An endonuclease fromCaenorhabditis elegans: Partial purification and characterization

A deoxyribonuclease was partially purified from the free-living nematodeCaenorhabditis elegans. The DNase functioned as an endonuclease and introduced both single-strand nicks and double-strand breaks into DNA. The enzyme hydrolyzed double-stranded DNA seven times more rapidly than single-stranded DNA. DNase activity was not affected by the addition of divalent cations below 1mm but was inhibited at higher ionic concentrations. In addition, the enzyme was not inhibited in the presence of 10mm EDTA. The enzyme was inhibited by salt concentrations greater than 20mm. Three independent mutations in thenuc-1 gene were shown to reduce nuclease activity to less than 1% of that seen in wild-type organisms. This work was supported by National Institutes of Health Grant AG03161 and a TCU Research Foundation Grant. Some stocks used in these experiments were obtained from theCaenorhabditis Genetics Center, which is supported by Contract NOI-AG-9-2113 between the NIH and the curators of the University of Missouri.     

Biogenic amine degradation by homogenates of the bulb mite,Rhizoglyphus echinopus (Fumouze and Robin) (Acari: Astigmata: Acaridae)

Whole homogenates of bulb mites rapidly metabolized 2-phenylethylamine (PEA) but were appreciably less active against tryptamine, 5-hydroxytryptamine, and dopamine; no degradation of octopamine was detected. The rate of PEA degradation by bulb mites was dependent upon both substrate and homogenate concentrations. PEA degradation was inhibited by pargyline (pI₅₀, 6.7), tranylcypromine (pI_{50 6.2}), and harmaline (pI_{50 4.1}), but not by 5-chloro-2,4-dimethoxyformanilide. These results suggested that PEA metabolism by bulb mite homogenates was catalyzed mainly by Type B monoamine oxidase.Contribution from the Missouri Agricultural Experiment Station, Columbia, MO. Journal Series No. 9777     

Olive Pink and the Encounter with the Academy

Olive Pink studied anthropology at the University of Sydney under Professor A.P. Elkin. Although she did fieldwork among the Northern Aranda and Wailbri of Central Australia, she became disenchanted with anthropology and lived a reclusive life in Alice Springs. In this paper I present a brief outline of her life, particularly during the 1930's I point to the problems she encountered and suggested that she needs to be relocated within her discipline.     

Japanese macaques (Macaca fuscata) social development: Sex differences in Juvenile behavior

We have quantitatively documented the development of sex differences in the behavior of juvenile Japanese macaques (1 to 2 years of age). Mothers treated their offspring differently by sex, i.e., mothers of males broke contact with them more frequently than did mothers of females. Juvenile males played more, and mounted other macaques more frequently; juvenile females groomed their mothers more and were also punished by other group members more frequently than were males. Males showed a pattern of decreasing interactions with their mothers, but females increased the frequency of their maternal interactions. These patterns appear to presage the life histories of the sexes. However, comparisons with other species of nonhuman primates indicate that although sex differences in behavior are common, the variability among species severely limits cross-specific generalizations.     

Social behavior of infant and mother Japanese Macaques (Macaca fuscata): Effects of kinship,partner sex,and infant sex

The behavioral interactions of 22 infant and mother Japanese macaques with other group members were studied. Focal-animal observations were made from the time of each infant’s birth until 1 year of age. Infants and mothers both displayed exceedingly strong preferences for associating with matrilineal kin and, specifically, for female kin. The degree of genetic relatedness was positively correlated with levels of spatial proximity, contact, grooming, aggression, and play. Overall frequencies of interactions with nonkin were very low, and partner sex was not an important factor in interactions with nonkin. There were no significant differences between male and female infants in interactions with kin versus nonkin. There was only one significant difference between male and female infants in interactions with males versus females: female infants showed stronger preferences for initiating proximity with females over males than did male infants. Because mothers provide the focal point for infant interactions during the first year of life, we compared the behavior of infants and mothers. Mothers were the recipients of more social interactions than were infants, mothers engaged in more grooming than did infants, and infants engaged in more social play than did mothers. These findings are only partially consistent with kin-selection theory, and the inadequacies of studying matrilineal kin discrimination to test kin selection are reviewed. The near-absence of infant sex differences in associations with social partners suggests that although maternal kin other than the mother are important to infant socialization, they probably do not contribute to the development of behavioral sex differences until after the first year of life.     

Development of partner preferences in Japanese Macaques (Macaca fuscata): Effects of gender and kinship during the second year of life

Quantitative data are presented on the effects of subject sex, partner sex,and kinship on the social interactions of 18 juveniles of the Oregon troop of Japanese macaques (Macaca fuscata).Data on these subjects as infants were also used to detail maturational changes in partner sex preferences. Nine males and nine females, whose multiparous mothers represented a cross section of dominance ranks, were observed using a focal-animal technique. Juveniles of both sexes engaged in more proximity, contact, grooming, mounting, aggression, and social play with kin than with nonkin partners. They initiated less contact with females and more contact with males during their second year. They initiated more grooming and aggression during their second year than their first year, with females displaying a strong preference for grooming females and males specifically aggressing males more during the second year. Aggression was higher between same-sexed partners than between opposite-sexed partners. Males engaged in more social interactions with males during the second year than the first year of life. Males played more than females during both years. Males played more with males during the second year than the first year, and males played with males more than did females during the second year. We conclude that sex differences in behavioral frequencies become evident during the first year of life, and sex differences in partner preferences emerge during the second year of life.     

Swelling of the foot, its vascular volume and systemic hemoconcentration during long-term constrained sitting

Swelling of the left foot and changes in its vascular volume (VV) were studied in seven healthy subjects during 8 h of seated work without leg movements. Changes in total plasma volume (PV) were calculated from hematocrit values. Reference values (r.v.) were obtained during a working day requiring intermittent physical activity (walking). Significant changes during the first 4 h: the foot swelled by 3.5% (r.v.: 2.2%) and VV was reduced by 0.5% of the foot volume (r.v.: increased by 0.3%). Accordingly, the interstitial fluid volume (IFV) of the foot increased by 4.0% (r.v.: 1.9%). The loss of PV was 6.3%. During the last 4 h the only significant change was an increase in foot volume by 1.9%. It is concluded that (1) foot swelling should be corrected for changes in VV to obtain an exact measure of the change in IFV, (2) prolonged elevated pressure, assumed to occur in the feet during relaxed sitting, does not imply distension ("delayed compliance") of the vascular system as previously suggested, (3) hemoconcentration seems to reach complete stability during the initial period of quiet sitting, (4) loss of PV during sedentary work may be avoided by a modest increase in leg activity.     

Peroxide oxidation of primary alcohols to aldehydes by chloroperoxidase catalysis

Chloroperoxidase catalyzes the peroxidation of primary alcohols, specifically those that are allylic, propargylic, or benzylic. Aldehydes are the products. The reaction dislays appreciable activity throughout the entire pH range investigated, namely pH 3.0–7.0. This enzyme is the only haloperoxidase of four tested capable of carrying out the reaction. These results further establish chloroperoxidase as a unique haloperoxidase.     

Spontaneous action potentials and resting potential shifts in fertilized eggs of the tunicate Clavelina

Electrical activity in the fertilized egg of the tunicate Clavelina was studied with microelectrode recording and voltage clamp techniques. The resting potential could assume either of two stable values (approximately ?70 or ?30 mV) and could be shifted between these values by direct current stimulation. Spontaneous shifts between two stable resting potentials were also seen. Egg cells produced action potentials spontaneously and in response to depolarizing stimuli. Inward currents were carried by both Na and Ca ions and a prominent outward potassium current was seen with depolarization to voltages above ?15 mV. The steady-state current-voltage relationship (I–V curve) of the membrane showed two voltages where the net membrane current equaled zero: approximately ?35 and ?70 mV. Between these two voltages, membrane current was inward and carried by noninactivating Na and Ca currents. Inward rectification, which was blocked by external Rb, occurred at voltages below ?70 mV. The voltage dependence of inward rectification is thought by the authors to be important for establishing the more negative resting potential; it is also thought the presence of inward current which does not inactivate completely at voltages more negative than about ?20 mV is an important determinant of the more depolarized resting potential.     

Mehrjährige Untersuchungen über Stoffbildung und Entwicklung des Maises

Zusammenfassung 1. Beschrieben und analysiert werden a) ein Schnittzeitenversuch (I) mit den beiden Maissorten Schindelmeiser und WIR 25 an den Orten Groß-Lüsewitz, Karow und Bernburg in den Jahren 1959, 1960 und 1961, b) ein Schnittzeitenversuch (II) mit 8 Maissorten (sehr früh bis sehr spät) in Groß-Lüsewitz 1963 und 1964, c) ein Defoliationsversuch mit den Maissorten Schindelmeiser, WIR 25 und Siloma in Groß-Lüsewitz 1964 und d) ein Gefäß-Schnittzeitenversuch zur Erfassung der Assimilationsrate und der Transpiration mit den gleichen 3 Maissorten in Groß-Lüsewitz in den Jahren 1961, 1962 und 1963.2. Die Variation der Blatttrockenmasse ist etwa zu 50% mit der Variation der Zeit zu erklären, die zur Ausbildung der Blattmasse zur Verfügung stand.Bei den Sorten sehr unterschiedlicher Reifezeit wird übereinstimmend 9 Wochen nach Versuchsbeginn das Maximum des Blattflächenindex erreicht. Nur die sehr späte Sorte Rumaer erreicht ihren maximalen Index erst am Versuchsende (16 Wochen nach Beginn). Die frühen Sorten haben einen Index von 3, die mittelfrühen und mittelspäten von 4 und die späten Sorten von 5 und mehr. Es gibt signifikante Interaktionseffekte Jahre/Orte auf die Ausbildung der Blattmasse.3. Die Assimilationsleistung geht von 0,3 bis 0,4 g erzeugte Gesamttrockenmasse je g vorhandene Blattmasse und je Tag am Anfang der Entwicklung auf 0,15 g während der Hauptwachstumsperiode zurück und sinkt bis zum Ende der Vegetationszeit auf 0,03 g ab. Zwischen den Orten gab es keine wesentlichen Unterschiede in der Assimilationsleistung; dagegen zeigte sich ein deutlich fördernder Einfluß des günstigen Vegetationsjahres 1959 mit trocken-warmer Witterung und ein rapider Abfall in ungünstigen kühlen und strahlungsarmen Vegetationsjahren.Die Sorte Schindelmeiser wies während der Zeit der Kolbenproduktion im Mittel der Orte und Jahre signifikant höhere Assimilationsleistungen auf als die Sorte WIR 25. Aus dem Versuch mit acht Sorten sehr unterschiedlicher Reifezeit geht hervor, daß die Assimilationsleistung während der reproduktiven Phase mit zunehmender Reifezeit abnimmt. Die Assimilationsleistung war während der vegetativen Phase bei allen Sorten etwa gleich. Mit fortschreitender Reifezeit steigen die Blattmassen erheblich an, die Assimilationsleistung während der vegetativen Phase bleibt etwa auf gleicher Höhe. Daraus ergibt sich eine größere vegetative Gesamttrockenmasse der späten Sorten.Während der generativen Phase gelten die gleichen Beziehungen zwischen den Blattmassen verschiedener Reifezeit, jedoch geht die mittlere Assimilationsleistung mit zunehmender Reifezeit erheblich zurück. Die erzeugte Trockenmasse während der generativen Phase (Kolbentrockenmasse) ist bei den späten Sorten deutlich geringer, da deren relativ geringe Assimilationsleistung nicht durch den relativ großen Blattapparat kompensiert werden kann. Die während der gesamten Vegetationszeit im Mittel der Jahre 1963 und 1964 erzeugte Trockenmasse ist bei allen Sorten etwa gleich groß.Assimilationsleistung und Sonnenscheindauer zeigen Ähnlichkeit in ihrem Verlauf über die Vegetationszeit. Die Vermutung, daß der Abfall der Assimilationsleistung mit zunehmender Reifezeit auf abnehmende Strahlungsdauer vom Hochsommer zum Herbst zurückzuführen sei, kann bestenfalls nur teilweise aufrechterhalten werden. Bezieht man nämlich die Assimilationsleistungen auf die Sonnenscheindauer, so bleibt der Assimilationsabfall von frühen zu späten Sorten bestehen. Es gab unter den 8 geprüften Sorten keine, die auch bei geringer Sonnenscheindauer hohe Assimilationsleistungen gebracht hätte.Gute Strahlungsverhältnisse sind für hohe Assimilationsleistungen eine zwar notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung.4. Der nach der sogenannten Soghypothese zu erwartende negative Zusammenhang zwischen Blattmasse und Assimilationsleistung war signifikant nachzuweisen. Nach unseren Untersuchungen ist während der Kolbenproduktion bei der geringen Blattmasse von 10 bis 12 dt/ha Trockenmasse eine Assimilationsleistung von ca. 0,13 Kolbentrockenmasse je g vorhandene Blattmasse und je Tag möglich, bei einer Blattmenge von 38 bis 40 dt/ha dagegen nur eine Assimilationsleistung von 0,05 g/g d.Mit 100 kg Blatttrockenmasse wurden in jedem Einzelversuch mindestens etwa 4 bis 5 kg Kolbentrockenmasse je Tag erzeugt. Durch Gunst der Umwelt (Strahlung) ist es möglich, zusätzliche Assimilationsleistungen zu erzielen, die bei den geringsten Blattmassen am höchsten sind und mit zunehmender Gesamt-Blatttrockenmasse abnehmen.Die produzierte Kolbentrockenmasse pro Tag nimmt somit bei ungünstigen Bedingungen mit zunehmender Blatttrockenmasse (in einem Meßbereich bis 40 dt/ha Blatttrockenmasse) linear zu, während bei günstigen Bedingungen oberhalb 26 bis 32 dt/ha Blatttrockenmasse die je Blatteinheit produzierten Kolbenmassen wieder abnehmen. Als Ursache hierfür wird die Selbstbeschattung sehr blattreicher Formen angenommen.Die optimale Blatttrockenmasse entspricht einem Blattflächenindex von 4,2 bis 4,8, der etwa bei den Sorten Siloma und Mv 40 und nahezu bei der Sorte WIR 25 realisiert ist.Auch nach dem Defoliationsversuch nimmt mit abnehmender Blattmasse die Assimilationsleistung zu. Bei großer Standweite wurden deutlich größere Assimilationsleistungen gemessen, wobei WIR 25 unter den 3 Sorten die geringste Assimilationsleistung zeigte.Unter Feldbedingungen wiesen im Defoliationsversuch die oberen Blätter größere Assimilationsleistungen als die übrigen Blätter auf.5. Der Verlauf von Assimilation und Transpiration während der Entwicklung ist ungefähr gleich. Die Transpiration geht im Laufe der Entwicklung von etwa 0,30 auf etwa 0,05 g Wasser pro cm² Blatt und pro Tag zurück. Der Abfall verläuft, ähnlich wie bei der Assimilationsleistung, zunächst sehr schnell und dann wesentlich langsamer. Auch der Transpirationskoeffizient zeigt diesen Verlauf. Die drei geprüften Sorten unterscheiden sich in ihrem Transpirationskoeffizienten nur unwesentlich.6. Die Verteilung der Assimilate (Blatt, Stengel, Kolben) wird graphisch dargestellt. Da aus Versuchen verschiedener Autoren (u. a. auchMeinl undBellmann) hervorgeht, daß auch bei fehlendem Sog die Assimilation fast unvermindert fortschreitet, müßte die Soghypothese abgelehnt werden. Dagegen sprechen die hier gefundenen Zusammenhänge für die Hypothese. (Bei Verminderung der assimilierenden Blattfläche um ca. 30% gibt es noch keine wesentliche Einbuße an Trockensubstanzproduktion in den Speicherorganen.) Die Verteilung der Assimilate in die einzelnen Organe erfolgt je nach Sorte und Umweltbedingung trotz Relativierung des Zeitparameters sehr unterschiedlich.7. Mit Hilfe der Allometrie lassen sich die Wachstumsabschnitte Jugendentwicklung, Schossen, Rispenschieben, Blüte, Kolbenentwicklung und Reife nachweisen. Jeder Übergang von einem Abschnitt in den anderen ist durch eine Änderung der Allometriekonstanten mindestens eines der untersuchten Organe Blatt, Stengel, Rispe und Kolben, die in ihrer Beziehung zur Gesamttrockenmasse dargestellt werden, gekennzeichnet.8. Das Verhältnis von erzeugter Trockenmasse zu der dazu erforderlichen Zeit ist sorten- und umweltabhängig. Im Mittel werden während der Jugendentwicklung (32% der Gesamtzeit) nur ungefähr 7%, während der Phasen Schossen, Rispenschieben und Blüte (29% der Zeit) dagegen 46% der Gesamttrockenmasse gebildet. Im Verlauf der Kolbenbildung (39% der Gesamtzeit) werden 47% der Gesamtmasse erzeugt. Damit sind die drei mittleren Phasen je Zeiteinheit am produktivsten. Bei den mittelfrühen und mittelspäten Sorten dauern die Mittelphasen länger als bei frühen und späten Sorten.a) Es wurden für jeden der 34 Einzelversuche die Modelle der Trockenmassenproduktion aufgestellt. Dabei zeigte sich, daß auch bei einer Relativierung der Massen- und Zeitparameter die Massenkurven für die Einzelorgane umweltbedingt stark streuen (s% etwa 20–40%). Es gibt Standorte, die zur Modellbildung besonders geeignet erscheinen, da dort die umweltbedingten Parameterstreunngen sehr klein sind. Die sortenbedingte Variation ist allgemein geringer. Es läßt sich ein mittleres Wachstumsmodell der Trockenmassen (Blatt, Stengel, Rispen, Kolben, Gesamtpflanze) konstruieren, das eine Schätzung des wahren Modells darstellt. Zur Bildung von allgemeingültigen Modellen sind Versuche unter möglichst verschiedenen Umweltbedingungen und mit möglichst vielen Sorten notwendige Voraussetzung.

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Several years of investigations on dry matter production and development in maizeIII. The physiological basis of yield formation, a growth model and its variability

Summary 1. An Analysis of harvest samples of different varieties of maize was undertaken at different times in various localities. Another experiment was carried out in order to find the net assimilation rate (NAR) and transpiration of three varieties.2. Fifty percent of the variation of leaf dry matter was found to be due to variations in the length of time available for the formation of leaves. Early varieties have a leafarea index (LAI) of 3, the middle and comparatively later ones LAI is 4, and late varieties have an index of 5 or more. A significant interaction growth year and location was noticed in the build-up of leaf matter.3. The NAR ranges from 0.3–0.4 to a final level of 0.03 g/gram of leaves/day.4. A significant relationship was found between leaf dry matter and ear dry matter. Under unfavorable weather conditions there is a linear increase of ear dry matter with leaf dry matter of up to 40 dt/ha, while under favorable conditions amounts exceeding 26–32 dt/ha of dry leaf matter have a diminishing effect per leaf unit. Self-shading by the greater number of leaves is assumed to be the reason for this finding. The optimal leaf dry matter is 4.2–4.8 LAI.5. During the growth period transpiration coefficient and NAR ran a similar course.6. The distribution of assimilates to the different organs differs with variety and environmental conditions even after adjustment of time parameters.7. By means of allometry it was possible to distinguish six different growth phases: early development (I), sprouting (II), appearance of panicles (III), flowering (IV), ear development (V), and ripening (VI).8. The ratio of dry matter produced to time required depends upon varieties and environment. During phase I (32% of the entire vegetative period) only 7% of total dry matter was produced, while during II, III and IV (29% of growing time) 46% were added. During phase V (requiring 39% of the vegetative period) the remaining 47% of total dry matter was formed.9. For each of 34 experiments models of dry matter production were developed. These models indicated that individual organs are highly affected by environmental conditions (s% is about 20–40). It is possible to construct an avarage growth model for dry matter production of leaf, stem, panicle, ear, and whole plant. This model represents an estimate of the true model. To establish a universally valid model experiments with different varieties raised in widely differing environments are prerequisite.