The structural sheath protein of aphids is required for phloem feeding

AbstractAphids produce two types of saliva that mediate their interactions with plants. Watery saliva is secreted during cell penetration and ingestion, whereas gel saliva is secreted during stylet movement through the apoplast where it forms a sheath around the stylet to facilitate penetration and seal puncture sites on cell membranes. In order to study the function of the sheath when aphids interact with plants, we used RNA interference (RNAi) to silence the aphid structural sheath protein (SHP) in the pea aphid Acyrthosiphon pisum. The injection of 50 ng of double stranded RNA completely disrupted sheath formation, as confirmed by scanning electron microscopy. Aphid behavior was monitored using the electrical penetration graph technique, revealing that disrupted sheath formation prevented efficient long-term feeding from sieve tubes, with a silencing effect on reproduction but not survival. We propose that sealing the stylet penetration site in the sieve tube plasma membrane is part of a two-step mechanism to suppress sieve-tube occlusion by preventing calcium influx into the sieve tube lumen. The SHP is present in several aphid species and silencing has a similar impact to aphid-resistant plants, suggesting that SHP is an excellent target for RNAi-mediated pest control

Untersuchungen zum Einsatz von PVD-Verfahren zur Herstellung katalytischer Schichten für Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen

Im Rahmen dieser Arbeit sollten die Möglichkeiten von PVD-Verfahren (PVD = physical vapour deposition) zur Herstellung von Elektrodenschichten für Polymerelektrolytmembran Brennstoffzellen untersucht werden. Zur Charakterisierung der präparierten Brennstoffzellenelektroden wurde eine Messapparatur aufgebaut, die es ermöglicht die Leistungsdaten von Polymerelektrolytmembran Brennstoffzellen mit einer aktiven Fläche von 1 cm2 bei unterschiedlichen Lastzuständen zu bestimmen.Es wurden Elektrodenschichten direkt auf Nafion 112 durch abwechselndes Sprühen von Kohlenstoff-Nafionmischungen und anschließendes sputtern von Platin hergestellt und untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mittels PVD-Verfahren abgeschiedenes Platin in vergleichbaren Clustergrößen abgeschieden werden kann, wie es in herkömmlich hergestellten MEAs eingesetzt wird

Evaluierung der Ultraschall-3D-Topmetrie (zebris®) im Vergleich zur Funktionsradiographie der Lendenwirbelsäule

In der vorliegenden Studie wurde die Reliabilität der 3D-SL (zebris CMS 70P) unter verschiedenen Gesichtspunkten anhand von Patienten mit Verdacht auf segmentale Instabilität der Lendenwirbelsäule geprüft. Die Reproduzierbarkeit für LWS-Beweglichkeitsmessungen mittels 3D-SL an o.g. Patienten konnte für die Hauptbewegung Anteflexion als sehr gut bis exzellent eingeschätzt werden. Unter Einbeziehung der körperlichen Konstitution wurden für Patienten mit höherem BMI schlechtere Übereinstimmungen als für jene, mit niedrigerem BMI erzielt. Ebenfalls schlechtere Zuverlässigkeiten wurden für Patienten mit röntgenologisch nachgewiesener Instabilität als für Patienten mit nachweislich stabilen LWS-Verhältnissen gefunden. Bei der Untersuchung auf Gültigkeit der Methode gelang es Korrelationen für die Anteflexions-bewegungen der LWS zu klinischen Funktionsmessungen wie Goniometer-Messung und Schober-Erhebung auf einem hohen signifikanten Niveau herzustellen. Zur neuartigen Untersuchung der LWS-Beweglichkeit mittels 3D-PM fanden sich ebenfalls Zusammenhänge. Die 3D-SL intendiert nicht als hochspezifischer Test zu fungieren, bemerkenswert ist jedoch die hohe Sensitivität des Messverfahrens. Erstmals wurde das Bewegungsausmaß der Lendenwirbelsäule bei Patienten mit spezieller klinischer Fragestellung ermittelt. Die Kohorte (n = 45, 22 männlich, Alter 22-85 Jahre) bot eine mittlere Beweglichkeit der LWS in Anteflexion und Retroflexion von 20 bzw. 7 Grad, was zu einer ROM von 27 Grad führte. Die Seitneigebewegungen erbrachten mit jeweils 10 Grad für beide Seiten ähnliche Werte und eine Gesamtbeweglichkeit in der Frontalebene von 20 Grad. Die dargestellten Werte liegen vor allem patientenbedingt unter den in der Literatur beschriebnen Probanden-Messungen oder Erhebungen durch andere Untersuchungsmethoden. Die 3D-SL mit dem System zebris® CMS 70P stellt eine reliable, nichtinvasive und praktikable Methode zur Untersuchung der LWS-Beweglichkeit bei Patienten mit V.a. segmentale lumbale Instabilität dar. Anhand der vorliegenden Studienergebnisse kann die 3D-SL für Messungen des Bewegungsausmaßes und der Erfassung der segmentalen Instabilität im Rahmen von Screeninguntersuchungen als Alternative zu Röntgen-Funktions-Untersuchungen empfohlen werden. Nach der schon begonnenen Verbesserung der segmentalen Zuordnung könnte die Methode zu einem wertvollen Werkzeug in der präventiven LWS-Diagnostik werden

Lack of self-medication by fungus infected Lasius platythorax (Formicidae, Formicinae) ants in a multitrophic experiment

In laboratory conditions, ants can combat a pathogen infection by means of the medicinal use of reactive oxygen species (ROS). However, it is still unknown where they obtain medicinal compounds in the wild and how they use them. Due to an upregulation of ROS in response to herbivory, aphid-infested plants have been suggested to be a potential source of ROS for ants in the wild. We investigated whether infection would cause Lasius platythorax ants to change their foraging on extrafloral nectar on aphid-infested plants. We found no clear evidence for the ants significantly changing their foraging behaviour in response to the pathogen, nor for the extrafloral nectar to contain ROS. The aphids in our experiment had a relatively high concentration of ROS and future research should determine whether predation on aphids could be a potential source of both protein and ROS needed to combat a disease.Peer reviewe

The control of aphids as insect pests - From chemical crop protection to plant resistance

Blattläuse sind aufgrund ihres massenhaften Auftretens, verbunden mit direkten Saugschäden und ihrer Fähigkeit, Viren zu übertragen, wichtige Schadinsekten. Entgegen dem belegten Rückgang der Insektenvielfalt in der Agrarlandschaft, sind Blattläuse von diesem Trend offenbar weniger betroffen und zeigen in Saugfallen konstante oder sogar steigende Zahlen. Lange Zeit konnten Blattläuse mit hoher Effizienz durch den Einsatz von chemischen Insektiziden bekämpft werden. Verschiedene Gründe (gesellschaftspolitische Akzeptanz sowie die Ausbreitung von Insektizidresistenzen) führen jedoch zu einer Einschränkung des Einsatzes chemischer Insektizide und damit zu der Notwendigkeit, Werkzeuge für alternative Strategien zu entwickeln. Das Konzept des Integrierten Pflanzenschutzes beinhaltet verschiedene alternative Ansätze zur Schädlingsbekämpfung, z. B. Pflanzen­resistenzen, für die es bereits mehrere Anwendungs­beispiele im Feld gibt. Darüber hinaus werden die Möglichkeiten des Blattlausmonitorings sowie Beispiele für den Einsatz neuer Züchtungsmethoden (Genome Editing) und neuer dsRNA-basierter Insektizide diskutiert.Aphids are important insect pests due to their mass occurrence combined with direct feeding damage and their abil­ity to transmit viruses. Contrary to the documented decline in insect diversity, aphids are apparently less affected by this trend, showing constant or even increasing numbers. For a long time, aphids could be controlled with a high efficiency by the use of chemical insecticides. However, various reasons (socio-political acceptance as well as spread of resistance) lead to a restriction of the use of conventional chemical insecticides and thus to the need to develop tools for alternative strategies. The concept of Integrated Pest Management provides various alternative approaches for pest control, e.g., plant resistance and several examples for prototypic field applications exist. In addition, the possibilities of aphid monitoring as well as examples of the use of new breeding methods (genome editing) and new dsRNA-based insecticides are discussed

Benchmarking 6DOF Outdoor Visual Localization in Changing Conditions

Visual localization enables autonomous vehicles to navigate in their surroundings and augmented reality applications to link virtual to real worlds. Practical visual localization approaches need to be robust to a wide variety of viewing condition, including day-night changes, as well as weather and seasonal variations, while providing highly accurate 6 degree-of-freedom (6DOF) camera pose estimates. In this paper, we introduce the first benchmark datasets specifically designed for analyzing the impact of such factors on visual localization. Using carefully created ground truth poses for query images taken under a wide variety of conditions, we evaluate the impact of various factors on 6DOF camera pose estimation accuracy through extensive experiments with state-of-the-art localization approaches. Based on our results, we draw conclusions about the difficulty of different conditions, showing that long-term localization is far from solved, and propose promising avenues for future work, including sequence-based localization approaches and the need for better local features. Our benchmark is available at visuallocalization.net.Comment: Accepted to CVPR 2018 as a spotligh

Long-Term Visual Localization Revisited

Visual localization enables autonomous vehicles to navigate in their surroundings and augmented reality applications to link virtual to real worlds. Practical visual localization approaches need to be robust to a wide variety of viewing conditions, including day-night changes, as well as weather and seasonal variations, while providing highly accurate six degree-of-freedom (6DOF) camera pose estimates. In this paper, we extend three publicly available datasets containing images captured under a wide variety of viewing conditions, but lacking camera pose information, with ground truth pose information, making evaluation of the impact of various factors on 6DOF camera pose estimation accuracy possible. We also discuss the performance of state-of-the-art localization approaches on these datasets. Additionally, we release around half of the poses for all conditions, and keep the remaining half private as a test set, in the hopes that this will stimulate research on long-term visual localization, learned local image features, and related research areas. Our datasets are available at visuallocalization.net, where we are also hosting a benchmarking server for automatic evaluation of results on the test set. The presented state-of-the-art results are to a large degree based on submissions to our server

Long-Term Visual Localization Revisited

Visual localization enables autonomous vehicles to navigate in their surroundings and augmented reality applications to link virtual to real worlds. Practical visual localization approaches need to be robust to a wide variety of viewing conditions, including day-night changes, as well as weather and seasonal variations, while providing highly accurate six degree-of-freedom (6DOF) camera pose estimates. In this paper, we extend three publicly available datasets containing images captured under a wide variety of viewing conditions, but lacking camera pose information, with ground truth pose information, making evaluation of the impact of various factors on 6DOF camera pose estimation accuracy possible. We also discuss the performance of state-of-the-art localization approaches on these datasets. Additionally, we release around half of the poses for all conditions, and keep the remaining half private as a test set, in the hopes that this will stimulate research on long-term visual localization, learned local image features, and related research areas. Our datasets are available at visuallocalization.net, where we are also hosting a benchmarking server for automatic evaluation of results on the test set. The presented state-of-the-art results are to a large degree based on submissions to our server