Measurement of aphid feeding rates on artificial diets using 3H-inulin

The radioactivity of the honeydew droplets excreted by young apterous adults of the green peach aphid, Myzus persicae, fed on an artificial diet containing ³H-inulin was a reliable measure of the volume of food ingested by the insects, since almost none of the ingested inulin was absorbed and retained by the insects.

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Zusammenfassung Junge aptere Adulte von Myzus persicae wurden auf künstlicher Diät mit oder ohne Zugabe von radioktiv markiertem Inulin (³H, 100 Ci pro ml; 84.5 cpm pro nl) gehalten. Die Radioaktivität der Blattläuse und ihrer ausgeschiedenen Honigtautropfen wurde in Zeitintervallen nach der Fütterung bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass Inulin nur in geringer Menge von den Blattläusen absorbiert wird, und, dass die Radioaktivität der ausge schiedenen Honigtautropfen nach Zugabe von ³H-Inulin zur künstlichen Diät ein verlässliches Mass für das Volumen der von ihnen aufgenommenen Nahrung ist.

     

Wing polymorphism in aphids III. The influence of the host plant

The condition of the host plant can have an important influence on the development of winged forms in Aphis craccivora Koch. Prenatal form control can be influenced both by the condition of the host on which the parent aphids have been reared and by the host on which they are currently feeding while reproducing. Postnatal form control can be influenced by the host on which larvae are reared during their first two instars. Whether or not the host influences wing development and the extent of its effect depend upon other factors such as stimulation of aphids by other individuals. Prolonged periods of starvation both of parent aphids and of young larvae were shown to favour apterous development.

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Flügelpolymorphismus bei aphiden III. Der einfluss der wirtspflanze

Zusammenfassung Der Einfluß des Zustandes der Wirtspflanze auf den Flügelpolymorphismus von Aphis craccivora Koch wurde unter kontrollierten Bedingungen untersucht. Zur Untersuchung des praenatalen einflusses auf die Form wurden die Mutterläuse bei 20° und 10 Stunden Licht je Tag isoliert auf Puffbohnen-Keimlingen und auf Blattscheiben von Puffbohnen gehalten, die auf Nährlösung schwammen. Die Blattläuse wurden dann als junge Adulte auf frische Blattscheiben übertragen und während der folgenden 24 Stunden die Form der produzierten Larven festgestellt. Es ließ sich zeigen, daß die Form der Nachkommen sowohl von der Wirtspflanze beeinflußt werden kann, auf der die Mutterläuse ihre Larvalentwicklung durchgemacht haben, wie von derjenigen, auf der sie sich zur Zeit der Larvenproduktion ernährten. Es wird vermutet, daß das erstere einen Nahrungseinfluß darstellen könnte, während das letztere eine Geschmacksreaktion sein könnte. Blattläuse, die auf Blattscheiben aufgezogen wurden, brachten mehr geflügelte Nachkommen hervor als diejenigen, die sich an Keimlingen entwickelten. Unter Übervölkerungsbedingungen war der Prozentsatz der Geflügeltenproduktion vergrößert und zwar stärker bei Läusen, die auf Blattscheiben aufgezogen worden waren, als bei Läusen, die auf Keimlingen heranwuchsen.Erwachsene Läuse, die geflügelte Nachkommen erzeugten, konnten durch eine dreitägige Hungerperiode zur Produktion ungeflügelter Nachkommen veranlaßt werden. Längeres Hungern bestimmte auch larven des ersten Stadiums, die ursprünglich zur Entwicklung ovn Flügeln determiniert waren, sich zu Ungeflügelten zu entwickeln. Die Wirkung des Hungers konnte bei Larven, aber nicht bei Erwachsenen durch Übervölkerung unterbunden werden.

     

Alkaloid secretion by trichomes of Nicotiana species and resistance to aphids

Alkaloids are secreted by trichomes of the seven Nicotiana species tested. Nicotine, the major alkaloid constituent, was identified in the secretions from all species and anabasine, and probably nornicotine, from two species. Aphids are killed by contact with these secretions, and resistance to the green peach aphid, Myzus persicae, results from this mortality.

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Zusammenfassung Verschiedene Nicotiana-Arten sind hochresistent gegen die Grüne Pfirsichlaus, Myzus persicae. Diese Resistenz beruht auf der Berührung der Blattläuse mit giftigen Alkaloiden, die von den Trichomen dieser Pflanzen abgesondert werden. Zur Identifizierung dieser Alkaloide wurden Papier- und Dünnschichtchromatographie sowie Ultraviolett-Absorptionsspektra benutzt. In den Trichom-Sekreten aller geprüften Arten wurde Nikotin nachgewiesen, auch bei resistenten und anfälligen Tabakzuchtsorten. In den Sekreten zweier hochresistenter Arten ließ sich Anabasin und mit Wahrscheinlichkeit auch Nornikotin nachweisen.Es bestanden zwar große quantitative Unterschiede zwischen den Alkaloidkonzentrationen in den Sekreten von Wildarten und den Sekreten von stärker anfälligen Tabakpflanzen, aber es konnten keine klaren Korrelationen zwischen den Alkaloidkonzentrationen und der Resistenz bei anfälligen und resistenten Tabakzuchtlinien nachgewiesen werden. Jedoch könnten geringe, aber signifikante Unterschiede bestehen, die aber infolge der angewandten Sekret-Sammelmethodik nicht erfaßt werden konnten. In Perioden besonderer Beanspruchung der Aphiden (stress) könnten sie zur Wirkung kommen und zu großen Unterschieden im Überleben der Blattläuse führen.

     

Dietary influences on aphid polymorphism

Polymorphism in aphids is the general rule. The occurrence and succession of their different morphs in nature has been related to numerous factors. Whereas some of these factors may already influence the morph of the generation exposed to them, others express themselves only in subsequent generations. Major, and sometimes exclusive, importance has been attached to environmental temperature and daylength acting directly on the aphids to induce the production of sexual morphs, and to interactions between aphids in the development of winged individuals or in the production of alate progeny.Although various physiological conditions of the hostplants of aphids have for decades been implicated in the development of winged populations, unequivocal evidence that hostplants do play a role in morph determination has not until recently been obtained. Evidence that dietary factors are indeed involved is currently being obtained by using chemically defined artificial diets.Although non-dietary factors may largely determine which of several genetically possible morphs predominantly express themselves, it is now quite clear from the studies to be reported that dietary factors can have a modifying and sometimes even a dominant effect on the processes affecting the morphological expression of aphids.

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Zusammenfassung Polymorphismus ist bei den Aphiden die Regel. Das Auftreten und die Aufeinanderfolge ihrer verschiedenen Morphen in der Natur ist auf zahlreiche Faktoren bezogen worden. Während einige dieser Faktoren bereits die Morphen der Generation zu beeinflussen vermögen, die ihnen ausgesetzt ist, kommen andere erst in den folgenden Generationen zum Ausdruck. Überwiegende und manchmal ausschließliche Bedeutung wurde der Umgebungstemperatur und der Tageslänge zugemessen, die direkt auf die Induktion der Erzeugung von Sexualformen wirken, sowie den Wechselwirkungen zwischen Blattläusen bei der Entwicklung geflügelter Individuen oder bei der Produktion einer geflügelten Nachkommenschaft.Obwohl verschiedene physiologische Zustände der Wirtspflanzen der Blattläuse seit Jahrzehnten mit der Entwicklung geflügelter Populationen in Zusammenhang gebracht worden sind, wurde ein unumstößlicher Nachweis, daß Wirtspflanzen tatsächlich eine Rolle bei der Morphendetermination spielen, bis vor kurzem nicht erbracht. Nachweise, daß Nahrungsfaktoren tatsächlich mitspielen, wurden fortlaufend bei der Benutzung chemisch definierter künstlicher Diäten erhalten.Obwohl Nicht-Nahrungsfaktoren weitgehend bestimmen können, welche der verschiedenen genetisch möglichen Morphen vorwiegend zur Verwirklichung kommen, so geht doch aus den hier vorliegenden Untersuchungen nunmehr völlig klar hervor, daß Nahrungsfaktoren eine modifizierende, manchmal sogar eine beherrschende Wirkung auf die Prozesse ausüben können, welche die morphologische Ausbildung der Blattläuse beeinflussen.

     

Effects of dietary amino acids on the feeding rate of the aphid Myzus persicae

An investigation was made of the uptake by larval M. persicae of artificial diets from which each of the 20 dietary amino acids was individually omitted, or in the case of methionine, incorporated at different concentrations. Uptake was determined by measuring the weight losses of sachets containing the diets, during 2 consecutive 24-hour periods in which groups of 50, 5–6 day-old larvae were allowed to feed on the sachets. The omission of methionine reduced uptake by about 50%. Reductions of 15–33% were recorded for diets lacking cysteine or histidine. The individual omission of the other dietary amino acids had little or no effect on uptake. A progressive increase in uptake was associated with an increase in methionine concentration from zero to 40 mg/100 ml. No further increase or decrease in uptake was observed when the methionine concentration was progressively increased to 320 mg/100 ml.

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Zusammenfassung Es wurde eine Untersuchung über die Aufnahme künstlicher Diäten durch Myzus persicae-Larven durchgeführt, wobei jeweils eine der 20 in der Diät befindlichen Aminosäuren weggelassen oder, im Falle des Methionins, in verschiedenen Konzentrationen beigefügt war. Die Nahrungsaufnahme wurde am Gewichtsverlust der Parafilm-Täschchen gemessen, welche die Diät enthielten; und zwar in 2 aufeinanderfolgenden 24-stüdigen Perioden, während der Gruppen von 50 fünf bis sechs Tage alten Larven an ihnen saugen konnten. Das Weglassen von Methionin senkte die Aufnahmerate um etwa 50%. Rückgang von 15 bis 33% wurde bei Diäten festgestellt, denen Cystein oder Histidin fehlte. Das Fehlen einzelner der anderen in der Diät befindlichen Aminosäuren hatte keine oder nur geringe Wirkung auf die Aufnahme. Ein zunehmender Anstieg der Nahrungsaufnahme war mit der Steigerung der Methionin-Konzentration von 0 auf 40 mg/100 ml verbunden. Wenn die Methionin-Konzentration weiter bis auf 320 mg/100 ml gesteigert wurde, fand keine weitere Zunahme oder Senkung der Aufnahmerate statt.

     

The artificial feeding of phosphamidon to Myzus persicae: II. The effects of phosphamidon on liquid uptake through a parafilm membrane

Studies on liquid uptake through a parafilm membrane showed a direct correlation between time and the amount of liquid taken up by the aphids. The addition of phosphamidon to the diet disrupted this correlation. The dark strain of M. persicae had a significantly higher LT₅₀ value than the light strain, no value being calculable for the Dutch strain. A method is described whereby quantitative evaluations of diet acceptability can be made using the LT₅₀ values and an example using 0.1% neutral red is quoted. Choice chamber experiments showed that the light strain of M. persicae preferentially avoids diets containing phosphamidon in favour of diets lacking phosphamidon, the presence of the insecticide in the diet greatly increasing the number of abortive probes made.

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Zusammenfassung Der Einfluß der Zeit auf die Flüssigkeitsaufnahme durch eine Parafilm-Membran zeigte eine direkte Korrelation zwischen der Zeit und der Flüssigkeitsmenge, die von den Aphiden aufgenommen wurde. Der Zusatz von Phosphamidon zur Diät zerstört diese Beziehung. Der dunkle Stamm von Myzus persicae hat eine signifikant höhere LD 50 als der helle Stamm; für den holländischen Stamm konnte kein Wert errechnet werden. Es wird eine Methode beschrieben, mit der unter Benutzung der LD 50-Werte quantitative Wertungen der Nahrungsannehmbarkeit ausgeführt werden können, und ein Beispiel mit Benutzung der Neutralrot-Methode angeführt. Wahlkammerversuche ergaben, daß der helle Stamm von Myzus persicae bevorzugt Diäten ablehnt, die Phosphamidon enthalten, zugunsten solcher, denen Phosphamidon fehlt; wobei die Gegenwart des Insektizids in der Nahrung die Anzahl der ablehnenden Probestiche erhöht.

     

Wing polymorphism in aphids II. Interaction between aphids

Summary A study has been made of the effect of crowding on both prenatal and postnatal control of wing development in aphids. In experiments on prenatal form control it was shown that brief controlled encounters of only a minute's duration between two adult aphids could cause them to switch from producing apterous to alate progeny. Aphids which had been exposed to contact with other aphids continued to produce alate progeny for several days. Evidence from a number of experiments suggests that the principle stimulus involved is tactile. In experiments on postnatal form control, it was shown that more alates developed among larvae which were reared together than among larvae reared in isolation.

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Zusammenfassung In großen Blattlauskolonien werden leichter Geflügelte gebildet als in kleinen. Dafür gibt es zwei Ursachen. Bei hoher Dichte verändern die Aphiden die Physiologie der Pflanze dergestalt, daß bei den Läusen, die an ihr saugen, die Geflügeltenbildung gefördert wird; und bei hoher Befallsdichte vermehrt sich für die Aphiden auch die Wahrscheinlichkeit, stimulatorische Wirkungen aufeinander auszuüben. In der vorliegenden Arbeit wird die Natur und Wirkungsweise der Wechselwirkung zwischen Individuen von Aphis craccivora Koch untersucht.Die Blattläuse wurden bei 20° und 10stündiger Photoperiode in völliger Isolation auf kleinen Blattscheiben gehalten und weiter vermehrt, die—aus Blättern ihrer Wirtspflanze herausgestanzt — auf einer Nährlösung schwammen. Unter diesen Bedingungen brachten sie überwiegend ungeflügelte Nachkommen hervor. Zur Erzeugung geflügelter Nachkommen konnten sie durch kurze Begegnungen mit anderen Aphiden angeregt werden. In einigen Versuchen wurden die Blattläuse für verschiedene Zeitabschnitte in kleine Käfige zusammengesperrt, in anderen wurden sie herausgefangen und veranlaßt, in rascher Folge mehrere Male übereinander hinwegzukriechen. Beide Behandlungsweisen bewirkten, daß die Aphiden von der Produktion ungeflügelter zur Produktion geflügelter Nachkommen umschalteten. Eine Anzahl von Versuchen berechtigen zu der Annahme, daß weder visuelle noch olfaktorische Reize dabei mitwirken, und es ist zu vermuten, daß in der Hauptsache Berührungsreize den Ausschlag geben. Der Versuch, einen entsprechenden künstlichen Reiz zu setzen, hatte nur zum Teil Erfolg.Die Blattläuse, welche einem Kontakt mit anderen Läusen ausgesetzt gewesen waren, wurden täglich auf frische Blattscheiben weitergesetzt und ihre Nachkommenschaft auf den Blattscheiben aufgezogen, auf denen sie geboren wurde. Auf diese Weise ließ es sich zeigen, daß kurze Begegnungen zwischen Blattläusen mehrere Tage lang einen Einfluß auf die Form der Nachkommenschaft beibehalten können, die sie danach produzieren.Die Flügelentwicklung von Aphis craccivora kann auch während der postnatalen Entwicklung beeinflußt werden und es ließ sich nachweisen, daß auch hierbei die Wechselwirkung zwischen den Larven einen wesentlichen Faktor darstellt. Isoliert auf Blattscheiben aufgezogene Larven entwickelten sich weniger häufig zu Geflügelten als solche, die in Dichten von zwei oder mehreren je Blattscheibe gehalten wurden.

     

Ein Abwanderungskasten fürMyzus persicae Sulzer zur Vereinfachung der Feststellung der Blattrollvirusresistenz von Kartoffelzuchtmaterial im Laboratorium

Zusammenfassung Die Untersuchung ungeflügelter Pfirsichblattläuse (Myzus persicae) verschiedener Entwicklungsstadien zeigte, daß diese nach einer gewissen Hungerzeit und durch Lichtbehandlung phototaktisch gestimmt werden. In dieser Umstimmung addieren sich Licht und Hunger in ihrer Wirkung. Haben die Blattläuse die Möglichkeit, bei der Wanderung zwischen verschiedenen Lichtintensitäten zu wählen, bevorzugt der größte Teil der Blattläuse höhere Lichtintensitäten, wobei aber nicht die höchste Lichtintensität die größte Anziehung auf die Blattläuse ausübt. Glühfadenlicht, dessen Spektrum durch Filtrierung verändert wurde, wird in der Reihenfolge zunehmenden Transmissionsgrades der Filter für kurzwelliges Licht bevorzugt.Das phototaktische Verhalten der Blattläuse wurde als Grundlage für die Schaffung eines Abwanderungskastens zur einfachen Dosierung der Blattläuse bei Blattrollvirusinfektionen im Rahmen der Prüfung auf Blattrollvirusresistenz von Kartoffelzuchtmaterial im Labor benutzt. Der Abwanderungskasten und die Arbeit damit werden beschrieben.Mit 10 AbbildungenHerrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Probing by aphids in the leaf tissues of resistant and susceptible sugar beet

The probing of Aphis fabae and Myzus persicae in the leaves of sugar beet with inherited resistance or susceptibility to aphids was studied by microscopic examination of samples of whole leaves, prepared after 48 h exposure to adult aphids at approximately three aphids cm^-2.The density of saliva stylet-sheaths left by the aphids (cm^-2) and the proportion reaching phloem differed between sugar beet stocks and were inversely associated. Differences in resistance between stocks could not, however, be related directly to either. All beet stocks examined were probed freely. Seasonal differences in sugar beet grown in the glasshouse affected the proportion of sheaths reaching the phloem, but the differences between beet stocks were similar at all times.The densities of sheaths left by different clones of M. persicae corresponded with the aphids' response to sugar beet as a host plant. Among aphid clones which readily colonize sugar beet, the densities of stylet sheaths which reached phloem suggested that the adults of both A. fabae and M. persicae gained sufficient access to sieve tubes to satisfy their nutritional needs. The phloem of sugar beet from the glasshouse was always within the estimated maximum depth to which the aphids probe; but, in leaves from the field, it appeared that the phloem might be inaccessible to young M. persicae in the sugar beet crop during late summer.

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Zusammenfassung Das Proben von Aphis fabae und Myzus persicae in Blättern von Zuckerrüben mit erblicher Blattlausresistenz bzw.-anfälligkeit wurde untersucht durch mikroskopische Durchmusterung von Speichelscheiden in Proben von ganzen Blatt. Rübenblätter wurden mit genähert drei adulten Läusen cm^-2 besetzt und nach 48 Stunden quergeschnittene Streifen der Blätter in Alkohol fixiert, gefärbt und mit der Unterseite nach oben auf Objektträgern eingeschlossen.23890 Speichelscheiden wurden registriert. Die Dichte der Scheiden von M. persicae (cm^-2) und der Anteil der das Phloem erreichenden Scheiden (SRP) unterschieden sich signifikant zwischen den Rübenstämmen. Bei A. fabae ergaben sich entsprechende, aber nicht gesicherte Unterschiede. Scheidendichte und Prozentsatz SRP waren gegenläufig, zwei Rübenstämme zeigten eine hohe Scheidendichte, zwei andere hatten weniger Scheiden, aber einen höheren Prozentsatz SRP. Diese Gruppierung der Stämme korrespondierte aber nicht mit ihrer Blattlausresistenz. Aus der Scheidendichte ergab sich, dass M. persicae und A. fabae auf allen geprüften Rübenstämmen, resistenten und anfälligen, unbehindert probten, so dass jede Laus das Phloem durchschnittlich etwa viermal am Tag erreichte. Ein Klon von M. persicae, der sich an Rüben nicht entwickelt, hinterliess weniger Scheiden in den Blättern aller Stämme.Der Anteil von SRP war bei Prüfungen im März grösser als im November. Dieser Unterschied war besonders deutlich bei Scheiden von Larven, die im übrigen zu allen Zeiten das Phloem weniger oft erreichten als ihre Eltern. Messungen des Abstandes von der unteren Blattfläche zum Phloem ergaben, dass das Phloem den Läusen in Gewächshaus-Zuckerrüben immer zugänglich war. M. persicae-Larven konnten jedoch in Blättern von Freilandrüben das Phloem nicht erreichen.

     

A comparison of the reproduction of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae in relation to soluble nitrogen concentration and leaf age (leaf position) in the brussels sprout plant

Wide variations in total soluble nitrogen occurred in different leaves of Brussels sprout plants. These variations were partly the result of leaf age (leaf position) and partly the result of different fertiliser application to the plants. The fecundity of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae caged on such leaves also varied greatly and was correlated with total soluble nitrogen within leaves of the same age, but not between leaves of different ages. The value of total soluble nitrogen concentrations, based on analysis of leaf tissue, for indicating plant suitability for aphids is discussed as well as the difference in response of the two aphid species to experimental conditions favouring proteolysis in the leaf.

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Ein vergleich der vermehrung von Brevicoryne brassicae und Myzus persicae in beziehung zum gehalt löslichen stickstoffs und dem blattalter von rosenkohlpflanzen

Zusammenfassung Brevicoryne brassicae (L.) und Myzus persicae (Sulz.) wurden an Kohlblättern gekäfigt, die infolge verschiedener physiologischer Ursachen sehr unterschiedliche Mengen löslichen Stickstoffs enthielten. Den Pflanzen wurden zwei Düngerstoffe ((NH₄)₂SO₄ und KCL) verabreicht und die Blattläuse auf jungen, mittelalten und alten Blättern gekäfigt. Dadurch wurde der Gehalt löslichen Stickstoffs in den Blättern zwischen 0,543% und 1,286% variiert. Die Nachkommenzahl der Blattläuse bei diesen Düngungen und auf verschiedenaltrigen Blättern war sehr unterschiedlich (zwischen 7,3 und 30,2 bei B. brassicae; 17,6 und 59,4 bei M. persicae) und konnte in jedem Blattalter mit dem Stickstoffgehalt korreliert werden. Der Befund, daß die Korrelationen zwischen Blattlausnachkommenzahl und Stickstoffgehalt nicht unabhängig vom Blattalter waren, deutet darauf hin, daß der Stickstoffgehalt in physiologisch aktiven Blattgeweben nicht relativ mit dem der Siebröhren übereinstimmt. M. persicae vermochte in höherem Maße als B. brassicae Blätter auszunützen, in denen der Eiweißabbau durch Düngung oder Alter begünstigt war. Dieser Unterschied zwischen den beiden Arten steht möglicherweise mit ihren verschiedenen Nährstoffbedürfnissen in Zusammenhang.

     

Zur Systematik und Physiologie der Spondylomoraceen

Zusammenfassung Die GattungSpondylomorum ist zweifelhaft, da Kolonien mit 4 Geißeln an jeder Zelle seit der Erstbeschreibung nicht mehr sicher festgestellt worden sind.BeiChlamydobotrys ist eine Artunterscheidung auf Grund morphologischer Merkmale nicht gelungen, Stämme von weit auseinanderliegenden Orten zeigten nur geringe und schwankende Unterschiede bei starker Variabilität innerhalb der Klone.Die Reinkultur von 10 Stämmen vonChlamydobotrys gelang mit Hilfe der Waschmethode, sobald ihr Bedarf an organischen Nährstoffen berücksichtigt wurde. Lösungen, die Azetat, eine Aminosäure und die Vitamine B₁ und B₁₂, sowie die üblichen anorganischen Nährsalze und Spurenelemente enthalten, ermöglichen am Licht gutes Wachstum. Die beste Konzentration der Nährstoffe für die Vermehrung ist der Ausbildung regelmäßiger Kolonien nicht günstig. Dafür muß die Lösung auf die Hälfte bis ein Zehntel verdünnt werden. Im Dunkeln findet keine Vermehrung statt. In physiologischer Hinsicht bestehen konstante Unterschiede zwischen den Stämmen. Chlamydobotrys weist Eigenschaften auf, die für das Gedeihen und den Wettbewerb am Standort günstig sein müssen.     

Wing production by grouped and isolated apterae of the aphid Myzus persicae on artificial diet

Single and groups of plant-reared adult apterous Myzus persicae were transferred to an artificial diet and the progeny produced on subsequent days raised in groups on the diet. An enhancement in alata-production in response to interactions between the adult aphids was recorded. This would not have occurred or have been as marked if seedling hostplants (radish or mustard) had been used as larviposition and larval rearing substrates.Crowding the adult aphids at different densities and for various periods showed that relatively few contacts between them promote an increase in alata-production. Such increases are maintained for several days after the period of crowding.Isolated adults did not produce exclusively apterous progeny and their alata-production moreover increased to 80–90% after about a week on the diet despite the fact they were isolated from their progeny on a daily basis.

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Zusammenfassung Entweder in Gruppen oder einzeln auf Rettichkeimlingen herangezogene adulte Aptere von Myzus persicae wurden für die Experimente an eine künstliche Diät gesetzt und ihre täglich entnommenen Nachkommen gruppenweise mit dieser Diãt aufgezogen.Als sofortige Reaktion auf die Vereinzelung war eine Steigerung der Apteren-Produktion festzustellen. Als Reaktion auf zeitweiser Gruppierung erhöhte sich mit der Dauer dieses Vorganges die Geflügeltenzahl. Die Erhöhung ließ sich über einige Tage nachweisen.Gruppierungsexperimente mit verschiedener Anzahl von Adulten oder für verschieden lange Perioden zeigten, daß schon relativ wenige Kontakte eine Alaten-Produktion förderten.Isolierte Adulte brachten nicht ausschließlich ungeflügelte Nachkommen hervor und ihre Geflügelten-Produktion stieg nach einer Woche Aufenthalt auf der künstlichen Diät darüber hinaus auf 80–90% an, auch wenn sie tãglich von ihrer Nachkommenschaft getrennt wurden.

     

Versuche zur Genomverdoppelung des AscomycetenPodospora anserina (CES.) Rehm

Zusammenfassung Mit Hilfe von experimentell erzeugten Gigasstämmen sollte die Frage beantwortet werden, ob bei der selbstinkompatiblenPodospora anserina selbstkompatible Stämme durch Genomverdoppelung entstehen können.Die Sporenbehandlung mit Colchicin und Kampfer sowie die Myzelkultur auf entsprechenden Medien ergaben Gigasstämme. Die cytologisch als Diplonten ausgewiesenen Stämme regulierten regelmäßig zu normalen haploiden Myzelien herab. Der Regulationsvorgang, durch Kernmessungen verfolgbar, verläuft ungewöhnlich schnell und erfolgreich. Unter den Nachkommen der Gigasstämme fanden sich auch selbstkompatible Myzelien, die aus diploiden Einfachsporen hervorgegangen waren. Der Übergang zur Selbstkompatibilität ist sehr wahrscheinlich nicht auf die Genomverdoppelung selbst, sondern auf die mit der Herabregulation verbundene Heterokaryotisierung zurückzuführen.Mit 5 TextabbildungenInauguraldissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Mathematische-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität der Universität zu Köln.     

Effect of amino acid and sugar concentrations on the food uptake of the aphid Myzus persicae

A difference weighing method applied to sachets of diet on which groups of 40–50 larval Myzus persicae (Sulzer) were allowed to feed for 24 hours gave information on the absolute and relative uptake of different diets in terms of the fluid volume of diet and the amounts of nutrients taken up per aphid per day.The diets tested were in a sucrose concentration series ranging from 0–40% with a 2.4% amino acid level common to the series, and in an amino acid series ranging from 0–4.8% total amino acids with 15% sucrose common to the series. Uptake was found to be markedly affected both by the level of sucrose and by the overall level of the 20 dietary amino acids.Fluid uptake was poor or non-existent on diets having low sucrose (<5%) or low total amino acid (<1%) concentrations. For sucrose, an optimal range of 10–20% was indicated with a progressive decline in fluid uptake with concentrations above 20%. For amino acids, fluid uptake increased with dietary concentrations up to 3% and then decreased slightly.The results are related to growth rates of M. persicae larvae on diets of similar composition, and the ecological significance of the findings is discussed.

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Zusammenfassung Durch Gewichtsverlustbestimmung von Nährlösungssäckchen, an denen Gruppen von 40–50 Myzus persicae-Larven 24 Stunden lang saugen konnten, ließ sich die absolute und relative Aufnahme verschiedener Diäten feststellen, ausgedrückt in dem Betrag des Flüssigkeitsvolumens der Nahrung und damit der Menge an Nährstoffen, die pro Tag und Blattlaus aufgenommen wurden.Die geprüften Diäten enthielten in der einen Serie bei gleichbleibendem Aminosäurespiegel von 2,4% Rohrzuckerkonzentrationen zwischen 0 und 40%, in einer anderen Serie bei konstantem Rohrzuckergehalt von 15% Gesamtaminosäurekonzentrationen von 0 bis 4,8%. Die Nahrungsaufnahme erwies sich als merklich beeinflußt sowohl von der Rohrzuckerkonzentration wie von der Gesamtkonzentration der 20 diätischen Aminosäuren.Die Flüssigkeitsaufnahme war gering oder unterblieb völlig bei Diäten mit niedrigen Rohrzucker-(<5%) oder Gesamtaminosäurekonzentrationen (<1%). Für Rohrzucker zeigte sich ein Optimalgehalt von 10–20% und ein fortschreitendes Absinken der Flüssigkeitsaufnahme bei Konzentrationen über 20%. Bei den Aminosäuren stieg die Flüssigkeitsaufnahme mit der Konzentration an Nährstoffen bis zu 3% und verringerte sich dann schwach.Die Ergebnisse werden in Beziehung gesetzt zu Wachstumsraten von M. persicae-Larven auf Diäten ähnlicher Zusammensetzung. Die ökologische Bedeutung der Befunde wird erörtert.

     

Head lice in the Netherlands: Susceptibility for insecticides in field samples

A double application of 1% lindane failed to cure head louse infestations in 38 out of 110 children in two cities. Residue tests showed considerable resistance levels in all samples from fourteen cities. The average LD 50's were 0.9% lindane and 2% dieldrin. A baseline for malathion was determined. LD 50 is 0.1% malathion. The results show that field-collected head lice can be used for insecticidal testing.

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Zusammenfassung In neun Schulen und zwei Städten wurden Kinder mit aktiven Kopfläusen zweimal in wöchentlichem Abstand mit einer alkoholischen einprozentigen Lindanlösung behandelt. In 38 von 110 Fällen versagte diese Behandlung, was auf Lindanresistenz in diesen Orten hindeutet. In vitro-Versuche wurden mit Läusen aus vierzehn Städten durchgeführt und ergaben durchwegs einen ähnlichen Resistenzgrad wie in den Feldversuchen.Beim Vergleich der gewogenen Durchschnitte war kein Einfluss einer erhöhten Mortalität (über 20%) in den unbehandelten Kontrollen auf die Versuchsresultate festzustellen. LD-50-Werte von 0.9% für Lindan und 2% für Dieldrin weisen auf die in den Niederlanden verbreitete Lindanresistenz hin. Die Grundlinie der Wirkung von Malathion, als Ersatz für Lindan, wurde bestimmt und eine LD 50 von weniger als 0,1% ermittelt. Einige Tiere überlebten bei 0,4% und bei 0,8% und zwar im Gegensatz zu anderweitigen Beobachtungen. Zur Unterscheidung resistenter und empfindlicher Läuse sollten deshalb die Testkonzentrationen erhöht werden.Die Resultate zeigen, dass im Feld gesammelte Kopfläuse für Insektizidteste geeignet sind. Beim Test sollte die Beobachtungszeit von 24 auf 18 Stunden verkürzt werden, wodurch eine annehmbarere Mortalität in Unbehandelt bei halbierter Wirkung erreicht wird.

     

The role of ants in the epidemiology of barley yellow dwarf virus

The effect of ant attendance on the spread of barley yellow dwarf virus by Schizaphis (Toxoptera) graminum (Rondani) was studied under field conditions. Aphids visited by ants multiplied more rapidly than unattended colonies. Secondary spread of virus is caused by apterae which leave overcrowded plants and become established on nearby hosts. Ant-mediated spread of virus is typically confined to the edges of the field. Excavations made by ants around subterranean parts of small grains provide shelter and a suitable feeding site for tht aphid vector.

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Zusammenfassung Die Anregung zur vorliegenden Arbeit wurde dadurch gegeben, daß während einer Schlechtwetterperiode auf unterirdischen Teilen von Hafer- und Gerstenpflanzen von Ameisen besuchte Blattlauskolonien beobachtet wurden. Es handelte sich dabei um die Ameise Lasius neoniger (Emery) und die Blattlaus Schizaphis graminum (Rondani), die als Getreideschädling und als Überträger der Gelbverzwergungsvirose der Gerste in Nordamerika außerordentlich schädlich ist.Die Ergebnisse der Studie bestätigen erneut ältere Beobachtungen, nach denen sich die Populationsdichte der von Ameisen besuchten Blattläuse erheblich erhöht. Verschiedentlich konnte nachgewiesen werden, daß Ameisen Blattlausfeinde, insbesondere Marienkäfer, vertreiben, sobald diese in ihr Territorium eindringen.Die durch Ameisen geförderte Ausbreitung des Virus muß im engen Zusammenhang mit der populationsfördenden Wirkung des Blattlausbesuches gesehen werden. Ungeflügelte Blattläuse verlassen übervölkerte Pflanzen und wandern in die Umgebung der Wirtspflanze ab. Dabei können Entfernungen zurückgelegt werden, die ohne weiteres ausreichen, benachbarte Pflanzen aufzufinden und gegebenenfals mit Virus zu infizieren. Dadurch, daß sich L. neoniger hauptsächlich an den Feldrändern aufhält, bleibt allerdings die Virusausbreitung auf diese Region beschränkt und dringt nicht weiter in den Bestand vor. Selbst unter günstigen Bedingungen, das heißt in der Gegenwart von Ameisen, Blattläusen und Virus während des anfälligen Jugendstadiums des Getreides, bleibt die Ausbreitung des Virus und der dadurch angerichtete Schaden eng lokalisiert.Eine gewisse Bedeutung in der Epidemiologie der Gelbverzwergungsvirose dürfte auch dem Vorkommen von Blattläusen auf unterirdischen Pflanzenteilen zuzuschreiben sein, weil die Läuse hier gegen Witterungs- und Feindeinwirkung geschützt sind.Die von verschiedenen Seiten beobachtete enge Bindung zwischen Ameisen und Blattläusen konnte in dem vorliegenden Fall nicht beobachtet werden. Ein besonderer Instinkt der Ameisen oder Blattläuse scheint mir zur Aufrechterhaltung der Wechselbeziehung nicht notwendig.

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Approved for publication by the Director of the South Dakota Agricultural Experiment Station as Journal Series No. 583.     

Gustatory discrimination between liquids by the aphidMyzus persicae (Sulzer)

The relative acceptability of different fluids toMyzus persicae (Sulzer) was compared using simple choice-chambers in which the aphids had equal access to two fluids via a membrane of stretched Parafilm M^(R). Sucrose solutions were markedly preferred to water. Sucrose solutions containing a mixture of 6 L amino acids (asparagine, leucine, lysine, methionine, threonine and valine, each at 0.1%) were considerably more acceptable than a solution of sucrose only. A solution of the amino acids alone was not discriminated from water. Solutions containing 0.1% neutral red were less acceptable than those without this dye. The results indicate the applicability of the method for rapidly demonstrating the effects of stimulatory and inhibitory substances.

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Unterscheidung von gelösten stoffen durchMyzus persicae (Sulzer) am geschmack

Zusammenfassung Der relative Annahme-(=Geschmacks-)-Wert verschiedener Flüssigkeiten fürMyzus persicae (Sulzer) wurde in kleinen Wahlkammern vergleichend festgestellt, wobei die Läuse durch eine ausgespannte Parafilm-M^(R)-Membran hindurch gleichen Zugang zu zwei (oder mehr) Flüssigkeitstropfen hatten; diese waren jeweils mit einem Deckglas abgedeckt.Ermittelt wurde im Verlauf von 6 Stunden 6–8 mal die Zahl der unter den verschiedenen Flüssigkeiten festsitzenden Tiere (je 10 mal 10 für einen Vergleichswert). Unterschiede entstanden demnach durch verschieden langes Proben oder Saugen, was auf Geschmacksreize zurückzuführen war.Eine unterschiedliche Tendenz zeigte sich oft schon nach wenigen Minuten, statistisch zu sichern waren Unterschiede manchmal schon nach 15 Minuten, in anderen Fällen erst nach 3–4 Stunden.Eindeutig bevorzugt wurden 10–20% ige Saccharoselösungen (40% ige weniger) vor Wasser. Noch stärker war die Unterscheidung einer Lösung von Saccharose mit 6 L Aminosäuren (Asparagin, Leucin, Lysin, Methionin, Threonin und Valin, je 0,1%) im Vergleich zu Wasser oder zu Saccharoselösung allein. Gleiche Ergebnisse wurden bei eingestelltem pH-Wert (6,6; 6,8 oder 7,0) erzielt. Auffallenderweise wurden die 6 Aminosäuren allein, ohne Saccharose, vor Wasser nicht bevorzugt.Einzelne Aminosäuren in gleicher (0,1%) oder 6 facher (0,6%) Konzentration mit Saccharose hatten schwachen, keinen oder gegensätzlichen Effekt. Es muss sich demnach bei der Mischung der 6 Aminosäuren plus Saccharose um eine synergistische Wirkung von Zucker und mehreren Aminosäuren handeln.Eine routinemässig verwendete Diät wurde vor Saccharose bevorzugt. Dieselbe Diät ohne ihren Saccharoseanteil war dagegen sogar ungünstiger als Wasser, weshalb auf abschreckende Stoffe in ihr geschlossen wird.Wässrige Lösungen von Neutralrot (0,1%) mit und ohne Saccharose wurden weniger angenommen als Wasser bzw. Saccharose allein; Neutralrot wirkt also abschreckend.Die Ergebnisse zeigen die Brauchbarkeit der Methode, um rasch den positiven oder negativen Geschmackswert einer Substanz zu ermitteln. Sie beweisen zugleich, dass ein Gemisch von Aminosäuren für die polyphageMyzus persicae nicht nur Nährwert, sondern — in Kombination mit Saccharose — hohen Geschmackswert besitzen kann.

     

Effects of sinigrin on host selection by aphids

The feeding response of six aphid species to sinigrin, a mustard oil glucoside, was investigated. Sinigrin was a powerful phagostimulant for Hyadaphis = (Lipaphis) erysimi and Brevicoryne brassicae, whose host ranges are restricted primarily to the Cruciferae. H. erysimi was induced to feed on ten non-host species when leaves were systemically treated with sinigrin. To a lesser degree, the polyphagous Myzus persicae, which feeds widely among the Cruciferae, was stimulated to feed on sinigrin treated non-host leaves. Two polyphagous species, Aphis fabae and Acyrthosiphon = (Aulacorthum) solani, which are not pests of the Cruciferae, and the oligophagous Acyrthosiphon pisum which is restricted to the Leguminosae, were deterred by sinigrin-treated broadbean leaves, with the latter species showing the greatest response to treatment.Detailed studies with H. erysimi indicate that sinigrin affects several phases of feeding behavior. Initially, water vapor arrests flight activity of alates and incites test probing. Alate aphids detect sinigrin (topically applied to broadbean leaves) during test probes and subsequent behavior is similar to that on host leaves. Evidence from aphid penetration of solutions and electronic monitoring of feeding activities of H. erysimi apterae on systemically treated nonhost leaves suggests that sinigrin acts as a stimulant for stylet penetration and assists location of the phloem sieve elements.

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Zusammenfassung Sinigrin, ein für Cruciferen typisches Senfölglukosid, wirkt phagostimulierend auf Hyadaphis (Lipaphis) erysimi, Brevicoryne brassicae und Myzus persicae, jedoch abschreckend auf Aphis fabae, Acyrthosiphon (Aulacorthum) solani und Acyrthosiphon pisum. Dies erklärt die Tatsache, daß die erste Gruppe häufig, wenn nicht ausschließlich, Cruciferen befällt, die zweite selten oder nie. Auf Nichtwirtsblätter, die mit Sinigrinlösung imbibiert sind, sprechen die oligophagen H. erysimi und B. brassicae bereits bei einer Konzentration von 0.001% an, während die polyphage M. persicae erst bei 1% positiv reagiert. Andererseits ist die oligophage A. pisum empfindlicher gegen Sinigrin als die polyphagen A. fabae und A. solani.Durch systemische Behandlung der Blätter mit 1%-iger Sinigrinlösung konnte H. erysimi auf zehn verschiedenen Nichtwirten zur Nahrungsaufnahme und Larviposition veranlaßt werden. In vier Fällen überlebten die Tiere während mindestens einer Generation. Auf Bohnenblättern konnten auf diese Weise 18 Generationen herangezogen werden, wobei allerdings die Größe der Adulten geringer, ihre Mortalität und Geflügeltenrate aber höher waren als bei der Aufzucht auf Weißen Rüben (Brassica rapa).Die Untersuchung des Wirtswahlverhaltens geflügelter H. erysimi ergab, daß Feuchtigkeit die lokomotorische Aktivität herabsetzt und Probestiche einleitet. Geflügelte Läuse können während der Probestiche (test probes) zwischen Wirten und Nichtwirten unterscheiden. Auf Rübenblättern wandern sie nach der ersten Probe in Richtung der Blattbasis und-unterseite. Auf Bohnenblättern wenden sie sich der Blattspitze zu und fliegen meist innerhalb 5 Minuten wieder weg. Auf sinigrinhaltigen Bohnenblättern verhalten sich die Läuse ähnlich wie auf Rübenblättern. Fütterungsversuche an Parafilmmembranen zeigten, daß die Anwesenheit von Sinigrin in der Nährlösung Tiefstiche begünstigt. In einer 1%-igen Sinigrinlösung wurden fünfmal mehr Speichelscheiden gezählt als im Blindversuch.Durch Registrierung des elektrischen Widerstandes zwischen Blattlaus und Substrat wurde das Eindringen der Stechborsten in pflanzliches Gewebe verfolgt und folgende Interpretation über das Einstechen und die Nahrungsaufnahme gegeben. An Rübenblättern nahm H. erysimi in den meisten Fällen von den Siebröhren Nahrung auf. Bei Bohnenblättern war der Einstich im allgemeinen weniger tief, und eine Nahrungsaufnahme erfolgte immer außerhalb der Siebröhren. Nach Sinigrinbehandlung wurden an Bohnenblättern in 50% der Fälle die Siebröhren erreicht.

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Published with the approval of the Associate Director, Ohio Agricultural Research and Development Center, Journal article no. 103-71.     

Studies on the relations of insect and host plant

Brevicoryne brassicae and Myzus persicae were caged on the mature leaves of brussels sprout plants receiving different amounts of nitrogen and potassium. An increase in N or decrease in K resulted in an increase in soluble nitrogen levels in the leaves. The fecundity and reproductive rate of M. persicae were correlated with these changes; B. brassicae showed a markedly lower response to the nutrient treatments. The possible relationships of these results to other contrasts between the two aphids are discussed.

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Zusammenfassung Brevicoryne brassicae (L.) und Myzus persicae (Sulz.) wurden in Käfigen auf mittelalten Blättern von Kohlpflanzen gehalten, die unterschiedlich mit Stickstoff und Kali gedüngt wurden. Erhöhung der Stickstoff- oder Verminderung der Kalidüngung steigerte den Gehalt löslichen Stickstoffs in den Blättern der Pflanze. Nachkommenzahl und Vermehrungsrate von M. persicae wurden durch diese Behandlungen mehr gefördert als die von B. brassicae und waren mit dem Gehalt an löslichem Stickstoff gut korreliert. Es ist möglich, daß sich dieser Unterschied zwischen B. brassicae und M. persicae teilweise auch in anderen Unterschieden zwischen den zwei Arten äußert, z.B. im Verhalten zu Blattalter und Wassermangel in der Pflanze. Eine hohe Kalidüngung hemmt die Vermehrung beider Arten und kann möglicherweise, wenn mit dem Eingriff der natürlichen Feinde integriert, eine nützliche Rolle in der Bekämpfung dieser Blattläuse spielen.