Endosperm-specific demethylation and activation of specific alleles of α-tubulin genes of Zea mays L.

We have investigated the methylation status of the -tubulin genes, and the degree of accumulation of their mRNAs in endosperm, embryo and seedling tissues of Zea mays L. We have found that many of the -tubulin genes are differentially demethylated in the endosperm relative to the embryo and seedling. However, only for tub2 and tub4 could a correlation between DNA demethylation and increased RNA accumulation be detected. By analyzing the inbred lines W64A and A69Y and their reciprocal crosses, we have also identified in the endosperm two -tubulin genes, tub3 and tub4, that are differentially demethylated if transmitted by the maternal germline, but that remain hypermethylated when transmitted by the paternal germline.     

Further Studies of the Phloem Loading Process in Leaves of Barley and Spinach. The Comparison of Metabolite Concentrations in the Apoplastic Compartment with those in the Cytosolic Compartment and in the Sieve Tubes1

The concentrations of sucrose, amino acids, nitrate and malate in the apoplastic compartment of illuminated leaves of barley and spinach were determined and compared with the corresponding concentrations in the cytosolic compartment of mesophyll cells and in the phloem sap, as measured previously with plants grown under identical conditions. The concentrations of sucrose and amino acids in the apoplast are found to be much lower than in the cytosol and in the phloem sap, indicating that not only the uptake into the phloem of sucrose, but also of amino acids, requires transport against a concentration gradient. The gradient of sucrose and amino acids between the cytosol and the apoplast was maintained when phloem transport had been blocked by cold girdling. Apparently, the efflux of sucrose and amino acids from the source cells to the apoplast is regulated in such a way that it meets the requirements of phloem transport. The percentages of the single amino acids as part of the total amino acids are quite similar in the cytosol, apoplast and phloem sap. The ratio of sucrose to the total amino acids in the cytosol is similar to that in the apoplast but about five times higher in the phloem sap. It appears from these results that the preferential extraction of sucrose over amino acids from the source cells to the phloem is due to the uptake from the apoplast into the phloem.     

Regenerations- und Heilungsversuche an der Proactinula vonEctopleura dumortieri (Athecatae-Anthomedusae) unter Anwendung der Zeittransformation

Zusammenfassung 1. Entwicklungsstadien vonEctopleura dumortieri van Beneden (Tubularidae, Athecatae-Anthomedusae) vom 8. Teilungsschritt (256 Blastomere) an bis zur Proactinula (Sternchen-Stadium) mit bereits beweglichen Tentakeln wurden mikrochirurgischen Eingriffen ausgesetzt.2. Einschnitte in den Körper der Proactinula zwischen zwei Tentakeln heilen in zwei Stunden zu, ohne Spuren der Verletzung zu hinterlassen.3. Trotz Amputation sämtlicher Tentakel eines Sternchens entsteht eine sich normal verhaltende Proactinula, jedoch mit reduzierter Tentakelzahl.4. Völlige Durchtrennung eines Sternchens wird gut vertragen. In jedem Fall bilden die Teilstücke Tentakel aus, die sich meist normal strecken und bewegen.5. Ob Regeneration oder Neubildung von Fangarmen nach Verletzungen vorliegt, läßt sich nur durch Versuche an frühen Entwicklungsstadien entscheiden, und zwar nicht für den einzelnen Tentakel, sondern nur an Hand der Summe aller Tentakel sämtlicher Teilstücke; diese beträgt oft mehr als das Doppelte der Maximalzahl, welche eine normale Proactinula zu bilden vermag.6. Aus allen 10 Teilstücken eines Sternchens entstanden kleine Proactinulae mit 3 bis 4 normalen Tentakeln, zum Teil deutlich erkennbarer aboraler Stielanlage und vorwachsender Basis der Oraltentakel.7. Aus nicht zu kleinen Teilstücken können ganze Polypen entstehen, die sich mit langem Stiel festsetzen; sie sind zum Beutefang befähigt.8. Die Vitalität der Regenerate und Neubildungen sowie ihr Bewegungsverhalten werden durch Zeitraffer-Filmaufnahmen kontrolliert.

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Regeneration and healing experiments on the proactinula ofEctopleura dumortieri (Athecatae-Anthomedusae) by employing time transformation

Micro-surgical operations were performed on different developmental stages ofEctopleura dumortieri van Beneden (Tubularidae, Athecatae-Anthomedusae). The tested stages, i.e., 8th cell-division until proactinula (Sternchenstadium), revealed a considerable capacity for healing, regeneration and formation of new body parts. After cutting the embryo up — into a maximum of 10 parts — all fragments assumed the shape of a sphere, formed tentacles and, in part, aboral stem-anlagen as well as the bases of the oral tentacles. The fragments usually form twice as many tentacles as do the normal actinula-stages. If the fragments are not too small, polyps are formed which may settle down and take up food. These polyps differ from normal ones only in that they have fewer tentacles. Vitality and locomotory behaviour of regenerates and newly formed body parts were assessed by means of time lapse movie pictures.

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Herrn Professor Dr.Friedrich Krüger zum 65. Geburtstag am 18. August 1967 gewidmet.     

Die Dynamik der Frühentwicklung vonSagitta setosa

Zusammenfassung 1. Untersuchungsobjekt.Sagitta setosa Joh. Müll. Vergleichsobjekt:Sagitta elegans arctica Aurv. Methoden: Laufbild- und Teilbildanalyse von Mikrozeitrafferfilmen; kinematische Diagramme.2. Unter Zeittransformation (Zeitraffung, Z.R.) wird eine Ausdehnung des Keimes während der Teilungsphase, gefolgt von einer Kontraktion in der Interphase, im Z.R.-Laufbild erkennbar. Dieser Rhythmus ist etwa vom 32-Blastomerenstadium bis zur neunten Teilung (256/512 Zellen) zu beobachten. Er kommt zustande durch die Summation der nach jeder Teilung einsetzenden aktiven Aneinanderpressung der jeweils entstandenen beiden neuen Blastomere. Dieser Vorgang ist bei den beiden untersuchten Sagitten-Arten besonders intensiv und führt in der Kontraktionsphase zur fast völligen Abkugelung des Keimes.3. Die erste Andeutung des sehr kleinen Blastocoel wird bei der Aneinanderpressung der beiden ersten Blastomere in Gestalt eines in zwei Spitzen ausgezogenen Flüssigkeitstropfens wahrnehmbar. Die innerhalb der Berührungsfläche ausgepreßten kleineren Tropfen weisen zentripetale Ortsverlagerung auf und verschmelzen mit dem größeren Blastocoel-Tropfen. Der Keimbahnkörper ist im Leben bis zum 16-Zellenstadium feststellbar.4. Es folgt eine Wiederholung der Tropfenabsonderung nach jeder Teilung in der Pressungsphase bis zur neunten Teilung. Das Blastocoel vergrößert sich infolge der Flüssigkeitsaufnahme.5. Kinematische Diagramme der ersten Teilungen, durch Teilbild-Analyse aus Z.R.-Aufnahmen gewonnen, beweisen, daß die stärkste Tropfenabsonderung jeweils mit der Phase intensiver Abkugelung zusammenfällt.6. BeiSagitta elegans arctica Aurv. ist die Tropfenabsonderung in der Interphase (Abrundungs-Pressungsphase) erheblich größer, die Abrundung geringer.7. Die unbedeutende Vergrößerung des Blastocoel durch Flüssigkeitsaufnahme läßt keine direkte Entodermbildung durch Invagination zu. Der endgültigen Einstülpung gehen drei Versuche voraus.8. Die vom 32-Blastomerenstadium ab am vegetativen Pol teilweise herausragenden Urgeschlechtszellen weisen gegenüber den Somazellen Teilungsverzögerung auf. Bei der sechsten Teilung (32/64) zeigen die Urgeschlechtszellen unter Z.R. eine aktive zentripetale Bewegung; sie verschwinden am vegetativen Pol und drücken das Blastocoel mit ihren proximalen Enden ein: erster Invaginationsversuch. Zu Beginn der nächsten Teilung erfolgen rückläufige Bewegung und Wiedererscheinen am vegetativen Pol. Der zweite Versuch findet bei der siebten Teilung statt (128 Blastomere), der dritte bei der achten Teilung (256 Zellen). Die Aktivität der nunmehr vier Urgeschlechtszellen ist unverkennbar.9. Die sich zunächst nicht weiter teilenden vier Urgeschlechtszellen behalten etwa die Größe eines Blastomer des 64-Zellenstadium bei, während die Somazellen unterdessen wesentlich kleiner geworden sind. Gastrulation durch Invagination ist erst möglich, wenn das Größenverhältnis zwischen den beiden Zellgruppen eine Ortsverlagerung ektodermaler Zellen in das kleine Blastocoel dynamisch zuläßt.10. Auffallend ist unter Z.R. die Fähigkeit der Blastomere zu aktiv-passiven Bewegungen, vor allem in der Region des Prostoma, in der Umbiegungszone Ektoderm-Entoderm.11. Nach Invagination des Entoderm, die vier Urgeschlechtszellen an der Spitze, liegt zunächst ein schmales Urdarmlumen vor. Das Entoderm zeigt während der Interphase wieder eine rückläufige Bewegung, die als Restverhalten des vorausgegangenen Rhythmus aufzufassen ist.12. Sobald die zentripetalen Invaginations-Versuche der Urgeschlechtszellen — von der sechsten bis zur achten Teilung — einsetzen, dauern die Teilungsschritte länger als vorher; bis zur achten Teilung nimmt die Zeit erheblich zu; nach der neunten verlaufen die Teilungen nicht mehr synchron.13. Die große Aktivität der vier Urgeschlechtszellen bleibt auch noch nach ihrer Einordnung in das Entoderm des Urdarmdaches erhalten, offenbar im Rhythmus der nunmehr lokalisierten Teilungen im Entoderm.14. Nach Verlagerung der Urgeschlechtszellen in das Lumen des Archenteron, unter Beibehaltung des Kontaktes mit dem Entoderm, ist das Blastocoel bis auf den schmalen spaltartigen Raum zwischen Ekto- und Entoderm verdrängt. Das Auswandern der vier Zellen erfolgt offenbar durch aktive, mit starker Metabolie verbundenen Bewegungen. Das Archenteron weist unter Z.R. rhythmische Erweiterungen und Verengungen auf.15. Der Verschluß des Prostoma (Deuterostomia) verläuft synchron mit dem Auswandern der Urgeschlechtszellen.

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The dynamics of the early development ofSagitta setosa. Film-Projection and single-frame analysis of time lapse movies

The dynamics of the early development of the chaetognathSagitta setosa Joh. Müll. has been studied up to the completed gastrulation, the leaving of the primordial germ cells and the closure of the prostoma. Comparative studies have been conducted onSagitta elegans arctica Aurv. The analysis was performed on the basis of micro-time-lapse movies and exact investigation of single frames (Teilbild-Analyse). A detailed account is presented on rhythmic behaviour of the blastomeres, such as the expansion during the cell division and the contraction during interphase, which is combined with an almost complete rounding off of the embryo and the production of fluid drops in the contact areas between the blastomeres. These drops fuse with the minute blastocoel and enlarge it. The Urgeschlechtszellen (primordial germ cells) are very active; during the sixth to eight division of the blastomeres they show an active centripetal movement, depress the blastocoel to some extent and move backward until they project in part into the region of the vegetative pole (during interphase) beyond the surface of the rounded embryo. Gastrulation by means of invagination becomes only possible after three advancing attempts of the primordial cells. During invagination active-passive movements of blastomeres occur in the Umbiegungszone between ectoderm and entoderm. Duration of cell division increases considerably after the sixth division. After the ninth division the blastomeres no longer divide synchronically. Within the entoderm the 4 primordial germ cells remain very motile. Closure of the prostoma occurs synchronically with the dislocation of the primordial germ cells into the archenteron lumen. They stay in further contact with the entoderm of the Urdarmdach. The cinematic diagrams produced by employing the method of single frame-analysis of time lapse series allow an exact survey of the cytodynamic processes during the embryonic development.

     

Endomitotische Polyploidie in Sukkulenten Laubblättern

Zusammenfassung In den großzelligen Geweben der sukkulenten Laubblätter von Gasteria Zeyheri, G. prolifera, Haworthia viscosa, Bryophyllum tubiflorum und verticillatum sowie vermutlich von Kleinia radicans treten nach Verwundung polyploide Mitosen auf. Die betreffenden Kerne sind endomitotisch polyploidisiert. Bei Bryophyllum sind bis 32-ploide Kerne vorhanden, bei Gasteria und Haworthia ließen sich unmittelbar nur 4- und 8-ploide Mitosen nachweisen, doch kommen vermutlich auch höher polyploide Kerne vor.     

Immunohistochemical localization of xenogeneic antibodies against Iak lymphocytes on B cells and reticular cells

Rabbit antiserum against B10.AQR mouse spleen and lymph node cells (RAQR), after appropriate absorption, reacted with Ia^k-positive spleen and lymph node cells in cytotoxic and complement-fixing indicator systems. It reacted neither with Ia^k-positive thymocytes nor Ia^k-negative thymocytes, spleen, and lymph node cells. Cryostat sections of tissue from Ia^k-positive and Ia^k-negative mice were incubated with RAQR and either rabbit anti-mouse Ig or rabbit anti-T cell globulin. With the unlabeled antibody enzyme method, RAQR-stained lymphocytes were concentrated in the B-cell regions of spleen and lymph nodes of Ia^k-positive CBA mice. The tissues of mice bearingI-region haplotypes different fromk were negative. Reticular cells of the T cell-supporting network were also positive in Ia^k mice, but liver, gall bladder, and testicular cells were not. Macrophages of both Ia^k-positive and -negative mice were stained by RAQR and also by heat-aggregated, peroxidase-labeled Ig. Ia^k-positive reticular cells survived 900 R total body irradiation and persisted after grafting with Ia^k-negative bone marrow. The reticular cells were also seen in a thymus which was depleted of cortisone-sensitive lymphocytes.Abbreviations used in this paper are as follows RAQR rabbit anti-mouse-B10.AQR globulin - RAMTG rabbit anti-mouse T-cell globulin - RAMIG rabbit anti-mouse Ig - SARIG sheep anti-rabbit Ig - agg-HIg aggregated human Ig - PAP anti-peroxidase-peroxidase-complex     

Der Diastatische Abbau Nativer Kartoffelstärke

Ohne ZusammenfassungMit 9 Textabbildungen.Dissertation der Philosophischen Fakultät der Universität Leipzig.