Kybernetische Untersuchungen zur Strahlenwirkung auf Hefezellen

Zusammenfassung Es sollen kybernetische Untersuchungen über die Strahlenwirkung auf lebende Zellen durchgeführt werden, indem der Einfluß von Regel- und Steuervorgängen in der Zelle beim Ablauf der Strahlenreaktion quantitativ berücksichtigt wird. Dazu ist es nötig, die grundlegenden Vorgänge der Zellteilung und Vermehrung in flüssigem Medium und bei räumlicher Fixierung auf einer Agaroberfläche ebenfalls quantitativ zu behandeln.In dieser Arbeit wird die Vermehrung von Einzelzellen in homogenen und synchronisierten Populationen theoretisch untersucht. Die Berücksichtigung von Teilungsverzögerungen in der Ausgangspopulation und Schwankungen der Zykluszeit t_C ergibt bei der Zellvermehrung eine Lagzeit t_lag und anschließend eine genau exponentielle Vermehrung. Es werden mehrere Möglichkeiten zur experimentellen Bestimmung von Lagzeiten sowohl in flüssigen Medien wie auch auf einer Agaroberfläche angegeben, aus denen die Streuungen der Population ermittelt werden können. Durch sehr kleine Zellkonzentrationen, durch Anteile avitaler Zellen, durch Änderungen des Zustandes der Agaroberfläche und durch das Auftreten von Zellgruppen infolge einer längeren Trennzeit t_T können Pseudo-Lag-zeiten entstehen, die eine verzögerte Zellteilung nur vortöuschen. Diese Möglichkeiten werden quantitativ behandelt und durch Experimente mit Hefezellen belegt.     

Selektionseffekte waldbaulicher eingriffe in forstbestände

Zusammenfassung Die Selektion wird von Lerner (1958) als eine differenzierte und nicht zufällige Reproduktion von Genotypen definiert. Nach dieser Definition könnten wir von einem selektiven Eingriff in beliebigen Bestand erst dann sprechen, wenn die zur weiteren waldbaulichen Pflege oder zur Verjüngung ausgewählten Individuen nach ihrem Genotyp bestimmt werden. Durch diese Selektion wird die Frequenz der einzelnen Gene im gegebenen Bestand geändert, was in der Nachkommenschaft dieses Bestandes mit Auftreten von neuen Genkombinationen, d. h. von Individuen mit abgeänderten Merkmalen oder Eigenschaften verbunden ist. In diesem Falle beschränkt sich die Aufgabe der Selektion nicht nur auf die Rolle eines Siebes, sondern beteiligt sich auch an der Bildung von neuen Formen oder Typen gleicher Art.Den Selektionseffekt beurteilen wir dann nicht nur nach phänotypischen Merkmalen oder Taxationsangaben, sondern auch nach den genetischen Parametern, welche die quantitative Genetik formuliert hat. Zu diesen Parametern gehören: die Wirkung (Response), die Selektionsdifferenz, die Heritabilität sowie der genetische und genotypische Gewinn.Bei der Feststellung dieser Parameter gehen wir von der Variabilität der Individuen in der gleichen Population aus. Wir sind uns bewußt, daß die Variabilitätsanalyse der me\baren Merkmale einzelner Individuen einer Population sowohl Grundlagen zur Beurteilung der erblichen Eigenschaften der Population bietet, als auch Richtlinien zu wirtschaftlich erfolgreicher Selektion geben kann.Aus wirtschaftlichen Gründen genügt es aber nicht, bei der Selektion nur Baumindividuen nach ihren meßbaren, quantitativen Merkmalen zu wählen. Es ist nötig, auch jene Individuen zur weiteren waldbaulichen Pflege zu bestimmen, deren Genotyp eine gute Resistenz gegen äußere Einflüsse aufweist und eine genügende Produktion an Qualitätsholz verspricht. Die neuen Fortschritte in der Populationsgenetik geben auch dazu sehr nützliche Ratschläge.Es wurden deshalb mit Hilfe der genetischen Parameter für ungleiche Selektionsintensität sowohl die Selektionseffekte berechnet, als auch der Einfluß der unterschiedlichen Selektionsart auf die Zusammensetzung einer Modell-Population verfolgt.Nach den angeführten Beispielen kann man behaupten, daß die Berechnung der einzelnen genetischen Parameter durch zweckdienliche Tabellen bedeutend vereinfacht wurde und da\ die neuen Studien der Populationsgenetik die Beurteilung der Zusammensetzung der ungleich selektierten Forstbestände wesentlich erleichtert haben. Die Genetik bietet uns deshalb gut anwendbare neue Kriterien zur Bewertung der selektiven Eingriffe in Forstbestände, Kriterien, welche als wirtschaftlich wichtig angesehen werden, da man nach ihnen die Zusammensetzung der Bestände in der nächsten Generation — d. h. in einer Zeitspanne, welche oft die Länge des durchschnittlichen Menschensalters überschreitet —abschätzen kann.

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Silvicultural treatments and their selection effects

Summary Selection can be defined in terms of its observable consequences as the non random differential reproduction of genotypes (Lerner 1958). In the forest stands we are selecting during the improvements-fellings and reproduction treatments the individuals surpassing in growth or in production of first-class timber. However the silvicultural treatments taken in forest stands guarantee a permanent increase of forest production only in such cases, if they have been taken with respect to the principles of directional (dynamic) selection. These principles require that the trees determined for further growing and for forest regeneration are selected by their hereditary properties, i.e. by their genotypes.For making this selection feasible, our study deals with the genetic parameters and gives some examples of the application of the response, the selection differential, the heritability in the narrow and in the broad sense, as well as of the genetic and genotypic gain. On the strength of this parameter we have the possibility to estimate the economic success of several silvicultural treatments in forest stands.The mentioned examples demonstrate that the selection measures of a higher intensity will be manifested in a higher selection differential, in a higher genetic and genotypic gain and that the mentioned measures show more distinct effects in the variable populations — in natural forest — than in the population characteristic by a smaller variability, e.g. in many uniform artificially established stands.The examples of influences of different selection on the genotypes composition of population prove that genetics instructs us to differentiate the different genotypes of the same species and gives us at the same time a new criterions for evaluating selectional treatments. These criterions from economic point of view is necessary to consider in silviculture as advantageous even for the reason that we can judge from these criterions the genetical composition of forest stands in the following generation, it means, within the scope of time for more than a human age.

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Angenommen durch H. Stubbe     

Quantitative genetic analysis in Phalaris and its breeding implications

Summary The genetic variation for a number of important agronomic characters within a widely based breeding population of Phalaris tuberosa has been analysed, and the interrelationships among the variables characterized.Estimates of heritability for flowering date, seed retention and seed weight were higher than those for cool season growth measured in spaced plants or swards, but all characters showed appreciable additive genetic variation, which offers considerable scope for further selection. There was no evidence of any general loss of adaptation in the widely based population, though flowering date and seed weight tended to show increased environmental variability by comparison with the adapted Australian cultivar.One of the most important changes in the genetic relationship between characters in the breeding population has been the elimination of undesirable ecotypic correlations which were present in the parental material prior to hybridization and recombination.In the advanced breeding population significant intra-population correlations existed between the various estimates of growth made on single plants, but in general, estimates of growth made under these conditions were not significantly correlated with the performance of the same families in swards. Of particular interest, however, were the significant genetic correlations between seedling growth of full-sib families measured in controlled environments, and the growth of the same families as spaced plants and in swards.The predicted response to either direct or indirect selection indicates considerable potential for improvement in a number of important characters including seedling growth, seed retention, and winter growth in swards. Of particular interest is the possibility of increasing sward production as a correlated response to intensive selection for seedling growth.A selection procedure is described involving simultaneous selection in full-sib families grown as swards and spaced plants. This technique provides a useful compromise when progress is desired in a number of characters which are best assessed under one or the other regime.

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Zusammenfassung An einer Zuchtpopulation von Phalaris tuberosa, die aus Kreuzungen von 30 Ökotypen mediterraner Herkunft mit einer australischen und einer türkischen Sorte stammte, wurden die genetische Variation einer Anzahl agronomisch wichtiger Merkmale untersucht und die Beziehung zwischen den Variablen charak-terisiert.Die an Einzelpflanzen wie im geschlossenen Bestand ermittelten Schätzungen der Heritabilität für den Blühtermin, die Verringerung des Samenausfalls und das Samengewichtwaren höher als für das Wachstum während der kühlen Jahreszeit; alle Merkmale wiesen aber eine beachtliche additive genetische Variation auf, die Aussichten für eine weitere Selektion eröffnet. Ein allgemeinen Adaptationsverlust war in der umfangreichen Population nicht festzustellen, wenn auch die Merkmale Blütezeit und Samengewicht im Vergleich mit der adaptierten australischen Sorte zu einer erhöhten umweltbedingten Variabilität neigten.Eine der bedeutendsten Veränderungen in den genetischen Beziehungen zwischen Merkmalen der Zuchtpopulation war die Elimination unerwünschter, für die genannten Ökotypen zutreffender Korre-lationen, wie sie im Eltermaterial vor der Hybridi-sierung und Rekombination vorhanden waren. Es gab in der vorgeschrittenen Zuchtpopulation signifikante Intrapopulations-Korrelationen zwischen den ver-schiedenen an Einzelpflanzen ermittelten Wachs-tums-Schätzungen, im allgemeinen waren die unter diesen Bedingungen gemachten Schätzungen aber nicht signifikant mit der Leistung der gleichen Familien im geschlossenen Bestand korreliert. Von besonderem Interesse waren jedoch die signifikanten genetischen Korrelationen zwischen dem Keimlingswachstum von Vollgeschwisterfamilien, die unter kontrollierten Umweltbedingungen gemessen wurden, und dem Wachstum der gleichen Familien als Einzel-pflanzen und im geschlossenen Bestand.Die vorausgesagte Reaktion auf direkte oder indirekte Selektion läßt beträchtliche Möglichkeiten zur Verbesserung einer Anzahl wichtiger Merkmale einschl. des Keimlingswachstums, der Verringerung des Samenausfalls und des winterlichen Wachstums im geschlossenen Bestand erwarten.Die Möglichkeit der Steigerung des Bestandsertrages als Folge einer intensiven Selektion auf Keim-lingswachstum ist von besonderer Bedeutung.Es wird ein Selektionsverfahren beschrieben, das eine gleichzeitige Selektion in Vollgeschwisterfamilien ermöglicht, die sowohl im Bestand wie als Einzel-pflanzen angezogen wurden. Diese Technik bietet einen nützlichen Kompromiß, wenn eine Verbesserung einiger Merkmale erzielt werden soll, die sich entweder beim Anbau in der einen oder in der anderen Form am besten abschätzen lassen.

     

Zum gegenwärtigen Stand der Anwendungsmöglichkeiten der biometrischen Genetik in der Pflanzenzüchtung

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit haben wir die verschiedenen Formen der genetischen Variabilität und ihre Bedeutung für die Selektion untersucht. Dabei sind einige Grundbegriffe der stastistischen Genetik, wie Populationsmittel, additive genetische Varianz und Dominanzvarianz besprochen und als Funktion der Allelfrequenzen dargestellt worden. Die Kovarianz zwischen Verwandten wurde für verschiedene Verwandtschaftsbeziehungen hergeleitet und auf ihren Zusammenhang zur genetischen Varianz und zur Kombinationseignung hingewiesen. Die rel. Größen der beiden wesentlichsten Formen der genetischen Varianz dienten als Kenngrößen für die Auswahl bestimmter Selektionsverfahren.Die Zusammenhänge zwischen Genwirkungsweise und Selektionsverfahren wurden diskutiert.Mit 6 AbbildungenHerrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Maispflanzen mit dekussierter Blattstellung

Zusammenfassung Der Autor berichtet über eine Maispflanze mit dekussierter Blattstellung, die in derF ₂ als Kreuzungsprodukt zweier, durch einige Generationen hindurch künstlich selbstbestäubterStämme herausgespalten ist. Durch Selbstbestäubung und Rückkreuzung von dekussierten Pflanzen, sowie durch Kreuzung mit einigen kultivierten Landmaissorten, wurde eine Anzahl dekussierter Exemplare aufgezogen und dadurch die Vererbung der neuen Eigenschaft festgestellt. Genauere genetische Analyse der Eigenschaft für dekussierte Blattstellung konnte bis jetzt nicht ermittelt werden.Aus den bisherigen Untersuchungen folgt nun, daß die neue Eigenschaft ohne Zweifel von mehreren genetischen Faktoren bedingt sein muß. Diesbezügliche Untersuchungen sind im Gange.Die dekussierte Blattstellung bei Maispflanzen ist nicht nur vom phylogenetischen Standpunkt höchst interessant, sondern auch für die landwirtschaftliche Praxis sehr wichtig. Es wird intensiv daran gearbeitet, daß die neue Eigenschaft bei der Züchtung produktiver Maissorten Verwendung finden wird.     

Basic loci in cultivation of certain crops in the past and modern times

Summary In 1968 H. Brücher asked: Gibt es Genzentren? He proposed a negative answer, but was wrong. The geographical distribution of the majority of crops is not even over all parts of their areas. There are loci of great abundance and regions of small plantations. The abundance of individuals in the large plantation is a factor favouring the display of genetic variability (an increase of the mutation number). The variability of ecological conditions, the antiquity of cultivation and the possibility of interspecific hybridization in such loci promote genetic variability; but a uniformity of ecological conditions and strong selection (natural or artificial) can eliminate new genotypes arising and preserve the homogeneity of the initial populations. Therefore loci of great genetic variability (Genzentren) exist only in conditions favourable for agriculture (with weak natural selection) and in conditions of a primitive consumer agriculture (without strong artificial selection). Loci of genetic variability can be observed in the following regions of a past or existing plantation abundance: in the ancient primary regions of domestication of certain plants; in the regions of ancient large scale cultivation around the primary domestication centers; and in the secondary loci of abundance in conditions favourable for agriculture where certain crops migrated from their primary cultivation regions. Certain loci of abundance (ancient and modern) have no noticeable genetic variability in their different crops, which are relatively uniform there. Such loci of abundance without genetic variability are either disposed at the periphery of the area of the particular crop, with worse natural conditions than in the rest of the area (control by strong natural selection), or are new loci of abundance in conditions of commercial agriculture (control by regular plant-breeding).All loci of polymorphism (Genzentren) are undoubtedly a temporary historical phenomenon. The absence of regular plant breeding was an indispensable condition for the rise of genetic variability loci in the regions of plantation abundance of certain crops. In modern times plant breeding becomes an inevitable component of commercial agriculture. Thus new loci of abundance have no great genetic variability and ancient centres of polymorphism of different crops now go to ruin, giving place to plantations of the few best varieties. Loci of genetic variability are now a relic of the past, while loci of abundance with the few best varieties conform with the economics of modern world agriculture, which aspires to cultivate each crop in the regions where its production cost will be lower and to avoid areas with an expensive product.

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Zusammenfassung H. Brücher stellte 1968 die Frage: Gibt es Genzentren? Er verneinte sie zu Unrecht. Die geographische Verbreitung von Kulturpflanzen ist im allgemeinen innerhalb ihrer Areale ungleichmäßig. Gebieten mit hoher Anbauhäufigkeit stehen solche mit geringem Anbau gegenüber. Die hohe Individuenzahl umfangreicher Anbauflächen stellt einen begünstigenden Faktor für die Entfaltung der genetischen Variabilität dar (Steigerung der Zahl der Mutanten). Sie kann in diesen Gebieten durch die Vielfalt ökologischer Bedingungen, ein hohes Alter des Anbaues und die Möglichkeit zu interspezifischen Hybridisationen noch gefördert werden.Durch eine strenge natürliche oder künstliche Auslese können neu entstehende Genotypen eliminiert und dadurch eine genetisch relative Einförmigkeit der Ausgangspopulationen erhalten werden. Daher sind Gebiete mit einer großen genetischen Variabilität (Genzentren) nur dort anzutreffen, wo günstige Anbaubedingungen für die jeweilige Art herrschen (geringe natürliche Selektion) und wo eine primitive Landwirtschaft mit wenig intensiver künstlicher Selektion praktiziert wird. Die Lage derartiger Mannigfaltigkeitszentren kann für eine Art in Zusammenhang mit natürlichen, historischen oder ökonomischen Veränderungen wechseln. Sie waren und sind gebunden an Gebiete der Inkulturnahme von Arten, an diesen benachbarte Regionen mit einer alten und umfangreichen Kultur der Art oder an sekundäre Anbauzentren mit günstigen Anbaubedingungen, in die sich Kulturarten aus den Primärzentren ausgebreitet haben.Bestimmte alte oder rezente Häufigkeitszentren besitzen bei manchen Kulturpflanzen keine bemerkenswerte genetische Variabilität. Das trifft entweder für die Peripherie des Kulturareals mit ungünstigen Anbaubedingungen und strenger natürlicher Selektion oder für jüngere Anbauzentren zu, in denen die Arten unter regulärer Kontrolle durch die Pflanzenzüchtung großflächig für kommerzielle Zwecke kultiviert werden.Alle Genzentren sind zweifelsohne ein temporäres historisches Phänomen. Das Fehlen einer Pflanzenzüchtung war die notwendige Bedingung für ihre Entstehung in den Anbauzentren bestimmter Arten. Heute ist die Pflanzenzüchtung eine unerläßliche Voraussetzung für eine leistungsfähige Landwirtschaft. Daher haben neuere Anbauzentren keine große genetische Variabilität, alte Mannigfaltigkeitszentren werden zerstört und durch den Anbau weniger, hochwertiger Sorten ersetzt. Genzentren sind heute ein Relikt der Vergangenheit, während genetisch verarmte Anbauzentren mit einer geringen Zahl leistungsfähiger Hochzuchtsorten den Bedingungen der modernen Landwirtschaft, die die einzelnen Kulturpflanzen für den Weltmarkt dort erzeugt, wo es aus ökonomischen Gründen optimal möglich ist, entsprechen.

     

Variationsstatistische Untersuchungen über das Auftreten von Vakuolen in den Nukleolen von Hühnerherzfibroblasten in vitro nach der Einwirkung von Röntgenstrahlen,Megaphen und Kälte

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß von Röntgenbestrahlung, Megaphen und Kälte auf die Häufigkeit der nukleolären Vakuolen von Hühnerherzfibroblasten in vitro untersucht und zur Mitosehäufigkeit in Beziehung gesetzt. Während die Mitosehäufigkeit durch Röntgenstrahlen, Megaphen und Kälte herabgesetzt wird, sind die nukleolären Vakuolen nur nach Megaphen vermindert, nach Röntgenbestrahlung und Kälteeinwirkung jedoch vermehrt. Die Anwendung von verschiedenen Röntgendosen ergab hinsichtlich der Häufigkeit der nukleolären Vakuolen eine Dosisabhängigkeit. Das Auftreten der nukleolären Vakuolen in den Hühnerherzfibroblasten als Ausdruck der Stoffwechseltätigkeit der Nukleolen läßt unter verschiedenen Versuchsbedingungen indirekte Schlüsse über die Größe der Syntheseleistungen im Nucleolus zu.     

Herkunftsversuche für Zwecke der Forstpflanzenzüchtung,erläutert am Beispiel zweier Modellversuche

Zusammenfassung Die älteren Herkunftsversuche hatten das Ziel, das genetische Variationsmuster der Baumarten zu beschreiben (wirtschaftliche Zielsetzung) und durch dessen Abhängigkeiten von der Umwelt die Wirksamkeit der natürlichen Auslese zu zeigen (genökologische Zielsetzung). Gelegentlich werden auch taxonomische Fragen mit bearbeitet. Als bester Plan für die Stichprobenentnahme von Material für solche Versuche kann Probenentnahme entlang von transsects angesehen werden. Eine Kombination von Labor-, Baumschul- und Feldversuchen ermöglicht Prüfung auch umfangreichen Versuchsmaterials, wie es bei hinreichend dichter Probenahme und großem Verbreitungsgebiet der Baumart notwendigerweise anfällt.Von Herkunftsversuchen, die als Grundlage für Züchtungsprogramme dienen sollen, müssen auch Informationen über die genetische Variation und Kovariation innerhalb der Herkünfte gefordert werden. Bei geeigneter Versuchsanordnung können dann nicht nur Informationen über die Wirksamkeit der natürlichen Auslese überhaupt, sondern auch über das Zusammenspiel von Umweltvariation und genetischen Prozessen in den Populationen gewonnen werden. Art und Ausmaß der genetischen Variation und Kovariation in den Herkünften, Feststellung von Art, Richtung und Intensität der natürlichen Auslese, Bedeutung von Zufälligkeiten für die Differenzierung von Herkünften sowie der Grad der Koadaptation beim Vergleich entfernterer Herkünfte stellen die Populationsparameter dar, an denen der Forstpflanzenzüchter interessiert ist, wenn er die Erfolgsaussicht bestimmter Phasen eines Züchtungsprogramms einschätzen will.Zur Erläuterung wurden Ergebnisse zweier Herkunftsversuche mit Birken verwendet. Es wird darauf hingewiesen, daß es notwendig ist, Modelle und Verfahren zu entwickeln, die für die Verhältnisse in den Waldbaumpopulationen passen und den Schwierigkeiten beim Experimentieren mit Bäumen Rechnung tragen.Mit 4 Abbildungen     

Die Fanghandlung der Kreuzspinne (Epeira diademata L.).

Zusammenfassung Es wird der Aufenthalt der Kreuzspinne (Epeira diademata) im Schlupfwinkel beschrieben, und einige Bedingungen für den Aufenthalt im Schlupfwinkel werden mitgeteilt.Es wird der Aufenthalt der Spinne in der Warte des Netzes beschrieben.Es wird beschrieben, wie die Spinne eine bewegungslos im Netz hängende Beute aufsucht. Experimentell wird gezeigt, daß die Suchbewegungen durch einen plötzlichen Ruck am Netz herbeigeführt werden können, daß die Spinne aber nur solange nach einer Beute sucht, als das Netz belastet ist. Sie ist imstande, die Belastung durch eine Beute von dem durch Anziehen eines Radialfadens verursachten Zug zu unterscheiden. Auch unterscheidet sie eine schwere Beute von einer leichten an der verschiedenen Belastung des Netzes; sie verhält sich in beiden Fällen verschieden.Es wird beschrieben, wie die Spinne ein vibrierendes Beutetier aufsucht.Zur Untersuchung der Reaktionen auf Vibrationsreize wurde ein Apparat konstruiert, mit dem die Vibrationen eines Beutetieres nachgeahmt werden, und mit dem tote Fliegen und andere Gegenstände in Vibration versetzt werden können.DieGrünbaumsche Hypothese, die dem Abdomen der Spinne bei der Orientierung gegen den vibratorischen Reiz eine wesentliche Bedeutung zumißt, wird widerlegt, besonders durch Versuche, in denen die Aufnahme des Vibrationsreizes durch das Abdomen verhindert wurde.Angaben vonDahl über die Bedeutung eines Farbensinnes beim Aufsuchen der Beute werden widerlegt.Die Reaktionen der Spinne in der zweiten Phase der Fanghandlung (von der Ankunft an der Beute ausschließlieh bis zum Transport derselben zur Warte) werden beschrieben und ihre Bedingungen untersucht. — Für den Fall, daß die Beute bewegungslos und vom Gewicht eines gewöhnlichen Beutetieres ist, gilt folgendes. Ist sie geruchlos (oder hat sie den Geruch eines gewöhnlichen Beutetiere's [Fliege]), so wird sie mit den Palpen betastet; hat sie den Geruch einer Wespe oder riecht sie nach Terpentin, so wird sie sofort, ohne vorheriges Betasten mit den Palpen, umsponnen. Erhält die Spinne beim Betasten mit den Palpen nun einen (mit einem chemischen verbundenen) taktilen Reiz, wie er von einem chitinigen Insektenpanzer ausgeht, so tritt der Reflex des Umspinnens ein; kleine Glaskörper werden in der Regel ebenfalls umsponnen, da von ihnen der nötige taktile Reiz ausgeht. Erhält die Spinne beim Betasten mit den Palpen dagegen einen taktilen (eventuell mit einem chemischen Reiz verbundenen) Reiz, wie er von einem nichtchitinigen Material ausgeht, so wird der Gegenstand sofort entfernt oder gebissen und so auf seine Genießbarkeit untersucht.Vibrierenden Beutetieren wird in der Regel ein langanhaltender Biß versetzt, zu dessen Herbeiführung der Vibrationsreiz allein genügt. Die Dauer des langen Bisses steht mit derjenigen der Vibration in keiner festen Beziehung. Der auf den Reflex des langen Bisses folgende Einspinnreflex wird entweder von dem beim Biß erhaltenen Reiz (chemischer Reiz ?) ausgelöst, oder, wenn ein solcher nicht empfangen wurde, von dem mit den Palpen aufgenommenen taktilen (mit einem chemischen Reiz verbundenen) Reiz. Die während des Umspinnens erfolgenden kurzen Bisse werden von einem von den um die Beute gewickelten Spinnfäden ausgehenden Reiz herbeigeführt.Es wird auch die dritte Phase der Fanghandlung (Transport in die Warte) analysiert und durch Experimente gezeigt, daß ein durch den Biß empfangener chemischer Reiz (Geschmacksreiz?) dazu nötig ist, daß ein Gegenstand aus dem Netz gelöst und in die Warte getragen wird.Der Rundgang der Spinne in der Warte wird beschrieben und als wesentlich für sein Zustandekommen festgestellt, daß die Spinne einen Faden hinter sich herziehend in der Warte ankommt; der Rundgang dient der Befestigung dieses Fadens am Gewebe der Warte. Es werden drei verschiedene Methoden beschrieben, nach denen die Spinne von einem im Netz gelegenen Punkt in die Warte zurückkehrt.Die Frage wird untersucht, wie die Spinne ihre auf Vorrat gefangenen, im Netz hängen gelassenen Beutetiere wiederfindet. Durch Experimente wird ein Gedächtnis nachgewiesen.Die Fanghandlung der Spinne wird als Kette von Reflexen erklärt, deren Aufeinanderfolge durch die Aufeinanderfolge der äußeren Reize zustande kommt     

Über das Verhalten von lebenden Blut- und Exsudatzellen in hochprozentigen,isotonischen Eiweisslösungen

Zusammenfassung Es wird über das Verhalten von lebenden Blut- und Exsudatzellen nach Immersion in 2%–40% isotonischen Lösungen von -Globulin und Albumin berichtet.Insbesondere von den konzentrierten (20%–30%) -Globulinlösungen geht eine deutlich stimulierende Wirkung auf die Zellmotilität und die Pinocytose von Leukocyten, Monocyten und Exsudathistiocyten aus, in geringerem Maße auch auf ihre Adhäsionsfähigkeit an soliden Unterlagen, die in solchen Lösungen von der Anwesenheit der Calcium-Ionen abhängig, von anderen Serumeiweißfraktionen unabhängig ist.Der Ablauf der Zellveränderungen nach Austausch des Kontrollmediums gegen die konzentrierte Proteinlösung wird beschrieben. Der Versuch wird begonnen, in diesem über etwa 10 Std bei Zimmertemperatur ablaufenden Prozeß Gesetzmäßigkeiten zu erkennen.Glasadhärente Leukocyten lösen sich nach Kontaktnahme mit der konzentrierten Globulinlösung von der Unterlage ab und gehen in langgestreckte Formen mit starken amöboiden Bewegungen bei oft ausgedehnter Pseudopodienbildung über. Intensive Bewegung und Pinocytose sind Zellreaktionen, die sich weitgehend gegenseitig behindern. Die Aktionen der Monocyten sind langsamer, ihre Pseudopodien sind breiter. Auf dem Höhepunkt der Zelltätigkeit sind die Kerne der Monocyten deutlich angeschwollen.Durch Pseudopodienformierung meist glasadhärenter Leuko- und Monocyten werden Tropfen der konzentrierten Proteinlösung in die Zellen aufgenommen. Die so neu gebildeten Pinocytose-Vakuolen (Typ I) können zusammenfließen, viele werden ausgestoßen, andere durch Wasserentzug konzentriert (Typ II).Eosinophile Leukocyten des Blutes blieben in konzentrierter Proteinlösung unbeweglich, solche aus Exsudaten zeigen die gleiche Motilität wie neutrophile Leukocyten, jedoch keine Pinocytose. Lymphocyten, Mesothelien und Exsudat-Tumorzellen zeigen keine Reaktionen, die sich jenen der Leuko- und Monocyten vergleichen lassen.Durch Immersion in Albumin lassen sich qualitativ ähnliche, quantitativ wesentlich geringere Wirkungen auf Zellmotilität und Pinocytose auslösen. Auffallend ist aber die mitunter ausgeprägte Pinocytosefähigkeit von Exsudathistiocyten. In konzentrierten Lösungen beider Proteine wird häufig Phagocytose der körpereigenen Erythrocyten beobachtet.Die Zellagglomeration wird durch konzentrierte Proteinlösungen deutlich gefördert.Es wird versucht, die Ergebnisse in die Erfahrungen der Zellphysiologie einzuordnen. Die Bedeutung der Zellmembranreaktionen für Motilität, Pinocytose und Adhärenz wird in der Diskussion hervorgehoben.     

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.     

Untersuchungen über die Höhe der Schälverluste bei Kartoffeln

Zusammenfassung Es wurde das Kartoffelsortiment hinsichtlich der Verluste untersucht, die beim Schälen mit der Hand und mit einer Schälmaschine entstehen. Um die Handschälverluste verschieden großer Knollen zwischen den Sorten miteinander vergleichen zu können, wird eine Verrechnung der ermittelten relativen Schälverluste mit einem Schälverlustkoeffizienten empfohlen.Beim Maschinenschälen wurden zuerst der Einfluß von Füllgewicht, Schälzeit und Knollengröße auf die Höhe des Gesamtschälverlustes untersucht. Anschließend werden die Ergebnisse bei den einzelnen Sorten dargestellt.Für die Züchter werden Hinweise auf Grund der Versuchsermittlungen für die zweckmäßige Selektion neuer Stämme gegeben. Den Benutzern von Kartoffelschälmaschinen wird empfohlen, auf das Füllgewicht, die Schälzeit und die Verwendung der Abfälle zu achten.Mit 5 Abbildungen     

Ein Beitrag zur Selbstfertilität beim Weißklee

Zusammenfassung Es wurden aus einer lettischen Weißkleepopulation selbstfertile Formen ausgelesen und im Verlaufe von 7 Jahren geprüft. Dabei wurde festgestellt, daß die bei den fremdbestäubten Weißklee-Populationen in der Praxis beobachteten Schwankungen im Samenertrag auch bei den selbstfertilen Formen zu beobachten sind, obwohl diese vom Bienenflug nicht mehr unbedingt abhängig sind. Als Ursache dieser Schwankungen konnte die Witterungsgestaltung während der Vorund Hochsommermonate ermittelt werden. Allerdings scheinen die Witterungsbedingungen nicht unmittelbar, sondern mittelbar über die negative Korrelation zwischen der Ausbildung vegetativer und generativer Pflanzenmasse auf die Selbstfertilität einzuwirken. Neben der starken Variabilität der Selbstfertilität traten aber auch erblich bedingte Selbstfertilitätsunterschiede auf, die sich von den Umweltbedingungen nicht verwischen ließen. Daraus wird die Möglichkeit abgeleitet, durch weitere züchterische Bearbeitung die noch sehr labil ausgebildete Selbstfertilität bei den ausgelesenen Pflanzen zu verbessern und zu festigen.Mit 9 Textabbildungen     

Feldversuchswesen: die Gitterquadratmethode in praktischer Anwendung

Zusammenfassung Die Grundlagen der Gitterquadratmethode werden soweit erörtert, wie es für die praktische Anwendung erforderlich ist. In Tabellen werden die Teilstückzahlen, welche die einzelnen Versuchsgrößen notwendig machen, gegeben.Es wird darauf hingewiesen, daß durch Verwendung von Standortnummern die technische Durchführung der Versuche wesentlich erleichtert wird.Zur Verrechnung wird auf Schemata hingewiesen, von denen im Rahmen dieser Erörterung nur ein Beispiel gebracht werden kann.Die in der Futterpflanzenabteilung des Instituts für Acker- und Pflanzenbau, Müncheberg, seit 1954 nach der Gitterquadratmethode angelegten und ausgewerteten Versuche sind in einer Tabelle zusammengefaßt. Eine Besprechung der einzelnen Versuche ergab, daß die erzielten Grenzdifferenzen dem Normalen entsprechen.Es kann gesagt werden, daß die technischen und verrechnungsmäßigen Schwierigkeiten der GM bei weitem nicht so groß sind, wie bisher angenommen wurde, und es wird besonders dem Pflanzenzüchter empfohlen, die Methode in stärkerem Maße für die Prüfung von zahlreichen Zuchtstämmen anzuwenden.     

Energetische Betrachtungen zur Ökonomie der Fettbildung bei Mikroorganismen

Zusammenfassung Analog dem ökonomischen Koeffizienten (Menge der Trockensubstanz auf 100 verarbeitete Kohlenstoffquelle) und dem Eiweißkoeffizienten (Menge des auf 100 verarbeitete Kohlenstoffquelle gebildeten Eiweiß) wird der Fettkoeffizient als die auf 100 verarbeitete Kohlenstoffquelle gebildete Menge von Fett definiert.Es wurden Berechnungen angestellt über die energetischen Verhältnisse bei der Fettbildung durch Mikroorganismen unter variierten ökonomischen Koeffizienten und Eiweißgehalten. Dabei ergab sich, daß ein Fettkoeffizient von 15 ungefähr das Maximum dessen darstellt, was möglich erscheint. Als begrenzende Faktoren wirken dabei sinkender ökonomischer Koeffizient, sinkender Eiweißgehalt und Sinken des Gehalts an sonstigen organischen Zellbestandteilen. In der Literatur vorliegende Versuche bestätigen diese Feststellungen. Aus ihnen geht aber hervor, wie wünschenswert eine genaue experimentelle Durcharbeitung der besprochenen Verhältnisse erscheint.Dieser maximale Fettkoeffizient ist von der Menge des prozentigen Fettgehalts in der Trockensubstanz unabhängig und kann zwischen 25 und 50% Fettgehalt gleich sein. Das Sinken des ökonomischen Koeffizienten bei hohem Fettgehalt hat sogar den praktischen Nachteil, daß gegenüber geringerem prozentigen Fettgehalt bei gleichen Fettkoeffizienten weniger Mikroorganismenmasse und damit auch weniger Eiweiß gebildet wird.     

Die Prüfung des Geschmacks und der Giftigkeit von Lupinen und anderen Leguminosen durch Tierversuche unter besonderer Berücksichtigung der züchterisch brauchbaren Methoden

Zusammenfassung Es gibt viele Pflanzenarten, deren landwirtschaftlicher Nutzwert dadurch gemindert ist, daß sie unangenehme Geschmacksstoffe oder Gifte enthalten. Es wird gezeigt, wie der Züchter praktisch Geschmacksstoffe und Gifte durch Tierversuche feststellt. Für die geschmackliche Prüfung von Lupinen wurden Schweine, Mäuse, Meerschweinchen, Kaninchen und Schafe herangezogen. Die Empfindlichkeit der Tiere den Lupinen gegenüber wächst in der angegebenen Reihenfolge.Die Empfindlichkeit der gleichen Tiere gegen-über den Lupinengiften nimmt in folgender Reihenfolge zu: Schafe, Kaninchen, Meerschweinchen.Eine Schnellprüfung, vor allen Dingen von Süßlupinen, kann durch die Herstellung von Extrakten und rektale oder subcutane Verabreichung an Kaninchen und Mäuse durchgeführt werden.Süßlupinen erwiesen sich sowohl bei Fütterungs-als auch bei Injektionsversuchen als ungiftig.Es wird ein Weg gezeigt, wie an Hand des Süßlupinenmaterials das Lupinoseproblem gelöst werden kann.Fütterungsversuche mit den vorläufig wenig oder gar nicht kultivierten ArtenAstragalus glycyphyllus, sulcatus, utriger undcicer, Galega officinalis, Lupinus albus undLupinus albus termis zeigten, daß diese Pflanzenarten unangenehme Geschmacksstoffe bzw. Gifte enthalten.Die Massenwüchsigkeit und Genügsamkeit einiger dieser Arten läßt es erwünscht erscheinen, sie in züchterische Bearbeitung zu nehmen, d. h. ihnen auf züchterischem Wege den Giftstoff zu nehmen.Mit der Aufzählung dieser letztgenannten Pflanzen soll nicht gesagt sein, daß damit die Zahl der eventuell wertvollen Futterpflanzen, die erst durch Entgiftung landwirtschaftlich nutzbar gemacht werden können, erschöpft ist.Man sollte gerade dieser Frage bei der Dringlichkeit des Problems der Eiweißversorgung unseres Vaterlandes besondere Aufmerksamkeit zuwenden.     

Rassenumwandlung bei Aspergillus niger

Zusammenfassung Es wurde versucht, zwei physiologisch durch die Oxalsäurebildung und die dadurch beeinflußte Richtung der Autolyse verschiedene Rassen von Aspergillus niger ineinander überzuführen. Dies gelang durch Einwirkung von Trocknen bzw. Erhitzen der Sporen und durch Passage über Tannin- und Oxalsäurelösung.Der Übergang der Rasse Göttingen neu (viel Oxalsäure, saure, helle Autolyse) in die Rasse Göttingen alt (wenig Oxalsäure, neutrale bzw. alkalische, dunkle Autolyse) ging bedeutend leichter als umgekehrt.Durch Oxalsäurepassage wird die Rasse Göttingen alt stärker in der Richtung der sauren, die Rasse Göttingen neu stärker in der Richtung der neutralen Autolyse beeinflußt.Die jeweiligen Veränderungen erwiesen sich drei bis acht Generationen, soweit untersucht, konstant.Mit Hilfe ähnlicher Methoden dürften die Veränderungen bei diesem Pilz der experimentellen Analyse zugänglich werden.Kurzer Auszug aus der Dissertation von Paul Hugo Kreutzmann, Untersuchungen über die Variabilität von Aspergillus niger. Göttingen 1935.     

Die hypopeltaten Brakteen vonPeperomia

Zusammenfassung Die Ontogenese der schildförmigen Brakteen vonPeperomia zeigt eindeutig, daß der Aufbau der Schildfläche durch das Wachstum normaler Blattränder allein durchgeführt wird, also in der gleichen Weise wie bei den epipeltaten Schildblättern. Nur besteht gegenüber diesen der Unterschied, daß der Zusammenschluß der Spreitenränder dorsal über der Ansatzstelle des Blattstieles vorsichgeht. Der Blattstiel zeigt sich von Anfang an als unifazial, und zwar ist an ihm die Oberseite allein entwickelt, er ist superunifazial gebaut. Durch weiteres Wachstum der Blattränder und der dorsalen Querzone entwickelt sich die Lamina schildförmig über die Ansatzstelle des Stieles hinaus. Es liegen hier also tatsächlich hypopeltate Schildblätter im SinneDe Candolles vor, die im wesentlichen die gleichen, aber entgegengesetzt angewendeten Bauprinzipien wie die epipeltaten Schildblätter verwirklichen.     

Die Unterschiedsschwelle als Ma\ für die übertragbare Information

Zusammenfassung Bei der Abschätzung der maximal über ein Sinnesorgan des Menschen übertragbaren Information I _max ging man bisher von der Anzahl n der im Signalbereich lückenlos aneinandergereihten Unterschiedsschwellen aus und setzte I _max=ld n bit. Dieser Schätzwert ist jedoch immer zu groß. Es wird gezeigt, wie die Güte der Schätzung von der Definition der Unterschiedsschwelle abhängt. Analogien zwischen Nachrichtenübertragungen durch absolute Identifizierung und additiv gaussgestörter Nachrichtenübertragung werden aufgezeigt. Ein kurzer Abriß der Verhältnisse beim additiv gaussgestörten Nachrichtenkanal ist eingefügt. Durch Vergleich mit vorliegenden Meßergebnissen wird gezeigt, daß die Analogie auch quantitativ belegbar ist. Damit läßt sich ein Verfahren zur Berechnung der Synentropie von eindimensional variierten Reizen ableiten.