Immunoelectrophoretic studies of heterosis effect in Zea mays

Summary The present report is based on tests using antigenic analysis of inbred lines and their hybrids for the prognosis of heterosis (hybrid vigour) in Zea mays.Inbred lines, whose hybrid vigour has been proved under field conditions, and their hybrids were characterized by the method of Grabar and Williams.The results of the electrophoretic and immunoelectrophoretic investigations show that the extracts from maize seeds of the inbred lines C-103, N-6 and WF-9 contain four protein fractions, while those of the hybrids N-6 x C-103 and WF-9 x N-6 also contain a fifth fraction.The immunoelectrophoretic pattern of the extracts from the hybrid seeds N-6 x C-103 shows that, with their homologous serum, they give a precipitation line (arc X) which is not obtained by the interaction of the parent line extracts with homologous and heterologous serums.In this case we probably have a protein synthesis in the hybrid which is caused by the deblocking of some links in the biosynthetic apparatus of the inbred lines.It was established that the extracts from the hybrid N-6 x C-103 gave a larger number of precipitation arcs with the heterologous serum anti C-103.The characterization of the antigenic structure of the inbred lines enables one to determine not only the fractions common to them but also the number of those fractions by which they differ from one another. Proceeding in this manner, one could accomplish an immunoelectrophoretic prognosis of heterosis and penetrate deeper into its essence.

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Zusammenfassung Die vorliegende Mitteilung basiert auf Versuchen, die Antigenanalyse von Inzuchtlinien und ihren Hybriden für eine Vorhersage des Auftretens von Heterosis bei Zea mays zu verwenden. Inzuchtlinien und ihre Hybriden, deren Heterosis unter Feldbedingungen erwiesen ist, wurden nach der Methode von Grabar und Williams geprüft.Die elektrophoretischen und immunelektrophoretischen Untersuchungen ergaben, daß die Extrakte von Maiskörnern der Inzuchtlinien C-103, N-6 und WF-9 vier Proteinfraktionen enthalten, während die Extrakte der Hybriden N-6 x C-103 und WF-9 x x N-6 noch eine fünfte Fraktion aufweisen.Das immunelektrophoretische Muster der Extrakte aus den Hybridkörnern von N-6 x C-103 zeigt, daß mit dem homologen Serum eine Präzipitationslinie, arc X, gebildet wird, die bei Reaktion der Extrakte aus den Elternlinien mit homologen und heterologen Seren nicht auftritt. Wahrscheinlich handelt es sich um eine zusätzliche Synthese von Protein, die auftritt, nachdem die Blockierung einiger Glieder im biosynthetischen Apparat der Inzuchtlinien aufgehoben worden ist.Es wurde festgestellt, daß die Extrakte der Hybride N-6 x C-103 mit heterologem Serum anti C-103 eine größere Anzahl Präzipitationslinien ergeben.Die Charakterisierung der Antigenstruktur der Inzuchtlinien ermöglicht nicht nur die Ermittlung von gemeinsamen, sondern auch von unterschiedlichen Fraktionen. Auf diese Weise könnten eine immunelektrophoretische Diagnose hinsichtlich Heterosis erreicht und Möglichkeiten zur eingehenderen Erforschung des Heterosisphänomens erschlossen werden.

     

Die Verbreitung von Chromosomendislokationen in natürlichen Populationen von Liriomyza urophorina Mik

Zusammenfassung Die Larven der Agromyzide Liriomyza urophorina Mik, die in den Blütenknospen von Lilium martagon parasitieren, zeigen in den Speicheldrüsen außerordentlich günstige Riesenchromosomen.Bei der Untersuchung von Material von 11 verschiedenen Standorten in Österreich wurden 6 verschiedene Inversionen gefunden, davon 3 von großer Verbreitung und Häufigkeit. Die Häufigkeit und Verteilung dieser 3 Inversionen an den verschiedenen Standorten zeigen deutlieh, daß sie keinen spezifischen Anpassungswert an bestimmte ökologische Bedingungen haben können. Sie zeigen, daß die Inversionen an bestimmten Orten einmalig entstanden sind und sich von dort ungefähr radiär durch die Population ausgebreitet haben. Ausnahmen von dieser Verteilung lassen sich als Isolationswirkungen erklären. Es wird die Annahme begründet, daß das beobachtete Verteilungsbild nicht auf rein statistischem Wege zustande gekommen ist, sondern am besten durch die Annahme einer Heterosiswirkung des strukturell heterozygoten Zustandes erklärt werden kann. Mögliche Ursachen dieser Heterosiswirkung werden erörtert.     

Über die Jahreszeitlichen Veränderungen im Hypophysen-Hauptlappen der Tauben

Zusammenfassung Seit den Untersuchungen von Schildmacher und Koch sind Rolle und Funktion der Hypophyse bei Tauben viel klarer geworden, doch erweisen sich neuere Untersuchungen noch ein verschiedener Hinsicht als notwendig. In vorliegender Arbeit sollte nun auf Grund von Untersuchungen an annähernd 100 Tauben ein Beitrag zu dieser Frage geliefert werden.Die angefertigten Präparate zeigen, daß neben den außerordentlich interessanten geschlechtsbedingten Unterschieden in den einzelnen Monaten auch auffallende und immer übereinstimmende jahreszeitliche Veränderungen auftreten. Diese Veränderungen lassen nun die Schlußfolgerung zu, daß es sich hier um rhythmische Vorgänge handelt und daß zwischen den verschiedenen Zelltypen und der Produktion gewisser Hypophysenhormone ein Zusammenhang besteht. In den 3 Abschnitten des Hauptlappens, also im rostralen, mittleren und caudalen Abschnitt wurden in je 3 Gesichtsfeldern die Zellen gezählt und in Prozenten ausgedrückt in Tabellen eingetragen. Dann wurde auch das prozentuale Auftreten der einzelnen Zellformen nach Zusammenziehen der für die 3 Abschnitte gefundenen Werte, für den gesamten Hauptlappen festgestellt. Diese Tabellen bzw. Kurven zeigen nun, wann und in welchem Ausmaße die einzelnen Zelltypen eine größere Rolle spielen. Weiter konnte festgestellt werden, daß die Hypophyse der Weibchen im allgemeinen mehr Kolloid enthält als die der Männchen. Auch im Auftreten des Kolloids sind zeitliche Unterschiede zwischen den beiden Geschlechtern wahrzunehmen, da die Hypophyse der Männchen im Frühjahr den größten Kolloidgehalt aufweist, die der Weibchen aber erst am Ende des Sommers.     

Mikrobiologische Untersuchungen einiger podsoliger Böden Kroatiens

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden vier ungleich podsolierte Bodenprofile des mittleren Kroatiens einer bodenkundlichen und mikrobiologischen Untersuchung unterworfen, um die Individualität der mikrobiologischen Eigenschaften dieses Bodentypus, wie auch den Einfluß des Podsolierungsgrades festzustellen.Die Bestimmung der Gesamtzahl und der Zahl der einzelnen Gruppen der Mikroorganismen, die Artbestimmungen der Bakterien, Actinomyceten, Pilze und Algen, sowie die Untersuchung von einzelnen biochemischen Vorgängen hat diese Abhängigkeit der mikrobiologischen Eigenschaften im allgemeinen bestätigt.Besonders charakteristisch für diese podsoligen Böden ist die Tatsache, daß die mikrobiologisch aktive Schicht der Profile sehr dünn ist, und daß schon im A ₂-Horizont (in der Tiefe von 15–25 cm) eine starke Abnahme der Zahl, Arten und biochemischen Aktivität stattfindet.Für die stark podsolierten Waldböden ist die große Zahl der Pilze bemerkenswert. Durch qualitative Untersuchungen wurde gezeigt, daß die Pilze in mannigfaltigen Arten vorkommen, die in einem stärkeren Zusammenhang mit den Bodeneigenschaften stehen, als dies für die Arten der Bakterien und Actinomyceten festgestellt werden konnte. Die Tatsache, daß sich die Unterschiede zwischen den einzelnen Profilen, sowie auch zwischen den einzelnen Horizonten eines Profils hinsichtlich der qualitativen Zusammensetzung nicht so deutlich zeigen, wie dies für die Zahl und biochemischen Vorgänge festgestellt wurde, läßt sich hauptsächlich durch die methodischen Schwierigkeiten erklären.Im allgemeinen nimmt die Intensität der biochemischen Vorgänge mit dem Zunehmen des Podsolierungsgrades ab. Doch wurde für die Ammonifikation ein umgekehrtes Verhalten festgestellt, so daß die stark podsolierten Waldböden verhältnismäßig die stärkste Anhäufung vom Ammoniak zeigten.Dissertation. Hier ist nur eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse gegeben. Eine ausführliche Bearbeitung ist in kroatischer Sprache in Poljoprivredna nauna smotra 4, 1941, erschienen. Herrn Prof. M. Graanin, dem Vorstand des Instituts für Bodenkunde, wie den Herren Professoren V. Skori und I. Pevalek bin ich für die Beihilfe und Unterstützung zu aufrichtigem Dank verpflichtet.     

Untersuchungen über die Ursachen der Peroxydasevermehrung in gestörtenPhaseolus-Artbastarden

Zusammenfassung Um Aufschluß darüber zu erlangen, wie die Vermehrung der Peroxydase in gestörtenPhaseolus-Artbastarden (Phaseolus vulgaris x Phaseolus coccineus) zustande kommt, wurde die Fähigkeit der Bastarde zur Bildung von Peroxydaseapoenzym und Peroxydasecoenzym (=Hämatin) geprüft. Diese Prüfung wurde auf Grund des Befundes vonTheorell u. Mitarb., daß sich Peroxydaseapo- und Peroxydasecoenzym beiph-Werten um 7 spontan zur aktiven Peroxydase vereinigen, vorgenommen.Zusatz von Peroxydaseapoenzym zu Blatthomogenaten normaler und gestörter Pflanzen beeinflußt in keinem Fall die Peroxydasereaktion. Coenzymzusatz bleibt wirkungslos bei normalen, führt aber zu einem starken Anstieg der Peroxydasereaktion bei gestörten Bastarden. Wie der Chlorophyllgehalt ist auch der Gesamthämatingehalt bei den gestörten Bastarden stark vermindert.Aus den Befunden darf geschlossen werden, daß normale und gestörte Bastarde kein freies Hämatin enthalten und daß freies Apoenzym den normalen Bastarden fehlt, bei den gestörten Bastarden aber in größerer Menge vorhanden ist. Bei den normalen Bastarden sind Apound Coenzymproduktion aufeinander abgestimmt, während bei den gestörten Bastarden diese Koordination fehlt. Der begrenzende Faktor für die Peroxydasebildung ist bei den letzteren das Coenzym. Trotz des niedrigeren Gesamthämatingehaltes ist wesentlich mehr Hämatin in Form von Peroxydase festgelegt als bei den normalen Bastarden.Die Ergebnisse werden mit den Befunden über die Peroxydasevermehrung im alternden und im verdunkelten Blatt in Verbindung gebracht und diskutiert.Herrn Prof. Dr.W. Rudorf zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

Über die Stoffausscheidung bei Pilzen II

Zusammenfassung An den beiden Ascomyceten Endoconidiophora virescens Davids. und E. (Ceratocystis) coerulescens Münch, sowie an dem Basidiomyceten Lentinus lepideus L. wurden Synthese und Ausscheidung sekundärer Stoffwechselprodukte untersucht.Am Beispiel des mit den Terpenen verwandten Methylheptenon und des p-Methoxyzimtsäuremethylesters sowie eines aromatischen Farbstoffes ließ sich zeigen, daß diese chemisch und hinsichtlich des Biosyntheseweges verschiedenen Verbindungen im overflow metabolism entstehen und ausgeschieden werden.Gegenüber den primären Stoffwechselprodukten lassen sich Biogenese und Ausscheidung der sekundären Stoffe wesentlich stärker beeinflussen. Unter gewissen Bedingungen kann sogar die Synthese bestimmter Verbindungen völlig unterbleiben.Eine nennenswerte antibiotische oder wesentliche metabolische Aktivität ausgeschiedener Stoffwechselprodukte liegt bei den drei Pilzen nicht vor.Die Ergebnisse wurden mit den Befunden anderer Autoren verglichen und die gemeinsamen Grundlagen aller pflanzlichen Stoffausscheidungen diskutiert.Habilitationsschrift (gekürzt) der Fakultät für Natur- und Geisteswissenschaften, Technische Hochschule, Karlsruhe. Tei II.     

Die Chromosomen der Ciliaten

Zusammenfassung Bei Colpidium campylum treten in der I. meiotdischen Prometa- und Metaphase typische Chromosomentetraden auf, die sich in der I. Anaphase in gewohnter Weise in Dyaden teilen, während lin der II. Anaphase die Chromatiden getrennt werden. Grundsätzlich ähnlich verhält sich Euplotes charon und wahrscheinlich Vorticella sp.In den somatischen Mitosen sind die Chromosomen völlig maskiert oder wahrscheinlich als distinkte morphologische Gebilde ülberhaupt nicht vorhanden (wohl aber müssen ihre Chromonemen, wenn auch abweichend spiralisiert, vorhanden sein). Was in der Literatur als Chromosomen bezeichnet wurde, sind keine Chromosomen, sondern Chromosomenaggregate. Ihre Entstehung läßt sich besonders deutlich bei Oxytrichiden verfolgen. Bei anderen Arten zeigen die postmeiotische Teilung und die metagamen Teilungen ein intermediäres Verhalten zwischen Meiose und somatischer Mitose und vermitteln so das Verständnis der für sich allein kaum richtig interpretierbaren somatischen Mitose. Die abweichenden chromosomalen Verhältnisse in der somatischen Mitose lassen sich weiters unter Zuhilfenahme einer besonderen Spindelmechanik und sonstiger beobachtbarer Umstände in bestimmter Weise deuten.Diese Verhältnisse finden sich grundsätzlich bei allen echten Ciliaten wieder. Bei Chilodon uncinatus sind jedoch auch die meiotischen Chromosomen maskiert. Die in der Literatur angegebenen Zahlen 2 bzw. 4 beziehen sich nicht auf Chromosomen, sondern auf Chromosomenaggregate, deren Zahl ebensowenig wie bei anderen Ciliaten konstant ist.Vergleichende stichprobenweise Beobachtungen an anderen Ciliaten zeigen, daß die Ergebnisse für alle gelten: in der somatischen Mitose treten keine Chromosomen auf. Die bisher als Chromosomen bezeichneten Gebilde sind nicht die Chromosomen; ihre leicht beobachtbare Querteilung stellt daher kein Problem dar. Dien Schlüssel zum Verständnis liefert in allen Fällen die Meiose, von der aus die Mitose zu interpretieren ist.Die Ciliatenkerne, im besonderen auch die Makronuklei, zeigen hinsichtlich der Ausbildung von Eu- und Heterochromatin und hinsichtlich der nuklealen Färbbarkeit starke Unterschiede, deren genauere Untersuchung vermutlich sehr aufschlußreich wäre.     

Biochemische Untersuchungen über das proteolytische Enzym des Darmsaftes von Helix pomatia L.

Zusammenfassung Die Verfasserin hat mit der biochemischen Duspiva-Methode eine kaseinspaltende Tätigkeit im Darmsaft von Helix pomatia nachgewiesen. Das proteolytische Enzym wirkt bei p_H 4 optimal. Es wird durch Glutathion, Cystein und Ascorbinsäure aktiviert, aber durch Cystin, Kaliumeisencyanid, Bleinitrat, p-Chloromercuribenzoat und o-Jodosobenzoat gehemmt.Die von diesen beiden letzten Stoffen hervorgerufene Hemmung ist durch Glutathion und Ascorbinsäure umkehrbar. Daraus schließt die Verfasserin, daß die Protease des Darmsaftes von Helix pomatia zu den sulfhydrylischen Enzymen gehört; sie nimmt an, daß dieses Enzym nicht nur von der Mitteldarmdrüse, sondern auch vom Darmkanal kommt.     

Zum Problem der Ocellenfunktion bei den Insekten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden teils experimentell, teils aus vorhandenen Abbildungen die Augenkonstanten einer Anzahl von Insektenocellen bestimmt.Diese ergeben, daß die Ocellen bei großer Lichtstärke und geringem Auflösungsvermögen nur für die Rezeption von Helligkeit und Lichtrichtung in Anspruch genommen werden können. Sie ergänzen bei gut fliegenden Tieren infolge ihrer großen Lichtstärke die lichtschwachen Appositionsaugen.Versuche mit den Arbeitern von Formica rufa zeigen, daß es für ihre Abwehrreaktion gegen dunkle Gegenstände einen innerhalb einer Versuchsreihe konstanten kleinsten Sehwinkel (Reaktionswinkel) gibt, der im übrigen mit Temperatur und Beleuchtung meßbar variiert.Versuche, im Experiment die Funktion der Ocellen festzustellen, fielen, wie bisher immer, negativ aus.Herrn Prof. Kühn schulde ich Dank für die Anregung zu dieser Untersuchung und wohlwollende Förderung; ferner spreche ich Herrn Prof. Pohl, Der mich in der Arbeit durch Beratung in physikalischen Fragen und durch Überlassung von Räumlichkeiten und Apparaten im I. Physikalischen Institut der Universität weitgehend unterstützte, sowie den Assistenten im Zoologischen und Physikalischen Institut, den Herren Dr. Kröning und Dr. Kuhn, und Herrn Dr. Gudden für Anregungen und Ratschläge meinen Dank aus.     

Über die durch verschiedene Ernährungsverhältnisse bedingten Veränderungen der Abschnitte des Verdauungstraktus und der hämatopoetischen Gewebe

Zusammenfassung Unter dem Einfluß des 4tägigen Hungers zeigt sich an den mesenchymalen Abschnitten des Magendarmtraktus eine geringgradige Verarmung an Zellelementen, die sich in dem ganzen Verlauf des Magendarmtraktus in gleicher Weise bemerkbar macht.Finden sich die weißen Mäuse unter der Einwirkung der Fütterung mit besonderen Ernährungssubstanzen, so zeigen sich besonders deutliche Zellreaktionen an den mesenchymalen Abschnitten der Duodenalzotten, während in dem mesenchymalen Teil des Dickdarmes nur eine mäßige Zellreaktion, in den mesenchymalen Abschnitten des Magens überhaupt keine Zellveränderunger sich bemerkbar machen. Zuweilen zeigt der Dickdarm ganz andersartige Zellreaktionen als der Dünndarm, welche Tatsache nicht allein aus der später sich erst bemerkbar machenden gleichartigen Zellreaktion erklären dürfte.Die Zellreaktionen unter der Einwirkung der Fütterung mit Eiweiß, Fett und Kohlehydraten sind deutlich, doch lassen sich nicht immer ganz strenge Unterscheidungen der Fütterung auf Grund der zellulären Reaktionen durchführen. Deutliche Zellreaktionen finden sich nur bei der Speckfütterung, wo sich in manchen Abschnitten des Magendarmtraktus stärkere Mengen von segmentierten Leukocyten antreffen lassen.Die hämatopoetischen Veränderungen des Magendarmtraktus unter besonderen Ernährungszuständen lassen die Möglichkeit zu, daß zum Teil die bei der Verdauungsleukocytose ersichtliche Vermehrung der weißen Blutzellen teilweise aus der Wandung des Magendarmtraktus selbst hergeleitet werden kann. Andererseits ist auf die Tatsache hinzuweisen, daß auch die Milz, die Leber und die einzelnen Lymphdrüsen von den Verdauungsprodukten in besonderer Weise gereizt werden, so daß auch in diesen Organen besondere zelluläre Reaktionen ersichtlich sind, die bei denselben Versuchsbedingungen auch immer wiederkehren. Hierbei ist auf den Umstand aufmerksam zu machen, daß keine gleichartige Reaktion der einzelnen Lymphdrüsen vorkommen, sondern daß sich an jedem lymphatischen Organ besondere reaktive Momente bemerkbar machen, die einen bestimmten Reiz in ganz andersartiger Weise zu beantworten vermögen.     

Vergleichende histochemische Untersuchungen über Zink im Darm

Zusammenfassung Mit verschiedenen Verfahren zum Zinknachweis (intravitale Dithizoninjektion, Dithizonverfahren am Paraffinschnitt, Magnesium-Dithizon-Reaktion nach H₂S-Alkohol-Fixation, verschiedene Silbersulfidverfahren, Schnittveraschung) werden die histochemisch nachweisbaren Zinkvorkommen am Darm untersucht. Übereinstimmende Ergebnisse der verschiedenen Methoden finden sich in den Panethschen Körnerzellen. Mit großer Regelmäßigkeit finden sich positive Reaktionen in diesen Zellen bei der Ratte, dem Kaninchen und dem Meerschweinchen. Bei der Maus findet sich an den Granula der Panethschen Zellen nur zum Teil Zink. Kein Zink wird in den Panethschen Zellen des Hamsters und des Menschen gefunden. Mit den Dithizonverfahren werden keine positiven Reaktionen in anderen Schleimhautzellen gefunden, in Histiozyten findet sich bei der Paraffinschnittmethode eine braune Zytoplasmafärbung. Bei den verschiedenen silbersulfidverfahren finden sich wechselnde positive Reaktionen in Histiozyten, Becherzellen und enterochromaffinen Zellen. Methodische Untersuchungen über das Silbersulfidverfahren zeigen, daß Variationen der Reaktionszeit, desph der Entwicklerlösung (insbesondere der Gummi-arabikum-Lösung), jedoch auch der Fixationslösung, hierfür von entscheidender Bedeutung sind. Es werden Probleme der histochemischen Zinknachweismethoden sowie die Bedeutung der Befunde diskutiert.Mit 12 TextabbildungenStipendiat der Alexander-v.-Humboldt-Stiftung.     

Die Ausl?sung von Chromosomenmutationen in der Meiosis durch tiefe Temperatur

Zusammenfassung 1. In 3 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die spontane Chromosomenmutationsrate in der Diakinese der Meiosis vonOenothera Hookeri mit nur unwesentlichen Schwankungen 0,67%.2. In 2 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die Chromosomenmutationsrate abgeschnittener, in destilliertem Wasser und 6 Tage bei konstant 10° C gehaltener Infloreszenzen 2,3 bzw. 3,5%.3. Die Rate von Topfpflanzen nach 6tägigem Aufenthalt in 10° C unterscheidet sich mit 2,5% nicht von derjenigen abgeschnittener Infloreszenzen.4. Die durchschnittliche Zahl der Endbindungen in der Diakinese beträgt in allen 3 Untersuchungsjahren im Freiland 13,9%.5. Abgeschnittene Infloreszenzen zeigen unter den oben genannten Versuchsbedingungen in 2 aufeinanderfolgenden Jahren mit 11,1 bzw. 12,9 Endbindungen statistisch verschiedene Werte.6. Topfpflanzen haben mit 11,1 weniger Endbindungen als der entsprechende Parallelversuch mit abgeschnittenen Infloreszenzen (12,9).7. Aus den Befunden wird geschlossen, daß die Meiosis gegenüber Temperatur hinsichtlich der Bereitschaft zu Chromosomenmutationen empfindlicher als die Mitose reagiert.8. Im Gegensatz zu den bisherigen Deutungen auf Grund von Mitoseuntersuchungen wird die Wirkungsweise der Temperatur in einer Erhöhung der Zahl potentieller Brüche gesehen; es wird die Hypothese begründet, daß die tiefe Temperatur über eine Erhöhung der O₂-Löslichkeit im Wasser des Protoplasten wirkt.9. Bei den Temperaturversuchen besteht eine deutliche Korrelation zwischen Chiasmafrequenz und Mutationsrate. Die zahlreichen anderen, in dieser Beziehung geprüften mutagenen Agenzien lassen keine strenge Regelmäßigkeit in dem Verhältnis von Chiasmahäufigkeit und Mutationsrate erkennen.     

Über den Bau der Netzhaut bei Süsswasserfischen,die in grosser Tiefe leben (Coregonen,Tiefseesaibling)

Zusammenfassung Es werden die Augen folgender Fischarten untersucht: Ammerseerenke, Ammerseekilch, Blaufelchen vom Bodensee, Bodenseekilch, Tiefseesaibling vom Ammersee und Bodensee.Die Betrachtung der Belichtungsverhältnisse im Bodensee und Ammersee lehrt, daß von 40 m Wassertiefe an vollständige Dunkelheit herrscht.Aus der Untersuchung der Biologie der Tiere geht hervor, daß diese Fische nicht ständig am Grunde der Seen leben, sondern zeitenweise sogar bis zur Oberfläche kommen, In ausgewachsenem Zustand leben die Kilche und Tiefseesaiblinge in größerer Tiefe als Renken und Blaufelchen.Das Auge dieser Tiefenfische ist keineswegs größer als das anderer Fische mit gutentwickeltem Sehorgan, sondern kleiner, und zwar bei den Kilchen am kleiusten.Die Sehelemente zeigen bei den Coregonen und dem Tiefseesaibling den gleichen Bau wie bei Hellfischen, nur ist die Zahl der Sehelemente geringer als bei diesen Tieren (bei den Kilchen ist sie am geringsten).Das Pigment besteht aus Melaninstäbchen. Von Guanin ist nirgends eine Spur bei den untersuchten Fischarten angetroffen worden.Die Sehelemente und das Pigment zeigen in ihrer Stellung bei den einzelnen Fischarten alle Übergänge von vollständiger Hell- bis zu vollständiger Dunkelstellung. Es ist interessant, daß auch bei diesen Fischen eine größere Empfindlichkeit der Zapfen in einer unteren Netzhaut-region festgestellt werden konnte.Der eigentümliche Bau der Netzhaut der untersuchten Fische erklärt sich aus inher Geschinchte. In der Eiszeit als eine der letzten Fischfamilien als Helltiere enststanden, fanden die Salmoniden teils in fließendem Quellwasser (Forelle), teils in tiefen Alpenseen (Coregonen, Tiefseesaibling) günstige Lebensbedingungen (geringe Temperatur, hohen Sauerstoffgehalt des Wassers). Unter den ungünstigen Lichtverhältnissen machte das Auge der Tiefenfische nur eine geringe Reduktion der Augengröße und der Zahl der Sehelemente durch, es läßt jedoch noch sehr gut die Verwandtschaft mit den anderen Salmoniden erkennen.     

Über die zentralen Kleinhirnkerne als möglichen Ursprungsort der Kletterfasern

Zusammenfassung Die Ergebnisse unserer Untersuchungen zeigen, daß die von Carrea, Reissig und Mettler entwickelte Vorstellung vom Ursprung der Kletterfasern in den zentralen Kleinhirnkernen — falls überhaupt — nur sehr bedingt zutrifft.Es ist nach unseren experimentellen Befunden nicht ausgeschlossen, daß für einen Teil der Kletterfasern bei der Katze die zentralen Kleinhirnkerne das trophische Zentrum darstellen. Der wesentliche Anteil der Kletterfasern dürfte jedoch aus anderen Kerngebieten bzw. Neuronensystemen stammen.Auch beim Menschen kommt nach den Erfahrungen bei Erkrankungen des Kleinhirns — wenn überhaupt — offensichtlich nur ein geringfügiger Prozentsatz der Kletterfasern aus den intracerebellaren Kernen. Dafür sprechen das Persistieren eines großen Teiles der Kletterfasern bei den primären Zahnkernatrophien, die bekannte Resistenz des Zahnkerns gegenüber einer transneuronalen Atrophie bei den Kleinhirnrindenatrophien und schließlich auch das Fehlen einer faßbaren Korrelation zwischen dem Ausmaß des Kletterfaserausfalles und dem Zahnkernbefund bei den olivo-ponto-cerebellaren Atrophien.Für die Deutung transneuronal-degenerativer Befunde in der Humanpathologie kann nach den bisherigen Erfahrungen dieser offensichtlich belanglose Anteil vorerst weitgehend unberücksichtigt bleiben.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Neue Ergebnisse cytochemischer Untersuchungen bei Mikroveraschung von Epithel-, Muskel- und Nervenzellen

Zusammenfassung Bei der Zusammenfassung der Resultate stellte ich fest, daß zu den mit Hilfe der Mikroveraschung vollzogenen Untersuchungen dünne Schnitte am besten geeignet waren. Es empfiehlt sich, die Schnitte auf die Deckgläschen zu kleben und nach der Veraschung im auffallenden Lichte im Ultropak von Leitz oder im Epikondensor von Zeiss das im Mikroskop mit den Gläschen nach oben umgekehrte Präparat zu untersuchen. Diese Methode gestattet nicht nur die Beobachtung, sondern auch das Photographieren der Mineralreste, sogar der kleinsten Zellen. Überdies ermöglicht diese Methode das Durchführen mikrochemischer Reaktionen mit Hilfe des Mikromanipulators eben bei den stärksten (Immersions-) Vergrößerungen.Die im fallenden Lichte im Ultropak von Leitz untersuchten Zellspodogramme bewahren, wie es die Kontrollpräparate zeigen, genau ihre Gestalt.In den Spodogrammen der Epithelzellen kann man die Ablagerungen in dem ehemaligen Zellprotoplasma in die Kernmembran, dem Kernkörperchen und die karyoplasmatischen Körnchen wahrnehmen. Das Endothelprotoplasma der Blutgefäße, respiratorische Epithel-protoplasma, ebenso wie auch das Protoplasma der Drüsenzellen (Niere, Darm, Pankreas, Leber) ist an Mineralsalzen reicher als das Protoplasma der Epidermis. Den Hauptbestand der Zellkerne bilden Kalksalze.Die von glatten und quergestreiften Muskelfasern zurückgelassenen Reste entsprechen dem Sarkolemma, der Kernmembrane, dem Kernchen und dem Protoplasma. Die Mineralstruktur der Myofibrillen ist in den veraschten quergestreiften Muskeln bewahrt. Die Salzanhäufungen entsprechen den anisotropischen Q-Streifen. Der M-Streifen und die isotrope Substanz sind entweder ganz von Mineralablagerungen frei oder enthalten solche in minimaler Quantität. Ich konstatierte, daß zu den Bestandteilen der isotropischen Substanz auch Mineralsalze hinzugehören, die in höherer Temperatur leicht verflüchten (K?).Überdies konnte ich auch bei den Untersuchungen über die Verteilung der Mineralsubstanzen in den Nervenzellen, der Gehirnrinde, sowie der grauen Substanz des Rückenmarkes feststellen, daß die Kerne dieser Zellen viel ärmer an Asche gebenden Salzen sind als die der Epithelzellen. Der Kern der Nervenzellen ist von Ablagerungen frei. Eine Ausnahme bilden hier nur die von der Kernmembran, von den Nukleolen und von einzelnen Kernkörperchen übrigbleibenden Reste. Das Protoplasma der Nervenzellen enthält eine bedeutende Menge anorganischer Bestandteile. Im Gegenteil zu den Nervenzellen besitzen die Neuroblasten Kerne, deren Substanz Kalksalze enthalten. Während der Differenzierung der Neuroblasten verschwinden diese Salze aus dem Kerne und versammelt sich im Protoplasma.Die Gliazellen enthalten Mineralsalze, die sich hauptsächlich im Kerne angehäuft haben. Außer Ependymzellen ist es dem Autor nicht gelungen die einzelnen Gliatypen zu unterscheiden.     

Senkungsgeschwindigkeit der Erythrozyten bei einigen Arten von Reptilien Norddalmatiens

Zusammenfassung Es wurde die Senkungsgeschwindigkeit der Erythrozyten bei 10 Arten von Reptilien Norddalmatiens zwischen der jugoslawischen Küste des Adriatischen Meeres und den Südabhängen des Dinargebirges erforscht. Die erforschten Arten gehören den Subklassen Chelonia und Lepidosauria an.Die langsamste Erythrozytensenkung unter den der Untersuchung unterzogenen Reptilien zeigen die Vertreter der Ordnung Sauria aus der Subklasse Lepidosauria (Lacerta viridis und Ophisaurus apodus).Eine etwas größere Erythrozytensenkungsgeschwindigkeit, besonders in den späteren Stunden, zeigt die Schildkröte — Testudo Hermanni.Die Vertreter der Ordnung Ophidia aus der Subklasse Lepidosauria (7 Schlangenarten aus den Familien Colubridae und Viperidae) zeigen eine größere Senkungsgeschwindigkeit der Erythrozyten als die übrigen Reptilienarten.     

Entwicklungsstudien an Blüten von Cruciferen und Papaveraceen

Zusammenfassung Es konnte festgestellt werden, daß bei den Cruciferen die medianen Kelchblätter den äußersten Kreis darstellen und auch zuerst angelegt werden, obwohl die lateralen Kelchblätter tiefer inseriert sind. Dieser Unterschied in der Insertionshöhe wird durch eine schon früh beginnende Hebung in der Mediane erklärt.Die vier Blumenblätter der Cruciferen sind durch Spaltung zweier einfacher Anlagen im Laufe der phylogenetischen Entwicklung entstanden. Sie sind dem inneren Blumenblattpaar der Fumarioideen und auch dem inneren Blumenblattpaar vonHypecoum homolog.Bei einem Vergleich der Diagramme konnte gezeigt werden, daß in allen Kreisen Homologien zwischen Fumarioideen, Cruciferen und Hypecooideen bestehen. Daraus ist auf nahe verwandtschaftliche Beziehungen zu schließen.Hypecoum nimmt dabei eine Mittelstellung ein, derart, daß sich auch die übrigen Familien von seinem Typ ableiten lassen.Mit 2 Textabbildungen.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.     

Zellphysiologische Studien anBryophyllum im Zusammenhang mit dem täglichen Säurewechsel

Zusammenfassung Der Preßsaft aus den Blättern vonBryophyllum tubiflorum undBr. Daigremontianum zeigt im Herbst und im Winter bei einer Zusatzbeleuchtung am Tage mit 200-W-Parabollampen bei einer durchschnittlichen Licht-intensität von 15.000 Lux morgens einen pH-Wert um 4,4 und nachmittags um 5,6: im Sommer liegt der pH-Wert an sonnigen Tagen morgens um 4,2 und nachmittags um 5,6. An trüben Tagen tritt auch bei einer Zusatzbeleuchtung mit 200-W-Lampen nur eine Absäuerung bis pH 4,7–4,9 ein. Im Sommer scheinen die Zellen an ganz andere Lichtintensitäten adaptiert zu sein als im Winter.Entsprechend den unterschiedlichen pH-Werten ist auch der osmotische Wert des Preßsaftes morgens um 0,03–0,06 mol höher als nachmittags. Im Laufe des Jahres auftretende größere und kleinere Schwankungen laufen jedoch nicht immer den Schwankungen des pH-Wertes parallel.Aus der Verlagerung der Chloroplasten bei Zentrifugierung könnte man schließen, daß die Viskosität des Plasmas morgens höher ist als nachmittags. Dabei ist aber zu berücksichtigen, daß sich auch das spezifische Gewicht der Chloroplasten ändert, da sie nachmittags viel mehr Assimilate, insbesondere Stärke, enthalten als morgens.Plasmolyseversuche zur Klärung der Stoffaufnahme lieferten keine eindeutigen Ergebnisse, da die Mesophyllzellen gegenüber dem plasmolytischen Eingriff zu empfindlich sind.In Vitalfärbungsversuchen mit Neutralrot und Acridinorange erwies sich die Lage des Umschlagspunktes von einer Membran zu einer Vakuolenfärbung in Abhängigkeit von der Außen-cH auch als weitgehend abhängig von dem Aciditätsgrad des Zellsaftes. Die Vakuolenfärbung begann morgens viel weiter im sauren Bereich als nachmittags.Mit Chrysoidin färbten sich die Vakuolen der Mesophyllzellen nur morgens, nachmittags bei einem Preßsaft-pH-Wert von 5,7 trat keine Vakuolenfärbung auf.Die mit den basischen Farbstoffen erhaltenen Ergebnisse sind eine Stütze für die Auffassung, daß dem cH-Gefälle Außen/Innen sowie den Dissoziationsverhältnissen der Farbstoffe bei ihrer Aufnahme und Speicherung durch die lebende Zelle sowie ihrer Verteilung in der Zelle eine besondere Bedeutung zukommt.Herrn Professor Dr. H. Drawert danke ich für die Anregung der Arbeit.     

Über die Reifung des Cerebralen Fermentmusters der Succinodehydrogenase in der Ontogenese von „Nesthockern“ und „Nestflüchtern“ (Portmann) bei Vögeln und Säugetieren (Eine histochemische Studie)

Zusammenfassung An dicken Hirnschnitten wird das Auftreten und die Verteilung der Succinodehydrogenase im Hirn von 122 Vögeln, 97 Säugetieren und 2 menschlichen Feten untersucht. Bei den Vögeln wurden neben ausgewachsenen Gehirnen von 4 Arten die Entwicklung des Fermentmusters bei 5 Arten studiert, von denen Gallus und Anas zur Gruppe der Nestflüchter und Columba, Passer und Melopsittacus zu den Nesthockern gehören. Bei den Säugern wurden vorzugsweise Entwicklungsstadien von Mus, Felis, Canis, Oryctolagus (Nesthocker) sowie Cavia, Sus, Ovis (Nestflüchter) bearbeitet.Für die erwachsenen Vögel wurden zum ersten Mal detaillierte Angaben über die Verteilung des Fermentes in verschiedenen Hirnregionen gemacht.Die Entstehung des Fermentmusters bei den Entwicklungsstadien folgt im allgemeinen der Regel, daß zum Zeitpunkt des Schlüpftermines bzw. der Geburt der Nestflüchter ein differenzierteres Fermentmuster im Gehirn aufweist als der Nesthocker. Melopsittacus zeigt als extremer Nesthocker nicht allein auf den Schlüpftermin bezogen eine verzögerte Fermentreifung, sondern in den übergeordneten Hirnbezirken des Telencephalons auch eine absolut späte Differenzierung. Columba nimmt auch hier — wie unter anderen Gesichtspunkten — eine Übergangsstellung ein. Als Nesthocker zeigt sie eine relativ frühzeitige Ausreifung.Bei Melopsittacus betrifft die verzögerte Fermentreifung nicht allein das Gehirn insgesamt, sondern speziell die übergeordneten Hirnzentren wie das Telencephalon. Der Zeitraum zwischen der beginnenden Differenzierung im Rhombencephalon und ihrem Abschluß im Telencephalon wird so gedehnt, daß ein Stadium, wie es zu dem des Nestflüchters beim Schlüpftermin passen könnte, nie vollkommen, d. h. in allen Hirnteiluen gleich gut entsprechend, erreicht wird.Die Reihenfolge der Fermentreifung zeigt bei Vögeln und Säugern eine caudokraniale Entwicklung, weiter Erscheinungen, die einerseits Anklänge an die phylogenetische Entwicklung erkennen lassen, andererseits solche, die an eine Reifung funktionell zusammengehöriger Kerngruppen denken lassen (akustisches System).Bei den Säugern zeigen die sechs untersuchten Formen bezüglich der Unterscheidung in Nestflüchter und Nesthocker weniger eine scharfe Gruppenbildung als eine Reihe, die von Mus, dem deutlichsten Nesthocker, über Felis, Canis, Oryctolagus, Cavia, Sus zu Ovis, dem extremen Nestflüchter, führt. Überraschend ist vor allem der Befund bei Oryctolagus, der trotz der bekannten Nesthockereigenschaften eine auffallend frühe Fermentdifferenzierung aufweist.Schon die wenigen bisher vom Menschen untersuchten Stadien zeigen, daß der menschliche Embryo durchaus dem Typ des Nestflüchters folgt und damit auch in diesem Zusammenhang Portmanns Vorstellungen vom sekundären Nesthockertum des Menschen rechtfertigt.Die Befunde werden im Rahmen der Ergebnisse amerikanischer Biochemiker (Flexner, Potter, Lowry, Greengard und McIlwain, Kimel und Kavaler, Meyer und Dixon, Richter u. a.) sowie im Zusammenhang mit den Untersuchungen aus der Portmann-Schule (Sutter, Schifferli, Helfer) diskutiert.

Abkürzungen

Vögel G Gallus dom. (Var. New Hampshire) - A Anas platyrhynchos dom - C Columba dom - P Passer montanus - M Melopsittacus undulatus Säuger Mu Mus musculus (Var. alba) - Fe Felis catus L - Ca Canis familiaris - Or Oryctolagus cuniculus dom - Cv Cavia porcella dom - Su Sus scrofa dom - Ov Ovis aries Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft ermöglicht und stand unter Leitung von Prof. Ortmann.