Foam behavior of biological media

Summary The surface tension and foaminess of (a) unlimited, (b) substrate limited, and (c) oxygen transfer limited growth media of Hansenula polymorpha were measured using methanol, ethanol or glucose as a substrate.The time dependence of can be described by the Avrami-Überreiter relationship: log (2.3 log V)=n log t+log b, where V = (_O – _eq/(_t – _eq, and _O, _t and _eq are at t_M=0, t_M=t and t_M (equilibrium value).The constants n and b are functions of the fermentation time t_F as long as the growth is unlimited but they are constant in the state of limited growth. With glucose substrate, the foaminess can be presented as a definite function of the time, t_DG, which is necessary to attain _eq. With alcohol as a substrate no definite (t_DG) function was found.Symbols b constant in Eq. (1) - n constant in Eq. (1) - S substrate concentration - T temperature - t_M time h (measured from the beginning of the determination of the surface tension ) - t_F cultivation time h (measured from the time of inoculation) - t_DG time (min) necessary to attain the equilibrium surface tension ) - X dry biomass concentration (gl^–1) - V (_O – _eq)/(_t – _eq) - V_S equilibrium volume of the foam (cm³) - V_G volumetric gas flow rate during the estimation of (cm³ s^–1) - vvm volumetric gas flow rate with regard to the volume of the medium (min^–1) - w_SG superficial gas velocity (cm s^–1) - _m maximum specific growth rate (h^–1) - V_S/V_G foaminess (s) - surface tension, mMm^–1 (milli Newton m^–1) - _O at t_M=0 - _eq equilibrium surface tension ( at t_M) - _t at t_M=t - HP probes from Hansenula polymorpha cultivation - NLG non limited growth - OTLG oxygen transfer limited growth - SLG substrate limited growth     

Die durch Röntgenstrahlen hoher Dosisleistung induzierte elektrische Leitfähigkeit in Polyäthylen

Zusammenfassung Die strahleninduzierte elektrische Leitfähigkeit des Polyäthylen-Erzeugnisses Trespalen wurde während der Bestrahlung mit einer im Max Planck-Institut für Biophysik konstruierten Hochleistungsröntgenanlage untersucht. Die Dosisleistungen lagen zwischen 2,4·10³ rad/min und 1,1·10⁵ rad/min. Die strahleninduzierte Leitfähigkeit gehorchte der vonRose aus dem Energiebändermodell abgeleiteten Beziehung=c · L ^0,84±0,03, wenn mitL die Dosisleistung bezeichnet wird undc eine Konstante bedeutet. Die Leitfähigkeit erhöhte sich bei Bestrahlung mit 1,1 · 10⁵ rad/min von 7 · l0^{–20 –1} cm^–1 auf 9 · 10^{–15 –1} cm^–1. Das zeitliche Abklingen der strahleninduzierten Leitfähigkeit konnte durch die Superposition zweier Hyperbeln mit den Zeitkonstanten 0,018 und 5,3 min angenähert werden. Akkumulierte Dosen bis zu 20 Megarad erhöhten die natürliche Leitfähigkeit der Proben nicht, sofern man der strahleninduzierten Leitfähigkeit genügend Zeit ließ abzuklingen.

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Summary TheX-ray induced conductivity of the polyethylene plastic Trespalen was studied at high dose rates between 2.4×10³ and 1.1×10⁵ rads/min by means of a high-outputX-ray machine constructed at the Max Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt a. M. The induced conductivity and the dose rateL showed the dependance L ^0.84±0.03 which was formerly derived byRose on the base of the energy band model. During irradiation at the level of 1.1×10⁵ rads/min the conductivity was increased from 7×10^–20 (ohm. cm)^–1 to 9 × 10^–15 (ohm. cm)^–1. The decay of the induced conductivity was approximated by a superposition of two hyperbolas with the time constants 0.018 and 5.3 minutes. When the induced current has decayed no increase of normal conductivity occurred up to accumulated doses of 20 megarads.

     

Untersuchungen zur Vererbung der Selbstfertilität beim Roggen (Secale cereale)

Zusammenfassung Die aus der Kreuzung zwischen der Roggensorte Petkuser Kurzstroh und selbstfertilen Pflanzen der amerikanischen Varietät Dakold hergestellte F ₁-Generation sowie daraus durch Selbstbefruchtung gewonnene F ₂ — und F ₃-Generationen wurden auf ihre Selbstfertilität untersucht. Vorliegende Untersuchungen ergaben überwiegend fertile Pflanzen mit relativ hohem Samenansatz. Nur vereinzelt traten selbststerile Pflanzen (bis 5% Samenansatz) auf. Unterschiedliche Fertilitätsgrade in der Gruppe der Fertilen sind erblich bedingt. Sie werden durch das Herausspalten fertilitätsvermindernder, subvitaler Gene erklärt, die mit dem Inkompatibilitätsmechanismus nicht in Verbindung zu stehen brauchen.Um genauere Auskunft über die Vererbung der durch Dakold in die Kreuzungsnachkommenschaften hereingebrachten Selbstfertilität zu erhalten, wurde das Pollenschlauchwachstum auf den Narben nach Selbstung und Kreuzung innerhalb der Nachkommenschaften untersucht. Auf Grund der Ergebnisse wird geschlossen, daß die Selbstfertilität nicht durch ein Fertilitätsallel an einem der beiden Inkompatibilitätsloci verursacht wird, sondern ein dritter Faktor für die Selbstfertilität verantwortlich ist. Das Zusammenwirken dieses Faktors mit den Genen an den Inkompatibilitätsloci sowie mögliche Wechselbeziehungen der Inkompatibilitätsallele aus den beiden unterschiedlichen Eltern werden diskutiert.

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Investigations on the inheritance of self-fertility in rye (Secale cereale)

Summary The cross between the rye variety Petkuser Kurzstroh and self-fertile plants of the North-American variety Dakold was carried out and seed setting of the F ₁-generation and of the F ₂- and F ₃-generation produced by selfing was studied. In most cases seed setting was very high, only a few plants were self sterile, with fertile seeds ranging from 0–5 percent. Differences in the degree of fertility in the group of self-fertile plants are inherited and explained by subvital genes, which are not necessarily connected with the incompatibility system. To get more information on the inheritance of the self-fertility introduced by the variety Dakold pollen tube growth after selfing and crossing within the progenies was studied with the help of the petri dish technique. On the basis of the results it is concluded that self-fertility is not caused by an allele of one of the incompatibility loci but by a third factor. Synergic action of this factor with the incompatibility genes and the possible interaction between the alleles of the incompatibility loci of the two different parents are discussed.

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Frau E. Szemes und Fräulein B. Gathmann gilt mein Dank für ihre Hilfe bei der Durchführung der Versuche.

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Für die Unterstützung dieser Arbeit danke ich der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Genotype-environment interaction for awn development in isogenic lines of barley

Summary Awn length of four isogenic lines of barley differing by two genes for awn development (A andB) and their short iinkage blocks was evaluated at a wide range of plant densities (0.002 to 3.345 m²/plant) for two years. Awn development was reduced at high plant density. The quarter-awned genotype (aaBB) became phenotypically awnless (aabb) at high plant density. Similar results were obtained each year and the genotype x plant density effect was the major portion of the genotype-environment interaction variance. Additive ( _A , _B ) and additive x additive ( _AB ) gene effects were computed for each plant density for lateral and central floret awn length. For lateral awns _AB was not affected, but _A and _B increased with decreased plant density. In contrast, for central awns _A and _AB decreased and _B increased with decreased plant density.Central floret awns measured at each spike node showed that high plant density reduced awn development most in the lower half of the spike. This is the zone of most rapid awn differentiation and since culm elongation and spike growth rates were greatly increased by high plant density, it was suggested that rapid growth invoked a stress on awn development and differentially altered the expression ofA andB.

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Zusammenfassung An 4 isogenen Gerstenlinien, die sich durch zwei Gene für Grannenbildung (A undB) und entsprechende kurze Kopplungsblocks unterscheiden, wurde zwei Jahre lang die Länge der Grannen bei verschiedener Standdichte (0,002 bis 3,345 m² je Pflanze) untersucht. Bei dichtem Bestand ergab sich eine Beeinträchtigung der Grannenbildung, der viertelbegrannte Genotyp (aaBB) wurde phänotypisch grannenlos (aabb). Die Ergebnisse stimmten in beiden Jahren überein, der Effekt Genotyp x Standdichte hatte den Hauptanteil an der Interaktionsvarianz Genotyp: Umwelt. Additive ( _A , _B ) und additive x additive ( _AB ) Genwirkungen wurden bei jeder Standdichte für die Grannenlänge der Seiten-und Mittelährchen errechnet. Bei den seitlichen Grannen wurde _AB nicht beeinflußt, aber _A und _B erhöhten sich mit abnehmender Standdichte. Im Gegensatz dazu gingen bei den mittleren Grannen _A und _AB zurück, während für _B bei abnehmender Standdichte ein Ansteigen festzustellen war.Messungen der mittleren Grannen jeder Ähre zeigten, daß hohe standdichte der Pflanzen die Grannenbildung am meisten in der unteren Hälfte der Ähre reduzierte. Das ist die Zone, in der sich die Grannen am schnellsten differenzieren, und da die Halm- und Ährenwachstumsraten durch hohe Standdichte stark gesteigert wurden, scheint das schnelle Wachstum auf die Grannenentwicklung hemmend einzuwirken und die Manifestierung vonA undB unterschiedlich abzuändern.

     

Genetic architecture of a heterotic cross between two populations of maize

Summary The nature and magnitude of variability in the interpopulation cross of Mezcla Amarillo Selection (MAS), an introduction from CIMMYT, Mexico, and J607, a population developed in India using indigenous, American, and Yugoslavian germplasm, were studied. Interpopulation progenies developed by following the North Carolina Design I were evaluated at two locations. The additive genetic variance component in interpopulation cross, _A(12) ² , and in one population assuming the other population as tester, _A12 ² and _A21 ² were significant for all the traits evaluated, namely ear length, ear girth, kernel rows and days to silk, with one exception. For kernel rows, the dominance variance component, _A(12) ² , was also significant but it was smaller than _A(12) ² . The variance component due to dominance X location interaction, _DL(12) ² , was significant for all traits except kernel rows. In the case of ear length and ear girth, _DL(12) ² was greater than the other components. _AL(12) ² , _AL12 ² and _AL21 ² were not significant for any trait. Expected genetic advance indicated a superiority of half-sib reciprocal recurrent selection over full-sib reciprocal recurrent selection.     

Betrachtung über den Energiekonsum von Tieren mit Atmungsorganen von zweierlei Typ

Zusammenfassung Besitzt eine isometrisch wachsende Tierart zweierlei Atmungsorgane, von denen das eine O₂ prop. L ² aufnimmt und das andere prop. L ³, so ergibt sich in einem Koordinatensystem mit log L als Abszisse und log (O₂) als Ordinate für die Abhängigkeit des (O₂) von L keine Gerade, sondern eine gegen die Ordinate konkave, Linie (Abb. 1), die bei L=O mit der Steigung a=tg =2 beginnt, für L=1 den Wert 2,5 erreicht und bei L 8 mit der Steigung 3 endet. (Bei log G als Abszisse betragen die entsprechenden Werte 2/3, 5/6 und 1.) Für Längenintervalle von einer Zehnerpotenz (also Gewichtsintervallen von 10³) dürfte im Rahmen der experimentellen Breiten oft eine anscheinend lineare Abhängigkeit gefunden werden. Ergibt sich dann empirisch für ein Längenintervall l10 (mit der mittleren Länge L _m) oder das entsprechende Gewichtsintervall l10³ eine Atmungsgerade mit der Steigung , so kann unter den obigen Voraussetzungen vermutet werden, daß sich die durch beide Organe konsumierten O₂-Mengen verhalten wie (3 — )( — 2). Bei der Körperlänge L * (Formel 9), die nicht realisiert zu sein braucht, müßten beide Organe gleichviel O₂ aufnehmen. Die Anwendung dieser Folgerungen auf Tiere, die möglicherweise Atmungsorgane von mehrererlei Typ besitzen (Insekten, Insektenlarven, Isopoden, Schnecken), sowie die Erörterung solcher empirischer Atmungsgeraden, die eine zwischen 2 und 3 liegende Steigung a aufweisen, wird in den weiteren Mitteilungen erfolgen.Zugleich Mitt. IX der Reihe Körpergröße, Körperzeiten und Energiebilanz in dieser Zeitschrift: I: Ludwig, 24,319 (1937); II: Kittel 28, 533 (1941); VIII: Hempel, 36,261 (1954).Erarbeitet an der obengenannten, von Prof. J. M. Pérès geleiteten Station an Schlechtwettertagen, die andere Untersuchungen unmöglich machten. Ihm und der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich zu großem Danke verpflichtet.     

Mikrospektrographische Messungen zur Aufnahme und Speicherung von Neutralrot durch lebende Zellen von Allium cepa

Zusammenfassung Aufnahme und Speicherung des basischen Phenazinfarbstoffes Neutralrot werden in Abhängigkeit von Färbezeit, Konzentration und p_H-Wert der Außenlösung quantitativ gemessen. Bei p_H 6,75 stellen sich nach etwa 3000 sec außenkonzentrationsabhängige Gleichgewichtskonzentrationen in der Vacuole ein, bei p_H 9,6 wird derselbe Endzustand nach bereits etwa 1000 sec erreicht. Der Speicherungsfaktor zeigt einen bereits bei hohen Außenkonzentrationen beginnenden stetigen Anstieg mit fallender Außenkonzentration. Die Beteiligung metaosmotischer und nichtosmotischer Stoffaufnahme- und Speicherungsvorgänge wird diskutiert. Der konzentrationsabhängige, relative Verlauf des Speicherungsfaktors ist jedoch zeitunabhängig, so daß bei einer Annahme metaosmotischer und nichtosmotischer zusätzlicher Aufnahme- und Speicherungsprozesse gewisse Einschränkungen hinsichtlich ihrer möglichen Zeitabhängigkeiten beachtet werden müßten.Mit 14 Textabbildungen     

Untersuchungen über die Inaktivierung und Radikalbildung an suspendiertem Trypsin nach UV-Bestrahlung

Zusammenfassung Es wird eine Methode zur UV-Bestrahlung von Enzymsuspensionen in Alkohol angegeben. Durch Eintauchen der UV-Lampe in die homogene Suspension läßt sich auf einfache Weise die vom Enzym absorbierte Energie bestimmen. Die Inaktivierung wird in Abhängigkeit von der Bestrahlungsdauer gemessen und mittels der ESR-Spektroskopie die Radikalbildung untersucht. Die ESR-Spektren zeigen, daß eine sauerstoff- und wasserfreie Äthanolsuspension vakuumähnliche Bestrahlungsbedingungen liefert. Man erhält ein Radikal am-Kohlenstoff und ein Schwefelradikal vom Typ RS ·. Es wurden die Quantenausbeuten für die Inaktivierung _i und für die Radikalbildung _r ermittelt. Für Trypsin finden wir nach Bestrahlung mit UV-Licht der Wellenlänge 254 nm _i=2,4·10_–2 und _r =1,7·10_–3. Daraus ergibt sich für die Anzahl der Radikale pro inaktiviertem Molekül ein Wert von 0,07, der nahelegt, daß zwischen der gemessenen Inaktivierung und den noch vorhandenen Radikalen kein direkter Zusammenhang besteht. Untersuchungen mit einem kontinuierlichen UV-Spektrum ergaben dieselbe Radikalzahl pro inaktiviertem Molekül, wobei jedoch die Schwefelradikalausbeute geringer ist als nach Bestrahlung mit der Linie 254 nm. Bestrahlung mit Wellenlängen > 300 nm bewirkte eine teilweise Löschung der durch die Linie 254 nm erzeugten Radikale.

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Studies on inactivation and radical formation after UV-irradiation of trypsin in suspension

Summary A method for UV irradiation of suspensions of enzymes in alcohol has been described. The UV lamp was dipped into the suspension which was stirred during irradiation in order to provide a homogeneous exposure of the enzymes and to facilitate the determination of the energy absorbed in the enzymes. The inactivation has been studied as a function of exposure time, radical formations being analysed by way of EPR-spectroscopy. The EPR spectra indicated that oxygen- and waterfree suspensions in ethanol provide vacuumlike conditions for UV irradiation. A radical at the C position and a sulfur radical of the RS · type were observed. Quantum yields for the inactivation ( _i) and for radical formation ( _r) were obtained. UV irradiation of trypsin at 254 nm yielded _i=2,4·10^–2 and _r=1,7·10^–3. As a result the value of 0.07 free radicals per inactivated molecule leads to the suggestion that there is no direct relation between the inactivation and the observed radical formation. The same number of free radicals per inactivated molecule was obtained after irradiation with a continuous UV spectrum, the yield of sulfur radicals however was lower than in the 254 nm investigation. Irradiation with > 300 nm partially quenches the radicals produced at 254 nm.

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Abschließend möchte ich des im Februar 1969 verstorbenen Prof. Dr. Kurt Sommermeyer gedenken, dem ich für die Anregung zu diesem Thema und für wertvolle Diskussionen zu danken habe. Dem Deutschen Akademischen Austauschdienst danke ich für das Stipendium, das mir die Durchführung der Arbeit im Radiologischen Institut ermöglicht hat.     

Relationships between genotype x environment interactions and rank orders for a set of genotypes tested in different environments

Multilocation trials in plant breeding lead to cross-classified data sets with rows=genotypes and columns=environments, where the breeder is particularly interested in the rank orders of the genotypes in the different environments. Non-identical rank orders are the result of genotype x environment interactions. Not every interaction, however, causes rank changes among the genotypes (rank-interaction). From a breeder's point of view, interaction is tolerable only as long as it does not affect the rank orders. Therefore, the question arises of under which circumstances does interaction become rank-interaction. This paper contributes to our understanding of this topic. In our study we emphasized the detection of relationships between the similarity of the rank orders (measured by Kendall's coefficient of concordance W) and the functions of the diverse variance components (genotypes, environments, interaction, error). On the basis of extensive data sets on different agricultural crops (faba bean, fodder beet, sugar beet, oats, winter rape) obtained from registration trials (1985–1989) carried out in the Federal Republic of Germany, we obtained the following as main result: W ₂ ^g /( ₂ ^g + ₂ ^v ) where ₂ ^g =genotypic variance and ₂ ^v = ₂ ^ge + ₂ ^o /L with ₂ ^ge =interaction variance, ₂ ^o =error variance and L=number of replications.     

RNA polymerase sigma-related proteins in Escherichia coli: detection by antibodies against a synthetic peptide

Summary Antibodies were raised against a synthetic tetradecameric peptide with an amino acid sequence, DLIQEGNIGLMKAV, which corresponds to the most highly conserved region of bacterial RNA polymerase factors. In a Western-blot analysis of total Escherichia coli proteins, the antiserum reacted specifically with at least three proteins with apparent molecular weights of 75 kDa, 27 kDa and 23 kDa, in addition to the known factors (⁷⁰ and ³²). The majorities of ⁷⁰ and ³² were recovered as associated forms with the RNA polymerase on glycerol gradient centrifugation, while the other cross-reacting proteins were not. Unambiguous evidence was obtained which indicated that the intracellular level of ³² increased rapidly upon heatshock, at least in the strain containing high copy numbers of the rpoH gene.     

Converging catabolism of 2,4,6-trinitrophenol (picric acid) and 2,4-dinitrophenol by Nocardioides simplex FJ2-1A

Initial F₄₂₀-dependent hydrogenation of 2,4,6-trinitrophenol(picric acid) generated the hydride -complex of picrate and finally the dihydride complex.With 2,4-dinitrophenol the hydride -complex of 2,4-dinitrophenolis generated. The hydride transferring enzyme system showed activity against several substituted2,4-dinitrophenols but not with mononitrophenols. A K_m-value of0.06 mM of the hydride transfer for picrate as substrate was found. The pH optimaof the NADPH-dependent F₄₂₀ reductase and for the hydride transferase were 5.5and 7.5, respectively. An enzymatic activity has been identified catalyzing the releaseof stoichometric amounts of 1 mol nitrite from 1 mol of the dihydride -complexof picrate. This complex was synthesized by chemical reduction of picrate and characterizedby ¹H and ¹³C NMR spectroscopy. The hydride -complex of 2,4-dinitrophenolhas been identified as the denitration product. The nitrite-eliminating activitywas enriched and clearly separated from the hydride transferring enzyme system byFPLC. 2,4-Dinitrophenol has been disproven as a metabolite of picrate (Ebert et al. 1999)and a convergent catabolic pathway for picrate and 2,4-dinitrophenol with thehydride -complex of 2,4-dinitrophenol as the common intermediate has been demonstrated.     

Inherited and/or conditioned changes in host-plant preference in Pieris

The ability to survive of a phytophagous insect, as illustrated by the genus Pieris, is a quantitative phenomenon, not an all or none reaction. This has been shown by various tests involving Pieris rapae and P. protodice on each of six different larval food plants. There are significant genetic differences between these species with regard to survival, growth rate and size differences. Strains of P. rapae have been induced to prefer one or another host-plant by prior conditioning on that plant. Prior conditioning is effective during the life of the larva (1 st to 5th instars), or the individual (larva to adult) or subsequent generations. Hybridization between conditioned strains gives (1) the effect of hybrid vigor and (2) multiple factor differentiation of F₁ and F₂ progeny. Testing of conditioned strains indicates that the larvae select not only different plants but also different concentrations of mustard oil. The F₁ larvae select a concentration intermediate between parental strains. The F₂ select a wider range. Similar tests on oviposition selection by adult females derived from conditioned strains indicate that the females follow the larval conditioning pattern, with similar results on inheritance. Conditioned strains have been shown to be alterable; that is, a strain conditioned to one plant can be reconditioned to another and vice versa. The process is constantly reversable as long as there are individuals which survive the changes.

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Zusammenfassung Wie an der Gattung Pieris gezeigt wird, ist die Fähigkeit eines phytophagen Insekts, zu überleben, ein quantitatives Phänomen, keine Alles-oder-Nichts-Reaktion. Dies hat sich bei verschiedenen Untersuchungen mit Pieris rapae und P. protodice an jeder von 6 verschiedenen Larven-Futterpflanzen gezeigt. Im Hinblick auf Überlebensdauer, Wachstumsrate und Größenunterschiede bestehen zwischen diesen Arten signifikante genetische Unterschiede. Stämme von P. rapae können durch vorangehende Gewöhnung (conditioning) an eine oder die andere Wirtspflanze zur Bevorzugung der betreffenden Fraßpflanze gebracht werden. Anpassung durch vorangehende Gewöhnung ist während des Larvenlebens (vom 1. bis 5. Stadium) oder während der einzelnen Entwicklung (Larve bis Imago) oder während aufeinanderfolgender Generationen wirksam. Kreuzungen zwischen so angepaßten Stämmen ergaben 1. den Effekt der Hybridsteigerung und 2. die Vielfach-Faktoren-Trennung in der F₁-und F₂-Nachkommenschaft. Prüfung der angepaßten Stämme zeigten, daß die Larven nicht nur verschiedene Pflanzen, sondern auch verschiedene Konzentrationen von Senföl wählen. Die F₁-Larven wählen eine Konzentration, die intermediär zu den von den Ausgangsstämmen bevorzugten liegt. Die F₂ wählt einen weiteren Bereich. Entsprechende Untersuchungen über die Wahl der Eiablage-Pflanzen durch reife Weibchen aus angepaßten Stämmen erwiesen, daß die Weibchen den larvalen Gewöhnungsmustern folgen, mit entsprechenden Konsequenzen für die Vererbung. Es ließ sich zeigen, daß angepaßte Stämme abgeändert werden können, d.h. daß ein an eine Wirtspflanzenart gewöhnter Stamm auf eine andere umgestimmt werden kann und umgekehrt. Dieser Vorgang ist konstant umkehrbar, solange nur einzelne Individuen die Veränderungen überleben.

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Aided by the National Science Foundation, Washington, D.C., the California Arboretum Foundation, Inc. and the California State College, Los Angeles.     

Histochemische Untersuchungen über die π-Granula (Reich) der peripheren markhaltigen Nervenfasern

Zusammenfassung Nach dem 4. Lebensjahr sind die nach Reich benannten Protagon () Granula regelmäßig in den Schwannschen Zellen normaler segmentierter Nervenfasern des Menschen vorhanden. Im Senium und bei kachektischen Zuständen der verschiedenen Genese treten sie vermehrt auf. Die -Granula sind an den Nervenfasern vom Hund, Schaf, Kaninchen und Tiger nachweisbar, fehlen aber bei folgenden Wirbeltieren: Rind, Ziege, Schwein, Katze, Ratte, Meerschweinchen, Maus und Frosch. Nach tmserer histochemischen Analyse stellen die -Granula stark chromotrope, saure [relativer isoelektrischer Punkt bei p_H (0,9) 1,5-1,8] Bial-negative Glykolipide dar, die am meisten den Cerebrosiden und Cerebrosidschwefelsäureestern (Sulfatiden) entsprechen; für die Beteiligung von Phospholipiden, Polysacchariden und Proteinen an ihrem Aufbau ergab sich kein sicherer Anhalt. Die Färbung mit essigsaurem Kresylviolett zeigt eine bräunliche Metachromasie der -Granula. Die Bedingungen für eine braune Metachromasie sind bis jetzt noch nicht völlig geklärt. Auch formalininfixierte Markscheiden können sich nach kräftiger Wässerung (Lösung reversibler Formalinbindungen) mit der Feyrterschen Thionin-Einschlußmethode braun färben. Wir führten systematische vergleichende Untersuchungen über die Wirkung verschiedener Extraktionsmittel auf die -Granula von formalinfixierten und unbehandelten Nerven durch; die Einzelheiten sind im Original nachzulesen. Nicht nur an Nervenfasern von Erwachsenen, sondern auch von menschlichen Feten, und einigen Tierarten, die keine -Granula enthalten, ist die savre Phosphatase im perinukleären Zytoplasma der Schwannschen Zellen nachzirweisen.Zum ehrenden Gedenken an meinen Lehrer in Anatomie, Herrn Prof. Dr. med. habil. Kurt Alverdes (Leipzig).     

Über die Vibrationsstärke-Empfindung und die Wahrnehmbarkeit von Reizstärkeänderungen beim Tastsinn

Zusammenfassung Im Hinblick auf eine Informationsübertragung über den Tastsinn wird die Vibrationsstärke-Empfindung als Funktion der Reizstärke und deren gerade wahrnehmbare Änderung an einer Stelle der Haut an der Innenseite des Unterarms untersucht.Zunächst wird aufgrund von Schwellenmessungen gezeigt, daß ein schmalbandiger mechanischer Reiz der Haut sinnvoll durch den zeitlichen Verlauf der Hüllkurve der Deformationsgeschwindigkeit (t) im Frequenzbereich um 180 Hz beschrieben werden kann. Daran anschließend wird die VibrationsStärke-Empfindung als Funktion der Dauer t _iund der Geschwindigkeitsamplitude einer sinusförmigen Vibration untersucht. Aus den Meßergebnissen geht hervor, daß erst nach etwa 100 ms sich die volle Empfindungsstärke einstellt, die proportional zu ^t anwächst. Bei Vibrationsdauern t _i< 100 ms integriert der Tastsinn das Quadrat der Geschwindigkeit über die Zeit.Die Wahrnehmbarkeit von Reizstärke-Änderungen hängt von der Stärke des Reizes, von der aus die Änderung erfolgt, und von dem zeitlichen Verlauf des Reizes vor der Änderung ab. Letzteres enthält die Fähigkeit des Tastsinns, auf den jeweils herrschenden Reizzustand zu adaptieren und so die Empfindlichkeit gegenüber Änderungen zu erhöhen. Im nicht adaptierten Zustand können im Bereich weit oberhalb der Fühlschwelle relative Änderungen der Vibrationsamplitude von 16% gerade wahrgenommen werden, im adaptierten Zustand dagegen bereits solche von 6%.     

Gleichstrom-Leitfähigkeitsmessungen an Desoxyribonukleinsäure-Filmen

Zusammenfassung Die Gleichstromleitfähigkeit von dünnen DNS-Filmen wurde mit Hilfe von Oberflächen- undSandwichzellen sowie an freitragenden Filmen untersucht. Es wurde eine neue Methode zur Herstellung freitragender Filme entwickelt. Als Kontakte dienten aufgedampfte Elektroden aus Cr, Ag, Au und Al sowie Gold- und Silberpaste. Der am freitragenden Film und mit Hilfe von Oberflächenzellen bestimmte Dunkelstrom zeigte ohmsches Verhalten, während beiSandwichzellen (10³ V/cm<E<5·10⁵ V/cm) eine nicht-lineare Spannungsabhängigkeit des Dunkelstromes beobachtet wurde. Auf Grund dieser nicht-linearen Spannungsabhängigkeit wurde eine Haftstellenkonzentration von 10¹⁴/cm³ abgeschätzt. Die Leitfähigkeit von über P₂O₅ im Vakuum getrockneter DNS betrug bei Zimmertemperatur=10^–17 ( cm)^–1. AnSandwichzellen konnte ein Photostrom festgestellt werden, der linear von der Spannung und der Intensität des eingestrahlten Lichtes abhängig war. Bei Einstrahlen von UV auf Oberflächenzellen hingegen wurde ein Strom gemessen, der sich auf Photoeffekt auf den Elektroden zurückführen ließ. Die Ergebnisse der Photoleitfähigkeits- und Dunkelstrommessungen können mit Hilfe des Bändermodelles erklärt werden, wenn eine verbotene Zone von 6,5±0,5 eV undDonatorzentren angenommen werden, die 1,2±0,1 eV unterhalb des Leitungsbandes liegen.

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DC conductivity measurements on deoxyribonucleic acid films

Summary The dc conductivity in unsupported films of DNA as well as in sandwich and gap cells was investigated. A new method for the preparation of unsupported films was developed. Evaporated Cr, Ag, Au, and Al as well as Au and Ag paste electrodes were used. The dark current was ohmic in unsupported films and gap cells, whereas for sandwich cells (10³ V/cm<E< 5·10⁵V/cm) the voltage dependence was non-linear. On the basis of this non-linear voltage dependence the trap density was estimated to be 10¹⁴/cm³. The room temperature conductivity of DNA dried over P₂O₅ in vacuum was determined to be=10^–17 ( cm)^–1. In sandwich cells a photocurrent was observed that increased linearly with voltage and intensity of illumination. In contrast, exposure of gap cells to UV resulted in a current that could be traced to a photoeffect at the electrodes. The observation on photo and dark conductivities can be interpreted by assuming an energy gap of 6.5±0.5 eV and a donor level at 1.2±0.1 eV below the conduction band.

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Wir danken Herrn Prof. Dr. R. Signer, Bern, für seine Ratschläge bei der Beurteilung der chemischen Aspekte.Der Xenon-Hochdruckbrenner wurde uns yon der Firma Wild AG, Hecrbrugg, freundlicherweise zur Verfiigung gestellt.Diese Arbeit wurde zu einem Teil durch den Schweizerischen l~lationalfonds zur FSrderung der Wissenschaften unterstiitzt.     

Genetische Untersuchungen zur Resistenz der Gerste gegen Gelbrost (Puccinia striiformis West.)

Zusammenfassung Fünf Sommergersten, die gegen Rasse 24 von Puccinia striiformis resistent sind, wurden in fast allen möglichen Kombinationen miteinander und mit drei anfälligen Formen gekreuzt. Die F ₂-Generationen, in zwei Fällen auch die F ₃, wurden im Gewächshaus mit Rasse 24 infiziert. Zusätzlich konnten F ₂-Generationen einiger Kreuzungen auch auf dem Feld mit Rasse 24 geprüft werden. Eine sichere Klassifikation und damit die eindeutige Analyse der Ergebnisse war nur im Gewächshaus möglich. Die Feldversuche stützen zwar diese Ergebnisse, hätten aber allein keine sicheren Schlüsse erlaubt.Die Resistenz aller fünf untersuchten Gersten ist monogen rezessiv bedingt. Drei von ihnen sind bezüglich des Resistenzgens allel: Bigo — yr, Ab. 14 — yr, BBA 2890 — yr. In Abed Binder 12 liegt yr2 vor, in I 5 yr3. Die Ergebnisse deuten auf Unabhängigkeit der drei Gene, enge Kopplung kann ausgeschlossen werden.

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Genetic studies on the resistance of barley to yellow rust (Puccinia striiformis West.)

Summary Five spring barley varieties resistant to race 24 of Puccinia striiformis were crossed with each other and with three susceptible varieties (Table 1) in almost all possible combinations. The F ₂ generations and in two cases also the F ₃, were inoculated in the greenhouse with race 24. F ₂ generations of some of the crosses were, in addition, tested with race 24 in the field. Dependable classification of resistance and, consequently, unambiguous interpretation of results was possible only for the experiments carried out in the greenhouse. Although the field tests confirmed these results, they would not have been conclusive by themselves.The resistance of all of the five varieties studied is due to single recessive genes (Table 2). Three of the varieties have alleles at the same locus, the other two varieties have other resistance genes (Tables 3 and 4): Bigo — yr, Ab. 14 — yr, BBA 2890 — yr; Abed Binder 12 — yr2; I 5 — yr3. The results suggest that the three genes are inherited independently, close linkage can be excluded.

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Angenommen durch H. Stubbe     

Das Schicksal der Nährstoffe bei dem FlußkrebsOrconectes limosus

Zusammenfassung Unter Verwendung der neubestimmten Turnoverkonstanten der Hämolymphbestandteile beim Flußkrebs (Herz-Hübner, Urich und Speck, 1973) werden früher veröffentlichte Befunde über die chemische Umwandlung der Glucose in den resorbierenden Geweben (Speck und Urich, 1972) erneut ausgewertet. Während der Resorption von Glucose entfällt je ein Drittel des Substanztransfers aus den resorbierenden Geweben in die Hämolymphe auf Zucker, organische Säuren und Aminosäuren. Nur 9 % der resorbierten Glucose passieren die resorbierenden Gewebe unverändert.

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The metabolic fate of nutrients in the crayfish,Orconectes limosus V. Chemical conversion of glucose within the absorbing tissues

Summary Earlier data on the chemical conversion of glucose within the absorbing tissues in crayfish (Speck and Urich, 1972) are recalculated on the basis of the recently determined turnover constants for hemolymph constituents (HerzHübner, Urich and Speck, 1973). During glucose absorption, sugars, organic acids, and amino acids contribute one third each to the total substance transfer from absorbing tissues to hemolymph. Only 9 percent of absorbed glucose penetrates the absorbing tissues unchanged.

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Abkürzungen und Definitionen PoolgrößeP [g] die in der Hämolymphe enthaltene Menge einer Substanz - Turnoverkonstantek [min^–1] der pro Minute aus der Hämolymphe in die Gewebe übertretende Anteil vonP - TransferT [g/min] die pro Minute aus einem Kompartiment in ein anderes übertretende Menge einer Substanz - T _DHi Transfer aus dem resorbierenden Gewebe in die Hämolymphe - T _HIK bzw.T' _HIK Transfer aus der Hämolymphe in die Körpergewebe berechnet nach Formel (1) bzw. (2). Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Das Fettsäurespektrum des Flußkrebses Orconectes limosus und seine Beeinflussung durch die Nahrung

Zusammenfassung Das Fettsäurespektrum von männlichen Flußkrebsen Orconectes limosus wurde gaschromatographisch analysiert. Die Fettsäuren zeigen eine spezifische Verteilung auf die Lipidklassen. Das Gesamtspektrum entspricht dem Schema eines Süßwassertieres im Winter mit den größten Fraktionen: C160, C181, C202 und C204 (zusammen rund 53% der Gesamtfettsäuren). In verschiedenen Fraktionen wurden ungeradzahlige und verzweigte Fettsäuren gefunden.Durch Verfüttern von Kartoffeln und Lebertran kann das Spektrum beeinflußt werden. Die Fettsäuren in der Mitteldarmdrüse, und in weniger starkem Ausmaß im Restkörper, haben sich nach viermonatiger Fütterung mit Lebertran qualitativ und quantitativ dessen Spektrum angepaßt. Nach siebenmonatiger Fütterung mit Kartoffeln zeigen Mitteldarmdrüse und Restkörper ein Spektrum, das dem eines unbehandelten Kontrollkrebses ähnelt und sowohl C182 als auch höher ungesättigte Fettsäuren enthält. Hierfür kommen zwei Deutungen in Frage: Entweder wird das Spektrum der Fettsäuren in Strukturlipiden aufrechterhalten, oder es erfolgt de novo Synthese einer C18:2^6,9-Fettsäure und deren Verlängerung analog dem von Wirbeltieren bekannten Weg.

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The fatty acid composition in the crayfish, orconectes limosus, and the effect of nutrition

Summary The fatty acid composition in the male crayfish, Orconectes limosus, was analysed by gas-liquid chromatography. The fatty acids were found to have a specific distribution in different lipid classes. The composition corresponds to those of a fresh water animal in winter with the most important acids: C160, C181, C202, C204 (including about 53% of the total acids). In several lipid classes oddnumbered and branched chain fatty acids could be detected.Potatoe and fish-liver oil diets influence the fatty acid composition. After four months feeding with fish-liver oil the fatty acids in the hepatopancreas and to a lesser extent in the rest body show a similar spectrum as the fed oil. After feeding for seven months with potatoes hepatopancreas and rest body exhibit a fatty acid composition representative for the untreated animal, which contains C182 as well as higher unsaturated acids. These findings support the hypotheses that either the fatty acid composition in the structure lipids was maintained or that a C182^6,9-fatty acid was de novo synthesized and elongated analogous to the known vertebrate pathway.

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Herrn Prof. Dr. K. Urich bin ich für die Anregung zu der vorliegenden Arbeit und für die Durchsicht des Manuskriptes zu großem Dank verpflichtet.     

Theoretical studies on the necessary number of components in mixtures

Summary Theoretical studies on the optimal numbers of components in mixtures (for example multiclonal varieties or mixtures of lines) have been performed according to phenotypic yield stability (measured by the parameter variance). For each component i, i = 1, 2,..., n, a parameter u_i with 0 u_i 1 has been introduced reflecting the different survival and yielding ability of the components. For the stochastic analysis the mean of each u_i is denoted by u ₁ and its variance by _i ² For the character total yield the phenotypic variance V can be explicitly expressed dependent on 1) the number n of components in the mixture, 2) the mean of the _i ² 3) the variance of the _i ² 4) the ratio and 5) the ratio _i ² /² where denotes the mean of the u _i and _u ² is the variance of the u _j. According to the dependence of the phenotypic stability on these factors some conclusions can be easily derived from this V-formula. Furthermore, two different approaches for a calculation of necessary or optimal numbers of components using the phenotypic variance V are discussed: A. Determination of optimal numbers in the sense that a continued increase of the number of components brings about no further significant effect according to stability. B. A reduction of b % of the number of components but nevertheless an unchanged stability can be realized by an increase of the mean of the u _i by 1% (with and _u ² assumed to be unchanged). Numerical results on n (from A) and 1 (from B) are given. Computing the coefficient of variation v for the character total yield and solving for the number n of components one obtains an explicit expression for n dependent on v and the factors 2.-5. mentioned above. In the special case of equal variances, _i ² = _o ² for each i, the number n depends on v, x = (₀/)² and y = (_u/)². Detailed numerical results for n = n (v, x, y) are given. For x 1 and y 1 one obtains n = 9, 20 and 79 for v = 0.30, 0.20 and 0.10, respectively while for x 1 and arbitrary y-values the results are n = 11, 24 and 95.This publication is an extended version of a lecture given at the 1984-EUCARPIA meeting (Section Biometrics in Plant Breeding) in Stuttgart-Hohenheim (Federal Republic of Germany)     

Hämatologische Beobachtungen an Regenbogenforellen (Salmo gairdneri RICH.). V. Die Erythozytenverteilungskurve

Zusammenfassung Für die Fischpathologie wird als differentialdiagnostisches Verfahren die Erythozytenmessung vorgeschlagen. Zur Darstellung der Erythrozytenverteilungskurve wird wegen der elliptischen Form der Fisch-Erythrozyten die in der Humanmedizin übliche Technik modifiziert.An 102 Regenbogenforellen (Salmo gairdneri) beiderlei Geschlechts im Alter von 1 bis 3 Jahren wurde versucht, die Normalkurve für gesunde Tiere dieser Population zu ermitteln. Die Größenverteilung der Erythrozyten ergibt eine Gauss-Glockenkurve, deren Gipfel in die Größenklasse 30–35 µm²/ fällt, und deren Basis von 15–20 µm²/ bis 55–60 µm²/ reicht.Zwischen den Price-Jones-Kurven der Milchner (52 Individuen) und Rogner (50 Individuen) bestehen keine signifikanten Unterschiede. Ebenso konnte keine Beeinflussung dieser Normalkurve durch unterschiedliches Alter oder jahreszeitliche Einflüsse — untersucht wurden in dieser Hinsicht die F₂ — beobachtet werden.

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Summary As differential-diagnostic feature in the fish pathology it is suggested to measure the red blood cells. The normal technique used in human medicine for plotting the distribution curve of the red blood cells is modified, because the red blood cells of the fish are of elliptical shape.102 rainbow trouts (Salmo gairdneri), both, male and female, and 1–3 years of age, were examined to find the normal curve for healthy animals of this population. The size distribution of the red blood cells show a bell-shaped Gauss-curve, the peak of which is 30–35 µm²/, and the basis of which reaches from 15–20 µm²/ to 55–60 µm²/.The Price-Jones-curves show no significant differences between the milters (52 individuals) and the spawners (50 individuals). Besides, changes caused by different age or seasonal influences could not be observed on this normal curve. Analyzed were the F₂ individuals.

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Institut für Siedlungswasserbau und Wassergütewirtschaft der Universität Stuttgart Biologische Abteilung - Arbeitsgruppe Haider