Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Lipid-Speicherung in den Nierentubuli von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung In den Zellen der Nierentubuli (Malpighische Gefäße) von Drosophila melanogaster werden Lipide in der gleichen Weise wie das 3-Hydroxykynurenin gespeichert. Diese Substanzen werden in Erweiterungen des endoplasmatischen Retikulums akkumuliert. Bei älteren Larven verschwinden diese Lipidtropfen. Dabei legen sich entweder Mitochondrien um die Depots oder sie werden von Membranstapeln des endoplasmatischen Retikulums umgeben und abgebaut. Die funktionelle Bedeutung dieser Befunde wird diskutiert.

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Electronmicroscopic studies on the lipid storage in the renal tubules of Drosophila melanogaster

Summary In the cells of the renal tubules (Malpighian tubules) of Drosophila melanogaster lipids are stored in the same way as 3-hydroxykynurenin. These substances are found in dilatations of the endoplasmic reticulum. In later larval stages the lipid droplets gradually disappear. In theses stages the lipid droplets are either closely associated with the mitochondria or they are removed by concentric membrane arrays of the endoplasmic reticulum. The functional significance of these findings is discussed.

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Diese Untersuchung wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Fine structural changes in theDrosophila oocyte nucleus during a short period of RNA synthesis

Summary H³-uridine was injected into the abdomen ofD. melanogaster andD. immigrans and after 10, 30, 60 and 120 min of incorporation, the ovaries were prepared for autoradiography. The oocyte nucleus was found to synthesize RNA during a short period of vitellogenesis (stage 10A). Ultrastructural studies of the oocyte nucleus were made at the stage active in RNA synthesis and many electron-dense structures were found to appear at this time. Since none of these structures resembled nucleoli in fine structure, it is suggested that the RNA synthesized is non-ribosomal. Other ultrastructural modifications of the oooyte nucleus are presented and discussed.

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Zusammenfassung H³-Uridin wurde in die Abdomina vonDrosophila melanogaster undDrosophila immigrans injiziert, und nach 10, 30, 60 und 120 min wurden die Ovarien für Autoradiographie präpariert. Es wurde gefunden, daß der Oozytenkern während einer kurzen Periode der Vitellogenese (Stadium 10A) RNS synthetisiert. Der Oozytenkern dieses Stadiums wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Es zeigte sich, daß während dieses Stadiums elektronendichte Strukturen erscheinen. Keine dieser Strukturen sieht Nukleolen ähnlich in der Feinstruktur. Es wird deshalb angenommen, daß die synthetisierte RNS nicht ribosomale RNS ist. Auch andere feinstrukturelle Modifikationen wurden im Oozytenkern gefunden und werden hier beschrieben.

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The authors wish to acknowledge the support of the National Science Foundation, Grants GB-5155, GB-5780 and GB-7980.     

Autonome Determination für Pigmentbildung beimwhite-Positionseffekt vonDrosophila melanogaster

Zusammenfassung Beimwhite-Positionseffekt vonDrosophila melanogaster findet die Determination für Pigmentbildungspotenzen der Augenzellen am Ende des ersten Larvenstadiums statt. Augenimaginalscheiben wurden vor oder nach diesem Zeitpunkt zusammen mit möglichst wenig larvalem Gewebe aus Larven entnommen und in die Abdomina adulter Weibchen transplantiert. Nach einer Kultivierungsdauer von 5–7 Tagen wurden die Implantate in Larven rücktransplantiert, mit denen sie die Metamorphose durchliefen. Es konnte gezeigt werden, daß die Augenanlagezellen auch während der Kultivierungsperiode im Adultabdomen autonom determiniert werden. Ein Einfluß mittransplantierten Larvalgewebes auf die Determination konnte nicht nachgewiesen werden. Dieser Determinationsvorgang ist daher sehr wahrscheinlich unabhängig vom spezifischen Larvalmilieu.

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Autonomous determination for pigment formation inwhite position-effect ofDrosophila melanogaster

Summary Inwhite position-effect ofDrosophila melanogaster, determination for the potential of pigment formation of eye cells takes place at the end of the first larval instar. Eye discs, prior to or after this developmental stage, were transplanted together with some larval tissue into the abdomens of adult females. After a cultivation period of 5 to 7 days, the implants were transplanted back into larvae. Imaginal differentiation occurred in these metamorphosing hosts. It could be shown that eye disc cells become autonomously determined during the cultivation period. An influence of the larval tissues transplanted together with the eye discs on determination could not be demonstrated. Therefore, this determinative event most likely is independent on the specific larval milieu.

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Die Arbeit wurde durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Prof. Dr. E. Hadorn danke ich sehr für die Möglichkeit, die Untersuchung in Zürich durchzuführen; ihm sowie Dr. G. Mindek bin ich dankbar für anregende Diskussion, Dr. A. Dübendorfer für die Einführung in die Technik.     

Zur Wirkungsweise des white-Allels bei Drosophila melanogaster

Zusammenfassung In den pigmentfreien Augen derwhite-Mutante vonDrosophila melanogaster wurden die gleichen Trägergranula histologisch nachgewiesen, in die die Augenpigmente (Pterine und Ommochrome) bei der Wildform eingelagert sind. In Zusammensetzung (Protein, Ribonucleinsäure, Lipoidphosphat) und biochemischer Funktion (hohe Aktivität der Enzyme der biologischen Oxydation) ähneln sie Mitochondrien. Die Granula der Mutante unterscheiden sich von denen der Wildform darin, daß in ihnen die Succinodehydrase locker, die Protyrosinase dagegen fester gebunden ist, wie Enzymteste in Medien verschiedenen osmotischen Druckes ergaben. diese Unterschiede in den Enzymaktivitäten können eine weitere phänotypische Auswirkung deswhite-Allels sein; auf einen ursächlichen Zusammenhang dieser Ergebnisse mit der fehlenden Fähigkeit, die Endstufen der Augenpigmente zu synthetisieren, wird hingewiesen.

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Mit 5 Textabbildungen     

Die Häufigkeit der Telomeren bei Drosophila melanogaster in Abhängigkeit von verschiedenen Auslesebedingungen

Zusammenfassung Aus einer Laborpopulation wurden durch verschiedene Selektion Linien abgeleitet, in denen die Häufigkeiten der Telomeren an den Chromosomenarmen 3L und 3R ausgezählt wurden. Die beobachteten Häufigkeiten entsprachen in der Regel den beim Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zu erwartenden. Die Häufigkeit der Telomeren am Chromosomenarm 3R wird von Art und Richtung der Auslese beeinflußt, wobei sich typische, von den Auslesebedingungen mitbestimmte Gleichgewichte einstellten. Terminale Adhäsionen der Chromosomenarme 3L und 3R wurden häufiger bei vorhandenem Telomer beobachtet.Die Ergebnisse lassen den Schluß zu, daß Vorhandensein und Fehlen von Telomeren Bestandteil der genetischen Variabilität der Population ist und daß die Telomeren der Auslese direkte Ansatzpunkte liefern.

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Frequency of telomers in Drosophila melanogaster dependent on different modes of selection

Summary The frequencies of telomers were counted in chromosomes 3L and 3R in several strains of Drosophila melanogaster kept under different selection pressures for many generations. Observed frequencies were in most cases in good agreement with frequencies expected from Hardy-Weinberg-equilibria. Mode and direction of selection affected the frequencies of telomers on chromosome 3R. Equilibria of the telomer-structures were determined to a certain degree by different selection procedures. Terminal adhesions of 3L and 3R were more frequent when telomers were present.The main conclusion is that presence or absence of telomers are part of the genetic variability of populations, and that telomer frequencies are affected by selection in much the same way as other adaptive chromosome polymorphisms.

     

Formaldehyde-induced mutations in Drosophila melanogaster in dependence of the presence of acids

Summary The mutagenic activity of various combinations of formaldehyde, formic acid, acetic acid and hydrochloric acid was investigated by a sex-linked lethal test. All combinations were mutagenic and showed a mutation pattern from which it is concluded that in feeding experiments spermatocytes I are especially sensitive to the pairs of chemicals tested. In vapour experiments all germ cell stages were found to be susceptible.The presence of volatile acids was found to be necessary for the mutagenic activity of formaldehyde in the vapour state. Mutagenic effects were also observed in larvel feeding experiments, in which only these acids were added to the medium. Experiments with stabilized pH at 7.5 did not show a significant mutagenic effect of formaldehyde.It is postulated that the tested agents are catalase inhibitors, which promote the formation of peroxides or free radicals which interfere with DNA replication, thus producing mutations.

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Zusammenfassung Mit Hilfe des Muller-5-Tests wird bei Drosophila melanogaster die mutagene Aktivität von Formaldehyd, Ameisensäure, Essigsäure und Salzsäure allein und in verschiedenen Kombinationen von Formaldehyd mit den Säuren geprüft. Alle Kombinationen sind mutagen. Da keine Mutagenität mehr nachweisbar ist, wenn die Fliegen mit Formaldehyd mit einem pH 7 behandelt werden, ist anzunehmen, daß die mutagene Wirkung von Formaldehyd von einem sauren Milieu abhängig ist. Die untersuchten Substanzen werden den Tieren entweder in der Gasphase oder durch Beimischung zum Nährboden verabreicht. Im ersten Fall werden alle Keimzellstadien beeinflußt, während die Applikation im Nährboden nur die Spermatocyten I angreift. Der Wirkungsmechanismus der untersuchten Stoffe wird als eine Katalase-Hemmung gedeutet, die zur Bildung von u. a. freien Radikalen und damit — über Störung der DNS-Synthese — zum Entstehen von Mutationen führt.

     

Vergleichende untersuchungen der wildtypen verschiedener drosophila-arten an hand von transplantationen der augenanlagen

Zusammenfassung 1. Zwischen den Arten Drosophila phalerata und Drosophila melanogaster wurden intra- und interspezifische Transplantationen durchgeführt. In +(ph)-Wirten entwickelten sich (m)-Implantate besonders schlecht, es dürfte hierdurch ein besonderer physiologischer Unterschied zwischen den Hämolymphen der beiden Arten angezeigt werden.2. Die (ph)-Lymphe enthält ebenso viel ca ⁺-Stoff wie die (m)-Lymphe, aber weniger v ⁺- und cn ⁺-Stoff.Mit 2 Textabbildungen.     

A cause of variation in the distribution of infestations of Wheat Bulb fly (Leptohylemyia coarctata) within fields

Eggs and larvae of Wheat Bulb fly (Leptohylemyia coarctata (Fall.)) were fewest near trees and hedges for a distance approximately equal to the height of the vegeration, probably because egg-laying flies are negatively hypsotactic and avoid the vicinity of prominent objects on the skyline.No gradients in the density of eggs or larvae were found over distances of up to 30 m from crops that were the source of egg-laying flies.

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Zusammenfassung In Versuchen über die Wirkung der Weizenhalmfliege auf den Weizenertrag wurde festgestellt, dass der Befall mit Larven in der Nähe von Bäumen geringer war. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Anzahl der Eier und Larven in der Nähe von Bäumen und Hecken bis zu einer horizontalen Entfernung, die etwa der Höhe der Vegetation entsprach, um die Hälfte oder mehr vermindert war. Die Abnahme wurde in allen Richtungen der Bäume und Hecken zum Feld gefunden. Niedrige Feldbegrenzungen wie Drahtzäune oder Grasstreifen hatten keinen deutlichen Einfluss auf die Verteilung des Befalls, noch ergab sich hier irgendein Gradient in der Ei- oder Larvendichte über Entfernungen bis zu 30 m von dem Weizenschlag, welcher die Quelle der eiablegenden Fliegen darstellte.Verschiedene Erklärungen über die Wirkung der Bäume und Hecken werden erwogen. Am meisten wahrscheinlich ist, dass die eiablegenden Fliegen negativ hypostatisch sind und die Nachbarschaft aufragender Objekte an ihrem Horizont meiden. Einige Unterschiede zwischen die Eiablage-Gewohnheiten von Leptohylemyia coarctata und Erioischia brassicae werden diskutiert.

     

Zur Abh?ngigkeit der Rufe vom Nahrungsangebot beim Gelbbauchnektarvogel(Nectarinia venusta)

Zusammenfassung Bei Angebot von Zuckerlösung und Fliegen(Drosophila) äußert der Gelbbauchnektarvogel(Nectarinia venusta) im Flug mehr Rufe als im Sitzen. Bei Fliegen-Angebot treten beim Sitzen zwei Ruftypen auf, die ohne Fliegen-Angebot nicht vorkommen. Die prozentuale Verteilung der Rufe auf die verschiedenen Ruftypen hängt von der Konzentration der Zuckerlösung ab.

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Influence of the food supply on the calls of the male yellow-bellied sunbird(Nectarinia venusta)

Summary At certain food conditions (sucrose solution and flies) the Yellow-bellied sunbird(Nectarinia venusta) utters more calls during flight than when sitting. In the last case, the sunbird does not utter two special call types, if no flies are offered. Both call types can be heard, if flies are offered. The percental distribution of the calls of the different call types depends on the concentration of the sucrose solution.

     

Toxicity and anticholinesterase activity of carbamates towards the mite Tetranychus urticae

Contact toxicity of three carbamates to a susceptible and an organophosphate resistant strain of T. urticae was determined by topical application. Temik was more toxic than Tranid or paraoxon, and carbaryl was non-toxic. The 10 X paraoxon resistant strain was 2 X and 3 X cross-resistant to Temik and Tranid, respectively. The inhibition and recovery rates of erythrocyte and susceptible mite ChE were determined for the three carbamates.

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Zusammenfassung Die Kontaktgiftwirkung von 3 Carbamaten gegenüber einem anfälligen und einem organophosphatresistenten Stamm von T. urticae wurde durch topische Applikation bestimmt. Temik war giftiger als Tranid oder Paraoxon, und Carbaryl war ungiftig. Der 10fach paraoxon-resistante Stamm war gegenüber Temik und Tranid 2- bzw. 3fach resistent. Für die 3 Carbamate wurden Hemmung und Erholungsraten der Erythrocyten und der Cholinesterase der anfälligen Milben bestimmt.

     

The effect of flight on the development of flight musculature in the tsetse fly (Glossina morsitans)

Estimates of the rate of development of thoracic musculature in male flies captured in the field, and in laboratory-reared males of Glossina morsitans, show that laboratory flies take more than twice as long as field flies to attain full development. The rate of development during the first hunger cycle can be increased to normal levels if laboratory-reared flies are induced to fly soon after they have taken their first blood meal.

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Zusammenfassung Die Entwicklung der thorakalen Flugmuskulatur unter Laboratoriumsbedingungen gezüchteter männlicher Tsetsefliegen erfordert doppelt soviel Zeit wie bei wilden Tsetsefliegen; sie beansprucht jedoch dieselbe Zeit, wenn die gezüchteten Tsetsefliegen nach der ersten Fütterung zum Fliegen gebracht werden können.

     

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

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

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

     

Effect of host plant odour on the behaviour of the adult cabbage root fly, Erioischia brassicae

Laboratory experiments showed that the odour of leaves of host plants stimulated an increase in activity in gravied female E. brassicae while the odour of non-host foliage had little effect. Males and non-gravid females showed very little response to the odour of both types of foliage. Other experiments failed to show any orientation of the flies towards sources of host plant odour, although more flies were caught in traps containing the juice expressed from a host plant than in those containing water. It is suggested that an unoriented activation of gravid female E. brassicae by host plant odour enhances their chance of being caught in traps emitting the odour, and of making contact with host plants in the field.

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Zusammenfassung Laborversuche zeigten, daß der Blattduft der Wirtspflanzen die Aktivität der trächtigen Weibchen von Erioischia brassicae steigert, während der Duft von Fremdlaub nur einen geringen Effekt hervorrief. Die Reaktion der männlichen und der jungen weiblichen Tiere auf den Duft beider Laubtypen war gleichmäßig schwach. Weitere Laborversuche zeigten keine Orientierung der Tiere auf die Quelle des Wirtspflanzenduftes, dennoch wurden mehr Tiere in Fallen gefangen, welche Wirtspflanzensaft enthielten als in solchen, die nur mit Wasser beschickt waren. Es wird angenommen, daß die trächtigen Weibchen von Erioischia brassicae durch den Wirtspflanzenduft unorientiert aktiviert werden und somit für sie eine grössere Möglichkeit besteht, in Fallen gefangen zu werden, die einen solchen Duft ausströmen, und in der Natur auch mit Wirtspflanzen in Kontakt zu kommen.

     

Austausch-Ungleichgewicht zwischen unabhängigen Inversionen in natürlichen Populationen von Drosophila subobscura

Zusammenfassung Natürliche Populationen von Drosophila subobscura zeigen häufig einen hochgradigen Inversionspolymorphismus. Unabhängige Inversionen eines Chromosoms, zwischen denen ein Austausch angenommen werden kann, sind nicht selten. Eine theoretische Überlegung zeigt, daß für diese Fälle ein Austauschgleichgewicht zu erwarten ist, bei dem die relative Häufigkeit der möglichen chromosomalen Transtypen A _StB und A B _St und die Cis-Typen AB und A _StB_St in einer bestimmten Proportion auftreten sollten. Diese Gleichgewichtsbedingung kann für jede gegebene relative Häufigkeit der koexistierenden, unabhängigen Inversionen leicht ermittelt und mit den gefundenen Werten verglichen werden. Unter Benützung aller bisher publizierten Angaben konnte für 13 verschiedene lokale Populationen von Drosophila subobscura ein solcher Vergleich durchgeführt werden. Das Ergebnis zeigt, daß die theoretischen Gleichgewichtswerte nur sehr selten erreicht werden. Vielmehr zeigen von 14 untersuchten, unabhängigen Inversionspaaren 12 ein vollständiges Austausch-Ungleichgewicht. Die Abweichungen sind in vielen Populationen statistisch hochgradig signifikant. Sehr oft fehlt einer der erwarteten Cis-oder Transtypen ganz. Die Ursache dafür könnten selektive Kräfte sein, die gegen den einen oder anderen Rekombinationstyp wirken. Für die Fälle, bei denen eine der Inversions-Kombinationen überhaupt nicht beobachtet werden kann, müßte dann sogar ein dominanter Letal-oder Semiletaleffekt angenommen werden, der durch die Kombination zustande kommt. Eine andere Denkmöglichkeit ist, daß Rekombination zwisehen den unabhängigen Inversionen überhaupt nicht auftritt, obwohl im Riesenchromosom zwischen ihnen längere euchromatische Abschnitte liegen. Das beobachtete Austausch-Ungleichgewicht wäre dann das Ergebnis einer absoluten Koppelung.

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Recombination disequilibrium of independent inversions in natural populations of Drosophila subobscura

Summary Coexistence of linked independent inversions is not infrequent in natural populations of Drosophila subobscura. Assuming that recombination between independent inversions does occur at a certain rate an equilibrium stage can be expected at which the frequencies of the two possible trans-types A _StB and AB _St and the two possible cis-types AB and A _StB_St are in balance. The theoretical equilibrium conditions for any given frequency of independent inversions can easily be calculated and compared to the observed frequency distribution of the four combination types of any local population. Using all available data of 13 different populations of D. subobscura it could be found that linkage equilibrium is very rarely established in nature. Out of 14 independent inversion pairs 12 showed complete or nearly complete linkage disequilibrium. In many populations the deviation from the equilibrium condition is highly significant. This may be due to selective forces acting against one or both recombination types of an association-dissociation group. In the many cases where the linkage disequilibrium is complete one of the recombination types does not occur in nature at all. It probably, then, has a dominant lethal or semilethal effect on its carriers. Another possible explanation is that recombination between independent inversions does not occur at all and that di equilibrium is the result of complete linkage.

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Herrn Prof. Mainx möchten wir für die Durchsicht des Manuskripts und für sein Interesse herzlich danken.     

UBER DEN BIOTEST VON BACILLUS THURINGIENSIS-EXOTOXIN MIT DROSOPHILA MELANOGASTER

Summary Larvae of Drosophila melanogaster (Meigen), placed as eggs on the substrate, are suitable for bioassay of the toxic qualities of the supernatant from culture media of Bacillus thuringiensis Berliner. Only supernatants of active strains of B. thuringiensis var. thuringiensis contained a thermostable exotoxin and, therefore, caused significant mortality. Supernatants prepared from cultures of other varieties of B. thuringiensis, however, as well as from cultures of Bacillus cereus had no effect (Tab. I). Pure preparations of the spore-endotoxin-complex of B. thuringiensis ded not kill larvae of Drosophila melanogaster even in doses of 0.16 per cent of the medium (Tab. II). According to the qualitative classification of commercial B. thuringiensis-preparations by Burgerjon, Biospor 2802 (Farbwerke Hoechst, Germany), belongs to group I, whereas Bakthane L-69 (Rohm & Haas, USA) is representative of group II.

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Über den Biotest von Bacillus thuringiensis-Exotoxin mit drosophila melanogaster

Zusammenfassung Zur Prüfung der toxischen Qualitäten von Kulturüberständen von Bacillus thuringiensis-Kulturen dienten Larven von Drosophila melanogaster. Es wurden abgezählte mengen von Eiern auf das kontaminierte Substrat aufgebracht und am Ende des Versuchs die entwickelten Imagines registriert. Nur Überstände aktiver Stämme von B. thuringiensis var. thuringingiensis enthielten ein thermostabiles Exotoxin und bewirkten eine entsprechende Mortalität. Kultur-überstände anderer Varietäten von B. thuringiensis wie auch von Bacillus cereus hatten keine Wirkung (Tab. I). Gereinigte Präparate des Sporen-Endotoxin-Komplexes von B. thuringiensis waren selbst in Dosen von 0,16% des Mediums unwirksam (Tab. II). Entsprechend der qualitativen Klassifikation von industriellen B. thuringiensis-Präparaten nach Burgerjon gehört Biospor 2802 (Farbwerke Hoechst, Deutschland) zur Gruppe I, während Bakthane L-69 (Rohm & Haas, USA) für die Gruppe II repräsentativ ist.

     

Temporäre Prägung und ihre Reproduzierbarkeit. Die Reaktion vonDrosophila melanogaster auf Mangeldiät sowie auf Zufütterung von Thymidin

Zusammenfassung Um die bei Hühnern nach Verabreichung spezifischer Tränken beobachtete Erscheinung der temporären Prägung mit schrittweiser Rehabilitation in den folgenden Generationen auch bei einem anderen Organismus zu reproduzieren, wurdeDrosophila melanogaster in einem Fall einer Mangeldiät ausgesetzt und erhielt in einer zweiten Versuchsserie mit dem Futter eine Beimischung des Teratogens und Mutagens Thymidin in verschiedenen Konzentrationen.Die hefelose Mangeldiät führte bei normal aufgewachsenen Tieren zu einer signifikanten Reduktion der Ei-Rate während der ersten 48–72 Std. nach dem Ansatz. Dieser Effekt ließ sich durch das Beibehalten der Diät auch in der nächsten Generation weiterhin steigern.In der aus einer Expositionsgeneration stammenden, wieder normal ernährten Nachzucht stieg die Legerate während der ersten Tage wieder etwas an, lag aber signifikant niedriger als der Vergleichswert.Folgten zwei Generationen unter normalen Aufzuchtbedingungen auf eine unter Hefemangel aufgewachsene, so blieb die Legerate innerhalb der gleichen Beobachtungszeit weiterhin signifikant hinter der der Kontrolle zurück.Wurden nach einer Generation bei Mangeldiät aufgewachsener Tiere in der jetzt wieder normal gehaltenenF ₂ statt der Eier zu Beginn der Ablage die Imagines bis zum Ende der Kulturdauer ausgewertet, so erwiesen sich die zuvor beobachteten Ei-Raten als das Ergebnis eines relativen, nicht eines absoluten Effekts: die Zahl der geschlüpften Individuen lag am Ende der Auszählung in Versuch und Kontrolle gleich hoch. Als Nachwirkung prägte sich hier jedoch eine gegenüber der Kontrolle um ca. 48 Std. verlangsamte Entwicklung der Kulturen insgesamt aus, die bei Versuch und Kontrolle eine Signifikanz zwischen den jeweils beiden prozentualen Anteilen an der täglichen Ausbeute ergab.Nach Zufütterung von Thymidin fand sich in den Kulturen der unmittelbar betroffenen Generation neben vielfältigen Anomalien eine mit der Dosis stark ansteigende Rate an Letalen und Subletalen, in denen ihrerseits der Anteil der den der signifikant übertraf.Entsprechend hatte sich bei den lebend ausgewerteten Tieren das Geschlechtsverhältnis stark zugunsten der verschoben.In den wieder unter normalen Futterbedingungen aufwachsenden nachfolgenden Generationen (F ₂-F ₆) aller Behandlungsserien ließen sich die meisten der in derF ₁ aufgetretenen Aberrationen nicht selektieren. Bei nicht signifikanten Häufigkeiten, mit denen auch weiterhin Anomalien auftraten, blieb jedoch das Spektrum der in derF ₁ an fast allen Körperteilen beobachteten Veränderungen in späteren Generationen sporadisch und unabhängig von der phänotypischen Beschaffenheit der jeweiligen Eltern als offenbar unspezifische Störungen erhalten, während in der Kontrolle keine derartigen Aberrationen zu beobachten waren.In einem Fall gelang es, die Häufigkeit einer Flügel-anomalie durch Selektion vorübergehend und in einer Generation signifikant zu steigern. In einem weiteren Fall ließ sich die Zahl der Individuen mit einer anderen Flügelaberration, offenbar durch die gleichzeitige Wirkung eines (oder mehrerer) Dominigene auf eine echte rezessive Mutation, kontinuierlich erhöhen.Die Ergebnisse werden vergleichbaren Befunden an Hühnern, Ratten undPhryne gegenübergestellt und die Voraussetzungen der reproduzierbaren temporären Prägung diskutiert.

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On the reproducibility of transitory effects. The response ofDrosophila melanogaster to a deficient diet and to feeding with thymidine

Summary Administration of products from resistant grape-vines has been reported to lead to transitory abnormal effects in chickens. The induced abnormalities gradually disappear in later generations. In order to determine whether comparable effects could be obtained in other organisms,Drosophila melanogaster were fed 1) on a nutritionally deficient diet lacking yeast and 2) on a diet containing different concentrations of thymidine, a substance known to have mutagenic and teratogenic effects.In the first series, flies that had developed under normal conditions were placed on the deficient medium for oviposition. These normal flies reacted to the yeast-free deficient diet with a marked reduction in the rate of eggs laid within 48–72 hours after mating. A further reduction in egg-laying rate was observed in F₁ flies, raised on the deficient medium and kept under the same conditions for oviposition.F₁-males and females, grown on the deficient medium, but transferred to standard medium for egg-laying, showed some degree of rehabilitation with regard to laying-rate within 48–72 hours after mating. However, the number of eggs laid remained significantly below that of the controls.Significantly lower egg rates were also found in F₂-flies raised on normal food that were descendents of P₁-flies raised on a deficient diet, but whose F₁-parents had been raised on normal food.However, if the total number of progeny from these flies was determined instead of the rate of oviposition within 48–72 hours after mating, the low egg rates turned out as a relative rather than an absolute effect. Judged by the number of individuals obtained, complete rehabilitation had taken place, experimental and control values being of the same order. The progeny of treated parents, however, even if raised on the standard diet showed a developmental delay of about 48 hours as compared to the controls. Differences between daily numbers of progeny produced by treated as compared to that of untreated parents, remained significant throughout the entire period of hatching.In a second series of experiments flies developing on food containing thymidine showed a great variety of abnormalities, sublethals and lethals. The frequency in the latter two categories increased markedly with increasing thymidine concentrations.In F₁ lethals and sublethals were significantly more frequent among females than among males. Consequently the sex ratio of surviving adults was shifted considerably in favor of males.Further generations (F₂-F₆) were reared on normal food and checked for mutagenic and/or teratogenic after-effects. As a rule selection for F₁ anomalies was not successful. Regardless of the parental phenotype selected in F₁, a number (non-significant) of sporadic aberrations re-appeared, representing practically the whole array of abnormalities found in F₁ adults. Hardly any abnormal flies were found among the controls.In one case the frequency of one of the wing anomalies could be temporarily increased by selection.Another wing anomaly turned out to be a true recessive mutation, its manifestation depending on at least one dominigene.The results support the hypothesis that transitory effects, followed by rehabilitation, are reproducible. Their relationship to comparable cases that have been reported is discussed.

     

Eine Erbliche St?rung Des Bewegungsmechanismus Bei Drosophila Melanogaster

Zusammenfassung Es wird ein für Drosophila melanogaster neuer Mutationstyp beschrieben, der eine Störung der Motilität darstellt. Die Mutation ist spontan entstanden geschlechtsgebunden, dominant-intermediär und homozygot nicht letal. Sie liegt in der Nähe vom Locus 58. Ihre Vitalität unterscheidet sich nicht von der des Wildtyps.     

Cockroach heart response to cardio-accelerators

Stimulation of the segmental nerve bundle of the American cockroach, Periplaneta americana caused a short increase in heartbeat rate of the isolated heart. The amount of rate increase was related sigmoidally to the stimulation frequency. Very low frequency stimulation of the segmental bundle caused initial slowing of the heartbeat rate.The cardio-accelerating property of cockroach blood and of lateral cardiac nerve cord extracts could not be compared with in vitro stimulation of the segmental nerve.The blood factor was heat-stable, dialyzable and did not withstand ashing. The factor was not a simple ion imbalance, and acted both on the cardiac neurons and the denervated myocardium by causing an increase in activity.The effect of the blood factor could be reproduced by assay of of low concentrations of a molecule with calcium-chelating properties. Since the cardio-acceleration had no specific site of action, and its effects could be reproduced by moleccules with calcium-chelating abilities, the so-called cardio-excitatory factors were considered artifacts until their actions are more clearly defined in vivo.

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Zusammenfassung Das isolierte Herz von Periplaneta americana reagiert auf Segmentalnervenreize mit Anstieg der Herzschlagfrequenz. Die Pulszunahme ist sigmoidal von der Stimulationsfrequenz abhängig.Blut-und Herzseitennerven-Extrakte, die eine Erhöhung des Pulsschlags des isolierten Herzens verursachen, wirkten nachweislich durch Verstärkung der Aktivität der Herzneurone und durch direkten Einfluß auf das denervierte Myocard. Zwischen Stimulation und den extrahierten herzanregenden Faktoren wurden keine Beziehungen gefunden.Der Blutfaktor war hitzestabil, dialysierbar und gegenüber den üblichen chromatographischen Verfahren beständig. Da die Herzbeschleunigung keinen spezifischen Wirkungsort hat und ihre Wirkungen durch Moleküle mit Calcium-chelierenden Eigenschaften hervorgerufen werden konnten, wären die sogenannten herzerregenden Faktoren als Artefakte zu betrachten, bis ihre Wirkungen klarer in vivo definiert werden können.

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Supported by USPHS Training Grant PH-GM-1076.

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Address until September 1969 is Dept. Zoology, The University, Glasgow, W.2, Scotland.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Struktur und Funktion der Rektalpapillen von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung Die Zellen der vier Rektalpapillen von Drosophila melanogaster sind polar gebaute, hochdifferenzierte, transportaktive Zellen mit großflächigen Ein- und Ausfaltungen des Plasmalemms. Ihre basale und laterale Zellmembran bildet ein Netzwerk von Einfaltungen, aus dem zahlreiche Stapel von Membranpaaren hervorgehen, die mit Mitochondrien vergesellschaftet sind. Apikal besitzt die Zelle ein System von Mikroleisten, an deren Basis ebenfalls Mitochondrien akkumuliert sind (s. Abb. 9). Bei Drosophila werden nach Durchführung der entsprechenden elektronenmikroskopischen Nachweise Natriumionen an den Membranen der apikalen Ausfaltungen, an den Membranen der interzellulären Stapel der Membranpaare, innerhalb deren Lumina und in den basalen und lateralen Einfaltungen gefunden. Eine bevorzugte Lokalisation von Chloridionen ist nicht vorhanden.Diese Feinstrukturaspekte und die Ergebnisse der Nachweisreaktionen für Natrium und Chloridionen werden mit den Verhältnissen bei Calliphora erythrocephala (Gupta und Berridge, 1966) verglichen und die Transportwege der Ionen eingehend diskutiert.

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Electron microscopic studies on the structure and function of the rectal papillae in Drosophila melanogaster

Summary In Drosophila melanogaster the cells of the rectal papillae are highly differentiated and very active in transport. These cells show extensive infoldings of the plasmalemma. The basal and lateral cell membranes form a system of infoldings, continuous with intracellular stacks of paired membranes which are associated with mitochondria. The apex of the cell displays a system of micro-ridges with basal mitochondria (see Fig. 9). In Drosophila Na⁺ ions can be demonstrated by electron microscopy at the membranes of the apical micro-ridges, at the membranes and within the lumina of the intracellular stacks of paired membranes, and within the basal and lateral infoldings. In contrast, there is no predominant localization of Cl^– ions. The fine structure of the cells of the rectal papillae and the results of cytochemical demonstration of Na⁺ and Cl^– ions are compared with the findings of Gupta and Berridge (1966) in Calliphora erythrocephala. The possible pathways for ion transport are discussed in detail.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.