Der Atmungsverlauf alternder Blätter und reifender Früchte

Zusammenfassung Die charakteristischen Züge der Atmung von reifenden Früchten werden beschrieben. Bei Blättern in der Entwicklungsperiode vor dem Laubfall konnte ein Atmungsverlauf festgestellt werden, der demjenigen reifender Früchte in wesentlichen Teilen entspricht. Das Phänomen des climacteric rise bei Früchten und Blättern wird verglichen. Es wird hervorgehoben, daß ein klimakterischer Atmungsanstieg nicht allein bei Früchten, die auf dem Lager reifen, sondern ebenso während der Baumreife auftritt. Die für die Reifungsatmung kennzeichnende Atmungskurve ergibt sich auch dann, wenn man die Atmungsintensität nicht wie üblich auf das Frischgewicht, sondern auf die Zahl der Früchte (bzw. auf die Blattfläche) bezieht. Der Anstieg der Atmungsintensität fällt bei Holunderfrüchten undParthenocissus-Blättern mit der Ausbildung der Anthocyanfarbstoffe zusammen. Während bei der Fruchtreifung der R Q häufig Werte über 1 erreicht, steigt der Quotient bei Blättern im Verlauf der Laubverfärbung nicht an. Neuere Vorstellungen über die Ursachen des climacteric rise werden diskutiert.Mit 5 Textabbildungen.Herrn Prof.M. Thomas, F. R. S., Newcastle-upon-Tyne, und Herrn Prof. Dr.K. Paech, Tübingen, möchte ich für Anregungen und Hinweise zu dieser Arbeit aufrichtig danken.     

Über die Natürlichen Indolverbindungen im Blumenkohl

Zusammenfassung Aus Blumenkohl (Brassica oleracea var.botrytis L.) wurden die darin enthaltenen Indolverbindungen nach vier verschiedenen Methoden extrahiert.Nach der papierchromatographischen und papierelektrophoretischen Aufgliederung der Extrakte aus Blumenkohlrosengewebe konnten insgesamt 13 mit Sprühreagentien färbbare Zonen nachgewiesen werden, bei denen es sich zum größten Teil um Indolderivate handeln dürfte. Hiervon wurden Tryptophan, -Indolylcarbonsäure, -Indolylessigsäure, -Indolylpropionsäure, -Indolylaldehyd und -Indolylacetonitril identifiziert.In den Blättern des Blumenkohls kommen im wesentlichen die gleichen Indolverbindungen wie in den Blumenkohlrosen vor.Die in den verschiedenen Entwicklungsstadien und Pflanzenteilen des Blumenkohls vorliegenden Mengen an -Indolylcarboxylsäure, -Indolylessigsäure und -Indolylpropionsäure wurden quantitativ bestimmt und untereinander verglichen; die Menge des jeweils vorhandenen -Indolylacetonitrils konnte aus methodischen Gründen nur relativ bestimmt werden.Bei der quantitativen Bestimmung konnte — bezogen auf das Frischgewicht — in den Blättern im Laufe der Ontogenie eine Zunahme im Gehalt an -Indolylcarboxylsäure, -Indolylessigsäure und -Indolylpropionsäure festgestellt werden. Beim -Indolylacetonitril-Gehalt der Blätter zeigte sich gleichfalls eine Zunahme während der Entwicklung; ausgewachsene Blätter von Pflanzen mit Rosen (Tabelle 3, Stadium 4) wiesen aber einen geringeren Gehalt an -Indolylacetonitril auf als die Blätter jüngerer Pflanzen (Stadium 1–3).Der Gehalt an -Indolylcarboxylsäure, -Indolylessigsäure, -Indolylpropionsäure und -Indolylacetonitril ist im Gewebe von Blumenkohlrosen wesentlich höher als in den anderen extrahierten Pflanzenteilen (Blätter, Blütensprosse und Blüten, unreife Früchte).Mit 1 TextabbildungErster Teil einer Dissertation der Naturwissenschaftlich-Philosophischen Fakultät der Justus Liebig-Universität, Gießen.Die Abkürzungen der Indolverbindungen sind auf S. 467 und in Tabelle 1 zusammengestellt.     

Beiträge zur Kronblattmorphologie. VIII Der peltate Bau der Nektarblätter vonRanunculus,dargelegt an Hand jener vonRanunculus pallasii Schlecht.

Zusammenfassung Die Richtigkeit der bereits wiederholt vertretenen, aber keineswegs allgemein anerkannten Ansicht, daß nämlich das Nektarblatt vielerRanunculi mit seiner isoliert stehenden Nektarschuppe eigentlich ein peltat-schlauchförmiges Blatt ist, wird an Hand der Nektarblätter vonRanunculus pallasii Schlecht, neuerlich vor Augen geführt. Obgleich von dieser nordischen Art nur wenige Blüten einiger Herbarbogen untersucht werden konnten, ist es infolge des starken Variierens der Ventralspreite ihrer Nektarblätter möglich, eine geschlossene Formenreihe aufzustellen, die mit völlig schlauchtörmigen Blättern beginnt, an welchen der Spreitenrand ohne Unterbrechnung vom dorsalen in den ventralen Schlauchteil übergeht, und mit solchen endigt, deren Ventralspreite isoliert ist und als freie Schuppe der Lamina des Nektarblattes entspringt. Die Übergangsformen zeigen zudem deutlich, daß der basale Spreitenrand der letzteren Blätter kein echter Blattrand ist, sondern einer randähnlichen, aus der Blattunterseite hervorgegangenen Lamelle entspricht, wie sie an unifazialen und schlauchförmigen Blatteilen nicht selten anzutreffen ist.     

Selection of Brussels sprouts of different water status by apterous and alate Myzus persicae and Brevicoryne brassicae in relation to the age of leaves

The feeding preferences of apterae for leaves of different ages are shown largely to determine the distribution of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae on Brussels sprouts in which they colonise particularly the old and young leaves respectively. Alatae contribute to this segregation but less so since alatae of both species settle preferentially on the plant apex. Apterous and to some extent alate M. persicae select the most nutritious leaves as measured by reproduction, but this is less often so with B. brassicae.Water stress causing wilting of the old leaves reduces settling on the plants by alate B. brassicae but not alate M. persicae which avoid the old leaves and instead colonise the apex. Among leaves of different water status apterous M. persicae again select the most nutritious while B. brassicae does so less consistently.These results are compatible with some aspects of the dual discrimination theory of hostplant selection assuming the polyphagous M. persicae responds more to nutrients and less to flavour than the oligophagous B. brassicae.

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Zusammenfassung Geflügelten Virginoparen von M. persicae und B. brassicae wurde gestattet, von übervölkerten Quell-Pflanzen abzufliegen und Kohlpflanzen (Brassica oleracea L. var. bullata gemmifera) zu besiedeln, die unterschiedlich mit Wasser versorgt waren (feucht, mäßig, trocken). Wassermangel, der (durch Trockenhaltung) zum Welken der alten Blätter führte, verringerte die Besiedlung der Pflanzen durch geflügelte B. brassicae, jedoch nicht durch geflügelte M. persicae, welche dann die alten Blätter mieden und stattdessen die Triebspitzen besiedelten. Auf turgeszenten Pflanzen mied M. persicae die reifen Blätter und besiedelte die Gipfel sowie junge und alte Blätter. Im Gegensatz dazu lehnte B. brassicae die alten Blätter ab und besiedelte in großer Zahl die ausgereiften Blätter sowie die Triebspitzen der Pflanzen. Geflügelte beider Arten erreichten größte Siedlungsdichte im Triebgipfel, besonders B. brassicae.In Zweiweg-Wahlkammer-Versuchen konnten Ungeflügelte beider Arten zwischen Blättern verschiedenen Alters und verschiedener Hydratur wählen. Das Trockenregime wurde dabei in zwei Varianten angeboten: Pflanzen, die welkten und solche, die gerade wieder bewässert wurden. Gemessen an der Reproduktionsrate wählte M. persicae konstant die nährstoffreicheren Bläller, d.h. alte > junge > reife turgeszente Blätter trockener > mäßiger > feuchter Hydratur mit Ausnahme welkender Blätter, die gemieden wurden. B. brassicae wählte weniger eindeutig (Unstimmigkeiten kursiv), d.h. junge > reife > alte turgeszente Blätter, feuchte = mäßige Hydratur in allen Blattalterstufen; trocken > mäßig und feucht bei jongen Blättern; mäßig und feucht > trocken bei reifem und altem Laub.Die Verteilung von M. persicae und B. brassicae auf den Kohlpflanzen wird weitgehend von den Nahrungsansprüchen der Ungeflügelten bestimmt, die besonders die alten bzw. die jungen Blätter besiedeln. Die Ergebnisse decken sich in einigen Hinsichten mit der doppelten Unterscheidungstheorie bei der Wirtspflanzenwahl, indem angenommen werden kann, daß die polyphage M. persicae mehr auf die (primären) Nährstoffe und weniger auf die (sekundären) Duftstoffe anspricht als die oligophage B. brassicae.

     

Die Verteilung der freien Aminosäuren in der Pflanze und ihre Beeinflussung durch photoperiodische Induktion (Untersuchungen an Kalanchoë Blossfeldiana)

Zusammenfassung Die freien Aminosäuren von Blättern, Wurzeln und Inflorescenzen der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Blossfeldiana wurden isoliert und papierchromatographisch fraktioniert. Dabei konnten identifiziert werden: Cystein, Histidin, Lysin, Asparagin, Arginin, Glutamin, Asparaginsäure, Serin, Glykokoll, Glutaminsäure, Threonin, -Alanin, -Alanin, -Aminobuttersäure, Valin, Phenylalanin, Leucin und/oder Isoleucin sowie Tryptophan.Die größte Aminosäuremenge wurde in den Wurzeln sowie in den voll entwickelten Inflorescenzen gefunden, die Minimalkonzentration in den Blättern mittleren Alters.Von den drei Grundaminosäuren (Glutaminsäure, Asparaginsäure und -Alanin) überwiegt in den Wurzeln die Asparaginsäure, in allen oberirdischen Teilen von Langtag-Exemplaren dagegen die Glutaminsäure oder das -Alanin. In ausgebildeten Inflorescenzen herrscht im Gegensatz zu allen anderen oberirdischen Teilen derKalanchoë die Asparaginsäure vor.Die quantitative Auswertung der Papierchromatogramme zeigte, daß sich im Laufe einer mehrtägigen photoperiodischen Induktion in der Sproßspitze und in den — photoperiodisch maximal empfindlichen —Laubblättern mittleren Alters bedeutende Veränderungen in den gegenseitigen Mengenverhältnissen der Grundaminosäuren vollziehen. Darüber hinaus lassen auch die übrigen Aminosäuren schon in den ersten Induktionstagen deutliche Mengenänderungen erkennen, die in den einzelnen Zonen nach Richtung und Amplitude verschieden sind.Ein unmittelbarer Vergleich der beobachteten Konzentrationsverschiebungen der freien Aminosäuren mit denen der in den Zellproteinen des Vegetationskegels festgelegten Aminosäuren erwies sich als nicht möglich, doch erfolgen die Änderungen in beiden Fraktionen in vergleichbaren Zeiträumen.Mit 17 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen     

Wechselwirkungen zwischen einem turnip-mosaik-Virus und dem Genom des Wirtes

Zusammenfassung BeiMatthiola incana R. Br. wird das Phänomen der sog. Blütenbrechung beobachtet, die sich in einer Weißstreifigkeit, Aufhellung oder Vertiefung der normalerweise rosa oder violett gefärbten Blüten äußert. Es wird gezeigt, daß die Blütenbrechung durch ein Virus der turnip-mosaik-Gruppe verursacht wird und daß hinsichtlich der Art der Manifestation eine Wechselwirkung mit dem Genotyp des Wirtes vorliegt. In die Wechselwirkung sind nur Gene einbezogen, die die Quantität der Anthocyanpigmente kontrollieren, während Gene, die die Molekülstruktur verändern, hiervon unberührt bleiben.

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Interactions between a turnip-mosaic virus and the genotype of the host

Summary InMatthiola incana R. Br. the phenomenon of so called breaking of flower color is observed which is manifested in white areas dilution or intensification of the normally pink or violet flower colors. This phenomenon is shown to be caused by a virus of the turnip-mosaic-type. There is an interaction between the virus and the genotype of the host, in which are involved only genes controlling the quantity of the anthocyanin pigments but not genes responsible for alteration of the molecule structure of the anthocyanins.

     

Zur Überwindung der biologischen Grenze Meer—Land durch Mollusken

Zusammenfassung Die Überwindung der biologischen Grenze zwischen Meer und Land durch Mollusken ist bisher nur wenig im Hinblick auf physiologische Umstellungen untersucht worden. Unter diesem Aspekt wurden Experimente durchgeführt an Alderia modesta, einem amphibisch lebenden Opisthobranchier des unteren Supralitorals, und an Ovatella myosotis, einer Pulmonate, die im oberen Supralitoral vorkommt. Alderia zeigt eine relativ enge Salinitätstoleranz. Zu hohe und zu niedrige Salzgehalte hemmen die Entwicklung, führen zu Mißbildungen bei der Embryonalentwicklung und lassen adulte tiere rasch eingehen. In Beziehung zu der Salinität der angrenzenden Gewässer (Brackwasser der Ostsee und der Ästuare, Meerwasser der Nordsee) existieren verschiedene Biotypen, die auf Aussüßung und hohe Salzkonzentration unterschiedlich reagieren.Die weiter ins Supralitoral vorgedrungene Ovatella myositis hat eine wesentlich breitere Salinitätstoleranz. Schädigungen der Adulten treten auf Süßwasser nicht, auf Salzwasser erst oberhalb von 55 auf. Durch schrittweise Adaptation können höhere Konzentrationen ertragen werden. Der Toleranzunterschied zwischen den untersuchten Populationen ist genetisch bedingt. Eiablage, Embryonalentwicklung und Wachstum erfolgen im Bereich zwischen 5 und mindestens 50 Substratsalinität.Physiologisch wird diese große Salinitätstoleranz durch ein fast durchgehendes poikilosmotisches Verhalten ermöglicht. Auf sehr ausgesüßtem Substrat sind die Schnecken stark hypertonisch (auf Süßwasser hat das Binnenmedium auf 7), im ganzen übrigen Bereich weniger stark (3–4 über der Substratsalinität). Im oberen Extrembereich vermögen die Tiere diese Hypertonie offenbar nur schwer aufrechtzuerhalten (vgl. S. 149).Die Veränderungen von Gastropoden auf dem Wege vom Meer über das Supralitoral zum Land werden diskutiert; im Gebiet der Salzwiesen läßt sich ein günstigeres Schema zu dieser Frage aufstellen als bei den bisher meist zitierten Littorinen.

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On the emigration of gastropodes from the sea: Studies on Alderia modesta and Ovatella myosotis

Summary Up to now little attention has been paid to the phylogenetic emigration of gastropods from the sea: almost nothing is known about the physiological changes which enable snails to live in terrestrial habitats. To help solve this question, experiments were carried out on Alderia modesta, an opisthobranch slug of the lower supralittoral, and Ovatella myositis, a primitive pulmonate snail of the upper supralittoral. In each case two subspecies were studied.North Sea Alderias differ from their Baltic counterparts in size and salinitytolerance. The difference in size between Ovatella of the Mediterranean and of the Baltic is very slight. There is a marked difference, however, in the salinity-tolerance. Alderia modesta survives in a comparatively narrow range of different salinities. The optimum is between 10 and 20 for Baltic specimens and between 15 and 35 for those of the North Sea. The results are the same in and out of water. Ovatella can live on a freshwater substratum as well as on 55. Specimens of the Mediterranean can even become adapted to 90. Flooded with water of differrent salinities the tolerated range becomes markedly smaller. Eggs are produced between 5 and 50 (Baltic specimens) or 5 and 65 (Mediterranean specimens). All eggs develop without being damaged between 5 and 40 and 10 and 45 respectively. The optimal salinity-concentration for growth and egg-production is 10. Salinity-concentrations below and above these marks disturb the development. In one spawn-mass some eggs cleave normally, others become deformed, and again others do not cleave at all. This heterogeneous reaction points to the existence of something like a physiological polymorphism in regard to salinity-tolerance. The salinity-concentration of the blood of Ovatella was measured after a long-term acclimatisation. Ovatella is poikilosmotic and slightly hypertonic (3–4) throughout almost the whole range of salinities it tolerates. On extremely low concentrations it becomes more hypertonie; on extremely high concentrations it becomes nearly isotonic.

     

Reproductive biology of the Purple-crowned Fairy (Heliothryx barroti, Trochilidae) — Notes on antipredator behaviour

Zusammenfassung Während brutbiologischer Untersuchungen 1988 und 1989 an 2 Nestern der Purpurkopfelfe (Heliothryx barroti) an der pazifischen Seite der Westanden Kolumbiens (200 m NN; 03°46N/77°10W) wurde beim Abfliegen vom Nest eine Verhaltensweise beobachtet, die an ein herabfallendes Blatt erinnert. Die Übereinstimmung der Gleitgeschwindigkeiten von Kolibri und Blättern deutet darauf hin, daß die Imitation fallenden Laubes durch den Vogel als Schutz vor Nesträubern dient.     

Zur Kenntnis kritischer Wasser-Sättigungsdefizite in Blättern und Ihrer Bestimmung

Zusammenfassung Das subletale Wasser-Sättigungsdefizit welkender Blätter, von dem Verfasser früher durch das Auftreten nekrotischer Flecken definiert, zeigt ein fortgeschrittenes Stadium von Schädigung an. Sehr oft vertrocknen Blätter, ohne daß solche in Erscheinung treten. Versuche mit immergrünen Sträuchern und Bäumen des Mittelmeergebiets führten zu der Erkenntnis, daß ernstlicher Schaden in abgetrennten Blättern einsetzt, wenn etwa 35% des Sättigungswassergehaltes verausgabt worden sind. Bei geringerer Entwässerung wird der ursprüngliche Wassergehalt nach Einfrischung ungefähr wieder erreicht. Jenseits des permanenten Turgor-Verlust-Punktes (PTLP) steigt die Zahl geschädigter Zellen ständig an, und es entwickelt sich so ein Wasser-Rücksättigungs-Defizit (WRD), das mehr oder weniger linear mit dem weiteren Wasserverlust anwächst. Zunehmender Gewebe- und Zellschaden konnte in diesem Stadium der Entwässerung durch Vitalitätsprüfungen nachgewiesen werden.Schädigungen und Tod durch Trockenheit sind ein langdauernder und allmählicher Vorgang, ähnlich wie bei Strahlungs- und Hitzeschäden. Sie beruhen anscheinend auf Eiweißdenaturierung, die, anfangs umkehrbar, schließlich tödlich wirkt.Verbreitete Ansichten über die Menge des ohne Schaden verfügbaren Wassers müssen abgeändert werden. Jedoch ist zuzugeben, daß an der Pflanze Blätter vielleicht höhere Wasserverluste ertragen als nach ihrer Abtrennung.Der Verfasser weiß sich Herrn Dr.B. Jacoby, FrauRuth Arbel und FrauAdiva Shomer-Ilan für ihre Hilfe bei der Durchführung der Versuche zu Dank verpflichtet.

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Summary The sublethal water saturation deficit in wilting leaves earlier defined by the author through the appearance of necrotic spots, indicates a progressive state of damage. Quite often leaves dry up without formation of any spots. Experiments with leaves of Mediterranean evergreen trees and shrubs led to the conclusion that serious damage in detached leaves sets in when about 35% of the water content at saturation has been spent. Less wilted leaves approximately regain their initial weight in rehydration. Beyond the permanent turgor loss point (PTLP) the number of damaged cells increases steadily producing an increasing water resaturation deficit which is more or less linearly related to water loss beyond the PTLP. Increasing damage to tissues and cells could be demonstrated by vitality tests in this phase of dehydration.Damage and death produced by drought is a prolonged and gradual process, in analogy to phenomena produced by radiation and heat. It is apparently produced by protein denaturation which, reversible in an early stage, becomes fatal, later on.Current views on available water in wilting leaves must be revised. However, the possibility that on the plant leaves may be able to suffer larger water losses than in the detached condition, is admitted.

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Mit 4 Textabbildungen

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Herrn Prof.A. Pisek zum 70. Geburtstage gewidmet.     

Über Untersuchungen an Zuchtmaterial von cumarinarmem („süßem”) Steinklee(Melilotus)

Zusammenfassung Eine Zusammenstellung von Ergebnissen zeigt, daß es weitestgehend gelungen ist, einen cumarinarmen Steinklee zu züchten. Es wird die Untersuchungsmethodik in qualitativer und quantitativer Hinsicht beschrieben und auf das Auftreten von Wechseltypen innerhalb des süßen Zuchtmaterials hingewiesen, denen besondere Beachtung im Rahmen der Züchtung geschenkt werden muß.Was die Untersuchungen des Blatt- und Stengel-anteils der verschiedenen Arten betrifft, so tragen diese Ergebnisse einen vorläufigen Charakter.Mit 13 Abbildungen