Kinetische studien zur Interpretation der Wirkung von Sukzedanbestrahlungen mit Hellrot und Dunkelrot bei der Photomorphogenese (Anthocyansynthese bei Sinapis alba L.)

Zusammenfassung In einer früheren Arbeit (Bertsch und Mohr, 1965) haben wir bei der lichtinduzierten Anthocyansynthese des Senfkeimlings gefunden, daß eine Vorbestrahlung mit Dunkelrot die Wirkung einer nachfolgenden Bestrahlung mit Hellrot steigert. Eine Vorbestrahlung mit Hellrot hingegen reduziert die Wirksamkeit einer nachfolgenden Bestrahlung mit Dunkelrot (Tabelle 1). Die 48 St nach Beginn des Bestrahlungsprogramms vorhandene Menge an Anthocyan wurde als ein Maß für die Wirksamkeit der Sukzedanbestrahlungen angesehen. — In der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe kinetischer Studien gezeigt, daß ein spezifischer Effekt der Dunkelrot-Vorbestrahlung nicht existiert. Der apparente Effekt ist darauf zurückzuführen, daß das zuerst gegebene Dunkelrot die lag-Phase für das nachfolgende Hellrot eliminiert. — Der Effekt, daß eine Hellrot-Vorbestrahlung die Wirkung von nachfolgendem Dunkelrot stark reduziert, ist hingegen real. Dieser Effekt muß auf einen Verlust an Phytochrom zurückgeführt werden.

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Kinetical studies to interpret the effects of succedaneous irradiations with red and far-red on photomorphogenesis (anthocyanin synthesis in mustard seedlings, Sinapis alba L.)

Summary In a previous paper (Bertsch and Mohr, 1965) we reported that in light-induced anthocyanin synthesis of the mustard seedling (Sinapis alba L.) a preirradiation with far-red light increases the effectiveness of a following irradiation with red light, whereas a preirradiation with red reduces the effectiveness of a following irradiation with far-red (Table 1). The amount of anthocyanin present 48 hours after the onset of the irradiation programme was taken as a gauge for the effectiveness of the irradiation with succedaneous red and far-red (and vice versa).In the present paper it is shown—using detailed kinetical studies (Fig. 1 and 2) —that a specific potentiating effect of the preceding far-red is not involved. The apparent effect is due to the fact that the preceding far-red eliminates the lag-phase for the following red (Fig. 1). — On the other hand, the depressing effect of red light preceding far-red is very real. This latter effect must be attributed to a loss of phytochrome.We demonstrate in the present paper that the effects of succedaneous red and far-red irradiations can be attributed altogether to phytochrome if several assumptions concerning the stability of phytochrome 730 (Hartmann, 1966; Wagner and Mohr, 1966) are made. These assumptions seem to be well justified. — In any case our kinetical studies have revealed no data which indicate that in red or far-red light we have to deal with anything else except phytochrome.

     

Photocontrol of anthocyanin formation in turnip seedlings

Summary The participation of the red/far-red reversible reaction of phytochrome in the control of anthocyanin formation in turnip seedlings has been demonstrated. A brief exposure to red light following a preliminary irradiation period in blue, increased anthocyanin content compared with blue alone; this effect was reversed by a subsequent short exposure to far-red. The sensitivity to red light was largely restricted to 24 hours old seedlings when grown in water at 25°C. Sensitivity was restored in older seedlings when they were grown in phenylalanine and kept in high temperature (35°C) for several hours before light was given; under these conditions, the phytochrome effect was greater in 48 hours old than in 24 hours old seedlings. In the youngest seedlings the largest increase occurred when red followed a preliminary blue exposure of at least 12 hours; in older seedlings the maximum response to red was almost attained after only 4 hours of blue light. Hypocotyl elongation was shown to be hardly affected by the reversible reaction of phytochrome. Possible reasons for these changes in sensitivity to phytochrome are discussed.

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Zusammenfassung Die Beteiligung des reversiblen Hellrot-Dunkelrot-Pigmentsystems Phytochrom wurde bei der Kontrolle der Anthocyansynthese in Keimlingen von Brassica rapa nachgewiesen. Durch kurze Hellrotbestrahlung wird der Anthocyangehalt gegenüber dem der vorausgehenden Bestrahlung mit Blaulicht erhöht. Dieser Effekt wird durch eine nachfolgende kurze Bestrahlung mit Dunkelrot wieder mehr oder weniger aufgehoben. Die Empfindlichkeit gegen Rotlicht ist weitgehend auf 24 Std alte, in Wasser gewachsene Keimlinge beschränkt. Die Empfindlichkeit konnte in älteren Keimlingen wieder hergestellt werden, wenn diese in Phenylalanin aufgezogen und mehrere Stunden vor der Bestrahlung bei hoher Temperatur (35°C) gehalten wurden. Unter diesen Bedingungen war der Phytochrom-Effekt in 48 Std alten Keimlingen größer als in 24 Std alten Keimlingen. In den jüngsten Keimpflanzen wurde die größte Zunahme durch Hellrot erzielt, wenn wenigstens 12 Std mit Blaulicht vorbestrahlt worden war. In älteren Keimlingen wurde die maximale Hellrotwirkung schon nach etwa vierstündiger Vorbelichtung erreicht. Das Hypokotylwachstum war durch das Phytochromsystem kaum beeinflußbar. Mögliche Gründe für die Veränderungen in der Phytochrom-Empfindlichkeit werden diskutiert.

     

Photocontrol of anthocyanin formation in turnip seedlings

Summary The substitution of red or blue light for the first six hours of prolonged irradiation with far-red light reduced anthocyanin formation by about 60%; red or far-red light similarly substituted for blue light had little effect. It is concluded that the effects of prolonged irradiation with blue and far-red depend, in part at least, on different photoreceptors.The effects of pre-treatment with red or blue light also occurred when only short exposures to light were given, and were reversed by immediate brief exposures to far-red. The depressing effect of a short pre-irradiation treatment was largely prevented if seedlings were kept at low temperature or in an atmosphere of nitrogen in the dark period before transfer to the prolonged far-red treatment. The effect of the pre-irradiation treatment is attributed to enzymatic destruction of phytochrome following conversion to the P _FR form, and it is suggested that anthocyanin synthesis in far-red light largely depends on phytochrome, possibly due to the maintenance of a low level of P _FR in the tissue by the absorption tail of P _R in the far-red.A pre-irradiation treatment with red also decreased the inhibitory effect of far-red on hypocotyl elongation but did not change the response to blue light.

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Zusammenfassung Die Anthocyanbildung war im langfristig gegebenen Dunkelrot bis zu etwa 60% reduziert, wenn die ersten 6 Std durch hellrote oder blaue Bestrahlung ersetzt wurden; Hellrot oder Dunkelrot in gleicher Weise im Dauerblaulicht substituiert waren praktisch wirkungslos. Daraus wird geschlossen, daß der Effekt einer Dauerbestrahlung mit Blau und Dunkelrot zum Teil jedenfalls, auf verschiedene Photorezeptoren zurückzuführen ist.Der Effekt einer Vorbehandlung mit hellrotem oder blauem Licht trat auch dann auf, wenn nur kurzfristige Bestrahlungen gegeben wurden und konnte durch unmittelbar nachfolgende kurze Dunkelrot-Belichtung wieder aufgehoben werden. Die Hemmung durch kurzfristige Vorbestrahlung konnte weitgehend verhindert werden, wenn die Keimlinge während der Dunkelperiode, vor der Übertragung in Dauerdunkelrot, bei tiefer Temperatur oder unter Stickstoff gehalten wurden. Der Vorbelichtungseffekt wird auf die enzymatische Destruktion von Phytochrom, nach der Umwandlung in die P _FR -Form, zurückgeführt und es wird vermutet, daß die Anthocyansynthese im Dauerdunkelrot weitgehend phytochromabhängig ist, wahrscheinlich durch die Aufrechterhaltung eines niedrigen P _FR Niveaus im Gewebe infolge der schwachen Absorption von P _R im Dunkelrot.Eine Vorbelichtung mit Hellrot verringerte ebenfalls die hemmende Wirkung von Dunkelrot auf das Hypokotylwachstum, war jedoch ohne Einfluß im Blaulicht.

     

Ein Beitrag zur Interpretation der Dunkelrotbande der Hochenergiereaktion bei der Photomorphogenese (Lichtabhängige Anthocyansynthese bei Senfkeimlingen,Sinapis alba L.)

Zusammenfassung Die Anthocyansynthese des Senfkeimlings (Sinapis alba L.) wird über das Phytochrom und eine hypothetische Hochenergiereaktion (=HER) reguliert (Mohr 1957). Das Wirkungsspektrum der HER zeigt Gipfel im Dunkelrot und im Blau.Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Frage, ob wenigstens die dunkelrote Wirkungsbande der HER auf der Basis des Phytochroms zu deuten sei. Die Resultate (Wirkungsspektrum der HER mit Hellrot-Hintergrund, Intensitäts-Effekt-Kurven, Zeit-Effekt-Kurven) schließen eine befriedigende Deutung auf der Basis der momentan akzeptierten Theorie des Phytochroms aus.Eine längere Vorbestrahlung mit Dunkelrot erhöht die Wirksamkeit einer kurzen Hellrot-Bestrahlung. Eine Vorbestrahlung mit Hellrot hingegen erniedrigt die Empfindlichkeit des Systems für Dunkelrot. Auch die Deutung dieser Daten erfordert eine Modifikation der Theorie des Phytochroms. Im Anschluß an eine diesbezügliche Hypothese von Hartmann (1965) für die HER des Lactuca sativa-Keimlings wird die Annahme gemacht, daß zumindest die dunkelrote Wirkungsbande der HER auf der Basis des Phytochromsystems gedeutet werden kann, falls die in vivo-Destruktion von P₇₃₀ in die Theorie einbezogen wird. Für eine befriedigende quantitative Theorie der HER des Senfkeimlings auf der Basis einer modifizierten Phytochromtheorie sind aber weitere Daten und Überlegungen erforderlich.

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A contribution to interpret the far-red action band of the high energy reaction of photomorphogenesis (light dependent synthesis of anthocyanin in mustard seedlings, Sinapis alba L.)

Summary Anthocyanin synthesis in mustard seedlings is known to be controlled by phytochrome and by a hypothetical high energy reaction (Mohr 1957). This high energy reaction (=HER) is characterized by an action spectrum with peaks in the far-red and in the blue range of the visible spectrum (Fig. 2). Photosynthesis is not involved (Bertsch and Mohr 1965).The present paper is concerned with the problem of whether at least the far-red action band of the HER could be explained on the basis of phytochrome. It is evident, however, that the action spectrum of the HER elaborated with simultaneous red background irradiation (Fig. 2), the irradiance-response curves (Fig.3) and the timeresponse curves (Fig. 4) are hardly to be explained on the basis of the presently accepted phytochrome theory (e. g. Hendricks 1964).Red light is only slightly effective in anthocyanin synthesis of mustard seedlings when brief exposures to red are used in order to once saturate the photostationary state of phytochrome (Fig.5). If, however, brief exposures to red are preceded by long exposures to far-red, the red is much more effective (Fig.6). Long exposures to far-red increase the sensitivity of the system to red (Table 1). — On the other hand, a pretreatment with long exposures to red will decrease considerably the sensitivity of the system to far-red (Fig. 7, Table 1). These data, too, cannot be understood solely on the basis of the conventional phytochrome theory.It is assumed, following a recent hypothesis by Hartmann (1965) for hypocotyl lengthening in lettuce seedlings (Table 2), that at least the far-red band of action of the HER can eventually be understood on the basis of phytochrome if the in-vivo destruction of phytochrome 730 (Butler 1964) is taken into account. This assumption is supported by recent experiments in which anthocyanin synthesis in the mustard seedling was studied under steady state conditions of irradiation (Mohr, Wagner and Hartmann 1965), but more data and more reasoning will be required before the explanation of the HER on the basis of phytochrome will be satisfactorily established.

     

Photocontrol of anthocyanin synthesis in turnip seedlings

Summary Separation of hypocotyls and cotyledons of turnip seedlings (Brassica rapa) reduced the yield of anthocyanin from the former. Feeding with a combination of phenylalanine, acetate and glucose (PAG) considerably increased anthocyanin synthesis in these excised hypocotyls. In blue light the yield equalled that of the controls with cotyledons attached but, in far-red, the maximum obtained was never more than 55% of the controls.A long pre-treatment with red light markedly reduced anthocyanin formation in far-red. In young seedlings (presumed to be still capable of de novo phytochrome synthesis) this effect could largely be overcome by feeding with the same phenylalanine-acetate-glucose medium used with isolated hypocotyls but, in older seedlings, feeding did not prevent the effect of pre-irradiation with red light. It is concluded that red light not only destroys phytochrome but also leads to substrate disappearance.Without feeding pre-irradiation with red did not materially affect the yield from blue light; the addition of the phenylalanine-acetate-glucose mixture caused a significant increase compared with treatments without pre-red in both older and younger seedlings, particularly in the hypocotyl. The blue sensitive system thus appears to be independent of phytochrome destruction.Feeding also increased yields in red light. In water 72 hours red was no more effective than 24 hours: with PAG the longer irradiation period resulted in a considerably increased yield, especially in younger seedlings. The low yields in red light thus appear to result partly from substrate deficiency.

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Zusammenfassung Durch Entfernung der Kotyledonen wird die Anthocyansynthese in den Hypokotylen von Rübenkeimlingen (Brassica rapa) stark herabgesetzt. Mit einem Stoffgemisch aus Phenylalanin, Acetat und Glucose (PAG) können solche isolierten Hypokotyle jedoch eine beträchtliche Menge Anthocyan synthetisieren. In Blaulicht wurden damit Werte in Höhe der Kontrollen (Kotyledonen nicht entfernt) erzielt, aber in Dunkelrot betrug das Maximum nie mehr als etwa 55% der Kontrollen.Eine lange Vorbestrahlung mit Rot reduzierte die Anthocyanbildung in Dunkelrot. In jungen Keimlingen (die vermutlich noch zu einer Neusynthese von Phytochrom befähigt sind) konnte dieser Effekt weitgehend aufgehoben werden, wenn Phenylalanin, Glucose und Acetat zugesetzt wurden. In älteren Keimlingen gelang dies jedoch nicht mehr. Daraus wird geschlossen, daß Rotlicht nicht nur eine Destruktion von Phytochrom, sondern auch ein Verschwinden von Substrat bewirkt.Bei in Wasser belassenen Keimlingen war eine Vorbestrahlung mit Rot praktisch ohne Einfluß auf die Anthocyansynthese in Blaulicht. Der Zusatz der Phenylalanin-Glucose-Acetat-Mischung bewirkte jedoch, besonders im Hypokotyl, einen signifikanten Anstieg des Anthocyangehaltes im Vergleich mit nicht vorbestrahlten Kontrollen, und zwar in jungen und älteren Keimlingen. Das Blau-sensitive System erscheint daher unabhängig von der Destruktion des Phytochroms zu sein. Auch in Rotlicht konnten die Erträge durch Stoffzufuhr gesteigert werden. In Wasser waren 72 Std Rot nicht wirksamer als 24 Std. Zusatz von PAG erhöhte aber den Effekt der langen Bestrahlungsdauer, besonders in jungen Keimlingen. Die niedrigen Erträge in Rotlicht scheinen daher teilweise aus einem Substratmangel zu resultieren.

     

Die Steigerung der durch Phytochrom bewirkten Anthocyansynthese des Senfkeimlings (Sinapis alba L.) durch Chloramphenicol

Zusammenfassung Chloramphenicol (CAP) steigert in einem gewissen Konzentrationsbereich (etwa 20–40 g/ml) die durch Dunkelrot (DR) ausgelöste Anthocyansynthese des Senfkeimlings. Die lag-Phase sowie der Zeitpunkt der Beendigung der Anthocyansynthese werden durch das Antibioticum nicht beeinflußt. Mit und ohne CAP beobachtet man bei allen untersuchten DR-Intensitäten eine konstante Akkumulationsrate an Anthocyan über einen Zeitraum von mindestens 24 Std. —Die Steigerung der Akkumulationsrate durch CAP (20 g/ml) liegt stets im Bereich von 25%, auch wenn die DR-Intensität auf die Hälfte oder ein Viertel gesenkt wird (Wirkung des CAP=25% · Wirkung des DR). Man kann daraus formal schließen, daß CAP und DR unabhängig voneinander die Anthocyansynthese beeinflussen. Molekular läßt sich der Sachverhalt folgendermaßen deuten: CAP hemmt bei einer Konzentration von 20 g/ml die Proteinsynthese der Plastiden. Dadurch wird der Phenylalanin-pool in den Kotyledonen erhöht. Da diese geringe CAP-Konzentration die cytoplasmatische Proteinsynthese noch nicht hemmt, kann die Anthocyansynthese ungestört ablaufen. Da Phenylalanin als eine Vorstufe der Flavonoidsynthese fungiert, führt das erhöhte Angebot an dieser Substanz zu einer Steigerung der Anthocyansynthese.

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The increase of phytochrome-mediated anthocyanin synthesis in the mustard seedling (Sinapis alba L.) by chloramphenicol

Summary Chloramphenicol (CAP) within a certain range of concentration (about 20–30g/ml) increases the rate of far-red mediated anthocyanin accumulation in the mustard seedling (Sinapis alba L.) (Fig. 1). The lag-phase after the onset of far-red and the time of termination of anthocyanin synthesis are not influenced by the presence of the antibiotic (Fig. 2). With and without CAP we observe a constant rate of anthocyanin accumulation over a period of at least 24 hours after the lag-phase at all far-red intensities investigated (Fig. 2). The percentage increase of the rate of anthocyanin accumulation which is due to CAP (20 g/ml) is independent of the far-red intensity applied and always amounts to about 25% (Table). Formally one can conclude that CAP and far-red seem to act as two independent factors in a multiplicative system. On the molecular level the observations can possibly be explained as follows: CAP at a concentration of 20 g/ml inhibits protein synthesis of the plastids. This inhibition leads to an increase of the pool of phenylalanine in the cotyledons. Because the small concentration of CAP does not interfere with protein synthesis (enzyme synthesis) in the cytoplasm, far-red mediated anthocyanin synthesis can proceed normally. Since phenylalanine acts as a precursor of flavonoids the increased pool of this substance will lead to an increase in the rate of anthocyanin accumulation.

     

Herkunftsversuche für Zwecke der Forstpflanzenzüchtung,erläutert am Beispiel zweier Modellversuche

Zusammenfassung Die älteren Herkunftsversuche hatten das Ziel, das genetische Variationsmuster der Baumarten zu beschreiben (wirtschaftliche Zielsetzung) und durch dessen Abhängigkeiten von der Umwelt die Wirksamkeit der natürlichen Auslese zu zeigen (genökologische Zielsetzung). Gelegentlich werden auch taxonomische Fragen mit bearbeitet. Als bester Plan für die Stichprobenentnahme von Material für solche Versuche kann Probenentnahme entlang von transsects angesehen werden. Eine Kombination von Labor-, Baumschul- und Feldversuchen ermöglicht Prüfung auch umfangreichen Versuchsmaterials, wie es bei hinreichend dichter Probenahme und großem Verbreitungsgebiet der Baumart notwendigerweise anfällt.Von Herkunftsversuchen, die als Grundlage für Züchtungsprogramme dienen sollen, müssen auch Informationen über die genetische Variation und Kovariation innerhalb der Herkünfte gefordert werden. Bei geeigneter Versuchsanordnung können dann nicht nur Informationen über die Wirksamkeit der natürlichen Auslese überhaupt, sondern auch über das Zusammenspiel von Umweltvariation und genetischen Prozessen in den Populationen gewonnen werden. Art und Ausmaß der genetischen Variation und Kovariation in den Herkünften, Feststellung von Art, Richtung und Intensität der natürlichen Auslese, Bedeutung von Zufälligkeiten für die Differenzierung von Herkünften sowie der Grad der Koadaptation beim Vergleich entfernterer Herkünfte stellen die Populationsparameter dar, an denen der Forstpflanzenzüchter interessiert ist, wenn er die Erfolgsaussicht bestimmter Phasen eines Züchtungsprogramms einschätzen will.Zur Erläuterung wurden Ergebnisse zweier Herkunftsversuche mit Birken verwendet. Es wird darauf hingewiesen, daß es notwendig ist, Modelle und Verfahren zu entwickeln, die für die Verhältnisse in den Waldbaumpopulationen passen und den Schwierigkeiten beim Experimentieren mit Bäumen Rechnung tragen.Mit 4 Abbildungen     

Über den Einfluss der Bewegungsrichtung der Basilarmembran auf die Ausbildung der Cochlea-Potentiale von Strix varia (Barton) und Melopsittacus undulatus (Shaw)

Zusammenfassung Die vom runden Fenster abgeleiteten Cochlea-Potentiale von Barred Owl (Strix varia) und Wellensittich (Melopsittacus undulatus) werden in einer ursprünglich für Säuger entwickelten Apparatur untersucht. Verbesserungen der schon früher erarbeiteten präparativen Technik für Kleinvögel werden angegeben.Die Cochlea-Potentiale der Eule werden in ihrer Abhängigkeit von Intensität, Dauer und Polarität (Phase) eines ursprünglich rechteckigen Reizimpulses dargestellt. Nur die Stärke des Klicks hat einen wesentlichen Einfluß auf ihre Ausbildung; dies stimmt mit den Beobachtungen an Säugern überein.Nur die Mikrophon-Komponente der elektrischen Schwankungen im Innenohr des Wellensittichs verhält sich wie bei Eule und Säuger. Die auf die Entladungen von Nervenzellen zurückgeführte Komponente N₁ zeigt eine gründlich verschiedene Empfindlichkeit für die Dauer und die Phase des Reizes. Ähnliche Verhältnisse scheinen nach älteren Untersuchungen bei der Taube zu bestehen.In der Diskussion werden die Unterschiede zwischen Sittich (und Taube) einerseits, Eule (und Säuger) andererseits in Parallele zur Größenentwicklung von Cochlea und Fußplatte des Gehörknöchelchens gesetzt.Zur Erklärung der Empfindlichkeit der nervösen Entladungen für die sich mit der Reizdauer und -phase ändernde Bewegungsweise der Basilarmembran wird angenommen, daß die Verlagerung der Haarzellen zum ovalen Fenster erregend, in entgegengesetzter Richtung hemmend wirkt. Bei kurzen Reizen tritt Interferenz beider Wirkungen auf.Ermöglicht durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen am Duodenalepithel der weissen Maus (Mus musculus)

Zusammenfassung Zur mikroskopischen Untersuchung gelangte lebensfrisehes sowie unfixiert und fixiert geschnittenes Material aus dem Duodenum der weißen Maus.Kurzdauernde Instillation von Acridinorangelösung (110000/60 sec) in das Duodenum führt zum Auftreten zahlreicher intensiv rot fluoreszierender Granula unterschiedlicher Größe besonders im apikalen Abschnitt der Darmepithelzelle. Die Entstehung der roten Granula ist an die Vitalität der Zellen gebunden; durch die Technik zur Herstellung unfixierter Gewebeschnitte im Kryostaten werden die roten Granula schon zum Verschwinden gebracht.Als Zellgifte bekannte Chemikalien (Kaliumcyanid, Natriumfluorid, Malonsäure, Monojodessigsäure) führen zu einer Abschwächung der Granulabildung; Quecksilberverbindungen hemmen die Granulabildung vollkommen (HgCl₂ in einer Konzentration von 10^-3 mol).Aus den vorliegenden Befunden kann geschlossen werden, daß die Ausbildung der roten Granula in lebenden Epithelzellen Ausdruck einer Ferment-Tätigkeit ist. Aus der starken Beeinflußbarkeit des Vorganges durch Quecksilbersalze läßt sich ableiten, daß es sich dabei um Fermente handelt, die in ihrem Molekül eine SHGruppe aufweisen.Die Orte der roten Granula fallen in Darmepithelzellen nicht mit Orten höherer Ribonukleotidkonzentration zusammen, wie z. B. in Nervenzellen.Die Grünfluoreszenz einer Epithelzelle kann in Verbindung mit den in ihr auftretenden roten Granula bei Acridinorangefärbung als Ausdruck ungeschädigter Vitalität gedeutet werden. Rote Granula, die durch Blaulichtbestrahlung nur sehr langsam oder gar nicht in ihrer Floureszenzfarbe beeinträchtigt werden, wie z. B. Mastzellengranula oder Krinomgranula, lassen sich mit diesen Granula nicht vergleichen.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Beiträge zum Sterilitäts- und Befruchtungsproblem von Rhoeo discolor

Zusammenfassung Während des Meioseablaufs in den Embryosackmutterzellen von Rhoeo discolor ist die Chromosomenkonfiguration in der Metaphase I fast immer non-disjunctional, und zwar äqual oder inäqual. Infolgedessen entstehen unbalancierte Genome; trotzdem werden funktions- und lebensfähige Gametophyten gebildet. Unabhängig von der Chromosomenkonfiguration degenerieren 75% der Dyadenzellen und nur 25% entwickeln normale Embryosäcke. Die Letalität wird teils durch einen haplophasischen Letalfaktor, teils durch physiologische Faktoren verursacht.Der Vergleich zwischen den Verhältnissen in Mikro- und Makrosporangien ergibt, daß die Sterilität in beiden ungefähr gleich groß ist. Entgegen den bisher geäußerten Auffassungen wird die Pollensterilität vermutlich nicht durch Non-disjunction hervorgerufen; sie dürfte vielmehr auf die Wirkung eines Letalfaktors und Störungen im Zusammenhang mit der Kettenbildung beruhen.Die Embryonen entstehen aus der befruchteten Eizelle und nicht apomiktisch. Welche Struktur die zur Befruchtung kommenden Komplexe haben, konnte nicht eindeutig geklärt werden, doch wird angenommen, daß eine gerichtete Befruchtung erfolgt, indem die Spermazellen die zum normalen diploiden Satz fehlenden Chromosomen in die Zygote einführen.     

Kinetische Studien zur Phytochrominduzierten Proteinsynthese

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde geprüft, wie P₇₃₀, das aktive Phytochrom, den Proteinstoffwechsel in den Kotyledonen des Senfkeimlings (Sinapis alba L.) beeinflußt. Die Daten zur Kinetik des Proteingehalts im Dunkeln und im Dunkelrot, die Daten über die Inkorporation von Radioaktivität in die Proteinfraktion nach Applikation von ¹⁴C-Leucin (U) und die histochemischen Befunde von Häcker (1966) erlauben den Schluß, daß P₇₃₀ eine starke Proteinsynthese (Enzymund Strukturprotein) in den Kotyledonen bewirkt. Dies wird als eine Stütze für die Auffassung angesehen, daß P₇₃₀ in den Kotyledonen in erster Linie über eine differentielle Genaktivierung wirksam wird.

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Kinetical studies on phytochrome-induced protein synthesis

Summary Phytochrome control of protein metabolism has been analyzed in the cotyledons of the mustard seedling (Sinapis alba L.) which can be regarded as being representative of dicotyledonous seedlings. A mustard seedling is a closed system for nitrogen under our experimental conditions. Fig. 2 shows the kinetics of protein content in the cotyledons of the mustard seedling in darkness and under the influence of continuous far-red irradiation, i.e. under the influence of a low but virtually constant concentration of phytochrome 730. —In order to understand these two curves it must be realized that the cotyledons of the mustard seedling contain much storage protein which will be degraded during the development of the seedling. The resulting amino acids are either translocated to other parts of the seedling or used within the cotyledons for the synthesis of enzymes and structural protein. —Histochemical studies have shown (Häcker, 1966) that under the influence of far-red light the degradation of storage protein in the cotyledons is enhanced; at the same time, however, phytochrome 730 stimulates a strong de novo synthesis of structural and enzyme protein in the cotyledons. —This interpretation of the data on protein content is supported by evidence of the phytochrome-enhanced incorporation of ¹⁴C into the protein fraction after an application of ¹⁴C-Leucine (U) (Figs. 5, 6). — All present findings on phytochrome-controlled protein synthesis agree with the hypothesis that phytochrome 730 exerts its function through a differential gene activation (Mohr, 1966b).

     

Die Wirkung von Phytochrom und Actinomycin D auf die Chlorophyll a-Synthese von Senfkeimlingen (Sinapis alba L.)

Zusammenfassung Eine Vorbestrahlung der etiolierten Senfkeimlinge mit 4 Std Dunkelrot bewirkt eine Steigerung der Chlorophyll a-Synthese im Weißlicht. — Andererseits wird die Chlorophyll a-Synthese bereits durch relativ niedrige Actinomycin D-Konzentrationen gehemmt oder verzögert. — Die hemmende Wirkung von Actinomycin D ist — ausgedrückt in Prozent Hemmung — mit und ohne Vorbelichtung genau dieselbe. Auch die übrigen Daten deuten darauf hin, daß Actinomycin D nicht auf die Protochlorophyllsynthese als solche wirkt, sondern vielmehr die Synthese bestimmter Strukturproteine in den Plastiden beeinträchtigt. —Die Daten der Arbeit werden genphysiologisch gedeutet. Der wesentliche Punkt dabei ist, daß aktive Gene (z.B. jene, welche die Enzyme der bekanntlich auch im Dunkeln ablaufenden Protochlorophyllsynthese codieren) relativ unempfindlich gegenüber Actinomycin D sind; potentiell aktive Gene hingegen (z.B. jene, die einige nur im Licht entstehende spezifische Strukturproteine der Plastiden codieren) scheinen sehr viel empfindlicher gegenüber Actinomycin D zu sein. Diese Schlüsse stehen im Einklang mit einer früher geäußerten Hypothese (Lange und Mohr, 1965) und mit den Daten von Schopfer (1966) über die Regulation der Ascorbatsynthese im Senfkeimling durch Phytochrom und Actinomycin D.

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The action of phytochrome and actinomycin D on chlorophyll a formation in mustard seedlings (Sinapis alba L.)

Summary In the mustard seedling chlorophyll a synthesis under white light is enhanced by a pretreatment with far-red which maintains a low but virtually stationary concentration of active phytochrome (=P₇₃₀) (Fig. 1) during the period of irradiation (4 hours). — On the other hand chlorophyll a synthesis is inhibited or delayed by relatively low concentrations of Actinomycin D(=Act) (Fig. 2)The inhibitory action of Act (on a percent basis) is exactly the same with and without a far-red pre-irradiation (Fig. 3). Act in relatively low doses (5 or 10 g/ml) greatly extends the lag-phase of chlorophyll synthesis; however, these doses do not influence the effect of the far-red pretreatment on the rate of chlorophyll synthesis when it finally takes place (Fig.4,5,6). The data presented in this paper indicate that Act does not inhibit protochlorophyll synthesis as such; we have rather to conclude that Act inhibits the de novo synthesis of some specific structural proteins which are prerequisites of chlorophyll accumulation and maintenance in the plastids (Table 1). Synthesis of these structural proteins seems to be under the control of phytochrome too.It is concluded that those genes which are already in function are relatively resistant to Act (e. g. those genes which are needed for protochlorophyll synthesis) whereas potentially active genes (e. g. those which code some specific structural proteins of the plastids) are very sensitive to Act. —A similar conclusion has been reached in an earlier paper in connection with phytochrome-induced antocyanin synthesis (Lange and Mohr, 1965). Our argumentation is further supported by Schopfer's data on control of ascorbate synthesis in the mustard seedling by phytochrome and Act (Schopfer, 1966).

     

Der eilegeapparat der odonaten

Zusammenfassung Der Eilegeapparat mit drei Paar Gonapophysen wind als der ursprünglichste angesehen und vollständiger Eilegeapparat genannt; alle Typen mit weniger als drei Gonapophysenpaaren sind von ihm durch Rudimentation abzuleiten und werden als unvollständiger Eilegeapparat zusammengefaßt.Am vollstandigen Eilegeapparat sind seine Teile durch Gelenke und Muskeln beweglich, am unvollstandigen sind sie starr ; Gelenke und Legemuskeln fehlen. Die fur die Eiablage wichtigen Gelenke und Muskeln werden beschrieben.Die Entwicklung des vollstandigen Eilegeapparates erfolgt bei der Larve in der Reihenfolge, daß zuerst die Gon. laterales, hierauf die mediales und zuletzt die anteriores ausgebildet werden. Die Rudimentation des unvollstandigen geschieht in der gleichen Reihenfolge, indem zuerst die Gon. laterales und als letzte die anteriores zurück-gebildet worden.Die Eiablage erfolgt beim vollstandigen Eilegeapparat primär exophytisch durch Ablage auf dem Boden oder endophytisch durch Einstechen in Pflanzengewebe, beim unvollstandigen Eilegeapparat exophytisch durch Ablage in das Wasser.Es wind angenommen, daß die primär exophytische Ablageart die ursprünglichste ist und alle anderen von ihr abzuleiten sind.Die endophytische Ablage entwickelt an den Gonapophysen verschiedene Anpassungen, die exophytische führt zu ihrer Rudimentation.Anpassungen an die endophytische Ablage sind Verkürzung der Gonapophysen, Entwicklung eines Tastapparates (Styli), eines Schneide-apparate (Gon. mediales), einer Legeröhre (Gon. anteriores) und einer Stützkante an den Gon. laterales, Ablage in Gonaphysenstellung, oder am 10. Sternit, Ablage in Sternitstellung.Ablage in Gonapophysenstellung beansprucht die Gon. laterales und führt bei Ablage in ein Substrat von zunehmender Härte - sie erfolgt in extremen Fallen in Baumstämme — zu verschiedenen Modifikationen ; Ablage in Sternitstellung läßt die Gon. laterales unbeansprucht und könnte bei Ablage in ein Substrat von abnehmender Härte — sie erfolgt in extremen Fallen in Schlamm — zu Rudimentation der Gon. laterales und exophytischer Ablage in das Wasser überleiten.Der unvollständige Eilegeapparat zeigt eine große Formenmannigfaltigkeit, die sich aber auf zwei Grundtypen, einem mit zwei Paar Gonapophysen — es fehlen die Gon. laterales — und einem mit einem Gonapophysenpaar, der Scheidenklappe, einem Rudiment der Gon. anteriores, zurückführen lassen.Der Zweigonapophysentypus ist bei verschiedenen Gruppen erhalten; bei den Cordulegasterinae ist er morphologisch einheitlich, was einen Stillstand des Rudimentationsprozesses andeutet, und an eine bestimmte Eiablageart angepaßt; bei den anderen Gruppen ist er morphologisch sehr verschieden, wobei es sich wohl um verschiedene Rudimentationsstufen handelt, und fur die Eiablage funktionslos geworden.Der Scheidenklappentypus findet sich bei den Gomphidae, Corduliidae und Libellulidae. Ursprünglichere Formen zeigen längere, höher entwickelte, kürzere Scheidenklappen. Bei vielen Arten ist die Scheidenk1appe restlos rudimentiert. Ihre Rolle für die Eiablage ist fraglich, vielleicht nur sinnesphysiologischer Art. Mechanisch zu deutende Formen (Spitzhammerbildung) kommen vor und sind gelegentlich mit Eiablage auf dem Boden verbunden, was als Anklänge an eine primär exophytische Ablage gedeutet wird.Bei den Libellulidae werden vereinzelt sekundäre Apparate aus neuen Elementen entwickelt.Die Eizahl ist bei Formen mit vollständigem Eilegeapparat höher als bei Formen mit ,unvollständigem und bei den Corduliidae und Libellulidae am höchsten.Die morphologische Vielfalt der Eilegeapparate ist das Ergebnis von zwei Verhaltensänderungen, dem Üborgang der Imagines zu einer Ablage durch Einstechen in Pflanzengewebe und dem Übergang der Larven zum Leben im Wasser. Diese Änderungen wurden von den einzelnen Gruppen auf verschiedene Weise und in verschiedenem Ausmaße vollzogen und ließen eine Unzahl von morphologischen Typen entstehen.Das Bestreben, die Eier möglichst nahe dem Wasser abzulegen, führte jene Gruppen, die nicht oder nicht zu weit an die Ablage in Pflanzengewebe angepaßt waren, zur Ablage in das Wasser. Diese Ab lageart führte zur Rudimentation der Gonapophysen und ließ möglicherweise neue, der neuen Ablageart angepaßte Apparate entstehen.Die Rudimentation der Gonapophysen ermöglichte eine Erhöhung der Eizahl und führte these Gruppen zur Besiedlung von neuen Lebensräumen und damit zu ihrer heute dominierenden Stellung innerhalb der Ordnung.     

Untersuchungen zur Beurteilung optischer Informationsdarstellung in Mensch-Maschine-Systemen

Zusammenfassung Die Untersuchungen haben gezeigt, daß selbst geringfügige Unterschiede in der Art der Informationsdarstellung (AZS II/AZS III) bei der manuellen Regelung anhand geeigneter Kriterien nachweisbar sind.Als geeignet zur Beurteilung von Anzeigesystemen in M-M-Systemen mit kontinuierlichem Signalangebot haben sich neben der unmittelbaren Beurteilung mit Hilfe des bezogenen Regelfehlers{ie112-01} auch die Zeitverschiebung (Totzeit) zwischen Vorgabe und Nachführsignal sowie der Grad der linearen statistischen Kopplung dieser Signale, ausgedrückt als übertragener Informationsfluß{ie112-02}, erwiesen.Die Kriterien Totzeit{ie112-03} und Transinformationsfluß{ie112-04} ergänzen die Beurteilung eines M-M-Systems anhand des Regelfehlers insofern, als die im geschlossenen System vorhandene Totzeit in bezug zur Stabilität des Systems gebracht werden kann, während mit Hilfe des übertragenen Informationsflusses die Linearität des Systems gemessen wird.Die Beurteilung einer manuellen Mehrgrößenregelung erfolgt am besten anhand der Gesamtaufgabe. Die Untersuchungen zeigen, daß trotz relativ starker Abweichungen der Ergebnisse für die einzelnen zu regelnden Achsen über die Summe aller 3 Achsen in etwa gleiche Leistung erbracht wird. In der informationstheoretischen Beschreibung bedeutet dies, daß der gesamte, über die 3 Achsen bei einer bestimmten VP übertragene Informationsfluß von Versuch zu Versuch in etwa der gleiche ist, während die Beiträge der einzelnen Achsen stark unterschiedlich sein können.Zwischen den Größen Regelfehler{ie112-05} und übertragener Informationsfluß{ie112-06} ergab sich für die gegebenen Versuchsbedingungen ein statistischer Zusammenhang. Danach entspricht einer Abnahme des Regelfehlers eine Zunahme des übertragenen Informationsflusses.Die beschriebenen Untersuchungen haben bewiesen, daß die Leistungsfähigkeit eines M-M-Systems in hohem Maße von der Art der Informationsdarstellung abhängig ist. Im Fall der mehrdimensionalen Regelung konnte gezeigt werden, daß durch geeignete örtliche Zusammenfassung optischer Information in integrierten Anzeigen die Regelungsleistung des Menschen infolge besserer Informationsaufnahme erheblich gesteigert werden kann.

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Manual control in man machine systems with visual displays can be considerably improved by displaying the relevant information in a form, adapted to the abilities of man.By means of simple three dimensional control tasks some possibilities of measuring the performance of man machine systems were examined. The investigations were made for three display systems which differed only in the spatial arrangement and allocation of the displayed symbols. The following criteria were found to be appropriate: relative control error, time lag between input and output signals, transinformation flow.Furthermore, some results concerning the behavior of man, integrated into a multi control system will be mentioned.

     

Experimentelle Untersuchungen über die Resorptionsfähigkeit des Stratum synoviale

Zusammenfassung Unsere Versuche zeigen, daß das Stratum synoviale eine gute Resorptionsfähigkeit besitzt. Eine intraartikulär injizierte wäßrige Lösung wird innerhalb von 20–25 min in die Blutbahn aufgenommen. Durchblutung und Resorption unterliegen den gleichen vegetativ nervösen Regulationen wie in anderen Körpergebieten. Sie können durch eine Entzündung an gelenkfernen Gebieten, reflektorisch durch eine Entzündung der Haut über dem Gelenk, durch örtliche oder intravenöse Injektion von Adrenalin, durch eine Barbituratnarkose und Muskelrelaxantien im Sinne einer Verzögerung beeinflußt werden. Cortison hat am gesunden Stratum synoviale keinen Einfluß auf die Resorption.Jede Entzündung des Stratum synoviale führt über eine Irritation des Endstrombahngebietes zu einer Resorptionsverzögerung, wobei diese von Art und Grad der Entzündung abhängig ist.Bei einem pH von 4,6 und bei Anwendung eines bestimmten Druckes wird die Resorption durch Hyaluronidase über eine verbesserte Diffusion zum Kapillar-system anfänglich gesteigert. Eine sekundär durch Hyaluronidase ausgelöste Entzündung jedoch, die sich in Form von Ödem, Hyperämie, petechialen Blutungen und mäßiger granulozytärer Infiltration manifestiert, verzögert die Resorption, wobei sich aber mit dem Abheilen der Entzündung wieder normale Werte einstellen.Bei einer durch Formalin erzeugten Arthritis findet man eine oberflächliche Koagulationsnekrose der Synovialzellschicht und der in ihr liegenden Gefäße, die vom subsynovialen Gewebe langsam durch Organisation resorbiert wird. In allen Stadien dieser Entzündung, beobachtet vom 1.–12. Tage nach der Injektion, findet man eine beträchtliche, etwa in gleicher Höhe bestehenbleibende Resorptionsverzögerung.Im Vordergrund der allergisch-hyperergischen Arthritis steht eine Gefäßalteration, die 24 Std nach Auslösung der Antigen-Antikörperreaktion zu einer Resorptionssperre führt. Zu diesem Zeitpunkt findet man bei einer hochgradigen, ödematösen Auflockerung des Synovialgewebes Gefäßwandnekrosen und eine massive granulozytäre Infiltration. Die Synovialzellschicht ist völlig abgeschilfert. Mit dem Abheilen der Entzündung nähern sich auch die Resorptionswerte wieder der Norm.Aus den Versuchen wird der Schluß gezogen, daß im Mittelpunkt einer Gelenkerkrankung eine Alteration des Stratum synoviale stehen muß, die über eine Änderung der Sekretion bzw. Resorption zu Funktionsstörungen im Gelenk führt.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Natürliche pflanzliche Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer und ihr möglicher Wirkungsmechanismus

Zusammenfassung Unter Berücksichtigung eigener, zum Teil noch unveröffentlichter Arbeiten werden unsere heutigen Kenntnisse über die natürlichen pflanzlichen Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer kritisch zusammengefaßt.Ein besonderes Interesse besitzen in diesem Zusammenhang die inSolanum- undLycopersicon-Arten vorkommenden Alkaloidglykoside. Einige dieser Alkaloide wirken abschreckend auf die Larven des Kartoffelkäfers, so z. B. Tomatin, Demissin, zwei Alkaloidtetroside ausS. polyadenium und der Wildkartoffelserie derAcaulia, eindulcamara-Alkaloid sowie die inS. chacoense aufgefundenen Leptine. Andere wiederum, wie z. B. -Solanin, -Chaconin, Solasonin und Solamargin, besitzen diese Schutzwirkung nicht.Untersuchungen, die zur Klärung der Beziehungen zwischen der chemischen Konstitution dieser Alkaloide und ihrer Kartoffelkäferwirksamkeit durchgeführt wurden, deuten darauf hin, daß die speziellen konstitutionellen Verschiedenheiten nur indirekt, die durch diese bedingte Veränderung der biophysikalischen Eigenschaften jedoch direkt für die unterschiedliche Wirksamkeit verantwortlich zu machen sind. Durch die konstitutionellen Besonderheiten der wirksamen Alkaloidglykoside wird die Polarität der Moleküle wesentlich vergrößert, und zwar sowohl durch die Tetrasaccharidkomponente im Vergleich zur Trisaccharidkomponente als auch durch den Xylose-Anteil und das gesättigte Aglykon im Vergleich zu dem Rhamnose-Anteil und dem ungesättigten Aglykon.Die erhöhte Polarität der wirksamen Alkaloide findet ihren Ausdruck in einer vergrößerten Affinität dieser Alkaloide zu den Sterinen. Es bilden sich — so ähnlich wie mit dem Steroidsaponin Digitonin — Molekülverbindungen, wodurch die für das Insekt essentiellen Phytosterine blockiert zu werden scheinen.Wie die Saponine, so sind auch die verwandtenSolanum-Alkaloidglykoside oberflächenaktiv, und zwar tritt diese Eigenschaft bei den larvenwirksamen Alkaloiden auf Grund der erhöhten Polarität ihrer Moleküle stärker in Erscheinung als bei den unwirksamen Alkaloiden. Wir vermuten, daß im Zusammenhang mit einer derartigen extremen Veränderung der Oberflächenspannungsverhältnisse durch biophysikalische Beeinflussung der Permeabilitäts- und weiterer zellphysiologischer Vorgänge eine geschmackliche Vergällung des Futters für die Larven des Kartoffelkäfers bewirkt wird.Mit 3 TextabbildungenErweiterte Wiedergabe zweier Vorträge, die anläßlich der Intern. wiss. Konferenz über das Kartoffelkäferproblem in Moskau-Leningrad am 26. 10. 1956 und des Symposiums Insect and Foodplant in Wageningen (Holland) am 27. 5. 1957 gehalten wurden.     

Ontogenese und topographische Histochemie der Bernsteinsäuredehydrogenase in der Leber einiger nager

Zusammenfassung Histochemische Untersuchungen über die Verteilung der Bernsteinsäuredehydrogenase (SDH) im Leberparenchym einiger Nager haben gezeigt, daß die Fermentkonzentration während der Fetalperiode sehr gering ist und nach der Geburt innerhalb weniger Wochen auf Werte ansteigt, die denen erwachsener Tiere entsprechen.Das Muster der Fermentverteilung stimmt bei allen untersuchten Arten (Kaninchen, Ratte, Meerschweinchen) grundsätzlich überein und variiert lediglich mit der Läppchengliederung der betreffenden Art. Die Fermentkonzentration ist stets in jenen Parenchymarealen am größten, die terminalen und präterminalen Pfortader- und Leberarterienästen anliegen; von dort sinkt sie in Richtung auf die Zentral- und Sublobularvenen relativ stark ab. Infolge des Kontrastes zwischen fermentreichen periportalen und fermentarmen perivenösen Parenchymbezirken tritt die artspezifische Läppchengliederung deutlich hervor.Auf Grund der histochemischen Befunde ist jener Parenchymanteil als Bau- und Funktionselement des Organs anzusehen, der vom gleichen terminalen Pfortader- und Leberarterienast gespeist und durch die Zentralvenen der umliegenden Läppchen drainiert wird. Dieser Parenchymteil entspricht dem sog. portalen Läppchen nach Mall (1953) oder dem Acinus nach Rappaport (1959). Das Muster von Parenchymschäden stimmt mit dem Muster der Fermentverteilung grundsätzlich überein und wird offenbar von der Gliederung der terminalen Strombahn bestimmt.Nach den vorliegenden histochemischen und mikrochemischen Befunden ist eindeutig erwiesen, daß der Stoffbestand und damit die Funktion der einzelnen Parenchymareale planmäßig mit deren Standort innerhalb der Läppchen variiert. Die funktionelle Heterotopie der Leber (Zeiger 1952) ist damit auch histo- und mikrochemisch belegt. Das lenkende Prinzip, das der histochemischen Stoffverteilung zugrunde liegt und die Folgerungen, die sich aus den neueren Befunden für das Verständnis der funktionellen Gliederung des Organparenchyms ergeben, werden an Hand des Schrifttums und der eigenen Befunde diskutiert.     

Blütenbildung durch tierische Zusatznahrung und andere Faktoren beiUtricularia exoleta R. Braun

Zusammenfassung Zur Angleichung an die Verhältnisse am natürlichen Standort wurden absolute Reinkulturen vonUtricularia exoleta in mineralischer Nährlösung mit toten Daphnien gefüttert, die vorher im Autoklav sterilisiert worden waren.Während die Pflanzen in der Mineralsalzlösung ohne Zusatz rein vegetativ blieben, bildeten sie in den gefütterten Kulturen Blüten.Man darf daher annehmen, daß der Sinn der Insectivorie fürUtricularia exoleta auch am natürlichen Standort der ist, der Pflanze durch Stoffe aus den Beutetieren das Blühen zu ermöglichen. Es handelt sich also nicht um entbehrliche Zusatznahrung, sondern der Tierfang ist unentbehrlich für das Zustandekommen des vollständigen Entwicklungsablaufs der Pflanze.Der gleiche Effekt wurde auch durchDekokt aus Daphnien erzielt und—in Bestätigung von E. u.O. Pringsheim — durch Pepton-Fleischextrakt.Die beste Tageslänge für das Blühen vonUtricularia exoleta sind 11 Std. Zusatz von Gibberellin (1/10000 und 1/100000 Mol) wirkte nicht blühauslösend.Mit 5 Textabbildungen.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Studien zum Gestaltwandel der Bakterien

Zusammenfassung Unter dem Einfluß von 14% Magnesiumsulfat wurden bei einem Vertreter der Achromobacteriaceae durch Hemmung des Längenwachstums und simultan erfolgende Teilungen kokkoide Zellen ausgebildet. Diese Kokkenformen vermehrten sich entsprechend den Sarcinen mit zwei senkrecht aufeinander stehenden Teilungsachsen. Der Prozentsatz der so gebildeten Kokkentetraden betrug 96, eine Abhängigkeit der Bildung vom Alter der Kultur bestand nicht. Eine anfängliche Wachstumsverzögerung verschwand nach mehreren Passagen auf Magnesiumsulfat-Agar, diese Adaptation hatte jedoch keinen Einfluß auf den Prozentsatz der typisch veränderten Zellen.Die Weiterzüchtung der Kokkenform auf dem Versuchssubstrat gelang leicht. Die Rückwandlung auf normalem Medium erfolgte durch eine Längenzunahme der kokkoiden Zellen bis zu typischen Stäbchen und Kurzstäbchen, die sich ohne Rückfall durch normale Querteilungen vermehrten.Die Wirkungsweise des Magnesiumsulfats wurde so gedeutet, daß allein das für Längenwachstum verantwortliche Prinzip reversibel geschädigt wird.Die Bildung sarcinaähnlicher Wuchsformen wurde durch die empirisch gesicherte Tatsacheerklärt, daß bei Bakterien eine Teilungimmer senkrecht zur Längsachse eintritt. Die bei dem Versuchsstamm unter dem Einfluß von Magnesiumsulfat auftretenden Kokken wie auch einige zum Vergleich untersuchte Sarcinen wiesen in der Wachstumsphase Längsachsen auf, die — durch die Teilungen präformiert — jeweils senkrecht aufeinander standen.Auszug aus dem zweiten Teil einer Dissertation Studien zum Gestaltwandel der Bakterien (nach Untersuchungen an Proteus vulgaris und einem gramnegativen, unbeweglichen Stäbchen), der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät Tübingen 1956.