwischen Populationen verschiedener Herkunft ergaben immer eine normale Nachkommenschaft.Das Ausbleiben von Bastardierungen, das in Kreuzungsexperimenten zwischen den beiden Arten gefunden wurde, erbrachte den strengsten Nachweis, daß in den Gewächshäusern zwei verschiedene Arten vorkommen.Da T. cinnabarinus hauptsächlich auf Gewächshäuser mit Nelken beschränkt ist und T. urticae sich andererseits an diesen Pflanzen nicht vermehrt, haben es die Nelkenanbauer lediglich mit T. cinnabarinus zu tun, und es ergibt sich eine Möglichkeit, Nelken frei von Spinnmilbenbefall zu halten.

     

Die intracytoplasmatische Organellenverteilung als Indikator gerichteter Wechselbeziehungen zwischen Kapillarsystem und zentralnervösen Zellkomplexen

Zusammenfassung Funktionelle Zusammenhänge zwischen dem Kapillarsystem und zentralnervösen Zellkomplexen wurden im Oberschlundganglion von Lumbricus terrestris L. mit einer weiterentwickelten morphometrischen Methode nach dem Punktzählverfahren sichtbar gemacht. Die Häufigkeitsverteilung von Mitochondrien und endoplasmatischem Retikulum (ER) wurde zur Charakterisierung der metabolischen Koppelung der Perikapillarzellen, Gliazellen und Neurone herangezogen. Danach sind die Neuron-Glia-Komplexe asymmetrisch um die Hirnkapillaren verteilt. Aus morphometrischen Befunden wird geschlossen, daß die Wege des transzellulären Metaboliten-Austausches, der von den unterschiedlichen Stoffwechselleistungen der Mitochondrien und des endoplasmatischen Retikulums abhängt, meist entgegengesetzt gerichtet sind. Zellsysteme mit Kapillarkontakt unterscheiden sich durch ihre auf Gefäße orientierte Häufigkeitsverteilung der Mitochondrien und des ER von kapillarfernen Neuron-Glia-Komplexen. Die Abhängigkeit der Neurone von der umgebenden Hüllglia wird in gefäßfernen Gebieten durch die gleichsinnige Ausrichtung der Häufigkeitsmaxima der Mitochondrien- und ER-Verteilung in beiden Zelltypen sichtbar.

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The intracellular distribution of organelles as an indicator of metabolie interrelationships between capillaries and cell complexes in the central nervous system of Lumbricus terrestris L.

Summary Results obtained in Lumbricus terrestris L. by a modified morphometric pointcounting method suggest functional interrelationships between the capillary system and certain nerve cell-glia complexes of the supraoesophageal ganglion. The distribution of the mitochondria and the endoplasmic reticulum (ER) in the pericapillary cells, in the neuroglia and in the neurons was used to characterize different types of functional cell-coupling. Nerve cell-neuroglia complexes are arranged in an asymmetric pattern around the capillaries. On the basis of morphometric calculations it is shown that there are two main axes of distribution of mitochondria or ER which are arranged at right angles to each other. Therefore it is suggested that there exist two different types of transcellular metabolic pathways characterized by either high concentrations of mitochondria or ER. The orientation of the distribution frequencies of mitochondria and ER in juxtavascular neurons, glial-and pericapillary cells suggests that these cells are metabolically linked. In contrast to the juxtavascular cell complexes the distribution frequencies of mitochondria and ER in nerve cells and glial cells at some distance from the capillaries were not at right angles but overlapped. From this observation it is apparent that these peripheral neurons depend metabolically on their glial satellites.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

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

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

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

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