Die Morphogenese der Blüte von Pedicularis recutita L. (Scrophulariaceae)

Aufgrund von morphogenetischen Untersuchungen an der Blüte — insbesondere am Stapet — von Pedicularis recutita L. konnte folgendes festgestellt werden:

相似文献   

Chloroplastenausbildung und Morphogenese der Gametophyten von Dryopteris filix-mas (L.) Schott nach Applikation von Chloramphenicol und Actidion (Cycloheximid)

Summary Morphogenesis and differentiation of the young gametophytes (=sporelings) of Dryopteris filix-mas are controlled by light. Blue light leads to the formation of normal two-dimensional prothallia; under red light, however, the gametophytes grow as cellular filaments. Morphogenesis in blue light is connected with an increase in protein synthesis; in red light the protein content of the sporelings is markedly lower. The size of the chloroplasts is correlated with the protein content of the sporelings.In the present paper the diverse effect of chloramphenicol (CAP) and actidione (cycloheximide, ACT) was studied in connection with the formation of chloroplasts. ACT blocks the growth of the gametophytes, while the chloroplasts remain functional. On the other hand, CAP does not influence morphogenesis of the gametophytes. In particular the activity of the dividing apical cells remains untouched. Even when the light quality is changed during the development the corresponding specific effect of the light quality on morphogenesis is normal. The chloroplasts, however, become smaller, probably by inhibition of synthesis of structural proteins. But their synthetic activity is not completely suppressed. The specific blue or red light dependent morphogenesis is not changed, when protein synthesis in the chloroplasts is inhibited.     

Experimentelle Untersuchungen an Affen und Halbaffen über Generalisation von Insekten- und Blütenabbildungen

• 1 Nach Dressur in Zweifachwahl auf 3 verschiedene, einfarbige Insekten-abbildungen gegen diese farbgleichen und größenähnlichen Abbildungen welker Blätter, Samen, Zweigstücke usw. wählten eine Rhesusäffin (Macaca mulatta) und ein Kapuzineraffe (Cebus apella) in zahlreichen Testversuchen spontan und in signifikanten Prozentsätzen ihnen zuvor unbekannte und z. T. stark von den Dressurvorbildern verschiedene Insektenabbildungen sicher vor neuen Abbildungen anderer Naturobjekte. Ein entsprechendes Ergebnis hatte die Dressur auf 3 verschiedene Blütenabbildungen gegen gleichfarbige Bilder verschiedener Pflanzenteile, als danach neue Blüten- und Gegenmuster geboten wurden. Insgesamt erhielt jeder Affe 10 000 Dressur- und Testdarbietungen mit Insekten- und 13 000 entsprechende Aufgaben mit Blütenabbildungen.
• 2 Durch Darbietung schrittweise vereinfachter Blütenschemata wurde erwiesen, daß die Affen nach wenigen, auch bei sonst sehr verschiedenen Blüten ähnlichen Formkriterien generalisierten. Sie erkannten sehr vereinfachte Blütenschemata sowohl an deren Umriß als auch daran, daß mehrere Formele-mente strahlig aufeinander zuwiesen. Komplexe Muster erkannten die Affen am sichersten, weil dabei mehrere Unterscheidungskriterien summativ die Wahl erleichterten.
• 3 Deutliche Lernkurven bei den Dressuren und die nicht starr gleich-bleibende Wahl gleicher Muster in Testversuchen lehren, daß es sich bei der Bevorzugung von Insekten- und Blütenabbildungen nicht nur um die Wirkung angeborener Auslösemechanismen handelte.
• 4 Rhesus- und Kapuzineraffe zeigten beim Wahlverhalten und bei der Reaktion auf gleiche Muster große Ähnlichkeit. Der Kapuziner lernte aber schneller und war bei den ersten Testversuchen sicherer.
• 5 Ein Katta (Lemur catta) lernte erst nach über 6000 Versuchen eine Insekten- und eine Gegenabbildung zu unterscheiden, auch nachdem beide auf den Kopf gestellt wurden. Vor einem zweiten entsprechenden Musterpaar versagte der Katta trotz erheblichem Dressuraufwand.
• 6 Die Versuchsergebnisse machen wahrscheinlich, daß Rhesus- und Kapuzineraffen auch unter natürlichen Umweltbedingungen für sie bedeutsame Objekte wie Insekten und Blüten relativ schnell durch Generalisation erkennen lernen, mit anderen Worten, daß sie generalisierte Vorstellungen bilden.

     

37. Helmut Pankow und Eike Sothmann: Histogenetische Untersuchungen an den weiblichen Blüten von Ginkgo biloba L

Die Histogenese der weiblichen Blütenteile bei Ginkgo biloba wurde untersucht. Die Samenanlagen entstehen terminal auf kurzen Seitenzweigen der Blütenstandsachse. Sie besitzen je ein Integument. Ob der unter jeder Samenanlage angelegte Ringwulst ein Fruchtblattrest ist, konnte nicht sicher nachgewiesen werden. Seine Blattnatur bleibt fraglich.     

Morphogenese und Musterbildung des Hautzähnchen-Skelettes von Heterodontus

Different denticle shapes in Heterodontus (Selachii) are derived from a single primary form by five geometrical transformations. Insertion of new denticles into the existing pattern is controlled by reference points transmitting positional information which is space- and time-dependent. Injuries interrupt the transmission of certain informations, causing anomalous denticles, which do not occur in normal ontogeny.
Dic verschiedenen Zähnchenformen lassen sich von einer einzigen Grundform durch fünf verschiedene geometrische Transformationen ablciten. Das Einfügen neuer Zähnchen in das existicrende Muster wird durch Referenzpunkte kontrolliert, die Lage- und Zeit-abhängige lnfoimationen übertragen. Verwundungen unterbrechcn die Übermittlung be-stimmter Informationen. Dies führt zu anomalen Zähnchen, die in der normalen Onto-gencsc nicht vorkommen.     

Blütenmorphologische und palynologische Untersuchungen an Littorella

In the monograph of the Plantaginaceae by Pilger (1937) Littorella is looked upon as a genus with three species. The indigenous Littorella uniflora (L.) Aschers. — native to the Atlantic Europe — is closely related to L. americana Fern., distributed in Eastern North America. In South America there occurs the most interesting species, L. australis Griseb., in two part-areas (in Southern Chile near Panguipulli-Lake and more southern near Lake San Martin to Seno de Ultima Esperenza and on Eastern Falkland-Island). Littorella is a perennial water-or swamp plant, growing on sandy and muddy soils. It can be living submersely throughout life without flowering and propagating by runners in this case. Its occurence, the structure of its inflorescence and ovary apparently quite different and the position of the male flower gave repeatedly rise in literature to the opinion, to seperate Littorella and Plantago far from each other. Indeed, in Littorella as well as in Plantago and the third genus Bougueria, native to the Andes of Peru and Bolivia, the leaves are arranged in rosettes, but the steams are extremely compressed. In the first enumerated genera, the axillary leafless main-axis is ending into a spherical to cylindrical ear, whereas in Littorella there is only one male flower (rarely two!) at the base of which there are sitting several female ones. These different opinions on the inflorescence of Littorella and its relationships to Plantago are discussed. In this connection, a flower- and pollenmorphological elaboration of the three species of the genus seemed to be useful. An evaluation of numerous flowers furnished the proof, that, also here, the ostensibly strict fourfoldness of the corolla is broken through and thus, indications for a possible derivation from a pentamere structure of the flower are to be found.     

Morphologisch-entwicklungsgeschichtliche und genetische Analyse einer sich variabel manifestierenden Mutation von Antirrhinum majus L.

Ohne ZusammenfassungMit 23 Textabbildungen.Als Dissertation von der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Halle-Wittenberg angenommen.     

Analysis of within-population spatial genetic structure in Antirrhinum microphyllum (Scrophulariaceae)

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to study the spatial genetic structure in two populations (Bolarque and Entrepe?as) of endangered cliff specialist Antirrhinum microphyllum Rothm. (Scrophulariaceae). Mantel tests found no significant linear correlations between geographic and genetic data. However, redundancy analysis (RDA) models developed using the spatial data as the constraining matrix were highly significant, and spatial data explained 13.6% and 11.1% of total genetic variation in Bolarque and Entrepe?as, respectively. Moran's I correlograms and Mantel correlograms revealed a positive autocorrelation in the first distance class (15 m), which suggests a patchy distribution of genetic diversity. This distribution is consistent with the genetic vicinities that are expected from the territorial behavior of main pollinator Rhodanthidium sticticum (Megachilidae), the predominant short-distance seed dispersal, and the patchy spatial distribution of available safe sites. The gradient pattern obtained in Entrepe?as was consistent with standard isolation-by-distance models. However, a differential sinusoidal pattern was obtained in Bolarque, which would indicate a more frequent gene flow between patches and might be due to lower plant density there. The spatial genetic structure coexists with a strict self-incompatibility system in the species. Simplified RDA models obtained using a stepwise forward selection comprised the easting component in Entrepe?as and the easting and northing components in Bolarque. Similar results were obtained with directional correlograms. These differential patterns can be explained by the distinct spatial arrangement of the populations (linear and bidimensional in Entrepe?as and Bolarque, respectively).     

Über Blütenbau und Verwandtschaft der Eupomatiaceae und Himantandraceae (Magnoliales)1

• 1 . Der erst lückenhaft bekannte Blütenbau von Eupomatia laurina (Eupomatiaceae) und Galbulimima belgraveana (Himantandraceae) wird vergleichend morphologisch-anatomisch untersucht. Die beiden morphologisch umstrittenen Mützen von Galbulimima, welche die jungen Blüten umhüllen, werden als einzelne achsenumfassende Hochblätter gedeutet und mit entsprechenden Mützen von Michelia (Magnoliaceae) verglichen, deren Hochblattnatur unbestritten ist. Wie bei diesen sind ihre Spitzen um 180 Grad verschoben asymmetrisch, mit gegengleichen “Ventralspalten”, die Blattstellung der Vorblätter fortsetzend. Ein Oberblattrudiment sitzt bei Michelia oft zuoberst an der Mütze, nicht unten wie gewöhnlich bei Magnolia. Bei Galbulimima ist sogar äußerlich wie bei Michelia eine Mittelrippe erkennbar. Das Leitbündelmuster stimmt zudem bei beiden gut überein. Auch die asymmetrisch bespitzte Einzelmütze von Eupomatia wird als ein Hochblatt gedeutet.
• 2 . Bei Galbulimima entwickeln sich an den sogenannten Drüsen der Innenstaminodien ebenfalls Haarbüschel wie bei Eupomatia. Die Außenstaminodien von Galbulimima werden mit Tepalen von Magnoliaceae und Annonaceae verglichen.
• 3 . Das Gynoecium von Galbulimima gleicht in vielem dem von Magnoliaceae. Weitere Einzelheiten sollen anderswo publiziert werden. Das Gynoecium von Eupomatia ist stark synkarp und unterständig als seltener Fall unter den holzigen Ranales. Die Karpelle sind nicht typisch peltat. Sie tragen laterale Samenanlagen von offenbar recht variabler Zahl, hier meist zwei oder drei.
• 4 . Weitere neue oder bisher unbeachtete Merkmale von systematischer Bedeutung: Vorblätter bei Eupomatia median (wie Annonaceae); verzweigte Haare auf der Mütze von Eupomatia, deren Jugendstadien denen von Galbulimima gleichen; Karpelle bei Eupomatia von oben nach unten allmählich sich verjüngend (wie bei gewissen Annonaceae); Form des Blütenbodens bei Galbulimima wie bei Duguetia (Annonaceae): Androecialringwall und in der zentralen Grube stehender Gynoecialkegel.
• 5 . Systematisch bilden die Himantandraceae, Eupomatiaceae, Magnoliaceae und Annonaceae im Blütenbau eine relativ einheitliche Gruppe mit vielfältigen Merkmalsvernetzungen. Bei den Eupomatiaceae ist die Affinität zu den Annonaceae etwas größer als zu den Magnoliaceae, bei den Himantandraceae zu beiden Familien etwa gleich groß.

     

Genetic structure of an endangered plant, Antirrhinum microphyllum (Scrophulariaceae): allozyme and RAPD analysis

Thirteen allozyme loci and 68 random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were analyzed to assess the genetic diversity and population structure of threatened Antirrhinum microphyllum (Scrophulariaceae), a narrow endemic of central Spain known from only four populations. According to allozyme data, species genetic diversity (p = 46.15%, A = 2.61, and H(e) = 0.218), as well as within-population genetic diversity (p = 44.23%, A = 2.10, and H(e) = 0.204), were high when compared to average estimates for other narrowly distributed plant species. Ninety-four percent of species genetic diversity corresponded to within-population genetic diversity. Nevertheless, significant differences were found among populations in allele frequencies of four of the six polymorphic loci, and three private alleles were detected. Inbreeding coefficients (F(IS)) suggest that populations are structured in genetic neighborhoods. The RAPDs also showed high levels of genetic diversity (p = 89.71% and H(e) = 0.188 at the species level, and p = 67.65% and H(e) = 0.171 at the population level). Nei's genetic distances estimated both from allozymes and RAPDs indicated low differentiation among populations. In spite of this, the low frequencies of certain alleles and the presence of private alleles indicate that efforts should be made to conserve all four remaining populations.     

Conservation status of the threatened Iberian Peninsula narrow endemic Antirrhinum lopesianum Rothm. (Scrophulariaceae)

Abstract

Antirrhinum lopesianum Rothm. is a narrow endemic of the Lusitan Duriensean biogeographical sector (central western Spain and north-eastern Portugal). The species is listed as threatened in several Spanish documents, although it does not figure as such in any Portuguese document. This paper provides a detailed study of its distribution, estimates of the sizes of its populations, the threats it faces, and its current conservation status. The total number of individuals thought to exist is only 768, distributed along the valley of the River Duero on the Spanish – Portuguese border (562, 71.2%), and in the Portuguese Sabor River valley (206, 26.8%). The main threat to the species is loss of habitat: about one third of the Iberian populations can be considered threatened; one population containing 37.6% of all these plants (289) is severely threatened. To determine the Area of Occupancy and the Extent of Occurrence, an exhaustive bibliographical survey was carried out, and herbarium specimens deposited in several institutions were revised. It is, therefore, classifiable as Critically Endangered in Portugal and Endangered in Spain.     

Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen an Blütenknospen von Physalis philadelphica (Solanaceae) Anwendung einer neuen Präparationsmethode

Für eine artefaktfreie ?critical-point-Trocknung” embryonaler Pflanzengewebe ist zur Schnellentwässerung Formaldehyddimethylacetal (FDA) gut geeignet. Nach dieser Methode präparierte Blütenknopsen von Physalis philadelphica Lam. wurden in einem Rasterelektronenmikroskop untersucht (Abb. 2 bis 12).     

Die photoperiodische Regulation von Förderung und Hemmung der Blütenbildung

Bei Lang- wie Kurztagpflanzen wird die für die photoperiodische Regulation der Blütenbildung maßgebende Lichtenergie durch das in den Blättern lokalisierte Phytochrom absorbiert. Im Gefolge der Einwirkung der jeweiligen induktiven Tageslänge entsteht bei beiden Reaktionstypen ein hormonartiger Faktor (”Florigen”), welcher zu den Sproßscheiteln geleitet wird und diese zum Übergang vom vegetativen Wachstum zur Anlegung von Blüten veranlaßt. Florigen ist auch in tagneutralen Pflanzen vorhanden und läßt sich im Pfropfversuch in jeder Richtung, zwischen Pflanzen derselben Art, verschiedener Arten derselben Gattung und Arten verschiedener Gattungen sowie zwischen allen photoperiodischen Reaktionstypen austauschen; die einzige Beschränkung scheint Pfropfverträglichkeit zu sein. Florigen ist also unspezifisch sowohl im systematischen als auch im physiologischen Sinne und sehr wahrscheinlich identisch bei allen Pflanzen. Zum mindesten bei einigen Langtagpflanzen wird außerdem unter Kurztagbedingungen ein hormonartiger Faktor mit stark blühhemmender Wirksamkeit (”Antiflorigen”) gebildet. Antiflorigen wird ebenfalls in den Blättern gebildet, zu den Sproßscheiteln geleiret, und ist weder für Art oder Gattung, noch für einen bestimmten physiologischen Reaktionstyp spezifisch. Somit sind sowohl das erste Ereignis der photoperiodischen Induktion der Blütenbildung, die Absorption der notwendigen Lichtenergie, als auch die hormonartigen Faktoren, welche die Reaktion von den Blättern weitergeben, bei den verschiedenen photoperiodischen Reaktionstypen die gleichen; jedoch resultiert die vom Phycochrom absorbierte Lichtenergie bei Lang- und Kurztagpflanzen in entgegengesetzten Effekten: jene produzieren in Langtag Florigen und können in Kurztag Antiflorigen produzieren; diese produzieren Florigen in Kurztag. Eine Erklärung für dieses anscheinende Paradoxon nimmt an, daß die physiclogisch aktive, dunkelrot-absorbierende Form des Phytochroms, P_fr im Laufe des täglichen Licht-Dunkel-Zyklus hinsichtlich der Blütenbildung zwischen Förderung und Hemmung alterniert und daß diese Aktivitatsphasen bei Langund Kurztagpflanzen derart gegen einander verschoben sind, daß Licht — welches einen hohen P_fr-Spiegel im Gewebe herstellt — im späteren Teil des Tageszyklus bei Langtagpflanzen die Blütenbildung fördert, bei Kurztagpflanzen aber hemmt. Eine alternative Erklärung, die hier vorgeschlagen wird, nimmt an, daß der Phytochrom und Blütenbildung verbindende ”Stromkreis” zwei parallele Leitungen besitzt, welche durch ”Doppelschalter” reguliert werden, wobei der eine (Kurz- oder Langtagcharakter) genetisch festgelegt ist, der andere (Phytochrom) durch die Tageslänge betärigr wird. Bei Kurztagpflanzen kann Blütenbildung nur stattfinden, wenn der Phytochromschalter auf der hellrotabsorbierenden Form des Pigmentes (P_r) steht, so daß der Stromkreis über die eine der parallelen Leitungen geschlossen ist; bei Langtagpflanzen findet sie nur dann start, wenn der Schalter auf P_fr steht und der Stromkreis über die andere Leitung geschlossen ist The author would like to acknowledge support of his work by the U. S. Department of Energy (Contract EY-76-C-02–1338) and the National Science Foundation (Grant No. PCM-7910791) as well the excellent cooperation of Dr. R. K. CHAPMAN, SHARON MOHRLOCK, TERENCE SAVORY and Dr. MARIA TANIS     

Chemical constituents from Cymbaria dahurica L. (Scrophulariaceae)

Phytochemical study of Cymbaria dahurica L. afforded 16 compounds, including 12 flavonoids (1–12) and 4 iridoids (13–16). Structure elucidation of these compounds was generated by a combination of spectroscopic means (ESI-MS, ¹H and ¹³C NMR) and comparisons with the published data. This is the first report of isolation of compounds (1–6, 10–16) from C. dahurica and compounds (5, 10, 12) from the family Scrophulariaceae, respectively. The chemotaxonomic data can support the genus Cymbaria being accepted as a member of transitional taxa between the family Scrophulariaceae and Orobanchaceae.