Identification of a calmodulin-stimulated (Ca2++ Mg2+)-ATPase in a plasma membrane fraction isolated from maize (Zea mays) leaves

Plasma membranes were isolated from light-grown, 14-day-old maize leaves ( Zea mays L . cv. Golden Cross Bantam) using aqueous two-phase partitioning. The plasma membrane (PM) fraction contained < 0.3% of the total chlorophyll, < 0.2% of the mitochondrial marker enzyme activity, minimal contamination by endomembranes and 34% of the total PM.
A calmodulin-stimulated (Ca2++ Mg2+)-ATPase was identified in the PM-enriched fraction. The Ca2++ calmodulin stimulation was dependent on Mg2+, saturated at ca 25 μM total Ca2+, had a pH maximum at 7.2 and was maximally stimulated by 600 n M bovine brain calmodulin. The stimulation was not greatly affected by the anion present and showed a divalent cation specificity of Ca2+ > Sr+2 ± Mn+2 > Co2+± Cu2+ > Ba2+. The napthalenesulfonamide W7, an antagonist of calmodulin action, completely inhibited the calmodulin stimulation at 175 μM , while the less active analogue W5 was ineffective at this concentration. La3+, an inhibitor of PM Ca2+ transport, showed a 50% inhibition of calmodulin-stimulated ATPase activity at ca 200 μM . Taken as a whole, these data demonstrate the presence of a calmodulinstimulated, (Ca2++ Mg2+)-ATPase on the cytoplasmic surface of the plasma membrane of maize leaf cells.     

The ontogeny of the vascular cambium inGinkgo biloba roots

Observation was made on early ontogeny of vascular cambium in the developing root ofGinkgo biloba L. After completion of root elongation, the vascular meristem gradually acquires cambial characteristics. Strips of the periclinal division of cells in transverse section are observed on the inner side of phloem when the primary xylem and phloem in the stele have been established. The strips are united into a continuous layer between phloem and xylem. In tangenital section, the procambium shows a homogeneous structure, which is initially composed of short cells with transverse end walls and subsequently, of long cells with tapering ends. Then, the procambium is organized into two systems of cells; axial strands of short cells with transverse end walls resulting from the sporadic transverse divisions of long cells, and long cells with tapering ends. Still later, the short cells are divided frequently in a trasverse plane exhibiting one or a few cells in width and several decades of cells in height, while the long cells are elongated. The frequency of transverse divisions of the short cells decreases in subsequent stages. Eventually, the short cells in axial strands are vertically separated from one another by the elongation of neighboring long cells and by the decrease in the frequency of transverse divisions of short cells themselves. Cambial initials occur in two forms; ray initials a few cells in height and one cell in width derived from the short cells, and fusiform initials with tapering ends derived from the long cells.     

Salicyloylaspartate as an endogenous component in the leaves of Phaseolus vulgaris

An amide conjugate of o-methoxybenzoic acid and aspartic acid has been isolated from bean leaves. After extraction and methylation of plant material, this compound was isolated as two isomeric monoethyl monomethyl esters. The ethylation of the aspartyl carboxyl groups was shown to be a likely result of an extraction procedure utilising acidified ethanol, the methylation of the aromatic hydroxy of the methoxy group to be due to the derivatisation procedure. Studies with pentafluorobenzylation confirmed that the endogenous compound is o-hydroxybenzoylaspartate.     

Absolute configurations of pittosporatobiraside A and B from Pittosporum tobira

The absolute configuration at C-12 of pittosporatobiraside A and B isolated from the leaves of Pittosporum tobira was determined to be S on the basis of the exciton chirality of their dibenzoate derivative. The structures of the two glycosides were thus established to be (1S,9S,10S,11S,12S,14R,16R)-12-[(Z)-2-methyl-1-oxo-2-butenyl]-6,14-dimethyl-2-methylene-9-(1-methylethyl)-15,17-dioxatricyclo[8.7.0.0^11,16]heptadec-5-en-13-one and (1S,9S,10S,11S,12S,14R,16R)-12-(3-methyl-1-oxo-2-butenyl)-6,14-dimethyl-2-methylene-9-(1-methylethyl)-15,17-dioxatricyclo [8.7.0.0^11,16]heptadec-5-en-13-one, respectively.     

Cd、Fe及其复合污染对烟草叶片几项生理指标的影响

本文通过盆栽和大田模拟试验,研究了Cd,Fe,Cd+Fe,Fe+Cd处理下烟草红花大金元(Nicotiana tabacurm L.)叶片的几项生理指标的变化情况。试验表明:烟草叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量均随Cd处理浓度的增加而下降,随Fe处理浓度的增加而上升。总烟碱含量随Cd处理浓度的增加(0—100ppm)而下降,Cd 150ppm时略有上升,随Fe处理浓度的增加而上升。蛋白质含量随Cd处理浓度的增加而上升,随Fe处理浓度的增加而下降。烟草的3个生理指标表明,Cd抑制Fe对生理指标的作用,Fe抑制Cd对它们的作用,Cd与Fe相互拮抗。Cd处理的烟草叶片过氧化物酶活性和细胞膜透性的测定结果表明,过氧化物酶活性和细胞膜透性均随Cd处理浓度的增加而上升。     

9种针阔叶幼树的蒸腾速率、叶水势与环境因子关系的研究

应用QK-1气孔仪和压力室测定了樟子松、青杨等9种针阔叶幼树的蒸腾速率与其叶水势及与环境因子的关系。采用多元线性回归和逐步回归对观测值的统计分析结果表明:在土壤供水良好的条件下,其蒸腾速率主要受气象因子的影响,与其叶水势的相关性不显著。控水试验结果表明:在水分胁迫条件下其蒸腾速率与其叶水势和土壤含水量的相关性最显著。     

Cytokinins in the leaves of Ginkgo biloba. II. Metabolism and transport of 8 (14C) zeatin applied to shoot explants

Irrespective of their age, leaves of Ginkgo biloba metabolised applied 8 (¹⁴C) zeatin to compounds of similar chromatographic properties. Glucosylation is apparently not a normal feature of cytokinin metabolism in immature leaves. However, the application of zeatin to these leaves did result in the formation of metabolites which co-chromatographed with glucosylated cytokinins. As far as cytokinin metabolism is concerned therefore, this application of excess zeatin allowed immature leaves to behave as mature or senescing leaves. Overall metabolism was fastest in immature leaves. From the metabolites formed it would appear as if oxidation, which resulted in the formation of a metabolite which co-eluted with N-(purin-6-yl)glycine, was also important in immature leaves. In senescing leaves glucosylation was the major form of metabolism. Extraction and re-application of the polar metabolites (formed from zeatin) to mature leaves resulted in the formation of compounds which co-chromatographed with zeatin. This suggests that these compounds could serve as precursors for zeatin or could be hydrolysed to form zeatin.Very little of the applied radioactivity was exported from the leaves irrespective of their physiological age. When the metabolites, obtained after zeatin application to mature leaves, were extracted and reapplied to the leaves, export of radioactive material was much improved. The results suggest that should cytokinins such as zeatin be translocated to mature leaves of this deciduous gymnosperm their export from the leaves would be unlikely unless first metabolised. In all probability the metabolites concerned are cytokinin glucosides.The financial support of the C.S.I.R., Pretoria, is gratefully acknowledged.     

Gleichgewichtsbewegungen von Blättern als Reaktion auf asymmetrische Belastung — Isoklinotropismus nach Härdtl (1927) — und ihre Beziehung zum Gravitropismus

1. Die anscheinend in Vergessenheit geratenen älteren Angaben von HÄRDTL (1927 und spärer) und PRINGSHEIM (1931), nach denen einseitig belastete Blätter Gleichgewichtsbewegungen ausführen können (Isoklinotropismus nach HÄRDTL), wurden an mehreren Arten (Chelidonium majus, Aegopodium podagra ria, Ranunculus repens, Sambucus nigra, Coleus blumei und Hibiscus rosa sinensis) bestätigt,— Die einseitige Belastung erfolgte durch Einstecken von Nadeln in die eine Hälfte der Blattspreite bzw. in eine Blattfieder. 2. Bei Blättern, die in Spreite oder Stiel epinastisch gekrtimmt sind (die überwiegende Mehrzahl) oder auch durch die Belastung abwärts gebogen sind, kommt es dabei zu zwei verschiedenen Reaktionen: a) zu einer sofort eintretenden rein physikalischen reversiblen Reaktion, da die einseitige Last eine Torsion der Spreite bewirkt, die die Spreitenspitze nach der der Last gegenüberliegenden Seite [führt, und b) zu einer spärer eintretenden physiologischen Reaktion durch eine Wachstumskrümmung nach derselben Seite, - Beide Komponenten der Bewegung ftihren zu einer Verringerung oder einem Ausgleich des Ungleichgewichtes. 3. Die physiologische Reaktion war meist nach einem oder einigen Tagen erkennbar, bei Chelidonium mitunter schon nach einigen Stunden, bei Hibiscus gelegentlich erst nach etwa einer Woche. Mitunter blieb die Reaktion auch aus. Bei den gefiederten Blattern erfolgte sie in der Rhachis, ober- und unterhalb der belasteten Fieder, mitunter auch im Blattstiel, bei Coleus im Spreitengrund und im Blattstiel, bei Hibiscus im oberen Gelenkpolster (“Sekundargelenk”) des Blattstiels. Auch ältere Blätter reagierten oft noch überraschend gut. Vielfach führte die physiologische Reaktion zu einer vollständigen Ausbalancierung der einseitig belasteten Blattspreite. Auf nachtragliche Entfernung der eingesteckten Nadeln gingen auch die Krtimmungen in 2–3 Tagen wieder weitgehend zurück. 4. Als Ursache ftir die Gleichgewichtsbewegungen der Blätter kommen zwei verschiedene Mechanismen in Betracht: a) Infolge der durch die einseitige Belastung hervorgerufenen Schräglage der Blattspreite sammelt sich das Auxin auf der tiefer liegenden Flanke von Mittelnerv bzw. Rhachis und Blattstiel an, was zu einem stärkeren Wachstum dieser Seite und einer Gleichgewichtskrümmung führen muß. Nach dieser Auffassung ordnet sich der Isoklinotropismus dem Gravitropismus ein. b) Die nach der Belastung sofort eintretende auf der Torsionsspannung beruhende rein physikalische und zunächst reversible Gleichgewichtsreaktion des Blattes wird nach einigen Stunden oder Tagen teilweise irreversibel. (Für die spannungsfreien Abschnitte der Rhachis eines gefiederten Blattes oberhalb der Belastung kann diese Erklärung natürlich nicht gelten). Vermutlich sind beide Mechanismen, vor allern wohl der erstgenannte, bei den einzelnen Arten in verschiedenem Maße, als Ursache der Gleichgewichtsbewegungen wirksam. 5. Der biologische Sinn der Ausbalancierung eines (größeren) Blattes (PRINGSHELM 1931, HÄRDTL 1927, 1937 a) liegt darin, daß a) ein ausbalanciertes Blatt den geringsten Aufwand an mechanischen Elementen erfordert, und b) Photo- und Gravitropismus nur ein ausbalanciertes Blatt ohne Komplikationen in die angestrebte Lage fuhren konnen.     

银杏科研的主要成就和展望

前言银杏又名白果,是现存种子植物中最古老的孑遗植物,也是源于我国的特有珍贵树种。学者们一向把它视为植物界的奇珍,在植物分类学、树木学、果树栽培学和古植物学上占有特殊的位置,至今国内外植物学家、地质学家,以及果树栽培学家们,仍对它进行着深入细致的研究。银杏的科学奥秘将逐步被揭开。