Gestörte Granabildung in Chloroplasten einer Chlorina-Mutante von Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Zusammenfassung Die Chloroplasten in Palisadenzellen aus Rosettenblättern von Arabidopsis thaliana wurden an der grünen Normalform und einer vitalen chlorina-Mutante (ch ₃) vergleichend licht-, fluorescenz- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Chloroplasten der grünen Normalform zeigen in Aufsicht licht-und fluorescenzmikroskopisch eine regelmäßige Granaverteilung. Elektronenmikroskopisch entspricht die Ausbildung der Grana- und Intergranabereiche in Profilansicht den Befunden an Chloroplasten anderer höherer Pflanzen.Bei der licht- und fluorescenzmikroskopischen Analyse der Chloroplasten der Mutante fehlt eine entsprechende Granaordnung. Elektronenmikroskopisch lassen sich drei verschiedene Chloroplastentypen nachweisen: Bei Typ I kann das Thylakoidsystem in den Chloroplasten weitgehend undifferenziert bleiben; bei Typ II erfolgt eine von der grünen Normalform abweichende Schichtenbildung in den Chloroplasten, wie sie bislang nur von Anthoceros bekannt ist; bei Typ III werden in Profilansicht Stapel mit vornehmlich konjunktiver Schichtung vom Aspekt normaler Grana erreicht.An Hand von kompletten Schnittserien wird die Stapelbildung für die komplizierteren Chloroplasten-Typen II und III in räumlichen Modellen dargestellt; ihre Entwicklung wird als Folge von Invaginations-und Überschiebungsprozessen gedeutet.

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Disturbed grana-formation in chloroplasts of a Chlorina-mutant of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Summary Chloroplasts in the palisade cells of rosette leaves of Arabidopsis thaliana have been compared in the green wild type and in a vital chlorina mutant (ch ₃) using light-, fluorescence-, and electron microscopy.In the chloroplasts of the wild type in face view a regular distribution of grana was revealed by light- and fluorescence microscopy. In side view under the electron microscope the formation of grana and intergrana regions corresponds to the reported chloroplast fine structure in other higher plants.In the chloroplasts of the mutant form this normal grana formation is not visible when analysed under the light- and fluorescence microscope. Under the electron microscope, three different types of chloroplasts have been distinguished: type I, in which the thylakoid system remains largely undifferentiated; type II, in which stacking processes take place comparable to those reported for the Anthoceros chloroplast but different from those of the wild type plastid in Arabidopsis; and type III, in which the stacking of thylakoids leads to a predominantly conjunctive arrangement which may reach the aspect of normal grana in side view.On the basis of complete series of cross sections spatial models have been constructed for the more complicated stacking in chloroplasts of type II and III, and their development has been explained by invagination and sliding over processes.

     

Gestörte Thylakoidbildung in Chloroplasten einer xantha-Mutante von Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Zusammenfassung In den Palisadenzellen von Keim- und Rosettenblättern einer rezessiven xantha-Mutante von Arabidopsis thaliana fehlt den Plastiden die für normale, grüne Chloroplasten typische Schichtenstruktur. Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen ergaben, daß sich dieser genabhängige Differenzierungsdefekt während der Plastidenentwicklung beim Übergang von den Tubuli des Prolamellarkörpers zu Thylakoiden manifestiert. Es entstehen aus dem persistierenden Prolamellarkörper nur einzelne abnorme Thylakoide, die zuweilen napfoder taschenartig verformt oder zu Magnograna vereinigt sein können. Besonders charakteristisch für die Mutante aber ist, daß solchen Thylakoiden häufig parallel laufende Züge einzelner Tubuli oder Fibrillen beidseitig dicht aufliegen. Auf Grund Dieser Anordnung wird die Möglichkeit eines Thylakoidwachstums durch laminalen Einbau von Tubuli erörtert.In den Blättern der Mutante wurden nur Carotinoide, jedoch keine Chlorophylle festgestellt. Zugleich finden sich in den entwicklungsgehemmten Plastiden, neben Phytoferritin-Partikeln, zahlreiche osmiophile Globuli sowie Matrixeinschlüsse unbekannter Natur. Daher wird die Frage diskutiert, ob die beobachteten Störungen der Thylakoid-Differenzierung in der Mutante auf den Chlorophyllmangel oder auf eine blockierte Strukturproteid-Synthese zurückgehen.Alle übrigen Zellorganelle sind in der Mutante ebenso gestaltet wie in der grünen Normalform. Besonders wird auf das Vorkommen von dense bodies hingewiesen und ihre Beziehung zu Sphärosomen erörtert.

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Disturbed thylakoid-formation in chloroplasts of a xantha-mutant of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Summary A monohybrid recessive xantha-mutant of Arabidopsis thaliana was grown aseptically on mineral agar +2% sucrose up to maturity. The cotyledons and rosette leaves were non-green during all developmental stages, their yellow colour bleaching with age.Palisade cells of various leaves of mutant plants were investigated light- and electron microscopically. All of the organelles of these cells, except the plastids, had a normal appearance. Special attention was paid to the existence of dense bodies, and their relationship to sphaerosomes and lysosomes was outlined.In the mutant plastids the typical thylakoid differentiation present in the chloroplasts of the green Arabidopsis plant is entirely lacking. Within the palisade cells the plastids are normal in number and size. Under the light microscope they appear as hyaline vesicles with usually two primary grana. Their outline is characterized by numerous invaginations and protrusions; however, it is still uncertain to what extent this amoeboidy is only an artifact.The specific gene dependent block in the plastid development is apparently effective during the conversion of tubules of the prolamellar body to thylakoids. From the persistent prolamellar bodies in the mutant only single abnormal thylakoids originate. These often have a deformed cup- or ventricle-like shape and occasionally are piled up as magnograna. In a characteristic manner tubules and fibrils are closely associated in parallel rows with the outsides of the thylakoids. The fibrils having a mean diameter of 75 Å are connected with the tubules which are derived from the prolamellar body. From this striking aggregation the possibility of a laminal fusion of tubules as a process of normal thylakoid growth is deduced.By pigment analysis of mutant leaves no chlorophyll but only carotenoids were detected. However, many osmiophilic globules as well as large bodies of unknown composition (proteinaceous?) appear in the plastid matrix. Therefore the question is discussed whether the disturbances of the thylakoid differentiation is due primarily to a blocked chlorophyll formation or to an inhibition of the synthesis of some structural membrane proteids.Phytoferritin particles which up to now have not been observed either in normal or in mutant plastids of Arabidopsis were frequently found in the plastid matrix of this xantha-mutant.

     

Tryptophan Oxidizing Enzyme and Basic Peroxidase Isoenzymes in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.: Are They Identical?

The in vitro conversion of [³H]tryptophan by a plasma membraneenriched fraction from Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. seedlings,grown in liquid culture, revealed indole-3-acetaldoxime (IAOX)as the only detectable reaction product. The pH optimum of thereaction was at pH 8, the K_m value for tryptophan 12 µM.The formation of IAOX was stimulated about 10-fold by H₂O₂ Incubationexperiments with solubilized proteins and membrane vesiclesshowed that the investigated enzyme(s) were bound covalent tothe plasma membrane. Tryptophan oxidizing enzyme (TrpOxE) andperoxidase activity were not only found in the plasma membrane,but also in the culture medium. Specific IAOX forming activitywas 74-fold and 6-fold higher compared to the crude extractand the plasma membrane fraction, respectively. After isoelectricfocusing of solubilized plasma membrane and precipitated mediumproteins, TrpOxE activity co-migrated with two prominent highpI peroxidase bands stained with benzidine-guaiacol. The zonesof the IEF gel with peroxidase and TrpOxE activity were analyzedby SDS PAGE and revealed in all fractions a main protein bandof ca. 55 kDa. TrpOxE activity and peroxidase activity wereboth inhibited by antisera directed against tobacco and horseradishperoxidase. TrpOxE activity and peroxidase activity were determinedduring plant development. TrpOxE activity peaked after 8 and42 days, whereas peroxidase activity was consistently presentduring the whole life cycle. The inhibitory effects of indolederivatives, especially indole-3-glyoxylic acid, on (i) seedlingdevelopment and (ii) on TrpOxE and peroxidase activity werealso compared. (Received November 1, 1991; Accepted September 2, 1992)     

The chromosome morphology ofArabidopsis thaliana (L.)Heynh. and some remarks on the problem ofHylandra suecica (Fr.) Löve

The chromosome number ofA. thaliana from three localities in Central Bohemia was found to be 2n=10. All the chromosomes (length 1,5–2,6μm) belong to the atelocentric type, four pairs (m) having the centromere in the median and one pair (sm) in the submedian region. In connection with the discussion on the origin ofH. suecica the author presents the following preliminary results: a) the failure to cross the tetraploidCardaminopsis arenosa (L.)Hayek withA. thaliana; b) the successful crossing of the diploidC. petraea (L.)Hiit. withA. thaliana; c) the discovery of a diploid population ofC. arenosa (2n=16) in the Tatra Mts. (Czechoslovakia).     

Polarisationsoptische Untersuchungen Über Den GolgiApparat Und Die Mitochondrien Männlicher GeschlechtsZellen Einiger Pulmonaten-Arten

Zusammenfassung Die linsenförmigen Golgi-Apparat-Elemente der männlichen Geschlechtszellen einiger Pulmonaten-Arten bestehen aus einem Binnenkörper und aus einer Hülle. Die Hülle ist auf dem Rande des Binnenkörpers einseitig verdickt (Fig. 1,2). Sie ist schwach positiv doppelbrechend in bezug auf die Dicke der Golgi-Apparat-Elemente. Diese Doppelbrechung kann bedeutend verstärkt werden durch Vitalfärbung mit Chrysoidin. Es wird versucht Rückschlüsse auf die submikroskopische Struktur sowohl der normalen linsenförmigen (Fig. 3) wie auch der, unter der Einwirkung von Ammoniak, kugelig gewordenen Golgi-Apparat-Elemente zu ziehen. Die Mitochondrien haben die Gestalt kurzer Stäbchen und sind negativ doppelbrechend in bezug auf ihre Länge.     

香椿(Toona sinensis (A. Juss.) Roem.)种质生长及叶部表型性状的遗传变异分析

以84个香椿（Toona sinensis (A. Juss.) Roem.）种质为材料,对其2个生长性状和18个叶部性状（包含6个质量性状和12个数量性状）进行了测定。结果显示,香椿6个叶部质量性状变异类型丰富,呈现出多态化特点,单一性状的主要表型多为1～2个。苗高、地径及叶部表型等14个数量性状在种质间的差异均达到极显著水平,且除地径外,其他性状的遗传方差分量均大于环境方差分量,表明此类性状主要受遗传控制。参试14个数量性状的平均表型变异系数为20.35%,平均遗传变异系数为16.36%;综合表型和遗传变异系数,叶柄长度较其他性状变异大,而叶片夹角稳定性最高,各数量性状（除地径外）遗传变异系数与表型变异系数之差小于7%。香椿种质各性状间Shannon-Weaver遗传多样性指数相差不大（1.892～2.069）,遗传多样性水平高,具有良好的遗传改良基础。聚类分析可将84个香椿种质分为5类,类群Ⅰ表现为生长旺盛、小比叶重型;类群Ⅱ生长较快、叶片较大;类群Ⅲ种质数量最多,属生长缓慢、大比叶重型;类群Ⅳ特征为大叶片、多叶型;类群Ⅴ为小叶片、稀叶型。研究结果表明参试香椿种质变异丰富,遗传多样性水平高,能为良种选育、遗传改良等工作提供丰富的遗传材料。     

Rhodobryum commersoni(Schwaegr.) Par. and R. aubertii (Schwaegr.) Thér. in South India.

Abstract

A new species Tristichella dimorpha is described and illustrated and a comparison made with the two other species in the genus, T. spiculifera and T. glabrescens, and with Clastobryella cuculligera to which it appears to be closely related, particularly in sporophytic characters.     

Plastommutationen nach R?ntgenbestrahlung vonArabidopsis Thaliana (L) Heynh.

Zusammenfassung Nach Röntgenbestrahlung vonArabidopsis thaliana wurde in der X₁-Generation auf Grund einer intraindividuellen Musteranalyse sowie entsprechender Kreuzungen eine gesicherte Erhöhung der Rate von plasmonisch bedingten Blattfarbveränderungen festgestellt. Bei der Mehrzahl dieser X₁-Pflanzen waren die mutierten, zumeist weißen Gewebe sektorialchimärisch angeordnet; Schecken, wie sie durch eine zufallsgemäße Entmischung erblich verschiedener Plastiden entstehen, fanden sich nur in 8,3% aller Fälle. Verschiedene der induzierten Formen konnten durch einen cytologischen Nachweis von Plastiden-Mischzellen als Plastom-Mutanten identifiziert werden. Insgesamt stieg die Häufigkeit der sicher erwiesenen Fälle von Plasmonabänderungen im Mittel zweier Versuche von einer Spontanrate um max. 0,07 nach Samenbestrahlung auf 1,95 und nach einer Bestrahlung von Zygoten auf 0,95. Damit wurde erstmalig die Möglichkeit aufgezeigt, auchdie Mutationshäufigkeit extrachromosomaler Erbstrukturen durch eine Röntgenbestrahlung zu erhöhen.Mit 5 TextabbildungenHerrn Professor Dr. A.Scheibe zum 60. Geburtstag gewidmet.     

木莲Manglietia fordiana (Hemsl.) Oliv.

属于木兰科,木莲属,常绿乔木,高达20米。叶厚革质,长椭圆状披针形,长5—17厘米,宽1.5—6.5厘米,全缘,上面绿色,下面苍绿色或有白粉,叶柄长约     

F.C.Steward(ed.):Plant Physiology,A Treatise一书的评介

近三十年来,植物生理学正如其他实验生物科学一样,进展非常迅速,资料大量积累。原始论文报导固然浩如烟海,卽综合性述评,也有不少专刊,无法尽读。个人想从少数书中窥得现状全貌,几不可能。一般高等学校用的教科书,又觉得太简略落后于时代,不能满足教师及研究生的要求。     

The ‘A’ genome donor of Eleusine coracana (L.) Gaertn. (Gramineae)

Summary In an attempt to discover A and B genome donor(s) to finger millet, Eleusine coracana, or its progenitor species, E. africana (both allotetraploid 2n=4x=36), five diploid species, E. Indica, E. Floccifolia, E. multiflora, E. tristachya and E. intermedia, were crossed to finger millet and its progenitor taxon. Crosses were successful only with E. coracana. Three combinations of triploid hybrids E. coracana x E. indica, E. coracana x E. floccifolia, and E. coracana x E. multiflora were obtained and analysed. Meiotic behaviour was perfectly normal in parental species. The regular number of 18 bivalents in E. coracana, 9 bivalents in E. indica, E. intermedia, E. tristachya and E. floccifolia and 8 bivalents in E. multiflora were invariably noticed. In E. coracana x E. indica hybrids a mean chromosome pairing of 8.84_I+8.80_II+0.03_III+0.10_IV per cell was found. About 86.5% of the cells showed the typical 9_I+9_II configuration, suggesting that E. indica (AA) is one of the diploid genome donors to cultivated species E. coracana. A mean chromosome pairing of 11.08_I+7.63_II+0.16_III+0.04_IV per cell was found in E. coracana x E. floccifolia hybrids. Two to ten bivalents and varying numbers of univalents were seen in 55% of the cells. About 45% of the cells showed the 9_I+9_II configuration. Various evidence suggests that perennial E. floccifolia is a primitive member of the A genome group of Eleusine species, and it may not be a genome donor to E. coracana. In E. coracana x E. multiflora hybrids (2n=26) mean chromosome pairing of 21.45_I+1.97_II+0.13_III+0.04_IV per cell was found. About 91% of the cells were observed to have 20–26 univalents. Only a small percentage of the cells contained bivalents or multivalents. This pairing behaviour indicates that E. multiflora lacks genomic homology with the A or B genome of E. coracana. Genomically E. multiflora is a distinct species and a genomic symbol of C is assigned to it. Identification of the B genome donor species to cultivated millet. E. coracana remains elusive.     

Eine Methode Zur Tabellarischen Ordination,Klassifikation Und Ökologischen Auswertung Von Pflanzensoziologischen Bestandsaufnahmen Durch Den Computer

Zusammenfassung Mit Hilfe des Computers ist es gelungen, ohne einen Eingriff des Bearbeiters, druckreife pflanzensoziologische Tabellen nachEllenberg (1956) anfertigen zu lassen. Die Anordnung der Aufnahmen erfolgt anhand der ?hnlichkeitsmatrix, welche die ?hnlichkeitskoeffizienten jeder Aufnahme mit jeder enth?lt. Aus dieser Matrix sucht der Computer den h?chsten Wert heraus und stellt die dazugeh?renden Aufnahmen, als engst gefasste Gruppe, an die erste Stelle in der entstehenden Reihenfolge; dann wird der n?chst h?here Wert gesucht. Die gefundenen Gruppen werden fortlaufend zu synthetischen Aufnahmen vereinigt und die ?hnlichkeit zwischen der neu gebildeten synthetischen Aufnahme und allen übrigen neu berechnet. Viele kleine Gruppen mit hohem ?hnlichkeitsgrad werden so zu wenigen grossen Gruppen mit geringem ?hnlichkeitsgrad vereinigt, bis schliesslich nur noch eine Gruppe vorhanden ist, in der die Aufnahmen nach ihrer ganzfloristischen ?hnlichkeit angeordnet sind. Durch das Setzen von ?hnlichkeitsschwellen erhalten wir verschiedene Rangstufen, im Sinne des hierarchischen Systems vonBraun-Blanquet. Für die Gruppen jeder Rangstufe werden die Trennarten anhand ihrer Gruppenstetigkeit definiert. Für jede Rangstufe kann eine übersichtstabelle und eine differenzierte Tabelle ausgedruckt werden. Die differenzierte Gesamttabelle enth?lt die gefundenen Trennarten für alle Rangstufen und alle Gruppen. Wurden für die Arten ?kologische Kennzahlen wie z.B. Stickstoff-Zahl, Feuchte-Zahl und Reaktions-Zahl abgelocht, so werden die Mittelwerte für alle Aufnahmen und für alle Gruppen der verschiedenen Rangstufen ausgedruckt. Da im vorliegenden Programm die ?hnlichkeitskoeffizienten, die Schwellenwerte, die Sch?tzskala, die ?kologischen Kennzahlen und die Definition der Trennarten vom Bearbeiter vor Eingabe der Daten vereinbart werden, erlaubt es einen hohen Anpassungsgrad an jedes spezifische Aufnahmematerial.

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Summary With the help of a computer it was possible to get phytosociological tables in the sense ofEllenberg (1956), ready for print. The arrangement of releves is based on a matrix of similarity, calculated by an eligible index of similarity. The similarity is calculated between each releve, so you get values. The computer is selecting the highest value in the mentioned matrix, then it fixes the two releves which belong to it and put them in the first place in the arising arrangement. Following is made a synthetic releve and the similarity between the synthetic releve and all others is calculated new. Many small groups with high similarity are put together in this manner, to form larger groups with low similarity until at last one group is built in which the releves are arranged according their tautfloristic similarity. By establishment of limiting values a hierarchical classification is built followingBraun-Blanquet's method. For the groups in each class the differential species are defined according their frequency in the groups. For each class the computer is able to print out both, a survey table and a differentiated table. The differentiated total table contens the defined differential species for all groups in all classes. If ecological figures like nitrogen-figure, moisture-figure or reaction-figure were punched for the species, the mean values for each releve and each group are printed out. In the mentioned program, the indices of similarity, the limiting values, the ecological figures and the definition of differential species can be ordered by the user, so the program allows a high degree of adaption to the specific data set.

     

不同居群塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A. Los.)果实形态变异研究

应用方差分析、聚类分析、主成分分析、相关性分析等方法,对塔里木盆地分布的塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A.Los.)5个居群的果实形态进行了形态差异分析。单因素方差分析显示果实长度、果实宽度、果实长宽/果实宽度比、刺毛长度、两肋间距、两刺间距、取刺毛后的瘦果长度、瘦果宽度、瘦果长度/瘦果宽度比与每果肋数等10个果实性状在不同居群间具有极显著差异;主成分分析显示两刺间距,两肋间距,刺毛长度等3个性状是造成各居群果实表型差异的主要指标;根据果实形态地理距离比较近的居群聚为一大支;相关性分析显示果实长度与果实宽度,海拔与刺毛长度极显著正相关。     

关于国际遗传学联合会(I.G.F.)介绍

据国际遗传学联合会章程介绍,I.G.F.的宗旨是:促进全世界遗传学家之间的了解、合作和友谊;筹划和资助国际和地区性遗传学会议以及专题讨论会;与其它有关的国际组织保持联系并促进遗传学研究领域内的国际合作;互通情报;组织著名遗传家的访问等,借以促进遗传学的发展。     

印楝属(Azadirachta A. Juss.)植物分类及分布的研究现状

印楝属(Azadirachta A.Juss.)属楝科(Meliaceae)。印楝属植物由印度-马来亚(Indo-Malesian)特有成分组成,目前,世界分布(天然分布和栽培分布)约80个国家。现在得到公认并广泛使用的印楝属,传统上被归入楝属(Melia L.),由于与楝科的Antelaea、Azedarach和Trichilia的亲缘关系相近、形态特征相似,在属的归属上和种的确定上有较大的争议,被正式描述的"属"和"种"分别为5属、11种。从传统分类学水平,分析回顾了印楝属的系统位置、分类的现状与问题。并根据其地理分布,综述了印楝属植物的原产地及当今世界分布情况。     

从美国化学文摘(C. A.)看《生物化学与生物物理进展》

《生物化学与生物物理进展》(以下简称《进展》)创刊已然十五年。身为《进展》编委会现任编委,对本刊的质量理应关注,也颇闻议论。窃以为,任何学术刊物,都有佳文妙作,也难免会有鱼目混珠之物,当以具体文章之实质评其质量,窃又以为中国人的文章理应由中国读者为