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Ökologie und Mikroklima in der alpinen Stufe des afghanischen Hindukusch
Authors: Breckle Siegmar‐W.
Published: March 2023

Die alpine Stufe des afghanischen Hindukusch weist trotz hoher Niederschläge im Winterhalbjahr eine an Trockenheit angepaßte Vegetation auf. Auch noch in Höhenlagen über 4000 m sind geschlossene Rasenformationen an alloch‐thone Wasserzufuhr gebunden, da gerade während der Hauptvegetationszeit im Sommer ein Niederschlagsminimum herrscht. Der Einfluß des Monsuns ist dabei in den alpinen Regionen zu vernachlässigen, außer im Safed Koh und im südlichsten Nuristan. Die Flora ist in erster Linie durch Arten der zentral‐asiatischen Gebirge geprägt, daneben bestehen Beziehungen zum west‐himalayischen Raum. Der Endemismus ist nicht groß, im Gegensatz zu dem in tieferen Stufen. Die Baumgrenze liegt im Mittel für das betreffende Gebiet bei etwa 3300 m, die Schneegrenze bei etwa 5000 m. Es werden Beispiele für die Temperatur‐ und Wasserverhältnisse angeführt. Das Mikroklima und dementsprechend die ökologischen Bedingungen sind sehr extrem. Die hohe Strahlung schafft große tägliche Temperaturschwankungen. Tagesgänge des potentiellen osmotischen Drucks des Zellsafts einiger alpiner Arten sind gut nachweisbar. Beobachtungen und Messungen aus dem Kohe Khrebek‐Massiv in Ost‐Afghanistan werden beispielhaft mit solchen aus dem Pamir, Kohe Baba und andern Gebirgsregionen verglichen. Insgesamt ist die Erforschung des afghanischen Hindukusch noch sehr lückenhaft, es wird daher der Appell an alle zukünftigen bergsteigerischen Expeditionen ausgesprochen, bei Planung und Durchführung Naturwissenschaftler noch weit mehr als bisher mit heranzuziehen.
Aussagewert von Flechtenexplantaten für eine Immissionsbelastung
Authors: Klee Rainer , Warns Angelika
Published: March 2023

5. Zusammenfassung

Die Schädigung von Parmelia physodes‐Explantaten verlief in Frankfurt/M. parallel mit der SO2‐Belastung. Da die Flechten im Sommer nicht geschädigt wurden, kommen klimatische Ursachen weniger in Frage. Die Empfindlichkeit der Parmelia physodes‐Explantate nimmt ab Bonitierungsstufe 5 (etwa drei Viertel geschädigt) sehr stark ab

Die Arbeit wurde mit Unterstützung des Bundesinnenministeriums durchgeführt
Zur spät‐ und postglazialen Vegetationsgeschichte am Nordrand der bayer. Voralpen
Authors: Schmeidl Hans
Published: March 2023

An Hand eines Diagrammes aus der montanen Stufe im bayerischen Voralpenraum wird die spätglaziale Vegetationsentwicklung dargestellt. Die ältere Tundrenzeit (Ic) ist in diesem Diagramm gut ausgeprägt. Die jüngere Tundrenzeit (III) ist dagegen nur durch einen schwachen NBP‐Vorstoß angedeutet. Für das Postglazial werden einige 14C‐Datierungen angegeben.
Genese der Waldmoore des nördlichen Schwarzwaldes
Authors: Radke G. J.
Published: March 2023

In zwei Profilen vom Wildseemoor im Nordschwarzwald hat sich durch neue pollenanalytische Untersuchungen und 14C‐Analysen die mitteleuropäische Grundsuccession Firbas' bestätigt: Beginn des Präboreais 7800 ± 70 Jahre v. Chr.; EMW‐Tannenzeit 3975 ± 75 bis 2570 ± 60 v. Chr., in der auch schon die Buche hohe Anteile hatte; Beginn des Subatlantikums 480 ± 70 v. Chr.; eine ausgeprägte Carpinus‐Zeit setzt 90 ± 70 n. Chr. ein und reicht bis zur Siedlungszeit 1070 ± 70 n. Chr., die durch ein Massenauftreten der Kulturzeiger gekennzeichnet ist, besonders durch Cannabis und Getreide. Als Phasen deutlicher Hochmoortransgressionen ergaben sich an Hand dreier Linienprofile durch das Hohlohseemoor, das Wildsee‐ und Hornseemoor: 1. das Präboreal (7800 bis 5600?); am Ende des Boreais ein starker Hochmoorabbau; 2. die Eichenmischwaldzeit (5500 bis 4000 v. Chr.); fast kein Hochmoorwachstum in der EMW‐Tannenzeit; 3. die Buchen‐Tannenzeit (2500 bis 500 v. Chr.) erweist sich im Wildseemoor als eine Periode guten Moorwachstums und bedeutender Moortransgression; die Zone IXa muß dagegen eine Zeit des Stillstands oder sogar des starken Moorabbaues gewesen sein; 4. um 90 n. Chr. beginnt mit der Massenausbreitung der Hainbuche eine neue Phase des Moorwachstums, die aber nicht zur größeren Moorausbreitung geführt hat; dagegen scheint am Ende dieser Zeit wieder ein Moorstillstand bzw. ‐abbau geherrscht zu haben. 5. Mit der Siedlungsperiode im elften Jahrhundert wurde die letzte stärkere Vermoorungsphase eingeleitet, die mit einer geringen Schwankung um 1800 bis heute anhält. Diese letzte Vermoorungsphase hat die gerodeten Bruchwaldstandorte sehr schnell in hochmoorartige ‘Missen’ umgewandelt, die eine Sphagnum‐Torfauflage von mehreren Dezimetern gebildet haben. Heute sind die meisten dieser Flächen teilweise in gute Fichtenstandorte überführt worden (Krähenhart, zum Teil! Breitlohmisse), auf einigen führen aber selbst die Kiefern nur ein kümmerliches Dasein und konnten sich nach einem stärkeren klimatischen Rückschlag (dendrochronologische und ‐klimatologische Untersuchungen auf der Kleemisse durch Dr. B. Becker, Bot. Inst. Hohenheim, noch unveröffentlicht) nicht mehr erholen. Die Moorbildungsphasen wurden in einer Übersichtstafel dargestellt.

Diese Ausführungen sind Auszüge aus der noch unveröffentlichten Dissertation des Verfassers an der Universität Stuttgart‐Hohenheim im Fachbereich für Biologie und Allgemeine Naturwissenschaften.
Zur Feinstruktur der Gefäßtüpfel von Cercidium praecox und C. australe
Authors: Schmid Roswitha , Liese Walter
Published: March 2023

Die Hoftüpfel in den Gefäßen von Cercidium praecox und C. australe haben eine bislang bei keiner anderen Holzart festgestellte, kraterförmige Struktur. Für diese Tüpfelform wird die Bezeichnung “Kratertüpfel” (crateriform pits) vorgeschlagen. Der Kratertüpfel entsteht durch eine wulstförmige Ausdehnung des Tüpfelkanals bzw. der Sekundärwand in das Zellumen. Die Oberfläche des Kraterwulstes sowie der Gefäßwand ist skulpturiert durch amorphe Warzen und Verzierungen, die Gefäßwand ferner durch leisten‐ oder hanteiförmige Erhebungen mit fibrillärer Struktur. Die Kratertüpfel kommen bei keiner anderen untersuchten Cercidium‐Art vor, so daß hierdurch die enge Verwandtschaft bzw. Synonymität von C. praecox und C. australe unterstützt wird.

Frau Roswitha Schultze, Hamburg‐Lohbrügge, und Herrn Harold Sampson, Berkeley, danken wir für die Durchführung der technischen Arbeiten.
Darstellung der submikroskopischen Strukturen lufttrockener Moossporen
Authors: Schulz Dieter
Published: March 2023

Von dem Laubmoos Funaria hygrometrica wurden lufttrockene Sporen mit Hilfe der Gefrierätztechnik und der bekannten herkömmlichen chemischen Fixierungsmethode untersucht. Die Fortsätze der Exine bestehen aus granulärem Material (etwa 80 Å). Die nach innen folgende Schicht der Exine, wie auch die Intine, haben fibrillären Charakter. Nach Gefrierätzung lassen sich Exine und Intine nicht immer deutlich voneinander unterscheiden. Das Sporoderm wird von einer etwa 400 Å dicken Wachsschicht umgeben. Der Aufbau des Sporoderms wird mit der Einteilung für Pollenwände (nach Erdtman) verglichen. Das Endomembransystem läßt sich nach Gefrierätzung eingehend untersuchen. Es konnte gezeigt werden, daß auch während der Ruhephase der intrazisternale Raum des Endoplasmatischen Retikulums vorhanden ist. Dagegen läßt sich in der trockenen Spore nach OsO4‐Räucherung dieser intrazisternale Raum nicht nachweisen. Mit Hilfe der Gefrierätztechnik ist es möglich, in der lufttrockenen Spore ein Golgi‐System nachzuweisen

Frau Susanne Herr und Fräulein Dorothee Kracke danke ich für die Durchführung der technischen Arbeiten
Die Flavonoidmuster der Gattung Cistus L. I. Untersuchung der Aglyca
Authors: Poetsch Ilse , Reznik Hans
Published: March 2023

5. Zusammenfassung

Es wurden siebzehn Arten der Gattung Cistus und eine Art der Gattung Halimium im Hinblick auf ihre Flavonoidmuster untersucht. Vorläufig wurden nur die Aglyca nach hydrolytischer Spaltung der natürlichen Flavonolglycoside identifiziert. Es stellte sich heraus, daß Myricetin, Quercetin und Kämpferoi als Hauptkomponenten der betrachteten Arten vorkommen. Charakteristisch ist außerdem das Auftreten von Quercetin‐3‐methyläther und Ellagsäure bei allen untersuchten Arten. Nach den bisherigen Ergebnissen unterstützt die Verteilung der Aglyca innerhalb der Sektionen die klassische Unterteilung der Gattung Cistus und ihre Stellung zur Gattung Halimium
Zink‐ und Cadmium‐Immissionen auf Böden und Pflanzen in der Umgebung einer Zinkhütte
Authors: Ernst Wilfried
Published: March 2023

Es wird über die Wirkungen von emittierten Schwermetallen auf Pflanzen und Böden in der Nähe einer Zinkhütte im Ruhrgebiet berichtet. Die Immissionen haben zu einer Anreicherung von Zink und Cadmium um das Zehn‐ bis Hundertfache geführt, als deren Folgen eine herabgesetzte mikrobielle Aktivität der Böden und zum Teil Totalschäden an höheren Pflanzen analysiert wurden. Die emittierten Schwermetalle sind in hohem Maße pflanzenverfügbar und werden von den Pflanzen nicht nur über die Blätter, sondern zumindest von flachwurzelnden Arten auch über den Boden aufgenommen.
Photosyntheseleistung synchroner Kulturen von Cyanidium caldarium
Authors: Möller Margret , Senger Horst
Published: March 2023

Cyanidium caldarium wird in einem Wechsel von 24 Stunden bei 12 000 Lux und 35°C zu 24 Stunden Dunkelheit bei 40°C in anorganischer Nährlösung von pH 2 in Durchlüftungskulturen (3 % CO2 in Luft) synchronisiert.

Maximale Photosyntheseleistung wird bei 40°C erreicht. Während des Entwicklungszyklus steigt die potentielle Photosyntheseleistung in der Lichtzeit schwach an, fällt dann wieder ab, um zu Beginn der Dunkelzeit ein beachtliches Maximum zu bilden. Die relative Quantenausbeute läuft dieser Photosynthesekapazität parallel.

Tieftemperaturspektroskopie erbringt keinen Beweis für eine Änderung im Pigmentgehalt als Ursache für die Änderungen im Photosyntheseapparat.

Eigentümlichkeiten im Synchronisationsverhalten und im Verlauf der Änderungen im Photosyntheseapparat während des Entwicklungszyklus unterstreichen die physiologische Sonderstellung von Cyanidium.

Wir danken Frau Irmgard Koss und Frau Hedwig Werner für technische Hilfe und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für finanzielle Unterstützung.
Änderung der DCMU‐Empfindlichkeit während des Entwicklungszyklus von Scenedesmus obliquus
Authors: Frickel‐Faulstich Brunhilde , Senger Horst
Published: March 2023

Die Wirkung des Photosynthesehemmstoffs DCMU auf die Sauerstoffentwicklung bei Scenedesmus obliquus zeigt erhebliche Unterschiede im Laufe des Entwicklungszyklus. Während zu dem Zeitpunkt maximaler Photosyntheseleistung, 8. Stunde einer Synchronkultur, DCMU den stärksten Effekt ausübt, hemmt DCMU im Photosyntheseminimum, 16. Stunde, nur wenig. In einer homokontinuierlichen Kultur hat DCMU einen mittleren Hemmeffekt.

Fluoreszenz und 520 nm‐Absorptionsänderung lassen sich mit DCMU zur 16. Stunde kaum verändern. Zu den übrigen Zeiten kann die Fluoreszenz mit DCMU deutlich gesteigert werden; die Absorptionsänderung bei 520 nm wird nach DCMU‐Zugabe stark unterdrückt.

Zur 8. Stunde zeigt die Kinetik der DCMU‐Hemmung einen zweiphasischen Verlauf, während in der 16. Stunde allein deren erste schnelle Komponente auftritt.

Eine sichere Interpretation ist noch nicht möglich. Die Entscheidung, ob Permeabilitätsänderungen oder Änderungen im Photosynteseapparat selbst für das berichtete Phänomen verantwortlich sind, ist weiteren Untersuchungen vorbehalten.

Wir danken Herrn Prof. N. J. Bishop, Corvallis, USA, für die Durchführung der Fluoreszenzmessungen, Frau Irmgard Koss für technische Hilfe und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für apparative Unterstützung.
Über die Länge der Entwicklungszyklen in homokontinuierlichen Kulturen von Scenedesmus obliquus
Authors: Pfau Jürgen , Senger Horst
Published: March 2023

In homokontinuierlichen Kulturen von Scenedesmus obliquus ist die mittlere Länge der Entwicklungszyklen von der Dichte der Kultur abhängig. In extrem dünnen Kulturen kann die Zykluslänge bis zu der von Synchronkulturen absinken und in dichten Kulturen auf mehr als das Dreifache ansteigen.

Wir danken Frau Irmgard Koss und Frau Hedwig Werner für technische Hilfe und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für finanzielle Unterstützung.
Modulation und Determination der Enzymbildung als Regulationsprinzipien bei der phytochromabhängigen Photomorphogenese1
Authors: Schopfer Peter
Published: March 2023

Nach unserem derzeitigen Kenntnisstand sind die meisten photomorphogenetischen Reaktionen als Modulationen in dem hier definierten Sinn aufzufassen, d. h. das Effektormolekül Pfr muß beständig in ausreichender Konzentration gegenwärtig sein, um eine physiologische Entwicklungsumsteuerung langfristig zu erhalten. Dadurch wird eine rasch reversible Regulation ermöglicht, die es der Pflanze erlaubt, ihre Entwicklung präzise an die Änderungen des Umweltfaktors Licht anzupassen. Auf der anderen Seite kann das Phytochrom aber auch bestimmte Entwicklungsprozesse stabil vorprogrammieren, so daß ihre Realisation nicht mehr durch Änderungen des Lichtfaktors gestört werden kann. Diese Determination einer photomorphogenetischen Reaktion ist evident bei der photoperiodischen Blühinduktion vieler höherer Pflanzen, aber auch, wie das Beispiel Peroxydase zeigt, bei der Ausstattung des jungen Keimlings mit bestimmten Enzymaktivitäten. Eine allgemeine Theorie der phytochromabhängigen Photomorphogenese muß so beschaffen sein, daß sie sowohl die “Photomodulation” als auch die “Photodetermination” physiologischer Entwicklungsumsteuerungen erklären kan

Anmerkungen: Meinem Lehrer Prof. Dr. H. Mohr schulde ich Dank für viele hilfreiche Diskussionen. Die erwähnten Experimente wurden im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 46 (“Molekulare Grundlagen der Entwicklung”) von der DFG gefördert
Lichtinduzierte Veränderungen im Photosynthese‐Apparat von Sinapis alba
Authors: Grahl Helmut , Wild Aloysius
Published: March 2023

Bei der Anzucht unter zwei unterschiedlichen Lichtintensitäten lassen sich von Sinapis alba zwei Phänotypen induzieren, die zahlreiche für Licht‐ und Schattenpflanzen typische Merkmale zeigen. Im Starklicht gezogene Pflanzen zeigen je Blattflächeneinheit oder auf den Chlorophyllgehalt bezogen eine etwa dreimal so hohe Photosyntheserate wie Pflanzen, die im Schwachlicht wachsen. Im Vergleich zur Photosyntheserate sind die Unterschiede im Chlorophyll‐ und Carotinoidgehalt nur gering. Das Verhältnis Chlorophyll a: b ist im Starklicht größer als im Schwachlicht, während der Quotient Chlorophyll a + b/Carotinoide im Starklicht kleiner als im Schwachlicht ist. Im Starklicht ausgebildete Blätter sind im Vergleich zu den im Schwachlicht angelegten Blättern stärker xeromorph gebaut. Aufgrund einer so weitgehenden lichtinduzierten Differenzierung in verschiedene Phänotypen werden diese als Licht‐ und Schattentypen bezeichnet

Unter den gegebenen Bedingungen benötigen die Pflanzen etwa 5 Tage, um sich morphologisch und in ihrer Photosynthese von Schwachlicht an Starklichtbedingungen anzupassen. Eine chromatische Adaptation ist dagegen möglicherweise schon früher abgeschlossen

Es konnte nachgewiesen werden, daß ein Anstieg der Photosyntheserate im Starklicht mit einem Anstieg von Ferredoxin und Lipochinonen, Stoffen, die im photosynthetischen Elektronentransport wirksam sind, verbunden ist

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die diese Arbeit in großzügiger Weise unterstützte
Neue Ergebnisse über die Induktionseffekte der photosynthetischen CO2‐Aufnahme bei Anacystis und Chlorella
Authors: Döhler G.
Published: March 2023

CO2‐Gaswechsel, 14CO2‐Fixierung und die 14C‐markierten Photosyntheseprodukte wurden bei Anacystis nidulans (L 1402‐1) und Chlorella vulgaris (211‐11f) während der Induktionsphase untersucht. Die Kinetik der photosynthetischen CO2‐Aufnahme ist bei diesen Algen stark von der Versuchstemperatur abhängig. Während bei einer Temperatur von +20°C bei Anacystis praktisch kein Induktionseffekt auftritt, wird bei +35°C eine starke Ausbildung der Induktionsphänomene beobachtet. Autoradiographische Untersuchungen zeigen, daß Glycin und Serin bei +35°C bereits nach 20 Sekunden Photosynthese bei +20°C dagegen erst nach 5 Minuten (und auch schwächer) markiert sind. Dieser Befund und der in der Dunkelphase beobachtete CO2‐Ausstoß machen deutlich, daß bei Anacystis in höheren Temperaturen Lichtatmung vorhanden ist, die die Induktionseffekte bei dieser Alge beeinflußt

Bei der Grünalge Chlorella wird ab einer Temperatur von +15°C am Anfang der Belichtung ein Maximum beobachtet, dem ein Minimum folgt, bevor der stationäre Wert der photosynthetischen CO2‐Aufnahme erreicht wird. Dagegen wird bei niedrigen Temperaturen (+5° und +10°C) eine längere Zeit konstant bleibende “primäre CO2‐Aufnahme” und kein Minimum festgestellt. Die Kinetik des 14C‐Einbaues in die einzelnen Substanzen zeigt, daß bei +10°C anfangs nur Malat und Aspartat markiert sind; Produkte des Calvin‐Cyclus treten erst nach 2 Minuten Photosynthese auf. Bei +35°C sind die Intermediate des Calvin‐Cyclus bereits nach 20 Sekunden Photosynthese markiert. Eine starke Verzögerung der Induktionseffekte kann auch bei +25°C erzielt werden, wenn intermittierende Belichtung (10: 20 Sekunden) angewandt wird. Unter diesen Bedingungen ist die prozentuale Verteilung des 14C‐Einbaues in die Photosyntheseprodukte mit der bei +10°C praktisch identisch. Die Versuchsergebnisse zeigen, daß bei der Grünalge Chlorella neben dem Calvin‐Cyclus die Carboxylierung von Phosphoenolpyruvat an der Ausbildung der Induktionseffekte beteiligt ist. Die für den C4‐Weg der Photosynthese erforderlichen Enzyme konnten in Chlorella — verglichen mit Zea — in ausreichender Aktivität nachgewiesen werden. Demgegenüber sind diese Enzyme in der Blaualge Anacystis — verglichen mit Phaseolus — nur in geringer Aktivität vorhanden

Fräulein Isolde Burkhardt, Frau Rosemarie Reuter und Frau Liselotte Tramp danke ich für ihre gute technische Mitarbeit. Mein besonderer Dank gilt der Deutschen Forschungsgemeinschaft für ihre großzügige Unterstützung
Limitierende Proteine in der Chlorophyllbiosynthese. Experimente und Modellvorstellungen
Authors: Schneider Hansjörg A. W.
Published: March 2023

Es wird über die Induktion der ersten drei Enzyme der Porphyrin‐ und Chlorophyllbiosynthesekette, δ‐Aminolävulinatsynthetase, δ‐Aminolävulinatdchydratase und Porphobilinogenase beim Ergrünen von Zellkulturen von Tabak und von Maispflänzchen berichtet. Die Ergebnisse werden mit Hypothesen zur Induktion und Regulation der Chlorophyllbiosynthese verglichen und mit früheren Ergebnissen zu einem Modell zusammengefaßt, das die zutage tretenden, widersprüchlichen Hypothesen und Beobachtungen als Teilaspekte eines gemeinsamen Entwicklungsablaufes deutet
Zu Entstehung und Lokalisation von Kristallidioblasten in der Höheren Pflanze
Authors: Zindler‐Frank Elisabeth
Published: March 2023

In den Blattepidermen der Schwertbohne, Canavalia ensiformis DC., befinden sich Idioblasten mit Kristallen aus Calciumoxalat. Sie sind bevorzugt über bzw. unter den Leitbündeln lokalisiert. Die einen Kristall enthaltenden Zellen bilden Paare und gehen aus der Teilung einer Mutterzelle hervor. Sie sind schon bei ihrer Entstehung in bezug auf das Leitbündel orientiert.

Durch Colchicin kann die Teilung der Mutterzellen unterdrückt werden. Es entstehen dabei einzelne Kristallzellen, die nur noch teilweise Idioblastenstruktur besitzen.

Durch das Anlegen einer Zugspannung an das Blatt wird das Entwicklungsmuster der Epidermis nicht verändert.

Weder eine Unterbrechung der Leitbündel noch das Abtöten eines Gewebsstreifens im Blatt führt zu einer Änderung in Zahl oder Orientierung der Idioblasten im distalen Blatteil.

Fräulein Rosemarie Müller möchte ich für ihre umsichtige technische Assistenz sehr herzlich danken.
Wandgebundene Disaccharidhydrolasen des Maisblattes
Authors: Fekete M. A. R. de , Vieweg G. H.
Published: March 2023

Die Disaccharidhydrolasen des Maisblattes können an Präparaten mit ganzen Zellen ohne Zusatz von Permeationsmittel bestimmt werden. Die Verteilung dieser Hydrolasen ist in den Geweben verschieden. Die Maltaseaktivität ist in den Bündelscheiden samt Leitbündeln doppelt so hoch wie in den Epidermiszellen, an denen auch Mesophyllwände haften. Dagegen ist die Invertaseaktivität der Epidermiszellen höher als in dem anderen Gewebe. Für die Cellobiase haben wir keine Differenz gefunden. Die Bündelscheiden grüner ausgewachsener Blätter enthalten kaum lösliche Invertase und Maltase. Die Hauptaktivitäten werden in der Wandfraktion wiedergefunden und konnten nicht durch 0,6 M NaCl in Phosphatpuffer abgelöst werden. Das pH‐Optimum ist für Maltase 3,9, Invertase 4,5 und Cellobiase 5,0. Die Hemmung der wandgebundenen Disaccharidhydrolasen zeigt, daß es sich um verschiedene Enzyme handelt: p‐Hydroxymercuribenzoat (0,7 mM) hemmt nicht die Maltase, aber die Invertase zu 100 und die Cellobiase zu 20%. Tris (67 mM) hemmt die Maltase zu 60 und die Cellobiase zu 20%, aber nicht die Invertase. Für Maltase und Invertase ist eine Hemmung durch Ca++ und anorganisches Phosphat festgestellt worden. Sie steigt mit zunehmenden pH‐Wert.

Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt. Wir danken Fräulein Monika Hansel und Fräulein Gabriele Seifer für ihre zuverlässige Mitarbeit.
Untersuchungen über die spezifischen Aktivitäten zweier Enzyme des N‐ Stoffwechsels der Symbiose von Glycine max und Rhizobium japonicum in Gewebekultursystemen und Knöllchen
Authors: Stripf Rainer , Werner Dietrich
Published: March 2023

Bei der Differenzierung der Leguminosen‐Rhizobien‐Symbiose werden die spezifischen Aktivitäten der Transaminasen GOT und GPT der Symbiose von Glycine max und Rhizobium japonicum in Gewebekultursystemen und Knöllchen verglichen. Der Einfluß unterschiedlicher Medien und die Abhängigkeit vom Bezugswert Proteingehalt und Frischgewicht werden aufgezeigt. Die spezifischen Aktivitäten können als biochemisches Kriterium dafür verwendet werden, wann Suspensionskulturen der Sorten Acme und Mandarin von G. max in unterschiedlichen Medien am günstigsten zum weiteren Wachstum überimpft werden. Knöllchen von G. max infiziert mit R. japonicum zeigen wesentlich höhere GOT‐ und GPT‐Aktivitäten als nicht infiziertes Wurzelgewebe. Innerhalb beider Systeme betragen die GOT‐Aktivitäten ein Mehrfaches der GPT‐Aktivitäten. Da die Knöllchen höhere spezifische Aktivitäten als die Wurzeln allein und die Rhizobien allein aufweisen, lassen sich diese Ezymaktivitäten als ein spezifisches Merkmal für die Knöllchenentwicklung auffassen. Neben den gaschromatographisch (Acetylen‐Reduktionstest) bestimmbaren Nitrogenase‐Aktivitäten könnten die Transaminase‐Aktivitäten als weiteres Kriterium für die „Aktivität” der Knöllchen herangezogen werden. Das Gewebekammersystem zeigt zwar ähnliche relative GOT‐ und GPT‐Aktivitäten wie die Knöllchen, aber beide sind niedriger und die Aktivitäten sind nicht höher nach der Beimpfung mit Rhizobien.

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (SFB 103) für die gewährten Beihilfen.
Freisetzung und Aktivierung von Polyphenoloxydasen aus Thylakiodmembranen der Spinat‐Chloroplasten
Authors: Lieberei Reinhard , Biehl Böle
Published: March 2023

Latente Polyphenoloxydase (PPO) der Spinatchloroplasten und Thylakoidmembranen kann bekanntlich um das Dreißigfache durch Dunkellagerung und Detergentbehandlung aktiviert werden. Diese starke Aktivierung steht mit der PPO‐Freisetzung aus der Thylakoidmembran im Zusammenhang. Bei der Dissoziation ins wäßrige Medium geht die membrangebundene latente PPO in aktive, lösliche Form über. Chlorophyllfreie Waschüberstände isolierter Thylakoide zeigen die gesamte Aktivität der Ausgangsuspension. Die Aktivierungsrate ist gering. Die resuspendierten Sedimente jedoch gewinnen wieder hohe Aktivität, die erneut und wiederholt als nicht stark aktivierende PPO von den Membranen getrennt werden kann. Digitonin beschleunigt die Aktivierung der membrangebundenen aber nicht der löslichen PPO. Es löst auch nicht PPO aus chlorophyllhaltigen Komplexen der Membran. Es fördert die PPO‐Aktivierung indirekt über Veränderungen der Thylakoidmembranen. Aus dem Aktivierungsverlauf verschiedener Präparationen wird geschlossen, daß alle Aktivität auf ursprünglich membrangebunden latente PPO zurückzuführen ist. Lösliche PPO‐Formen des Homogenates können gelelektrophoretisch von solchen unterschieden werden, welche aus Thylakoidmembranen freigesetzt werden, die Formen sind jedoch wahrscheinlich konvertierbar. Digitonin‐Chloroplasten‐Fragmente mit kleinem Chl.a/Chl.b‐Verhältnis (PS II‐Partikel nach Anderson und Boardman [1966]) enthalten kaum PPO. Die höchste Aktivität wird jedoch nicht im Sediment 144 000 × g mit dem höchsten Chl.a/Chl.b‐Verhältnis, sondern im chlorophyllhaltigen 170 000 × g‐Sediment mit geringerem Chl.a/Chl.b‐Verhältnis gefunden.
Die diurnale Veränderung des Lipidmusters in Blättern von Spinacia oleracea
Authors: Heise K.‐P. , Stottmeister A.
Published: March 2023

Grüne Spinatblätter, die im Klimaschrank angezogen, in kurzen Abständen geerntet, sofort in flüssigem Stickstoff eingefroren und anschließend extrahiert wurden, zeigten deutliche Veränderungen ihrer Lipidmuster. Die nahezu regelmäßigen Schwankungen im Gehalt der Galakto‐ und Phospholipide galten nicht nur für die polaren Bestandteile dieser Lipide, sondern auch besonders für den Gehalt und die Muster ihrer Fettsäuren. Die diurnalen Schwankungen im Gehalt höher ungesättigter Fettsäuren — speziell von α‐C18:13 — in Galaktolipiden und Phospholipiden wurden auch in isolierten Chloroplasten gemessen und mit der Integrität des Photosyntheseapparates bzw. seiner Empfindlichkeit nach Chloroplastenisolation in Zusammenhang gebracht.
Funde von Triticum‐Resten aus einer hallstattzeitlichen Getreidespeichergrube in Bratislava‐Devin/CSSR
Authors: Hajnalová Eva
Published: March 2023

Bei den archäologischen Grabungen im Areal des nationalen Kulturdenkmals der Burg Devín wurden verkohlte Getreidereste aus der Hallstattzeit gefunden.

Die Analyse dieser verkohlten Reste ergab, daß in einer Speichergrube zwei Weizenarten enthalten waren: Triticum spelta L. und Triticum dicoccon Schr. Die Materialmenge ermöglichte eine Beurteilung und Wertung der einzelnen generativen Organe von Triticum spelta und Triticum dicoccon und eine Beschreibung ihrer Charakteristika. Wir werteten Ähren, Ährchenbruchstücke und Körner aus, die wir aus eindeutig unterscheidbaren ein‐, zwei‐ und dreiblütigen Ährchen durch mechanische Entfernung der Spelzen gewonnen haben. Die Zahl der so gewonnenen Körner betrug mindestens 100 von jeder gewerteten Gruppe und diese Mischung beurteilten wir metrisch und visuell (Tab. 2 und 3, Abb. 3 und 4).

Der Fund des hallstattzeitlichen Getreides von Bratislava‐Devín ist vom archäobotanischen Gesichtspunkt bedeutungsvoll. Während der Emmer im nördlichen Karpatenbecken während der Hallstattzeit nicht selten war, ist der Fund von Spelt einzigartig. Bislang war diese Weizenart auf tschechoslowakischem Gebiet noch niemals, auch nicht aus anderen archäologischen Epochen, nachgewiesen worden.
Synanthrope Pflanzengesellschaften aus der Burgwallzeit (8.—10. Jh.) in der Tschechoslowakei
Authors: Opravil Emanuel
Published: March 2023

In der Burgwallzeit (8.—10. Jahrhundert) entfalteten sich im Gebiet der CSSR praktisch alle Unkraut‐ und Ruderalgesellschaften (incl. Ufersäume) wie in der Neuzeit (ohne Neophyten). Die archäobotanischen Funde sind leider meist an Getreidevorräte gebunden. Nur in Mikulcice (Süd‐Mähren, 8. bis 9. Jahrhundert) wurden pflanzliche Makroreste der Ruderalsteilen und anthropogen beeinflußter Ufersaumgesellschaften gefunden. In Mikulcice müssen wir neben den allgemein bekannten Segetal‐Gesellschaften auch mit weiteren Typen der Unkrautgsellschaften (Hackunkraut‐Gesellschaften in Weinbergen, Gemüse‐und Obstgärten) sowie mit Trittrasen rechnen. Die Unkrautgesellschaften können wir als Chenopodium album—Setaria viridis (glauca‐)Assoziationen bezeichnen. Weiter behandelt werden die Arten, die im Osten von Mitteleuropa häufiger sind und Facies‐Unterschiede (quantitativ und qualitativ) zwischen den synanthropen Gesellschaften im Raum der CSSR und in den westlicher gelegenen Regionen (Adonis aestivalis, Fumaria vaillantii, Glaucium corniculatum, Vaccaria pyramidata, Caucalis lappula, Galium tricorne, Papaver rhoeas usw.) aufgezeigt. Die Segetal‐Gesellschaften der Burgwallzeit unterscheiden sich von denen aus älteren prähistorischen Funden nur wenig.
Unkräuter in Leinfunden von der Spätlatenezeit bis zum 12. Jahrhundert
Authors: Lange Elsbeth
Published: March 2023

Funde verkohlter Leinsamen (Spätlaténe bis zum 12./13. Jahrhundert), denen Unkräuter in reichlicher Menge beigemischt waren, gaben den Anlaß, der Frage des Ursprungs und des Alters der spezifischen Unkrautvegetation des Leins nachzugehen. Um gesicherte Aussagen darüber geben zu können, ist das dafür zur Verfügung stehende Material noch zu gering. Die Auswertung des Fundgutes, der wichtigsten Literatur über die linicolen Unkräuter sowie von Vegetationsaufnahmen aus den Jahren 1956 bis 1968 läßt vermuten, daß die linicolen Unkrautarten unterschiedlich alt sind. So fehlen beispielsweise aus ur‐ und frühgeschichtlicher Zeit bisher Nachweise von Lolium remotum, Silène Unicola u. a. Der seit dem vergangenen Jahrhundert immer stärker an Bedeutung gewinnende Saatguthandel dürfte wesentlich zur Formierung und Verbreitung der heute für Mitteleuropa typischen Unkrautvegetation der Leinäcker beigetragen haben.

Herrn Dr. Jage, Kemberg, gilt mein besonderer Dank, denn er stellte für diese Auswertung nicht veröffentlichte Vegetationsaufnahmen zur Verfügung (Tab. 2) und half mir durch Literaturhinweise und Diskussionen.
Veränderungen im stomatären Kaliumgehalt bei Änderungen von Luftfeuchte und Umgebungstemperatur
Authors: Lösch Rainer
Published: March 2023

Der Kaliumgehalt der Schließzellen von Valerianella locusta wird bei Stomataschluß stark reduziert; er erhöht sich bei Spaltenöffnung. Dies gilt nicht nur für Stomatabewegungen, die durch Hell‐Dunkel‐Wechsel ausgelöst werden, sondern auch für stomatäre Reaktionen auf Temperatur‐ und Luftfeuchteänderungen.

Höhere Temperaturen bedingen größere Porusweiten und höhere K ‐Gehalte in den Schließzellen. Zwischen 48 C und 50 C zeigen immer mehr Stomataapparate Lethalerscheinungen und sind geschlossen; in solchen toten Schließzellenpaaren ist kein Kalium mehr nachweisbar. Im gesamten physiologisch‐relevanten Temperaturbereich besteht zwischen dem Öffnungsgrad der Stornata und ihrem K‐Gehalt stets ein lineares Verhältnis.

Im Unterschied zu den gleichzeitigen Veränderungen von Spaltöffnungsweite und K ‐Gehalt der Schließzellen bei Stomatabewegungen, die durch Licht‐ oder Temperaturänderungen bewirkt werden, erfolgen Änderungen der Porusweite in Antwort auf erniedrigte oder erhöhte Luftfeuchte zeitlich vor einer Ab‐ oder Zunahme des K+‐Gehaltes in den Schließzellen. Dies wird besonders deutlich bei totalem Spaltenschluß nach abrupter, starker Senkung oder — zur vollen Öffnung — Erhöhung der Luftfeuchte. Eine Verzögerung in der Veränderung des stomatären K+‐Gehaltes gegenüber der Spaltenbewegung ist aber auch festzustellen bei schrittweisen Luftfeuchteänderungen, die zu intermediären Öffnungsweiten der Stornata führen.

Bleiben diese mittleren öffnungsweiten unter längerdauernd unveränderten kleinklimatischen Bedingungen bestehen, so sind auch unverändert intermediäre K+‐Gehalte in den Schließzellen zu finden. Zwischen Porusweiten und stomatären K+ ‐Gehalten besteht dann Proportionalität. Beide Größen sind bestimmt durch das jeweilige Zusammenspiel der Umweltfaktoren. Ein Raumdiagramm veranschaulicht dies für die möglichen Werte von Stomataweite und K+‐Gehalt der Schließzellen bei einer Reihe von Temperatur/Luftfeuchte‐Kombinationen. Die weitgehende Übereinstimmung der Abhängigkeit beider Wertegruppen von dem jeweiligen Kleinklima läßt die starke Prägung der öffnungsweite der Stornata durch deren K+‐Gehalt unter unveränderten Umweltfaktoren klar hervortreten. Ändert sich aber die Temperatur oder die Luftfeuchte, so paßt offenbar jeweils ein anderer Mechanismus die schließzelleninterne Kaliumkonzentration der neuen Bedingung an.
Enzymatische Differenzierung der Symbiose von Glycine max und Rhizobium japonicum mit effektiven und ineffektiven Stämmen
Authors: Stripf R. , Werner D.
Published: March 2023

Die Symbioseentwicklung von Glycine max und Rhizobium japonicum 61‐A‐101 in Nitrogenaseaktiven Wurzelknöllchen wird anhand des Knöllchenwachstums, der Nitrogenaseaktivität und einiger Enzyme des N‐Stoffwechsels verfolgt: Aspartat‐Aminotransferase = AST (E.C. 2.6.1.1.), Alanin‐Amino‐transferase = ALT (E.C. 2.6.1.2.), Glutamat‐Dehydrogenase = GDH (E.C. 1.4.1.2.), Glutamat‐Synthase = GOGAT (E.C. 1.4.1.13.), Glutamin‐Synthe‐tase = GS (E.C. 6.3.1.2.) und Alanin‐Dehydrogenase = ADH (E.C. 1.4.1.1.). Die spezifischen Aktivitäten der AST, ALT und GDH aus dem pflanzlichen Cytoplasma durchlaufen ähnlich wie die bakterielle Nitrogenase ein frühes Maximum während der Knöllchenentwicklung, während sie in den Bakteroiden niedriger sind (20 bis 40 %) und sich geringfügiger verändern als in der pflanzlichen Fraktion. Die GS aus den Bakteroiden zeigt konstant niedrige Werte (um 350 mUnits), während in der pflanzlichen Fraktion ein Aktivitätsanstieg von etwa 1,2 Units am 19. Tag auf über 6 Units am 50. Tag meßbar ist. Die bakterielle ADH weist in demselben Zeitraum einen ähnlichen Anstieg (bis 300 mUnits) auf. Die GOGAT‐Aktivitäten liegen in den Bakteroiden zweibis dreimal höher als im pflanzlichen Cytoplasma und steigen leicht an. Die Ergebnisse bei verschiedenen Soja‐Sorten werden dargestellt. Die Auswirkungen der Infektion mit einem ineffektiven Stamm von Rhizobium japonicum (61‐A‐24) auf die Enzymaktivitäten werden untersucht. Sowohl die bakteriellen als auch die pflanzlichen Enzyme AST, ALT und GDH weisen eine ähnliche Entwicklung ihrer Aktivitäten wie in effektiven Knöllchen auf. Die pflanzlichen GOGAT‐ und GS‐Aktivitäten und die der bakteriellen ADH liegen allerdings viel niedriger. Die GS‐Aktivitäten aus den Bakteroiden übertreffen die spezifischen Aktivitäten aus effektiven Zellen um das Drei‐ bis Vierfache. Der ineffektive Rhizobienstamm unterscheidet sich auch vom effektiven dadurch, daß er bei den infizierten Pflanzen zu einer Erhöhung der Knöllchenzahl mindestens bis zum 50. Tag führt, im Gegensatz zu den N2‐fixierenden Pflanzen, die ihre Knöllchenzahl ab dem 15. Tag nicht mehr steigern. Ein Vergleich der Enzym‐Aktivitäten aus Bakteroiden mit den Aktivitäten von Nitrogenaserepremierten und ‐derepremierten freilebenden Zellen von Rhizobium japonicum ergibt mehr Übereinstimmung mit letzteren.

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die gewährte Unterstützung im SFB 103 „Zellenergetik und Zelldifferenzierung”.
Problematik der Gattungsbegrenzung bei den Lichinaceen
Authors: Henssen Aino
Published: March 2023

Anhand von Typusarten und unter Berücksichtigung von weiteren Sippen werden die zur Gattungsbegrenzung von Lichinaceen mit einzelligen symbiotischen Algen geeigneten Merkmale diskutiert. Die wichtigsten Ergebnisse sind aus Tabelle 2 ersichtlich.

Die neuen Arten Cryptothele negletta Henss., Gonohymenia inflata Henss. und Paulia aldabrensis Henss. werden beschrieben. Sechs neue Kombinationen werden gemacht: Cryptothele cylindrophora (Vain.) Henss., Gonohymenia cribellifera (Nyl.) Henss., Gonohymenia nummularia (Nyl.) Henss., Gonohymenia pulvinatum (Dahl) Henss., Pterygiopsis affinis (Mass.) Henss. und Synalissa mattogrossensis (Malme) Henss.
Zwei Biosynthesewege für d‐Aminolävulinsäure in der Pigmentmutante C‐2A′ der einzelligen Grünalge Scenedesmus obliquus
Authors: Klein Otto , Dörnemann Dieter , Senger Horst
Published: March 2023

ALA wird in der Pigmentmutante C‐2A' der einzelligen Grünalge Scenedesmus obliquus entweder aus Glycin/Succinyl‐CoA oder aus Glutamat (α‐Ketoglutarat) synthetisiert.

Enzymaktivitäten beider Biosynthesewege wurden während der Ergrünung gemessen. Dabei wurde eine ähnlich verlaufende Aktivität in beiden Fällen festgestellt.

DOVA konnte nach Inhibierung der Chlorophyllsynthese mit LA aus den Zellen extrahiert und fluoreszenzspektrometrisch gemessen werden.

Durch in vivo‐Markierungsexperimente mit [1‐14C]‐Glutamat und [2‐14C]‐Glycin konnte DOVA als Intermediat des C‐5‐Biosyntheseweges nachgewiesen werden.
Lichtabhängige Bildung der Thylakoidmembran während der Entwicklung des Photosyntheseapparates in der Pigmentmutante C‐2A′ von Scenedesmus obliquus
Authors: Brinkmann Gerd , Senger Horst
Published: March 2023

Für die Mutante C‐2A′ von Scenedesmus obliquus konnte während der lichtabhängigen Ergrünung eine Sequenz von Reaktionen festgestellt werden.

Atmungssteigerung und Stärkeabbau erreichen nach 2 bis 3 Stunden ihre maximalen Raten. Die Abhängigkeit der Reaktionen von verschiedenen Lichtqualitäten zeigt, daß ein Blaulichtrezeptor, mit großer Wahrscheinlichkeit ein Flavoprotein, reguliert. Beide Reaktionen sind bei 0,4 W/m2 gesättigt.

Die Proteinsynthese erreicht ihre maximalen Raten nach 5 Stunden, die ALA‐Synthese nach 7 Stunden und die Chlorophyllsynthese nach 8 Stunden. Ohne Vorbelichtung zeigt die Abhängigkeit der Reaktionen von verschiedenen Lichtqualitäten, daß in allen Fällen ein Blaulichtrezeptor, wahrscheinlich wiederum ein Flavoprotein, reguliert. Alle Reaktionen sind bei hoher Lichtintensität (Protein‐ und Chlorophyllsynthese bei 75 W/m2) gesättigt.

Vorbelichtung mit Blaulicht niedriger Lichtintensität (1 W/m2) bewirkt, daß bei anschließender Belichtung mit verschiedenen Lichtqualitäten ein Wirkungsspektrum erhalten wird, das dem Absorptionsspektrum des Bohnenprotochlorophyllholochroms (Schopfer und Siegelmann 1968) vergleichbar ist.

Unsere Arbeitshypothese über die Wirkung von Blaulicht und Blau‐Rotlicht auf die Ergrünung der Scenedesmus obliquus Mutante C‐2A' ist im Schema zusammengefaßt:
Characteristics of Structure and Differentiation in the Sieve Element of Lower Vascular Plants
Authors: Warmbrodt Robert D.
Published: March 2023

The structure and differentiation of the sieve element of lower vascular plants is reviewed using data obtained primarily from ultrastructural investigations conducted during the last ten years. During the last decade the phloem of representatives from every major group of the ferns and fern allies has been examined with the electron microscope and from these studies a rather clear picture has emerged of the structure of the sieve element protoplast in this diverse group of plants. Present data indicate that although the details of sieve‐element differentiation may differ, the protoplasts of the mature sieve elements in the various groups of lower vascular plants are remarkably similar in structure. Each consists of a plasmalemma, a parietal, anastomosing network of smooth ER, plastids, mitochondria and, with the exception of the lycopods, variable numbers of refractive spherules. The protoplasts of mature sieve elements are joined by plasmalemma‐lined connections, each arising from a single plasmodesma during the course of sieve element differentiation. The size of the connections in the mature elements range from plasmodesmata‐like structures to relatively wide sieve‐area pores, depending on the species. Moreover, the contents of the cytoplasmic connections vary somewhat according to the species. Whereas in the lycopods, the sieve‐area pores are virtually unoccluded by any cytoplasmic material, the cytoplasmic connections of all other lower vascular plants examined with the electron microscope contain variable amounts of membranous material, apparently tubular elements of ER. In Equi‐setum hyemale, Psilotum nudum and the eusporangiate and protoleptosporangiate ferns, the ER membranes are very numerous and virtually occlude the pores. Furthermore, the membranes apparently are not connected with the parietal ER in the lumen of the cell. The sieve‐area pores of the leptosporangiate ferns also contain ER membranes, however, they are not as abundant as the membranes of the eusporangiate and protoleptosporangiate ferns. In addition, in the leptosporangiate ferns the pore membranes apparently are united with the parietal ER in the lumen of the cell.
Vascular Anatomy of Angiospermous Leaves, with Special Consideration of the Maize Leaf
Authors: Evert Ray F.
Published: March 2023

In this brief review an attempt has been made to discuss some of the important features of the vascular anatomy of angiospermous leaves, especially those related to assimilate transport. Accordingly, emphasis has been placed on the small or minor veins, which are closely related spatially to the mesophyll, and which play a major role in the uptake and subsequent transport of photosynthates from the leaf. The small veins are enclosed by bundle sheaths that intervene between the mesophyll and vascular tissues and greatly increase the area for contact with mesophyll cells. In the minor veins of dicotyledonous leaves, parenchymatic cells having organelle‐rich protoplasts and numerous cytoplasmic connections with sieve elements dominate quantitatively. It is these so‐called intermediary cells that apparently are directly involved with the loading of assimilates into the sieve elements. In the maize leaf the small and intermediate bundles have two types of sieve tubes, relatively thin‐walled ones that have numerous cytoplasmic connections with companion cells, and thick‐walled ones that lack companion cells but have numerous connections with vascular parenchyma cells. The companion cell‐sieve tube complexes are virtually isolated symplastically from other cells of the vascular bundle and from the bundle sheath. Thick‐walled sieve tubes similar to those in the maize leaf have been recorded in the leaves of other grasses.
Assimilate Conversion in Potato Tubers in Relation to Starch Deposition and Cell Growth
Authors: Mares Daryl J. , Marschner Horst
Published: March 2023

The activity of enzymes involved in the conversion of sucrose to starch together with the distribution of 14C‐labelled photosynthate and 4C‐sucrose was studied in potato tubers showing a range of growth rates and growth patterns.

Within a particular tuber the uptake of 14C from labelled photosynthate and the conversion to ethanol‐insoluble 14C was greatest in the apical tissue where both the rate of production of new storage cells and starch synthesis were likely to be greatest. Uptake and conversion of 14C was lowest in the older tissue of the tuber base. Pre‐treatment of tubers with gibberellic acid reduced the total input of 14C from labelled photosynthate, reversed the gradient in 14C uptake between apical and basal tuber tissue, increased the amount of 14C per g fresh weight in the basal tissue and decreased the conversion of labelled sugars to starch.

For tubers with different growth rates both the total uptake of 14C from labelled photosynthate and the ratio ethanol‐insoluble 14C/ethanol‐soluble 14C appeared to be correlated with growth rate. In contrast when tubers were fed directly with 14C‐sucrose via the tuber surface, total uptake was independent of growth rate but the correlation between growth rate and the ratio ethanol‐insoluble 14C/ethanol‐soluble 14C persisted.

Within a particular tuber there was a decreasing gradient in sucrose synthetase activity between youngest tissue of the tuber apex and the older tissue at the tuber base but there was no clear correlation between mean enzyme activity and tuber growth rate. ADPG‐pyrophosphorylase and the ratio ADPG‐pyrophosphorylase/starch phosphorylase showed some correlation with tuber growth rate. Starch synthase, starch phosphorylase and UDPG‐pyro‐phosphorylase activities per g fresh weight of tuber tissue appeared to be relatively constant.

The results suggest that the transport of sugar from the phloem sieve tubes to the tuber storage parenchyma cells, in particular the phloem unloading step, and the conversion of sugar into starch are subject to separate regulation in the potato tuber.
Wirt‐Parasit‐Beziehungen: Untersuchungen zur Induktion der Äthylenbildung in Höheren Pflanzen und zur Rolle des Äthylens bei der Ausprägung von Krankheitssymptomen und der Einleitung von Abwehrreaktionen
Authors: Paradies Inge , Elstner Erich F.
Published: March 2023

Die gegen Phytophthora magasperma var. soyae (Pms) resistente Soya‐Sorte Glycine max L. cv. Harosoy 63 reichert nach Infektion mit Pms u. a. das fungitoxische Pterocarpan „Glyceollin” an. Zeitlich vor der Synthese dieses „Phytoalexins” wurde nach Behandlung von Kotyledonen mit Zellwandpräparaten („Elicitoren der Phytoalexinsynthese”) aus Pms eine Induktion der Phenylalanin Ammonium‐Lyase (PAL) gemessen (Zähringer, Ebel und Grisebach, Arch. Biochem. Biophys. 188, 450, 1978).

Wir zeigten kürzlich, daß in Bohnenblättern (Phaseolus vulgaris) nach Infektion mit Uromyces phaseoli eine sortenabhängige Äthylenbildung einsetzt, wobei hypersensitive Sorten eine stärkere „thylenbildung zeigen als tolerante Sorten. In Hypokotylsegmenten von Bohnen gelang es die infektionsbedingte, sortenspezifische Äthylenreaktion durch Zellwandpräparate (Elicitoren) aus U. phaseoli zu ersetzen (Paradies et al., Planta, 146, 193, 1979). Aus diesen Befunden und aus Literaturberichten hatten wir eine mögliche Funktion des „Pflanzenhormons” „thylen bei der hypersensitiven Reaktion und der Nekrosenbildung abgeleitet.

Am Beispiel des Pms‐Soya‐Systems zeigen wir jetzt, daß a) Kotyledonen „thylen, PAL und Glyceollin nach 1,5, 3 und 6 h nach der Inkubation mit Pms‐Elicitor synthetisieren, b) 1‐Aminocyclopropan‐1‐carbonsäure als direkter „thylenvorläufer genau wie der Pms‐Elicitor die „tylenbildung, aber nicht die PAL‐ oder Glyceollin Synthese stimuliert und c) AVG, ein spezifischer Inhibitor der „thylenbildung zwar die Synthese des Äthylens, aber nicht die von PAL oder Glyceollin beeinflußt.

Man kann also die Äthylenbildung von der Phytoalexininduktion entkoppeln; demnach ist Äthylen nicht ein Auslöser, sondern nur eine Begleiterscheinung der elicitorbedingten Phytoalexinsynthese in Soya.
Versuche zur Protoplastenregeneration dikotyler Pflanzen unterschiedlicher systematischer Zugehörigkeit
Authors: Binding Horst , Nehls Rita , Kock Reinhard
Published: March 2023

Die beschriebenen Experimente, die bisher mit 63 Pflanzenarten durchgeführt wurden, erbrachten Protoplastenteilungen bei 42 Arten, Bildung von wüchsigem Kallus bei 22 Arten, von Wurzeln als einzigen Organen bei vier Arten und von Sprossen bei zwölf weiteren Arten. Bei acht dieser Arten gelang bereits die Aufzucht von Pflanzen. Mit den gesammelten Informationen scheinen erste Fortschritte auf dem Weg zur Standardisierung der Protoplastenregeneration dikotyler Pflanzen möglich zu sein. So erwiesen sich Sproßspitzen als leicht verfügbares Material, aus dem Protoplasten geeigneter Differenzierung gewonnen werden konnten. Unter Gewebekulturbedingungen herangezogene Sprosse waren, vor allem auf Grund des Fehlens von Kontaminationen, Pflanzen von Erdkulturen vorzuziehen. Protoplastenteilungen der diversen Taxa angehörenden Pflanzen wurden durch das Kulturmedium V‐KM ermöglicht, insbesondere bei Verwendung von Sproßspitzen als Ausgangsmaterial. Anfänglich hohe Zelldichten, schrittweise Verdünnung der Suspensionen und Übertragung auf V‐KM‐Bodenagar einige Tage vor der Erhöhung der Turgeszenz erwiesen sich in der Regel als vorteilhaft.

Wir danken Frau J. Finger und Fräulein G. Mordhorst für ihre technische Mitarbeit. Die Experimente wurden durch eine Beihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.