Cytogenetic studies in the sub-section Halepensia of the genus Sorghum

Summary Salient morphological characters of seven interspecific hybrids were studied and compared with their respective parental species. The dominance relationship of several qualitative characters were also determined.Based on cytological findings from species and species hybrids, the interrelationships among the parental species involved were discussed. The data obtained suggest a closer relationship between S. almum and S. halepense and also show that S. miliaceum and S. cotroversum do not differ from each other nor from S. halepense. It is suggested that these Halepensia Sorghum varieties are more or less closely related and they may be geographical races of one and the same species. The nature of ploidy of these 40-chromosomed species was determined and the probable role of some 20-chromosomed species in the origin of the former is discussed.

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Zusammenfassung An 7 interspezifischen Hybriden der Subsection Halepensia der Gattung Sorgum wurden hervorstechende morphologische Merkmale untersucht und mit denen der betreffenden Elternarten verglichen. Für einige qualitative Merkmale wurden außerdem die Dominanz-Beziehungen festgestellt.Auf der Grundlage der cytologischen Untersuchung von Arten und Arthybriden wurden die Beziehungen zwischen den jeweiligen Elternarten diskutiert. Die erhaltenen Ergebnisse deuten auf eine engere Verwandtschaft zwischen S. almum und S. halepense und zeigen weiterhin, daß S. miliaceum and S. controversum sich nicht voneinander und auch nicht von S. halepense unterscheiden. Es wird angenommen, daß diese Halepensia-Sorgum-Arten mehr oder weniger eng verwandt und wohl geographische Rassen ein und derselben Art sind.Die Art der Polyploidie dieser 40chromosomigen Arten wurde bestimmt; die mögliche Rolle einiger 20chromosomiger Arten bei ihrer Entstehung wird besprochen.

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These studies were largely undertaken at the Division of Botany, I.A.R.I., New Delhi where the authors were previously located. They are, therefore, grateful to the Director, I.A.R.I., Dean of P. G. School and Head of the Division of Botany for their keen interest and facilities. One of us (R.S.S.) is grateful to C.S.I.R. for the award of a Senior research fellowship during the course of the study. One of us (M.A.T.) is also thankful to the Director of Agriculture (Department of Agriculture), Government of Maharashtra for encouragement during the course of this investigation. Cooperation of C.T.C.R.I., Trivandrum and Rockefeller Foundation, I.A.R.I. is also hereby acknowledged.     

Die Ausdrucksbewegungen der Sichelente,Anas falcata L.

Zusammenfassung Die Ausdrucksbewegungen der Sichelente,Anas (Eunetta) falcata Georgi, werden beschrieben, soweit möglich vorläufig analysiert und mit denen nächstverwandter Arten, vor allem denen vonAnas (Nettium) crecca crecca L.,Anas (Chaulelasmus) strepera L. undAnas (Mareca) penelope L. verglichen. Dieser Vergleich ergibt, genau wie der morphologischer Merkmale des Gefieders und der Knochentrommel, eine systematische Stellung vonfalcata genau zwischen den drei genannten Arten, näher den beiden erstgenannten als der dritten. Die Verteilung der Merkmal-Gemeinsamkeiten einerseits mitcrecca, andererseits mitstrepera, läßt den Schluß zu, daß die drei Arten divergent aus einer gemeinsamen Ahnenform entstanden seien. Keine gemeinsamen Merkmale, die bei anderen Arten fehlen, verbinden die drei genannten Formen zu einer Gruppe.Beim Gesellschaftsspiel der Sichelerpel sind, im Gegensatz zu dem aller anderen bisher daraufhin untersuchten Schwimmentenarten, alle beteiligten Bewegungsweisen, einschließlich des einleitenden Schüttelns, zur Ente hin orientiert, die hier, wie beicrecca undstrepera, am Spiel der Erpel sehr regen Anteil nimmt. Dagegen fehlen solche Bewegungen, die durch Ritualisierung aus Angriffsverhalten entstanden sind, beim Gesellschaftsspiel völlig, spielen aber eine große Rolle, analog dem Triumphgeschrei der Gänse und Tadorninen, beim Zusammenhalt der bereits verpaarten Tiere.     

Peroxidases in the genus Nicotiana

Summary Leaf peroxidases of 60 Nicotiana species, 19 cultivars, autopolyploids, interspecific hybrids, and amphidiploids have been compared by polyacrylamide gel block electrophoresis. At least 19 peroxidase bands, four cathodic and 15 anodic, were detected in the species which varied from two bands in N. arentsii to 12 bands in N. tabacum. Tihe cultivars of the latter species failed to reveal any intraspecific variation. Specific difference and varietal resemblance in root peroxidase bands were also observed in nine species and 20 varieties analyzed. Zymograms from autopolyploids and amphidiploids appeared to be identical to that of diploid parents, suggesting that peroxidase banding patterns are independent of ploidy levels. An additive manner of parental peroxidase bands without hybrid enzyme formation in interspecific hybrids and the failure of dissociating peroxidases into subunits lead to a hypothesis that peroxidases in Nicotiana may be controlled by multiple, dominant genes and/or codominant alleles in chromosomes of different genomes. This is in keeping with the lack of relationship between ploidy level and peroxidase banding pattern. Also, species with different chromosome numbers shared many peroxidases in common that possibly reflects a residual homology of peroxidase loci among Nicotiana species. Some species classified in different sections or subgenera but having a common geographic center of origin, showed close similarities in peroxidase zymogram. Results suggest that these species may be closely related in phylogeny, and/or geographic isolation changes the peroxidase genes through mutation and selection. Based on leaf peroxidase zymograms of F ₁ hybrids, a putative ancestor of N. tomentosiformis was the progenitor of N. tabacum at its inception.

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Zusammenfassung Die Peroxidasen in Blättern von 60 Nicotiana-Spezies, 19 Sorten und einer Anzahl Autopolyploiden, interspezifischen Hybriden und Amphidiploiden wurden mittels Polyacrylamid-Gelblockelektrophorese verglichen. In den Species wurden mindestens 19 Peroxidasebanden festgestellt (4 kathodische und 15 anodische) mit einem Variationsbereich von 2 Banden bei N. arentsii bis 12 Banden bei N. tabacum. Sorten der letztgenannten Spezies ließen keine intraspezifische Variation entdecken. Spezifische Unterschiede und eine Sortenähnlichkeit der Wurzelperoxydase-Banden wurden auch in den untersuchten 9 Species und 20 Sorten beobachtet. Zymogramme von Autopolyploiden und Amphidiploiden schienen identisch zu sein mit denen der diploiden Eltern und lassen darauf schließen, daß die Muster der Peroxidasebanden von der Ploidiestufe unabhängig sind. Eine weitere Art elterlicher Peroxidasebanden ohne Hybrid-Enzymbildung bei interspezifischen Hybriden und die Unmöglichkeit der Trennung der Peroxidasen in Untereinheiten führen zu der Hypothese, daß die Peroxidasen bei Nicotiana durch multiple dominante Gene und/oder co-dominante Allele in den Chromosomen verschiedener Genome gesteuert werden. Das paßt gut zu der fehlenden Beziehung zwischen Ploidiestufe und Peroxidasebandenmuster. Auch Spezies mit verschiedenen Chromosomenzahlen hatten viele Peroxidasen gemeinsam, was möglicherweise auf eine Rest-Homologie der Peroxidase-Loci bei den Nicotiana-Spezies schließen läßt. Deutliche Ähnlichkeiten im Peroxidase-Zymogramm zeigten einige Spezies, die zwar in verschiedene Sektionen oder Subgenera eingestuft sind, aber ein gemeinsames geographisches Ursprungszentrum haben. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß sich diese Spezies phylogenetisch nahestehen und/oder die geographische Isolation die Peroxidasegene durch Mutation und Selektion verändert hat. Nach dem Blatt-Peroxidase-Zymogramm von F₁-Hybriden war ein vermutlicher Vorfahr von N. tomentosiformis der Ahn von N. tabacum.

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Contribution from the Tobacco and Health Research Institute, and the Department of Agronomy, University of Kentucky, Lexington, Kentucky 40 506. This investigation was supported by a contract with the Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, administered by the Crops Research Division, Plant Industry Station, Beltsville, Maryland.     

Untersuchungen über das Vorkommen und den Zustand der Achselknospen bei den höheren Pflanzen

Zusammenfassung der Hauptergebnisse In den makroskopisch leeren Blattachseln aller untersuchten Koniferen konnte niemals ein vegetatives Achselmeristem nachgewiesen werden; sie sind vollkommen steril.Leere Blattachseln, die weder eine Knospe noch Achselmeristem enthalten, wurden entgegen der allgemeinen Anschauung auch bei vielen Angiospermen beobachtet. Bei den Arten mit erikoidem Habitus, die nicht in allen Blattachseln eine Knospe enthalten, sind fertile und sterile Achseln recht ungleichmäßig über die einzelnen Jahrestriebe verteilt; nur beiStylidium adnatum sind alle Blattachseln der Sprosse bis auf einige wenige basale und apikale Achseln ausnahmslos steril.Bei den krautigen Pflanzen stehen die leeren Blattachseln immer in unmittelbarer Nähe der Blüten; diese sterilen Blätter sind nach ihrer morphologischen Gestalt bei einigen Arten Hochblätter, bei anderen Übergangsblätter und bei wiederum anderen Arten gar Laubblätter, also die assimilierenden Organe der Pflanze. Versuche, in diesen in jeder Vegetationsperiode immer in gleicher Zahl bei allen Individuen der einzelnen untersuchten Arten auftretenden Blättern die Bildung eines Achselproduktes zu erzwingen, schlugen fehl.Durch vergleichende Untersuchungen wurde sichergestellt, daß alle sterilen Blätter der krautigen Pflanzen der reproduktiven Phase der Entwicklung angehören; vor Eintritt in die reproduktive Phase, also noch während der vegetativen Entwicklung der Pflanze, werden dagegen in allen Blattachseln Knospen angelegt, die durch experimentelle Eingriffe leicht, aber immer nur zu vegetativer Entwicklung veranlaßt werden können.D 18.     

Arthropod predators of the Miridae (Heteroptera) living on broom (Sarothamnus scoparius)

The arthropod predators of five species of Miridae living on broom were studied by means of the precipitin test. Some twenty species of predator were identified of which Heteroptera and various spiders were numerically the most important. Predators appear to contribute considerably towards nymphal mortality in some years, particularly in the case of those mirid species hatching later in the year.

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Zusammenfassung An Besenginster (Sarothamnus scoparius) leben 5 Miriden-Arten. Sie sind alle univoltin und schlüpfen im Frühling und Frühsommer aus den überwinterten Eiern. Ihre Feinde unter den Arthropoden wurden mit dem Praecipitintest untersucht, der auf einer Reaktion von Beutematerial aus dem Darm des Räubers mit Antikörpern im Blutserum von Kaninchen beruht, denen ein Extrakt der Beutetiere injiziert worden war. Diese Prüfungen ergaben eine breite Liste von Arthropoden, die Larven und erwachsene Miriden fressen. Spinnen sind wichtige Prädatoren der erwachsenen Wanzen, aber bei weitem die zahlreichsten Raubfeinde sind die Miriden selbst. Ältere Individuen der am frühesten im Jahr schlüpfenden Arten saugen regelmäßig an frisch geschlüpften Larven der später erscheinenden Arten. Es wird wahrscheinlich gemacht, daß die Räuber in manchen Jahren erheblich zur Junglarven-Mortalität beitragen, besonders in Falle jener später im Jahr schlüpfenden Arten.

     

Taxonomical studies on Czechoslovak Conchostraca. III,family Leptestheriidae

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Variabilität von Leptestheria variabilis, Rüppel und Eoleptestheria ticinensis, Balsamo-Crivelli aus der Tschechoslowakei. Wie bei den in den zwei vorgehenden Beiträgen angeführten Arten zeigte es sich, dass die Variabilität der von Daday und einigen anderen Autoren erwähnten Merkmale bedeutend gross ist, so dass manche Arten zu synonymisieren sind. Eine Überprüfung der Taxonomie und der geographischen Verbreitung aller mitteleuropäischen Arten weist auf Einnehmen grosser Areale, meistens an oekologisch passende Gebiete der ganzen Palaearktischen Region.Im Vergleich mit den Palaearktischen Verhältnissen wird die Valenz einer grossen Anzahl von aus anderen Regionen beschriebenen Arten, von dem taxonomischen sowie zoogeographischen Gesichtspunkte aus bezweifelt. Es wird eine Analyse der Verbreitung von Conchostraken Europa's durchgeführt, sowie ein Schlüssel für die mitteleuropäischen Arten gegeben.     

Mitochondrial DNA sequence evidence for close relationship of Bald Ibis,Geronticus calvus,and Waldrapp Ibis,G. eremita

Die Ibisse der Gattung Geronticus zeigen ökologische und ethologische Merkmale, die sie klar von anderen Milgliedern der Familie Threskiornithidae unlerscheiden. Um zu überprüfen, ob diese Gemeinsamkeiten auch durch eine enge phylogenetische Verwandtschaft reflektiert werden, haben wir zwei Abschnitte der mitochondrialen DNS sequenziert. In einem 307 bp Segment des Cytochrom b-Gens traten zwischen den beiden Arten nur zwei Basensubstitutionen auf. Beide sind Transitionen an dritter Codonposition und haben keinen Einfluss auf die Aminosäure-sequenz des Proteins. Im untersuchten 16S rDNS-Segment stellten wir sech Transitionen fest. Dieser starke Hinweis auf eine nahe Verwandtschaft könnte sich in Zukunftauch für den Schutz dieser bedrohten Vögel als nützlich erweisen.     

Immunoelectrophoretic studies of heterosis effect in Zea mays

Summary The present report is based on tests using antigenic analysis of inbred lines and their hybrids for the prognosis of heterosis (hybrid vigour) in Zea mays.Inbred lines, whose hybrid vigour has been proved under field conditions, and their hybrids were characterized by the method of Grabar and Williams.The results of the electrophoretic and immunoelectrophoretic investigations show that the extracts from maize seeds of the inbred lines C-103, N-6 and WF-9 contain four protein fractions, while those of the hybrids N-6 x C-103 and WF-9 x N-6 also contain a fifth fraction.The immunoelectrophoretic pattern of the extracts from the hybrid seeds N-6 x C-103 shows that, with their homologous serum, they give a precipitation line (arc X) which is not obtained by the interaction of the parent line extracts with homologous and heterologous serums.In this case we probably have a protein synthesis in the hybrid which is caused by the deblocking of some links in the biosynthetic apparatus of the inbred lines.It was established that the extracts from the hybrid N-6 x C-103 gave a larger number of precipitation arcs with the heterologous serum anti C-103.The characterization of the antigenic structure of the inbred lines enables one to determine not only the fractions common to them but also the number of those fractions by which they differ from one another. Proceeding in this manner, one could accomplish an immunoelectrophoretic prognosis of heterosis and penetrate deeper into its essence.

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Zusammenfassung Die vorliegende Mitteilung basiert auf Versuchen, die Antigenanalyse von Inzuchtlinien und ihren Hybriden für eine Vorhersage des Auftretens von Heterosis bei Zea mays zu verwenden. Inzuchtlinien und ihre Hybriden, deren Heterosis unter Feldbedingungen erwiesen ist, wurden nach der Methode von Grabar und Williams geprüft.Die elektrophoretischen und immunelektrophoretischen Untersuchungen ergaben, daß die Extrakte von Maiskörnern der Inzuchtlinien C-103, N-6 und WF-9 vier Proteinfraktionen enthalten, während die Extrakte der Hybriden N-6 x C-103 und WF-9 x x N-6 noch eine fünfte Fraktion aufweisen.Das immunelektrophoretische Muster der Extrakte aus den Hybridkörnern von N-6 x C-103 zeigt, daß mit dem homologen Serum eine Präzipitationslinie, arc X, gebildet wird, die bei Reaktion der Extrakte aus den Elternlinien mit homologen und heterologen Seren nicht auftritt. Wahrscheinlich handelt es sich um eine zusätzliche Synthese von Protein, die auftritt, nachdem die Blockierung einiger Glieder im biosynthetischen Apparat der Inzuchtlinien aufgehoben worden ist.Es wurde festgestellt, daß die Extrakte der Hybride N-6 x C-103 mit heterologem Serum anti C-103 eine größere Anzahl Präzipitationslinien ergeben.Die Charakterisierung der Antigenstruktur der Inzuchtlinien ermöglicht nicht nur die Ermittlung von gemeinsamen, sondern auch von unterschiedlichen Fraktionen. Auf diese Weise könnten eine immunelektrophoretische Diagnose hinsichtlich Heterosis erreicht und Möglichkeiten zur eingehenderen Erforschung des Heterosisphänomens erschlossen werden.

     

Über Aufgaben,Wege und Ergebnisse vergleichend-sexualbiologischer Forschung

Zusammenfassung Die wissenschaftliche Vergleichung sexualbiologischer Geschehnisse kann von zwei verschiedenen Standpunkten aus geschehen: es können analoge Erscheinungen verglichen werden, es können aber auch phyletische Momente zur Erforschung echter Homologien in den Vordergrund gestellt werden, wie es in dieser Betrachtung geschieht.Für die am besten bekannten Tiergruppen, dieSäugetiere, einige Ordnungen derInsekten und dieSpinnen, werden die bisher bekannt gewordenen Ergebnisse sexualbiologischer Untersuchungen zusammengestellt und die für die einzelnen Gruppen charakteristischen Punkte erörtert.Es sind die Erscheinungen der Werbung, der Begattung und, bei Tieren mit akzessorischen Kopulationsorganen, der Bereitmachung dieser Organe, die untereinander bei Tieren gleicher morphologischer Organisation verglichen werden können. Nicht zu trennen von ihrer Betrachtung ist die der Morphologie und Physiologie der Sexualorgane.Wie deren Bau eine Fülle von Varianten zeigt, die sich nicht aus einem zwingenden physiologischen Bedarf in ihrer Ausgestaltung im einzelnen verstehen lassen, so ist auch das sexualbiologische Benehmen des tierischen Organismus nur teilweise aus der allgemeinen Lebensweise zu erklären. Ein Teil der Erscheinungen wird aus der Morphologie und Physiologie und aus Einflüssen der Außenwelt verständlich werden, aber für andere Erscheinungen versagen diese Möglichkeiten. Gerade diese Handlungskomplexe sind, weil verhältnismäßig unabhängig von dem täglichen Lebensbedarf des Tieres, äußerst variabel und daher für die Art sehr charakteristisch. Ihre Vergleichung bei Arten einer Gattung und mit denselben Erscheinungen in übergeordneten Einheiten des Systems (in mehreren Gattungen einer Familie und Familien einer Ordnung) zeigt deutliche biologische Reihen, die, wie morphologische Reihen, in sich in phyletische Beziehungen gebracht werden können. Bei der Aufstellung solcher Reihen werden biologische Typen in verschiedenen Varianten gezeigt werden können; es wird ferner festzustellen sein, wieweit diese Typen durch Faktoren der Außenwelt verwischt werden können. So wird die oft durch das Bedürfnis der möglichst günstigen Unterbringung der Keime geregelte Eiablage der Weibchen die endogen bedingten ursprünglichen biologischen Typen häufig nur schwer erkennen lassen.Von einer ausgedehnten Vergleichung biologischer Merkmale (die sich über alle Zweige der tierischen Lebensweise erstrecken müßte) ist eine Bereicherung unserer Kenntnisse der wesentlichen Merkmale der tierischen Arten, eine Möglichkeit der Auffindung von Zusammenhängen zwischen den verschiedenen Varianten eines biologischen Typus, der Aussonderung von Konvergenzerscheinungen und endlich einer durch die Morphologie allein nicht gegebenen und ihre Befunde kontrollierenden Betrachtungsweise des tierischen Systems gegeben.     

Deviate-ontogenies in the aphelinid male [Hymenoptera] associated with the ovipositional behavior of the parental female

Zusammenfassung Intrapezifische Geschlechtsunterschiede in den Beziehungen zum Wirt, die sich in einer abweichenden M?nnchen-Entwicklung auspr?gen, kennzeichnen 45 Arten in 8 Gattungen derAphelinidae. Diese abweichende M?nnchen-Entwicklung ist bei den verschiedenen Arten entweder unabh?ngig oder abh?ngig von der Lage des haploiden Eies am Wirt. Bei 8 Arten (Gruppe I) ist die Geschlechtsdifferenzierung in der Beziehung zum Wirt unabh?ngig von der gew?hnlichen Plazierung der haploiden und diploiden Eier. Die Unterschiede treten erst nach der Eiablage und der Vollendung der Embryonalentwicklung auf. Bei 3 Arten (Gruppe II A-1) ist die unterschiedliche Plazierung haploider und diploider Eier und die darauf folgende Verwirklichung einer unterschiedlichen Entwicklung ein psychologischer Effekt, der von einem reversiblen physiologischen Zustandswechsel der Spermathecen-Drüse des begatteten Weibchens herrührt. Bei 27 Arten (Gruppe II B) und bei 2 Arten (Gruppe II A-2) verursacht die Kopula eine vollst?ndige Umstellung bei der üblichen Plazierung der Eier, wobei die haploiden Eier von dem unbegatteten Weibchen an oder in parasitischen Hymenopteren oder in Lepidopteren-Eier abgelegt werden, w?hrend diploide Eiver von dem begatteten Weibchen an oder in Homopteren plaziert werden. Diese Umstellung führt dazu, dass die Nachkommen begatteter Weibchen alle weiblich sind. Bei 5 Arten der GattungCasca (Gruppe III) ist die Sonderentwicklung der M?nnchen vielleicht auf deren Embryonalperiode beschr?nkt. Eine unterschiedliche Plazierung haploider und diploider Eier mag daraus geschlossen werden, dass bei mehreren Arten alle Nachkommen begatteter Weibchen weiblich sind.