Lampenbürstenchromosomen und Amphinukleolen in Oocytenkernen der Schnecke Bithynia tentaculata L.

The oocyte nuclei of Bithynia tentaculata have been investigated by light and electron microscopy. The small oocyte nuclei of the pachytene stage are characterised by a well developed bouquet arrangement of the chromosomes, a small nucleolus located at the nuclear envelope and lamellar inclusions of unknown function. During previtellogenesis, oocytes contain typical molluscan amphinucleoli consisting of the nucleolus and the so called Proteinkörper. It is suggested, that the Proteinkörper is identical with the Binnenkörper of insects. Living oocyte nuclei of Bithynia have been isolated and investigated by phase contrast microscopy. They contain lampbrush chromosomes bearing chromomeres, pairs of lateral loops and some spheres. Maximal loop formation occurs early in oogenesis whereas chromosomes of later developmental stages show contraction of the loops and formation of many spheres. Their histochemistry and ultrastructure is described.

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Mit Unterstützung durch die Stiftung Volkswagenwerk.     

Lampenbürstenchromosomen in den Oocytenkernen von Sepia officinalis

The nuclei of the growing oocytes of Sepia officinalis contain lamp-brush chromosomes with clearly demonstrable chromomeres bearing pairs of lateral loops (Fig. 4). Similar to the findings of Callan and Lloyd (1960) in amphibian oocytes the chromosomes of Sepia exhibit some specially organized loops which can be used as landmarkers for recognizing certain chromosomes (Fig. 5). Maximal loop despiralization occurs only in nuclei of follicles during their initial growth phase. The following developmental period is characterized by a successive contraction of loops and chromosome axes (Fig. 7), despite the fact that the diameter of the oocyte nucleus enlarges still three times. In the oldest nuclei hundreds of nucleolus-like granules arise near the chromosomes which later spread over the entire nucleus (Fig. 9).

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Herrn Professor Dr. K. Bier () in dankbarer Verehrung gewidmet.     

Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis der DNS in Lampenbürstenchromosomen mit NN′-Diäthylpseudoisozyaninchlorid

Zusammenfassung Die früher beschriebene Methode zur fluoreszenzmikroskopischen Darstellung der DNS mit Pseudoisozyanin (Sterba 1963) wurde auf ihre Anwendbarkeit bei Oozyten von Amphibien und Teleosteern geprüft. Die Methode erwies sich bei Triturus alpestris, T. vulgaris, T. cristatus, Pleurodeles waltlii, Rana esculenta, Rana temporaria sowie bei Salmo trutta fario und S. trutta irideus hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit und der Klarheit der Darstellung anderen histochemischen Verfahren überlegen. Im Gegensatz zu den genannten Arten, bei denen die Darstellung der Lampenbürstenchromosomen in allen Oogenesestadien gelang, ließen sich diese bei Cypriniden (Barbus conchonius, Phoxinus phoxinus) mit Pseudoisozyanin nicht nachweisen.Durch Fermentbehandlung und Säureextraktionen konnte der Beweis erbracht werden, daß die für den positiven Ausfall der Pseudoisozyaninreaktion verantwortliche Polymerisation der Farbstoffmolekel nur eintritt, wenn DNS vorhanden ist. RNS liefert mit der von uns angewandten Methode keine positive Reaktion. Blockade- und Deblockadeversuche machen wahrscheinlich, daß die Phosphorsäuregruppen der DNS für die Farbstoffpolymerisation verantwortlich sind. Die mit der Pseudoisozyaninreaktion erhaltenen Resultate bedürfen der Kontrolle mit anderen Nukleinsäurenachweisen. Diese können an den gleichen Präparaten durchgeführt werden.

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Summary A previously described method for the determination of DNA with pseudoisocyanin (Sterba 1963) was tested for its suitability on oocytes of amphibia and Osteichthyes. In Triturus alpestris, T. vulgaris, T. cristatus, Pleurodeles waltlii, Rana esculenta, Rana temporaria, as well as Salmo trutta fario and S. trutta irideus this method proved to be superior to other histochemical methods. In contrast to the above mentioned species, in which lampbrush chromosomes were demonstrable in every stage of the oogenesis, they were not detectable with the pseudo-isocanin method in cyprinidae (Barbus conchonius, Phoxinus phoxinus).By treatment with enzymes and by acid extraction it was possible to prove that a polymerisation of the molecules, the process that is responsible for the positive results with the pseudo-isocyanin method, takes only place if DNA is present in the preparation. RNA gives no positive results with this method. Blocking-and de-blocking experiments seem to indicate that the phosphoric acid groups in the DNA are responsible for the polymerisation of the dye. The results obtained by the pseudo-isocyanin reaction need to be controlled by other methods for the determination of nucleic acids; the tests can be done on the same tissue preparation.

     

Farbwechsel und Zeichnungsmuster bei Blüten

Ohne Zusammenfassung     

Untersuchungen zur Struktur und Funktion des Lampenbürsten-Y-Chromosoms in der Spermatogenese von Drosophila

Incorporation studies with radioactive precursors have shown that the lampbrush-like loops of the Y-chromosome in the spermatocytes of Drosophila hydei contain axial DNA and actively synthesize RNA. Uridin-incorporation, at least in some of the loops, appears to be polarized. In most of the loops, the amount of the label increases with incubation time. Studies of the life cycle of spermatocytes indicate that labeled RNA is stored in the loops for about 20 to 30 hours, while the loops themselves persist for about 120 hours. Following incubation with labeled amino-acids, an uptake of labeled proteins from the cytoplasm into the nucleus was observed. The labeled nuclear proteins apparently leave the nucleus within a few hours, without long-term binding to the Y-structures, for even a 40-hour-incubation does not result in preferentially labeled Y-structures. These data, along with data on the action of antimetabolites, suggest that the Y-structures are dynamic structures: Their form seems to be maintained by an equilibrium between the accumulation and outflow of matrix material surrounding the DNA axis. The possible role of the functional structures of the Y-chromosome for messenger utilization in the postmeiotic stages of spermiogenesis is discussed.     

Endopolyploidie und Ertrag bei diploiden und tetraploiden Zuckerrüben

Zusammenfassung Die Regression des Rübengewichts von diploiden und tetraploiden Zuckerrüben auf den tatsächlichen Ploidiegrad des Mesophylls, der sich aus der meristematischen Ploidiestufe und der Endopolyploidie zusammensetzt, wurde in einem nassen Jahr unter Feldbedingungen geprüft. Am wenigsten leisteten die Pflanzen mit dem höchsten Endopolyploidiegrad. Die Diploiden mit geringer bis mittlerer Endopolyploidie befriedigten im Mittel gleich gut, aber unter den Tetraploiden brachten nur die Pflanzen mit der kleinsten oder einer nur wenig höheren Tendenz zur Endopolyploidisierung den höchsten Ertrag. Das beste Rübengewicht wurde sowohl bei Diploiden als auch bei Tetraploiden mit etwa tetraploidem, im vorhergehenden Trockenjahr bei Diploiden sogar mit vorwiegend diploid gebliebenem Mesophyll erreicht. Deshalb erscheint es nützlich, bei tetraploiden Zukkerrüben gegen die Endopolyploidisierung zu züchten. Die genetischen Vorteile der Tetraploidie bleiben erhalten, während der Nachteil der großen Zellen verschwinden kann.

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Endopolyploidy and yield in diploid and tetraploid sugar beets

Summary The root weight of diploid and tetraploid sugar beets as related to the actual degree of ploidy of the mesophyll, a combination of meristematic level and subsequent endopolyploidization, was investigated under field conditions in a wet year. Plants with highest endopolyploidy showed the lowest yield. Diploids with low to intermediate endopolyploidy were about equally satisfactory, but among the tetraploids only those plants with the lowest tendency toward endopolyploidization exhibited maximum yield. The highest yield was produced by both diploids and tetraploids with about tetraploid mesophyll, in the preceding dry year this was achieved by diploids with predominantly diploid mesophyll. It seems, therefore, useful in tetraploid sugar beets to breed against endopolyploidization. The genetic advantages of tetraploidy are retained while the disadvantage of large cell size may be eliminated.

     

Untersuchungen über periphere Nukleolen bei pflanzlichen Protisten,das interphasische Kernwachstum bei Dinophyceen und das Kopulationsverhalten von Gomphonemen

Ohne Zusammenfassung     

Struktur und Verhalten der Nukleolen von Hühnerherzmyoblasten in Gewebekultur während des Interphasewachstums und der Mitose

Zusammenfassung Die Nukleolen von Hühnerherzmyoblasten können durch ein verbessertes Verfahren annähernd lebensgetreu dargestellt werden. Die im lebenden Zustand recht homogen aussehenden Nukleolen lassen nach geeigneter Behandlung charakteristische Innenstrukturen erkennen, deren Differenzierungsgrad von der Größe der Zellkerne abhängt, die ihrerseits vom Interphasealter der Zellen bestimmt wird.Zur Ermittlung des Interphasealters wurden die Größen von mehreren hundert Kernen in zwei Myoblastenkulturen gemessen. Durch rechnerische und statistische Verfahren konnte daraus die Wachstumskurve der Interphasekerne gewonnen werden. Die weiteren Untersuchungen galten dann den Wechselbeziehungen zwischen der Nukleolusdifferenzierung und dem Kernalter.Zur Identifizierung der Nukleolusbestandteile wurden mehrere cytochemische und färberische Nachweisverfahren verwendet, mit deren Hilfe sich chromatische, fadenförmige Strukturen mit einem gewissen DNS-Gehalt nachweisen ließen, die von einer RNS-haltigen Substanz allseits wolkenartig umgeben waren. Die morphologischen und stofflichen Eigenschaften dieser Nukleolusinnenstrukturen deuten auf ihre chromosomale Natur hin, wofür auch der Umstand spricht, daß die Anzahl der Nukleoluseinheiten pro Zellkern von Generation zu Generation konstant bleibt.Wenn die Chromosomen unmittelbar vor und nach der Mitose infolge ihrer starken Kondensierung sichtbar und auch die Nukleolen eben noch bzw. schon wieder erkennbar sind, kann man nachweisen, daß sie integrierende Bestandteile zweier Chromosomen sind.Mit fortschreitender Interphase dekondensieren die extranukleolären Chromosomenanteile und entziehen sich damit der mikroskopischen Betrachtung. Während dieser Zeit erscheinen die Nukleolen zunächst als kompakte Massen, werden dann langsam größer, lockern sich dabei auf und lassen in einer homogen erscheinenden grauen Masse zunächst eine und bald darauf zwei dünnere identische Fadenstrukturen erkennen, die mitunter weit auseinander weichen. Dieser Vorgang tritt gesetzmäßig ein und muß als Chromosomenspaltung im Hinblick auf die zur nächsten Zellteilung notwendige Chromosomenverdoppelung gedeutet werden. Während der frühen Prophase rücken die beiden Chromosomenspalthälften noch einmal zu einer scheinbaren Einheit zusammen und werden mit Beginn der Anaphase vom Spindelapparat endgültig getrennt.Das Verhalten der Nukleolen gibt auch Hinweise auf ihre Funktion. Die Nukleolen treten im Verlauf der Interphase mit grauer Substanz beladen an die Kernmembran heran und geben diese in submikroskopisch kleinen Mengen an das Cytoplasma ab. Das Produkt der Nukleolen besteht aus RNS-haltigen Granula, die nur im Elektronenmikroskop sichtbar sind und sicher eine Bedeutung für die Eiweißsynthese der Myoblasten haben, die bei der raschen Zellteilungsfolge sehr rege ist. Nach der Aktivitätsphase löst sich der chromosomale Anteil der Nukleolen mit einem Rest an grauer Substanz wieder von der Kernwand ab und wandert zum Kerninnern zurück, wo er dann im expandierten Zustand einen genaueren Einblick in seine chromatischen Strukturen zuläßt. Der den Nukleolen verbliebene Substanzrest wird noch vor der Zellteilung, nämlich nach der Auflösung der Kernmembran während der Prophase, in mikroskopisch sichtbarer Form dem Cytoplasma zugeführt.Gelegentlich erfolgen während der Interphase Nukleolusextrusionen. Hierbei können außer der RNS-haltigen Substanz auch chromosomale Nukleolusanteile knospenartig in das Cytoplasma ausgeschleust werden. Dieser Vorgang ist zwar sehr augenfällig, kann aber schon aus statistischen Gründen kaum eine besondere Bedeutung haben, weil er keine regelmäßige Versorgung des Cytoplasmas mit RNS-haltigen Substanzen gewährleistet.Die Arbeit wurde durch eine Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft ermöglicht. Herrn Professor Dr. R. Danneel, danke ich für beratende Hilfe, Frl. stud. med. R. Mielke und Frau A. Meyer für technische Assistenz.     

Vermehrungs- und Züchtungsfragen bei der Aprikose

Ohne ZusammenfassungMit 2 Textabbildungen.     

Künstliche Kreuzungsmethoden bei Steinklee und Luzerne

Ohne Zusammenfassung     

Licht und Atmung bei Licht- und Dunkelgeweben,grünen und farblosen Organen

Ohne ZusammenfassungMit 5 Textabbildungen.     

Stand der Provenienz und Züchtungsforschung bei Fichte

Ohne ZusammenfassungVortrag, gehalten auf der Tagung der Forstpfanzenzüchter am 5. Oktober 1949 in Waldsieversdorf bei der Abteilung Forstpflanzenzu:uchtung des Zentralforschungsinstituts für Pflanzenzucht (Erwin Baur-Institut), Müncheberg.     

Symbiose und embryonalentwicklung bei Rüsselkäfern

Ohne Zusammenfassung     

Stärkegehalt und Bewegungsumschaltung bei einigen Blüten- und Fruchtstielen

Zusammenfassung An einem größeren Material vonTussilago Farfara wurde der frühere, vorläufige Befund bestätigt, daß im Verlauf der Einkrümmung des Infloreszenzenstieles eine fortschreitende Speicherung von Reservestärke im Rindenparenchym erfolgt, welche zur Zeit der stärksten Krümmung ihren Höhepunkt erreicht. Während der darauffolgenden Aufrichtung werden diese Reserven wieder verbraucht. Bei den Blüten- und Fruchtstielen vonGeum rivale, Oxalis acetosella undAquilegia vulgaris finden sich ganz entsprechende Beziehungen zwischen dem Gehalt an Reservestärke und der Bewegungstendenz.Kultur in 5%iger Rohrzuckerlösung hält bei abgeschnittenenTussilago-Stielen den Stärkeabbau zurück und ermöglicht jüngeren Stielen sogar die Anhäufung normaler Stärkemengen. Hand in Hand damit wird die Tendenz zur Einkrümmung verstäkt, die Neigung zu vorzeitiger Aufrichtung, wie sie Kontrollstiele in Wasser zeigen, gehemmt.Die enge Verknüpfung der positiv geotropischen Stielbewegung mit der Zunahme der Kohlehydratmengen des Stieles einerseits, der Aufrichtung mit dem Stärkeabbau andererseits läßt auf einen ursächlichen Zusammenhang schließen. BeiTussilago erklärt sich das Aufhören der Stärkespeicherung durch das Versiegen der Kohlehydratzufuhr aus dem Rhizom, dessen Reserven um die Wende der Bewegung verbraucht sind. Die Umschaltung der Bewegung im normalen Verlauf kann demnach auf die Veränderung im Stoffhaushalt des Stieles zurückgeführt werden, welche ihrerseits durch die Erschöpfung der Reserven im Rhizom bedingt ist. Der Abbau der Statolithenstärke kommt als Ursache der Bewegungsumkehr nicht in Frage.