Vereinfachung der Blattrollvirusinfektionen mitMyzus persicae Sulzer durch Behandlung der Infektionsquellen mit niedrigen Temperaturen

Zusammenfassung Pfirsichblattläuse, die zur Virusaufnahme auf blattrollviruskranken Kartoffeln saugen, können durch zstündige Behandlung mit Temperaturen von –5°C bis –6°C zum Verlassen der erfrorenen Blätter veranlaßt werden. Der Arbeitsaufwand bei künstlichen Infektionen mit Blattrollvirus kann dadurch erheblich herabgemindert werden. Die Übertragung des Blattrollvirus wird durch die Kältebehandlung nicht ungünstig beeinflußt. Die vitale Zone ungeflügelter Pfirsichblattläuse einer vorhandenen Zucht liegt zwischen +39°C und –14°C bis –16°C. Eine Zunahme der Mortalität tritt nach einstündiger Behandlung bereits bei 37°C und bei –12°C bis –14°C ein. Bei längerer Behandlungszeit treten bereits bei 36°C und bei –11°C bis –13°C starke Schädigungen ein.Mit 3 Abbildungen     

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.

     

Studies on wing polymorphism in aphids I. The developmental process involved in the production of the different forms

A theory of the nature of the developmental process resulting in wing polymorphism in aphids is proposed. It is suggested that all aphids begin development as presumptive alatae, and that apterae and intermediates are forms which have become irreversibly diverted from the alate course during development. Experiments are described which indicate that diversion resulting in the production of apterae can occur at any time over a protracted period extending from the late embryonic stages until the second larval moult. Prenatal diversion was demonstrated in the progeny of apterous aphids which had been kept on seedlings at 30° for a few days, and in the progeny of young alate aphids. Decapitation of adult aphids released the larviposition response and also resulted in prenatal diversion of their progeny. Postnatal diversion was readily brought about in first and second instar larvae by keeping them on host seedlings. In the third and fourth instars it could only be produced by extreme measures such as inflicting severe injuries on them, and by parasitization. It is suggested that the theory of polymorphism developed in this paper may be applied to other groups of insects with different forms of adults.

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Untersuchungen über den flügelpolymorphismus bei blattläusen. I. Der mit der erzeugung der verschiedenen formen verbundene entwicklungsvorgang

Zusammenfassung Bei Aphis craccivora Koch wurden in älteren Embryonen und Larven des 1. Stadiums rudimentäre Flügelanlagen gefunden, gleichgültig ob sie zur Entwicklung von Geflügelten determiniert waren oder nicht.Die erstgeborenen Embryonen junger geflügelter Mütter hatten bei der Geburt kleinere Flügelanlagen als die Embryonen ungeflügelter oder alter geflügelter Mütter, und sie entwickelten sich fast ausnahmslos zu Ungeflügelten.Wenn flügellose Erwachsene für einige Tage 30° ausgesetzt wurden, erzcugten sie überwiegend flügellose Nachkommen; bei niedrigeren Temperaturen brachten sie hauptsächlich geflügelte Nachkommen hervor.Dekapitation der Flügellosen führte zum Absetzen einer Anzahl von Larven, die sich fast alle zu Ungeflügelten entwickelten.Larven des 1. und 2. Stadiums, welche sich zu Geflügelten entwickelt haben würden, wenn sie an reifen Blättern ihrer Wirtspflanzen gezüchtet worden wären, entwickelten sich zu Ungeflügelten oder Intermediärformen, wenn sie an Sämlingen gehalten wurden.Larven des 3. and 4. Stadiums konnten von der Entwicklung zu Geflügelten nur durch so einschneidende Maßnahmen wie Parasitierung oder Zufügung ernster Verwundungen abgehalten werden und wurden dann zu Zwischenformen.Es wird angenommen, daß alle Blattläuse ihre Entwicklung als präsumptive Geflügelte beginnen und daß sie während der Entwicklung vom späten Embryonalstadium bis zur zweiten Larvenhäutung jederzeit irreversibel von dieser Entwicklungsrichtung abgelenkt und zu Ungeflügelten umgestimmt werden können.

     

Wing polymorphism in Aphids IV. the effect of temperature and photoperiod

High temperatures and long days favour apterous development in Aphis craccivora Koch. Temperature was found to influence both prenatal and postnatal control of form while photoperiod was only found to influence prenatal control. It is suggested that when temperature and daylength are high and long enough to suppress sexual development in aphids, they also suppress alate development, but alate development can proceed in the presence of other factors such as crowding and poor host plant. The threshold of response of aphids to these stimuli is influenced by the temperature and photoperiod which they have experienced. There is some evidence which suggests that in prenatal form control temperature and photoperiod can act directly on the embryos.

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Zusammenfassung In temperaturkonstanten Räumen wurden unter kontrollierten Bedingungen Versuche über die Auslösung des Flügelpolymorphismus bei Aphis craccivora Koch und Aphis fabae Scop. durchgeführt. Die Blattläuse wurden bei verschiedenen Temperaturen und Tageslängen isoliert auf Blattscheiben gehalten, die aus Blättern ihrer Wirtspflanzen ausgeschnitten waren. Es ließ sich zeigen, daß bei Aphis craccivora sowohl Temperatur wie Photoperiode die praenatale Formdetermination beeinflussen können und daß die Temperatur, aber nicht die Photoperiode, die postnatale Formbildung beeinflussen kann. Niedere Temperaturen und kurze Tageslängen begünstigen die Entwicklung von Geflügelten, hohe Temperaturen und lange Tage dagegen die der Ungeflügelten. Bei Aphis fabae wurde nachgewiesen, daß Larve, die sich normalerweise zu Gynoparen entwickelt hätten, durch Aufzucht bei hohen Temperaturen zur Entwicklung in ungeflügelte Virginopare veranlaßt werden konnten und daß Dekapitation von ungeflügelten Aphis fabae, die geflügelte Virginopare produzierten, diese zur Produktion ungeflügelter Virginoparer umstimmte, daß aber die Dekapitation von Läusen, die geflügelte Gynopare hervorbrachten, keinen Einfluß auf die Form der Nachkommen ausübte, die sie daraufhin lieferten. Es wird vermutet, daß bei der praenatalen Formdetermination Temperatur und Photoperiode einen direkten Einfluß auf den Embryo haben. Wenn sie genügend hoch bzw. lang genug sind, um die Entwicklung von Sexuales zu verhindern, unterdrücken sie auch die Geflügeltenbildung, aber die Geflügeltenentwicklung kann trotzdem fortschreiten, wenn Reize vorhanden sind, die wie Zusammenpferchung mit anderen Läusen oder ungünstige Wirtspflanzen zusätzlich die Geflügeltenbildung begünstigen.

     

Low temperature thresholds for flight in Aphis fabae Scop.

The temperature thresholds for wing-beating and successful flight in alienicolae of Aphis fabae were found by flying tethered aphids in a falling temperature and by dropping free aphids in still air at different temperatures. The median temperature thresholds for wing-beating, horizontal and upward flight were 6.5°, 13° and 15° C respectively.

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Zusammenfassung Die Temperaturschwellen für Flügelschlag und erfolgreichen Flug wurden bei alienicolen Aphis fabae Scop. an gefesselten Aphiden bei fallenden Temperaturen ermittelt sowie durch Fallenlassen freier Blattläuse in ruhige Luft bei verschiedenen Temperaturen.Die mittlere Temperaturschwelle für Flügelschlag betrug 6,5° C (Flügelschläge eine Minute andauernd) und wurde vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft sowie von der Abkühlungsrate (sowie möglicherweise von der Flugdauer) beeinflußt. Unter 9–10° C hielt der Flügelschlag nur für eine kurze Zeit an und die Schlagamplitude war bei diesen Temperaturen im allgemeinen gering.Die mittlere Temperaturschwelle für horizontalen Flug lag bei 13° C (unter 10° vollständige Verhinderung) und für Aufwärtsflug bei 15° C (unter 12° völlige Hemmung); die höhere Schwelle für den Aufwärtsflug steht wahrscheinlich mit höherem Stoffwechselbedarf in Verbindung. Nach einem Aufenthalt von 24 Stunden bei niederen Temperaturen (5–15° C) vor dem Flug flogen bei 12–13° C weniger Blattläuse, als wenn sie bei 20° C gehalten worden waren. Diese Ergebnisse gelten nur für die ersten wenigen Sekunden des Fluges.

     

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.

     

Responses of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae to leaf age and water stress in Brussels sprouts grown in pots

Although intermittent water stress is largely beneficial and continuous water stress largely detrimental to the reproduction and survival of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae feeding on Brussels sprouts, there are differences between the species on different leaf ages. During intermittent water stress in the old leaves, the normal feeding stratum of M. persicae, this aphid is relatively more successful than B. brassicae. During continuous water stress in the young leaves, the normal feeding stratum of B. brassicae, this aphid is relatively more successful than M. persicae. The high suitability of old leaves for M. persicae and, to a lesser extent, their low suitability for B. brassicae, are also apparent on turgid plants, in terms of reproduction, survival and the proportion of alate progeny. For M. persicae substrates which permit greater reproduction also promote fewer alatae but this is not always so for B. brassicae. However, crowding was not controlled in these experiments.It is suggested that these responses result from variation in the provision of the different nutritional and phagostimulant requirements of the two species by different leaf ages and during water stress.In the field irrigation may delay aphid multiplication during dry weather.

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Zusammenfassung Die Reaktionen ungeflügelter Virginoparer von M. persicae und B. brassicae auf verschiedenes Blattalter von Kohlpflanzen (Brassicae oleracea L. var. bullata gemmifera) in Blumentöpfen mit verschiedener Wasserversorgung wurde an der Reproduktionsrate, der Entwicklungs-und Lebensdauer (des Adultstadiums, der Dauer der reproduktiven wie der post-reproduktiven Phase) und der Geflügeltenbildung der Blattläuse untersucht. Dazu wurden zwei Formen des Wassermangels benutzt: (1) vorübergehender, bei welchem das verfügbare (AW) zwischen der Feldkapazität und einen im voraus festgelegten Defizit (10% = Wasser feucht, 50% = mäßig, 90% = trocken) schwankte, und (2) dauernder, bei welchem eine Abnahme des verfügbaren Wässers von einem bekannten Ausgangspunkt allmählich erfolgte.Obwohl für die Aphiden vorübergehender Wassermangel weitgehend vorteilhaft, beständiger aber schädlich ist, bestehen Unterschiede zwischen den Arten auf verschiedenaltrigen Blättern. Auf jungem und reifem Laub steigen Vermehrung und Lebensdauer beider Arten Durch vorübergehenden Wassermangel an, aber auf alten Blättern leidet B. brassicae in dem Maße wie sich der Mangel verstärkt, während M. persicae bei mäßigem Mangel Vorteile hat und nur leidet, wenn periodisches Welken eintritt. Bei beiden Arten verursacht beständiger Wassermangel Hemmung der Reproduktion. Diese Abnahme beschleunigt sich bei Annäherung an den permanenten Welkepunkt (PWP) und war für die Aphiden auf alten Blättern am stärksten. Im Gegensatz zu M. persicae nimmt die Reproduktionsrate von B. brassicae sogar am permanenten Welkepunkt nicht ab. Die. hohe Eignung alter Blätter für M. persicae und — in geringerem Maße — ihre geringe Eignung für B. brassicae waren auch an turgeszenten Pflanzen bei der Reproduktionsrate, der Überlebensdauer und dem Prozentsatz geflügelter Nachkommen deutlich festzustellen.Es wird vermutet, daß sich diese Reaktionen aus Verschiedenheiten in der Befriedigung unterschiedlicher nutritiver und phagostimulatorischer Bedürfnisse der beiden Arten auf verschieden alten Blättern und bei Wassermangel ergeben. Im Freien dürfte bei trockenem Wetter künstliche Bewässerung die Blattlausvermehrung verzögern.

     

Influence of temperature and daylength on the production of males by Aphis fabae

Male production by apterae of Aphis fabae Scop. on leafdiscs of Vicia faba was studied at different constant temperatures and photoperiods. Under short-day (SD) conditions of 10 h light per day, males occurred at 11.5°–22.5°, but not at or above 23.5°. The maximum numbers of males were produced at 17.5° and 19.5°. Males were also produced under photoperiods ranging from 2 h to 13 h 45 min, but not at 14 h, 16 h and 24 h light per day, when the aphids were maintained at 17.5°.Regardless of the developmental stage at which apteriform aphids were transferred from a long-day (16 h light per day) culture to SD, they produced few, if any, males and did so only toward the end of their reproductive lives i.e., after producing an average of 68 females. In contrast, apterae in subsequent generations at SD produced a higher proportion (appx. 10%) of males and these were deposited in close succession during a few days early in their reproductive lives i.e., after producing only sixteen females, on average. Some gynoparae and alate virginoparae of A. fabae also produced a few males.The results are discussed in relation to a possible hormonal mechanism for sex and morph determination.

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Zusammenfassung Die Männchen-Erzeugung durch ungeflügelte Aphis fabae Scop. an Blattscheiben von Vicia faba wurde bei verschiedenen konstanten Temperaturen und Fotoperioden untersucht. Bei Kurztagbedingungen (KT) von 10 h Licht je Tag entstanden Männchen bei 11,5°–22,5°, aber nicht bei 23,5° oder darüber. Die Maximalzahlen von Männchen entstanden bei 17,5° und 19,5°. Männchen wurden auch erzeugt bei Fotoperioden zwischen 2 h und 13 h 45 min, jedoch nicht bei 14 h, 16 h und 24 h Licht je Tag, wenn die Blattläuse bei 17,5° gehalten wurden.Unabhängig vom Entwicklungsstadium, bei dem apteriforme Blattläuse von einer Langtagkultur (16 h Licht je Tag) in KT übertragen wurden, erzeugten diese, wenn überhaupt, immer nur wenige Männchen und zwar nur gegen Ende ihres reproduktiven Lebens, d.h. nachdem sie im Durchschnitt 68 Weibchen erzeugt hatten. Im Gegensatz dazu erzeugten Ungeflügelte in aufeinander folgenden Generationen bei KT einen höheren Anteil (etwa 10%) von Männchen, und diese wurden in enger Folge während weniger Tage und früh in ihrem reproduktiven Leben abgesetzt, d.h. nachdem sie im Durchschnitt nur sechzehn Weibchen erzeugt hatten. Einige Gynopare und geflügelte Virginopare von A. fabae erzeugten auch einige wenige Männchen.Die Ergebnisse werden im Hinblick auf einen möglichen hormonalen Mechanismus der Geschlechts-und Morphenbestimmung diskutiert.

     

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.

     

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.

     

Influence of temperature on the production of parthenogenetic and sexual females by Aphis fabae under short-day conditions

Leafdiscs of broadbean, Vicia faba, were used to raise successive generations of the black bean aphid, Aphis fabae, under short-day conditions (10 hr light per day) at different constant temperatures. The progeny of apterous virginoparae that were temporarily crowded consisted mainly of alatae at 11.5° and 15.5° C, alatae and apterae at 17.5°–25.5°, and apterae only at 28.5°. All of the apterae were virginoparae. At 11.5°–19.5° all of the alatae were gynoparae (produced at least one ovipara). From 22.5°–25.5° the proportion of gynoparae among the alatae declined from 96% to 8%. At 11.5° the gynoparae exclusively produced oviparae. At 15.5°–23.5° some gynoparae gave birth both to virginoparae and other gynoparae after depositing a number of oviparae. At 22.5° a few males were also produced by some gynoparae. Gynoparae therefore produced alate and apterous virginoparae, males, gynoparae, as well as oviparae under constant conditions favoring ovipara production. Alate virginoparae also produced some gynoparae at 23.5°.All the larvae engendered by crowded apterae at 17.5° that developed into alatae became gynoparae even if their entire post-natal development occurred at 28.5° (at which temperature no gynoparae were engendered). However, only few of the presumptively alatiform progeny of crowded apterae developed into alatae (and hence few gynoparae were produced) if the larvae were transferred to 28.5° within the first two instars.The ecological significance of certain aspects of the production of various morphs in relation to temperature is discussed.

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Zusammenfassung Blattscheiben von Ackerbohnen, Vicia faba, wurden verwendet zur laufenden Zucht der Schwarzen Bohnenlaus, Aphis fabae, bei Kurztag (10/14) bei verschiedenen, konstanten Temperaturen. Die Nachkommen von apteren Virginoparen, die vorübergehend (6 h) eng gedrängt in Röhrchen verbracht waren (crowded), bestanden überwiegend aus Geflügelten bei 11,5° und 15,5°, aus Geflügelten und Ungeflügelten bei 17,5° bis 25,5° und nur aus Ungeflügelten bei 28,5°. Alle Ungeflügelten waren virginopar. Bei 11,5°–19,5° waren alle Geflügelten gynopar (d.h. erzeugten mindestens eine Ovipare). Von 22,5°–25,5° sank der Anteil der Gynoparen unter den Geflügelten von 96% auf 8%. Bei 11,5° erzeugten die Gynoparen ausschliesslich Ovipare. Bei 15,5°–23,5° gebaren einige Gynopare sowohl Virginopare wie Gynopare, nachdem sie einige Ovipare abgelegt hatten. Bei 22,5° wurden auch einige Männchen von einigen Gynoparen erzeugt. Gynopare erzeugten demnach geflügelte und ungeflügelte Virginopare, Männchen, Gynopare und Ovipare unter Bedingungen, welche die Oviparenproduktion begünstigten. Geflügelte Virginopare erzeugten bei 23,5° auch einige Gynopare.Alle Larven, die von Ungeflügelten nach Gedrängebehandlung bei 17,5° erzeugt wurden, entwickelten sich, soweit sie geflügelt wurden, zu Gynoparen, auch wenn ihre ganze postnatale Entwicklung bei 28,5° ablief (bei welcher Temperatur keine Gynopare erzeugt werden). Dagegen entwickelten sich nur wenige der präsumptiv geflügelten Nachkommen von Ungeflügelten mit Gedrängebehandlung zu Geflügelten (und dementsprechend wurden nur wenige Gynopare erzeugt), wenn die Larven innerhalb der ersten zwei Stadien in 28,5° überführt wurden.Die ökologische Bedeutung der Erzeugung der verschiedenen Morphen in Beziehung zur Temperatur wird diskutiert.

     

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.

     

Über den Verlust der Leitfähigkeit des Nervus ischiadicus durch Erwärmung bei Lacertiliern

Zusammenfassung Die Versuche mit den einzelnen Lacertaarten ergaben, daß L. sicula, die südlichste Form von den untersuchten Arten, am längsten die Leitfähigkeit behält, also den höchsten Temperaturen angepaßt ist. Der Unterschied zwischen L. sicula und L. muralis ist sehr gering (etwa 0,6°, und fällt daher noch unter die Fehlergrenze), was sich durch die nahe Verwandtschaft und gemeinsame Herkunft dieser beiden Arten erklärt. L. vivipara ist am wenigsten widerstandsfähig gegenüber höheren Temperaturen. Die Ergebnisse decken sich nahezu mit den an Eidechsenmuskeln gefundenen: Eine 100%ige Verkürzung des Muskels findet Patzl für L. sicula bei 46–47°, L. agilis 45–46° und L. vivipara 43°.     

Effect of temperature on the developmental rate of preimaginal stages of Aphidoletes aphidimyza (Diptera, Cecidomyiidae)

The duration of preimaginal stages of Aphidoletes aphidimyza Rond. is determined mainly by temperature.The lower threshold temperatures for egg, larva, pupa and total preimaginal development are 10.1°, 4.3°, 5.7° and 6.2°; the sums of effective temperatures are 25.0 day degrees, 110.9 day degrees, 154.1 day degrees and 280.2 day degrees, respectively. Equations for the dependence of duration of preimaginal stages on constant temperature were calculated.The larval feeding period is only 20% of the total preimaginal development period. Overlapping generations should therefore be maintained to assure a permanent preying activity and thus an effective biological control in glasshouses.

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Die wirkung der temperaturen auf die präimaginalen studien von Aphidoletes aphidimyza (diptera, cecidomyiidae)

Zusammenfassung Die Entwicklungsdauer der präimaginalen Studien von Aphidoletes aphidimyza Rond. ist hauptsächlich von der Temperatur abhängig. Zwei Charakteristiken—die untere Temperaturschwelle und die Summe der wirksamen Temperaturen—sind wichtig für die Verwendung der aphidiphagen Gallmücke gegen Blattläuse in Glashäusern. Diese Charakteristiken wurden von uns erstmals festgelegt.Die unteren Temperaturschwellen für die Embryonal-, Larven-, Puppen- und für die ganze Präimaginalentwicklung von A. aphidimyza sind 10.1°, 4.3°, 5.7° und 6.2°; die Summe der wirksamen Temperaturen 25.0, 110.9, 154.1 und 280.2 Gradtage.Die Zeit, während der sich die Larve ernährt und Blattläuse vernichtet, entspricht nur 20% der gesamten Präimaginalentwicklung. Für eine ununterbrochene Aktivität der Larven und damit für eine hohe Wirksamkeit der biologischen Blattlausbekämpfung in Glashäusern ist deshalb unbedingt eine Ueberlappung der Gallmückengenerationen erforderlich.

     

Effect of the parasitoid Diaeretiella rapae on the feeding rate of its host Brevicoryne brassicae

The food uptake by Brevicoryne brassicae, as measured by accumulation of radiophosphorus, is influenced by the presence of developing larvae of the parasitoid Diaeretiella rapae. Though the egg and embryonic stages of the parasitoid have no effect on host feeding the presence of a first-instar larva lowers the food uptake. Feeding returns to a level similar to that of non-parasitised aphids when a second-instar parasitoid is present within a host, but drops again when the third instar is reached. Host death occurs during the fourth-larval instar.

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Zusammenfassung Der Einfluss der Parasitierung durch den Parasitoiden Diaeretiella rapae auf die Futteraufnahme von Brevicoryne brassicae wurde mit Hilfe ausgeschnittener, mit Radiophosphor behandelter Blätter studiert. Während der ersten Phase, wenn das Ei und die Embryonalstadien des Parasitoiden vorhanden sind, bleibt die Futteraufnahme unverändert. Dagegen fällt sie auf ein gesicher niedrigeres Niveau als bei nichtparasitierten Blattläusen während des ersten Larvenstadiums des Parasitoiden (48 h). Dies ist eine Folge der aktiven Futteraufnahme des Parasitoiden. Während des zweiten Larvenstadiums des Parasitoiden steigt die Futteraufnahme des Wirts wieder an und zwar auf das Niveau nichtparasitierter Blattläuse. Das zweite Larvenstadium des Parasitoiden ist ein Ruhestadium und ernährt sich von flüssigen und halbflüssigen Nährstoffen. Während des dritten Larvenstadiums des Parasitoiden fällt die Futteraufnahme des Wirts und der Tod tritt während des vierten Larvenstadiums des Parasitoiden ein.

     

Selection of Brussels sprouts of different water status by apterous and alate Myzus persicae and Brevicoryne brassicae in relation to the age of leaves

The feeding preferences of apterae for leaves of different ages are shown largely to determine the distribution of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae on Brussels sprouts in which they colonise particularly the old and young leaves respectively. Alatae contribute to this segregation but less so since alatae of both species settle preferentially on the plant apex. Apterous and to some extent alate M. persicae select the most nutritious leaves as measured by reproduction, but this is less often so with B. brassicae.Water stress causing wilting of the old leaves reduces settling on the plants by alate B. brassicae but not alate M. persicae which avoid the old leaves and instead colonise the apex. Among leaves of different water status apterous M. persicae again select the most nutritious while B. brassicae does so less consistently.These results are compatible with some aspects of the dual discrimination theory of hostplant selection assuming the polyphagous M. persicae responds more to nutrients and less to flavour than the oligophagous B. brassicae.

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Zusammenfassung Geflügelten Virginoparen von M. persicae und B. brassicae wurde gestattet, von übervölkerten Quell-Pflanzen abzufliegen und Kohlpflanzen (Brassica oleracea L. var. bullata gemmifera) zu besiedeln, die unterschiedlich mit Wasser versorgt waren (feucht, mäßig, trocken). Wassermangel, der (durch Trockenhaltung) zum Welken der alten Blätter führte, verringerte die Besiedlung der Pflanzen durch geflügelte B. brassicae, jedoch nicht durch geflügelte M. persicae, welche dann die alten Blätter mieden und stattdessen die Triebspitzen besiedelten. Auf turgeszenten Pflanzen mied M. persicae die reifen Blätter und besiedelte die Gipfel sowie junge und alte Blätter. Im Gegensatz dazu lehnte B. brassicae die alten Blätter ab und besiedelte in großer Zahl die ausgereiften Blätter sowie die Triebspitzen der Pflanzen. Geflügelte beider Arten erreichten größte Siedlungsdichte im Triebgipfel, besonders B. brassicae.In Zweiweg-Wahlkammer-Versuchen konnten Ungeflügelte beider Arten zwischen Blättern verschiedenen Alters und verschiedener Hydratur wählen. Das Trockenregime wurde dabei in zwei Varianten angeboten: Pflanzen, die welkten und solche, die gerade wieder bewässert wurden. Gemessen an der Reproduktionsrate wählte M. persicae konstant die nährstoffreicheren Bläller, d.h. alte > junge > reife turgeszente Blätter trockener > mäßiger > feuchter Hydratur mit Ausnahme welkender Blätter, die gemieden wurden. B. brassicae wählte weniger eindeutig (Unstimmigkeiten kursiv), d.h. junge > reife > alte turgeszente Blätter, feuchte = mäßige Hydratur in allen Blattalterstufen; trocken > mäßig und feucht bei jongen Blättern; mäßig und feucht > trocken bei reifem und altem Laub.Die Verteilung von M. persicae und B. brassicae auf den Kohlpflanzen wird weitgehend von den Nahrungsansprüchen der Ungeflügelten bestimmt, die besonders die alten bzw. die jungen Blätter besiedeln. Die Ergebnisse decken sich in einigen Hinsichten mit der doppelten Unterscheidungstheorie bei der Wirtspflanzenwahl, indem angenommen werden kann, daß die polyphage M. persicae mehr auf die (primären) Nährstoffe und weniger auf die (sekundären) Duftstoffe anspricht als die oligophage B. brassicae.

     

The effect of acclimation and glycerol injection on mortality and pupation in larvae of Ephestia kuehniella after exposures at low temperatures

Larvae of Ephestia kuehniella acclimated at 0° and 6° showed greater ability to survive at –10° or –6° than larvae transferred directly from 20°. Injection of glycerol further increased the survival rate.Acclimation did not affect the ability to pupate after exposure at low temperatures. Regardless of previous acclimation increasing larval mortality rates, however, were always accompanied by reduced ability of surviving larvae to pupate.

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Zusammenfassung Bei 0° und 6° takklimatisierte Larven von Ephestia kuehniella zeigten ein größeres Vermögen, niedrige Temperaturen, –10° und –6°, zu überleben als Larven, die unmittelbar von 20° übertragen wurden. Eine Injektion von Glyzerol hatte eine noch größere Wirkung auf das Überlebensvermögen als die Akklimatisation.Das Verpuppungsvermögen der überlebenden Larven nahm nach verlängerter Expositionszeit bei –10° und –6° ab. Ungefähr dasselbe Verhältnis wurde zwischen Mortalität und Verpuppung gefunden, ohne Beziehung auf frühere Akklimatisierungs- oder Versuchstemperaturen.Es scheint daher, daß nur das Überlebensvermögen und nicht die Verpuppungsfähigkeit von der Akklimatisierungstemperatur beeinflußt wird.

     

Effects of varying the hostplant and environmental conditions on the feeding and reproduction of Aphis fabae

The reproduction of apterous virginoparae of A. fabae on field beans is primarily controlled by nutrition of both the larval and adult stages. The kind of hostplant and the lighting conditions under which it is grown affect the aphid's fecundity and reproductive rate. Plants grown under mercury fluorescent lamps provide the aphids with better or more nutrients of the right kind so that they reproduce better than aphids living on plants grown in daylight in glasshouses.Nutrition during larval life also affects the early reproductive rate and fecundity of the aphids. Aphids that grew quickly as larvae reproduced faster during early adult life than slow developers. Fast developers were heavier and larger but did not contain more embryos than slow developers as adults and probably received a more nutritious food supply during their larval lives.

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Zusammenfassung Die Fortpflanzung ungeflügelter Virginoparer von Aphis fabae auf Ackerbohnen wird primär durch die Ernährung der Larven und Erwachsenen gesteuert. Die Art der Wirtspflanze und die Beleuchtungsbedingungen, unter denen sie sich entwickeln, beeinflussen die Gesamt-Fruchtbarkeit und die Reproduktionsrate der Blattläuse. Pflanzen, die unter Quecksilber-Fluoreszenz-Lampen (Leuchtstoffröhren) aufwuchsen, bieten den Blattläusen offensichtlich bessere oder mehr Nahrungsstoffe der erforderlichen Art, so daß sie sich besser fortpflanzen als Läuse, die auf Pflanzen leben, die im Gewächshaus unter Tageslicht aufgezogen wurden.Auch die Ernährungsverhältnisse während des Larvallebens beeinflussen die anfängliche Reproduktionsrate und die Fruchtbarkeit der Blattläuse. Manche Blattläuse, die sich rascher als andere entwickeln, hatten im frühen Adultstadium eine höhere Reproduktionsrate als die Langsam-Entwickler. Schnell-Entwickler waren schwerer und größer als Langsam-Entwickler und erhielten während ihres Larvallebens wahrscheinlich eine nahrhaftere Kost.

     

Spontane und induzierte Metamorphose bei Larven des Krallenfrosches (Xenopus laevis Daud.) im Kälteversuch

Zusammenfassung Bei jungenXenopuslarven (Prämetamorphose) ist die Mortalität im Bereich von 8,5–22° C konstant, nimmt jedoch unterhalb von 8,5° C stark zu.Die Wirkung der Kälte (10° C) auf die spontane Metamorphose zeigt stadienspezifische Unterschiede. Eine vollkommene Metamorphosehemmung gelingt nur bei Prämetamorphoselarven; bei älteren Larven (Prometamorphose) ist die Umwandlung nur verzögert.Blockierte Larven können in der Kälte durch Behandlung mit Thyroxin bzw. TSH zur Metamorphose veranlaßt werden. Da weder die Ansprechbarkeit larvaler Gewebe auf Thyroxin, noch diejenige der Schilddrüse auf TSH betroffen sind, muß die kältebedingte Metamorphosehemmung auf einer Blockierung des übergeordneten Steuerungszentrums beruhen.

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Spontaneous and induced metamorphosis inXenopus larvae at low temperature

Summary In premetamorphicXenopus larvae mortality is not influenced by lowering the temperature from 22° to 8.5° C, but it rises dramatically below 8.5° C. At 10° C complete inhibition of spontaneous metamorphosis occurs only in premetamorphic larvae; beyond stage 56 cold treatment only delays the metamorphic changes.In cold-arrested premetamorphic larvae thyroxine and TSH elicit metamorphic responses. Since the responding capacity of the larval tissues to thyroxine is not affected, blockage of spontaneous metamorphosis at low temperature must result from the inhibition of the hypothalamic center.

     

Host plant preference of cereal aphids in the field in relation to the ecology of barley yellow dwarf virus

Observational data obtained by exposing Avena sativa L., Phleum pratense L., Lolium perenne L., Poa pratensis L., and Zea mays L. to the aerial aphid population indicated food plant preference as resulting in a greater number of settlers on the preferred host, on which migrants also remained longer and deposited more nymphs than on the less suitable hosts. This behavioural pattern of alate Rhopalosiphum padi-fitchii is discussed in relation to the epidemiology of barley yellow dwarf virus disease.

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Zusammenfassung Die Besiedlung gewisser Gräserarten durch geflügelte Blattläuse ist verschiedentlich als Ausgangspunkt von Epidemien der Gelbverzwergungsvirose der Gerste (Rotblättrigkeit des Hafers) diskutiert worden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, den unterschiedlichen Befall von Hafer, deutschem Weidelgras, Wiesenlieschgras, Wiesenrispengras und Mais durch Blattläuse des Rhopalosiphum padi-fitchii Komplexes täglich oder mehrstündlich in einem Freilandbeet abzulesen. Dabei zeigte es sich, dass der Hafer von den Blattläusen vorgezogen wurde und es auf diesem Wirt zur Ausbildung grösserer Kolonien kam als auf den Gräserarten, während Mais überhaupt nicht besiedelt wurde. Wirtspflanzen-präferenz manifestierte sich ausserdem dadurch, dass die gelandeten Geflügelten längere Zeit auf Hafer verbrachten als auf den offensichtlich weniger geeigneten Gräsern. Die Befunde werden im Zusammenhang mit der Epidemiologie der Gelbverzwergung besprochen.