Die verschiedenen Typen im Korollenbau vonLithospermum

Ohne Zusammenfassung     

I. Abhängigkeit der Zellkerngrösse von verschiedenen Wirtspflanzen

Zusammenfassung Die Volumina der Zellkerne in den Speicheldrüsen von M. persicae sind nicht konstant, sondern variieren je nach Wirtspflanze der Blattlaus. Dabei kann es bei einzelnen Zelltypen zu starken Kernschwellungen kommen. Das Ausmaß der Kernschwellungen und die davon betroffenen Zelltypen können von Wirtspflanze zu Wirtspflanze wechseln. In der Diskussion wird auf die Beziehung zwischen Zellstoffwechsel und Kerngröße hingewiesen und vermutet, daß die Anteile der einzelnen Komponenten in der Speichelflüssigkeit wirtspflanzenabhängig sind. Im Hinblick auf wirtspflanzenabhängige Vektorleistungen der Blattläuse wird die Rolle des Speichels bei der Übertragung phytopathogener Viren diskutiert.

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Summary The nuclei of the different cell types in the salivary gland of Myzus persicae may show considerable variation in their sizes depending on the hostplants on which the aphids have been reared. This influence of the hostplants has been studied in efforts to elucidate the role of the salivary gland in plant virus transmission. The results are summarized in Fig. 1. The designation of the different cell types is the same as in earlier publications (Weidemann 1968, 1970). It is seen that the extent of nuclear swelling and the type of cells affected by this phenomenon vary depending on the hostplants. The swelling is accompanied by structural changes in the nuclei (Figs 4–6). In view of known relationships between the cell function and nuclear size it is suggested that the hostplant may have an influence on the composition of the saliva of the aphids. This influence could also be responsible for differences in the ability to transmit virus of aphids reared on different hostplants. The kind of structural changes of the nuclei suggests that different mechanisms may be responsible for the nuclear swelling in different cell types.

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Herrn Prof. Dr. G. Birukow, Göttingen, zum 60. Geburtstag.     

Wasser und Lipide in Chloroplasten

Ohne Zusammenfassung     

Adenylat-Pools in Plastiden,Mitochondrien und einer Restzytoplasma-Fraktion,bestimmt unter in vivo-Bedingungen und in Abhängigkeit von Differenzierungsvorgängen

Es wird eine Methode beschrieben, die es ermöglicht, Mesophyllprotoplasten innerhalb von 60 sec in Fraktionen weitgehend unkontaminierter Plastiden, nur schwach durch andere Zellkompartimente verunreinigter Mitochondrien und ein Restzytoplasma zu zerlegen. In Verbindung mit einer weitgehenden Beendigung von Stoffwechselreaktionen ermöglicht diese Technik die Bestimmung von Metaboliten in verschiedenen Zellkompartimenten unter in vivo-Bedingungen. Dies wird gezeigt am Beispiel Plastiden, Mitochondrienund Zytoplasma-assoziierter Adenylatkonzentrationen im Verlauf der Etioplasten-Chloroplasten-Transformation. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß, obwohl kurz nach Beginn der Belichtung in der Zelle vorübergehend stark erhöhte Adenylatkonzentrationen auftreten, die Energieladung 2(ATP)+(ADP)/2([ATP]+[ADP] +[AMP]) der verschiedenen Kompartimente konstant bleibt. Wir danken Dr. S. P. Robinson, H. Wirtz und Prof. R. R. Theimer für wertvolle Anregungen und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für finanzielle Unterstützung.     

Tagesschwankungen des Ionengehalts in Salicornia europaea in Abhängigkeit vom Standort und von der Überflutung1

• 1 . Salicornia europaea zeigt eine vom Standort abhängige Konzentration der Natrium- und Chloridionen im Preßsaft der Sprosse. Sie liegt für überflutete (Graben-) Pflanzen niedriger als für nicht überflutete (Bult-) Pflanzen.
• 2 . Zu Beginn der Vegetationsperiode (Juni) beträgt das Verhältnis Na: Cl bei Grabenpflanzen 1:1,1 und bei Bultpflanzen 1:0,8 (Meerwasser 1:1,2). Zur Blütezeit im August liegt das Verhältnis bei Grabenpflanzen immer noch bei 1:1,1, während es sich bei Bultpflanzen auf 1:1 eingestellt hat.
• 3 . Die Konzentration von Natrium und Chlorid verringert sich in den Sprossen beider Pflanzentypen zur Flutzeit, obwohl nur die Grabenpflanzen in ihren oberirdischen Teilen unter Wasser gelangen.
• 4 . Es wird vermutet, daß die Natrium- und Chloridionen von den Sprossen in die Wurzeln verlagert und dort ausgewaschen werden.

     

Chemische Zusammensetzung und Oberflächenstruktur der epikutikularen Wachse bei verschiedenen Organen von Jojoba

Zusammenfassend soll festgehalten werden: Die Oberflächen von Blatt und Samenschale sind bei Jojoba mit vergleichbaren Wachsmengen überzogen. Die unterschiedlichen morphologischen Wachsstrukturen dieser Organe sind primär eine Funktion der chemischen Natur, der Zusammensetzung und der Verteilungsmuster ihrer epikutikularen Wachse. So sind die kristallinen Wachsstrukturen der Blätter mit ihren Wachsplättchen bedingt durch die Dominanz sehr langkettiger und gesättigter aliphatischer Verbindungen, vor allem den hohen Anteilen an freien Fettsäuren, Alkoholen und Wachsestern. Die flüssige Konsistenz der Wachsschicht bei Jojoba-Samenschalen ist vor allem begründet im Vorliegen von hohen Anteilen an ungesättigten Verbindungen bei Wachsestern, freien Fettsäuren und Sterinen, wie auch im Vorkommen von verzweigten Alkanen. Außerdem besitzen die meisten Substanzen der Samenwachse eine kürzere Kettenlänge als die der Blattwachse sowie abgeflachte Verteilungsmuster. Diese chemischen Daten verursachen eine Schmelzpunktdepression bei diesem Wachsgemisch mit der Folge, daß Jojoba-Samenschalen bei Zimmertemperatur mit einer flüssigen Wachsschicht überzogen sind. Die Ausführungen haben auch gezeigt, daß die verschiedenen Jojoba-Organe eine charakteristische und spezifische Zusammensetzung ihrer epikutikularen Wachse aufweisen und daher auch organspezifische Oberflächen-Feinstrukturen besitzen. Dies sind Befunde, die auch bei allen anderen untersuchten Pflanzen beobachtet werden konnten.     

Methylenblauspeicherung von Kartoffel-, Weizen- und Cassavestärkekörnern bzw. deren Komponenten in Abhängigkeit vom pH-Wert

Die pH-Abhängigkeit der Methylenblauspeicherung bei den drei untersuchten Stärkesorten dürfte auf einen vorwiegenden elektroadsorptiven Speichercharakter (insbesondere bei der Kartoffelstärke) zurückzuführen sein. Infolge der starken H-Ionenkonkurrenz um die negativ geladenen Gruppen der Stärkekörner bei den niedersten pH-Stufen könnte das kationenaktive Methylenblau im Vergleich zu höheren pH-Werten nur geringfügig gespeichert werden (bei den höheren pH-Stufen läßt dieser Konkurrenzeffekt stark nach bzw. verschwindet). In Übereinstimmung mit den Ergebnissen von Samec und Blinc (1942) und Hölzl und Bancher (1959) wird Methylenblau von Kartoffelstärkekörnern am stärksten, vermutlich elektroadsorptiv, gespeichert, was wohl auf einer größeren Anzahl negativ geladener Gruppen im Stärkekorn beruhen dürfte, die insbesondere als freie Phosphatgruppen in den Stärkekornschichten — wie deren starke Anfärbung mit Methylenblau (vgl. Bancher und Hölzl 1964) zeigt — auftreten. In diesem Zusammenhang sei auch auf eine Arbeit von Hofstee (1959) verwiesen, der eine direkte lineare Beziehung zwischen dem Phosphatgehalt von Kartoffelstärke und ihrem Absorptionsvermögen für Methylenblau feststellen konnte. Andererseits wäre es aber durchaus möglich, daß, besonders durch den starken Aciditätsgrad der Methylenblaulösung, die Struktur der Stärkekörner aufgelockert (eine Beschädigung der Stärkekörner konnte mikroskopisch nicht nachgewiesen werden) wurde und so eine weitaus schwächere Inklusionsfärbung erfolgte. Diese Ansicht scheint auch der starke Sprung in der Speicherfähigkeit für Methylenblau zwischen pH 2 und 3 zu stützen. Nach welchen der beiden genannten Mechanismen Methylenblau gespeichert wird, kann nicht entschieden werden. Allerdings weisen frühere Untersuchungen (vgl. Hölzl und Bancher 1959) nach Zusatz von CaCl₂ zur Farbstofflösung mehr in Richtung eines elektroadsorptiven Speichercharakters hin. Die Methylenblauspeicherung von Kartoffel-, Weizen- und Cassavestärke in Abhängigkeit vom pH-Wert zeigt, daß zwar mengenmäßig die Reihenfolge Kartoffel-, Cassave- und Weizenstärke ist, daß in allen drei Fällen die größte prozentuale Zunahme der Farbstoffspeicherung im pH-Bereich 2,00 bis 3,00 liegt und ab pH 5,00 eine Verringerung der Farbstoffakkumulation festzustellen war. Wie ferner aus den Kurven der beiden Abbildungen 2 und 3 ersichtlich ist, zeigt lösliches Kartoffelamylopektin (auch im Vergleich zu allen anderen Stärkefraktionen) bei den höheren pH-Stufen ein wesentlich größeres Speicherungsvermögen für Methylenblau als lösliches Weizenamylopektin, während bei höherem Aciditätsgrad, infolge der Konkurrenz von H⁺ und dem kationenaktiven Methylenblau, nicht ein solch stark ausgeprägter Unterschied erkennbar ist. Dies beruht vermutlich auf einer wesentlich stärkeren Anhäufung negativ geladener freier, an den Kohlenhydratanteil fest gebundener Phosphatgruppen der Kartoffelstärkefraktion (vgl. dazu Hölzl , Washüttl und Bancher 1967). Außerdem wurde schon früher nachgewiesen (Washüttl und Bancher 1966), daß die Methylenblaufärbung des löslichen Kartoffelamylopektins in erster Linie einen elektroadsorptiven Charakter aufweist. Die schwächere Anfärbung des löslichen Weizenamylopektins dürfte auf einer überwiegenden Blockierung der sauren Gruppen, vermutlich durch Weizenphosphatide (Samec 1927; Posternak 1953; Hölzl , Washüttl und Bancher 1967) oder Eiweißkoazervate (H. G. Bungenberg de Jong 1932; Przylecki et al. 1934; Samec 1934) beruhen. Weiter zeigt das unlösliche Kartoffelamylopektin gegenüber jenem der Weizenstärke bei höheren pH-Stufen eine zwar geringe, aber doch deutlich erkennbare erhöhte Speicherfähigkeit, was wohl ebenfalls auf eine vermehrte Anzahl nicht blockierter saurer Phosphatgruppen (Washüttl und Bancher 1966) der Kartoffelstärkefraktion schließen läßt. Bei Amylose liegen die Verhältnisse umgekehrt, denn Weizenamylose speichert etwas mehr Methylenblau als Kartoffelamylose. Dieses Verhalten läßt sich damit erklären, daß Weizenamylose mehr freie Phosphatgruppen als Kartoffelamylose besitzen dürfte. Interessant scheint auch die Tatsache zu sein, daß sich die Methylenblauspeicherung einerseits für lösliches Weizenamylopektin und Weizenamylose, andererseits für unlösliches Kartoffelamylopektin und Kartoffelamylose nahezu gleich verhält. Schließlich soll noch erwähnt werden, daß insbesondere bei den sehr niederen pH-Stufen (pH 2,05) die mizellare Lockerstruktur der Stärkefraktionen beeinflußt werden könnte und dadurch auch die eventuell auftretende Inklusionsfärbung unterschiedlich beeinträchtigt wird. Es erscheint dies aber insofern unwahrscheinlich, als das Speichervermögen einiger Stärkekomponenten (wie z. B. Kartoffelamylopektin und Weizenamylose) bei höheren pH-Stufen von dem der anderen Fraktionen erheblich abweicht, während dies bei pH 2 bis 2,5 nicht oder nur in geringem Ausmaß der Fall ist. Auch sprechen gegen ein Überwiegen der Inklusionsfärbung die vorhin kurz gestreiften chemischen Resultate bei Weizen- und Kartoffelstärkekomponenten.