Maximilian Steiner

Autoradiographische Untersuchungen zum Stofftransport bei Polytrichum commune

SummaryAfter application of 2 μc bicarbonate-14C on a single leaf of the gametophyte of Polytrichum commune L., labeled organic material moves upward with a velocity of at least 32 cm per hour. Historadiographs of transsections showed that radioactivity occurs in the leptoids of the stem and in certain cells of the leaf bundle, mainly the so called Socii. Hydroids and ground tissue of the stem remain unlabeled. One of several labeled organic substances found in the extract of leaves could be identified as sucrose. Gross autoradiographs of fresh plants were obscured by 14C-contaminated capillary water, which had spread on the surface of the plant. This effect could be prevented by drying off the surface water. In Polytrichum, there seems to exist a special conducting system for assimilates, composed of leptoids and certain Socii. Both cell-types agree in shape and content. They have relatively dense protoplasts containing chloroplasts; the transverse end walls are commonly covered by a thin layer of callose. A cytologic and ultrastructural study is in preparation.Zusammenfassung1.Einzelne Blätter des Gametophyten von Polytrichum commune wurden mit Bicarbonat-14C-Lösung versorgt. Die markierten Assimilate (hauptsächlich Saccharose) wanderten im Stämmchen mit einer Geschwindigkeit von mindestens 32 cm/Std (14°C, 6000 Lux, 65% rel. Feuchte) bevorzugt zur Sproßspitze.2.Aus Historadiographien der wasserlöslichen und eingebauten Aktivität war ersichtlich, daß die Assimilate im Leptoidenmantel des Zentralstranges transportiert wurden. Die Hydroiden des Zentralstranges und das Grundgewebe blieben stets frei von Aktivität.3.Historadiographien von Blattquerschnitten zeigten Aktivität ausschließlich über den Socii und den Zentralzellen. Anscheinend wurden die Blätter über die Blattspuren mit markierten Assimilaten versorgt. Die zum Hydrosystem gehörenden Zentralzellen wurden wahrscheinlich beim Passieren des Leptoidenmantels mit Aktivität beladen.4.Die offensichtlich zum Stofftransport dienenden Leptoiden und Socii enthalten — entgegen älteren Angaben — Callose an den Querwänden; sie führen aber auch Chloroplasten.5.Für autoradiographische Untersuchungen über den Assimilattransport erwiesen sich frische Pflanzen, die bei 90–95% rel. Feuchte inkubiert wurden, als ungeeignet, da die applizierte Aktivität mit der capillaren, äußeren Wasserleitung verschleppt wurde. Pflanzen, deren capillare Wasserleitung ausgeschaltet war (angetrocknete Pflanzen, welche bei 65% rel. Feuchte inkubiert wurden), waren in ihrer Assimilationsund Transporttätigkeit offensichtlich nicht behindert.After application of 2 μc bicarbonate-(14)C on a single leaf of the gametophyte of Polytrichum commune L., labeled organic material moves upward with a velocity of at least 32 cm per hour. Historadiographs of transsections showed that radioactivity occurs in the leptoids of the stem and in certain cells of the leaf bundle, mainly the so called Socii. Hydroids and ground tissue of the stem remain unlabeled. One of several labeled organic substances found in the extract of leaves could be identified as sucrose. Gross autoradiographs of fresh plants were obscured by (14)C-contaminated capillary water, which had spread on the surface of the plant. This effect could be prevented by drying off the surface water. In Polytrichum, there seems to exist a special conducting system for assimilates, composed of leptoids and certain Socii. Both cell-types agree in shape and content. They have relatively dense protoplasts containing chloroplasts; the transverse end walls are commonly covered by a thin layer of callose. A cytologic and ultrastructural study is in preparation.

Zur Kenntnis des Phosphatkreislaufes in Seen

Deutuiig 1, derzufolge Restitutionskernbfldung angenommen wurde, war nicht mehr mit dem Auffinden hoGhpoyploider Riesenkerne vereinbar% Nunmehr ha t die Untersuehung der Larvenentwieklung yon Gerris lateral is eindeutig ergeben, dab die wachsenden Kerne durch wiederholte synchrone Teilung ihrer Chro~nosomen ohne Spindelbildung und ohne Gesamtteilung des Kernes ihreii Chromosomenbestand vervietf~ittigen (bisher beobachtet an den Kernen der Hodensepten, der MALPIGH1sehen Gef~ige und des Fettgewebes). Jedes Chromosom bzw. Chromozentrum des Ruhekernes durehl/iuft dabei einen prophaseartigen Zustand, erf~ihrt also eiiie spiremartige Verl~ingerung und eine Liingsspaltung ; die Toehterchromosomen (Chromatiden) weiehen dann parallel anseinalider, wobei sic

Bakteriologisch-chemische Untersuchungen am Lunzer Untersee

Es wurden die Ziele erörtert, die heute einer biologisch-chemischen Seenforschung gesetzt sind. Diese erste Mitteilung unserer darauf eingestellten Arbeiten am Lunzer Untersee bringt die Erfassung der wichtigsten und charakteristischen Bakterienformen, die am biologischen Stoffumsatz beteiligt sind. Es werden die dabei bewährten oder neu erprobten Methoden zur Entnahme, der Proben, Züchtung, Zählung und Aktivitätsbestimmung dieser Bakterien ausführlich beschrieben. Mit diesen Methoden wurden durch zwei Jahre durch verschiedene charakteristische Zeiten der Jahresperiode jeweils an allen typischen Punkten des Sees bakteriologische Bestimmungen von Fäulnis-, harnstoffspaltenden, N-bindenden, nitrifizierenden, denitrifizierenden, desulfurierenden und sulfurierenden Bakterien durchgeführt. Durch Paralleluntersuchung unter natürlichen Bedingungen im See wurde die Berechtigung, aus den Werten unserer Laboratoriumsversuche auf die natürlichen Verhältnisse zurückzuschließen, erwiesen. Die Analysenwerte ergeben unter Zuhilfenahme der jeweils herrschenden meteorologischen Faktoren und Gesamtvorgänge im See ein erstes orientierendes Bild über die Bakterientätigkeit während eines Jahreszyklus im See als System betrachtet.

Die submikroskopische Struktur der Assimilatleitbahnen von Polytrichum commune

SummaryIn the young part of the stem of Polytrichum commune the protoplasts of the two types of conducting cells, the leptoids and parenchyma cells, are nearly identically equipped with cell organelles and cytoplasmic structures. Both types contain a nucleus, chloroplasts, mitochondria, and dictyosomes. The endoplasmic reticulum builds characteristic cisterns in form of hollow cylinders extending from one end wall to the other. The cisterns are connected with many plasmodesmata, which occur only in the end walls. Leptoids have oblique end walls with 16 to 20 plasmodesmata per μm2, and parenchyma cells show cross walls perpendicular to the axis with 9 to 12 plasmodesmata per μm2.Since the leptoids are supposed to be the pathways for the longitudinal transport of assimilates (Eschrich and Steiner, 1967, 1968), it is of interest that early in their development these elements undergo a change in their protoplasmatic structure. Two to 3 cm below the apical cell the protoplasts degenerate and show lysosome-like structures. The endoplasmic reticulum and other structures are deformed or dissolved; the plasmodesmata are constricted by callose deposits. At the same level the parenchyma cells still retain the original structure of their protoplasts.Thus, assimilates moving upward in one row of leptoids may penetrate the whole lumen of the leptoids at lower levels, but they are restricted to the cisterns of the endoplasmic reticulum at higher levels of the stem.In the young part of the stem of Polytrichum commune the protoplasts of the two types of conducting cells, the leptoids and parenchyma cells, are nearly identically equipped with cell organelles and cytoplasmic structures. Both types contain a nucleus, chloroplasts, mitochondria, and dictyosomes. The endoplasmic reticulum builds characteristic cisterns in form of hollow cylinders extending from one end wall to the other. The cisterns are connected with many plasmodesmata, which occur only in the end walls. Leptoids have oblique end walls with 16 to 20 plasmodesmata per μm(2), and parenchyma cells show cross walls perpendicular to the axis with 9 to 12 plasmodesmata per μm(2).Since the leptoids are supposed to be the pathways for the longitudinal transport of assimilates (ESCHRICH and STEINER, 1967, 1968), it is of interest that early in their development these elements undergo a change in their protoplasmatic structure. Two to 3 cm below the apical cell the protoplasts degenerate and show lysosome-like structures. The endoplasmic reticulum and other structures are deformed or dissolved; the plasmodesmata are constricted by callose deposits. At the same level the parenchyma cells still retain the original structure of their protoplasts.Thus, assimilates moving upward in one row of leptoids may penetrate the whole lumen of the leptoids at lower levels, but they are restricted to the cisterns of the endoplasmic reticulum at higher levels of the stem.

Neue Alkylamine im Mutterkorn

p u m p k i n s and me lons h a v e a s imple f a t t y acid compos i t ion con ta in ing on ly linoleic and oleic acids as t h e u n s a t u r a t e d c o m p o n e n t s whereas o the r s m a y con t a i n con j uga t ed t r i ene acids. The p r e s e n t c o m m u n i c a t i o n re la tes to t h e f ind ings f i rs t ly of t he c o m p o n e n t f a t t y acid compos i t ion of t h ree m e m bers of Cucurb i t aeeae family , viz., (1) M omord i ca c h a r a n t i a Linn. , v a r i e t y mur i ca t a , (bi t ter gourds-smal l ) , (2) Momord i ca c h a r a n t i a Linn. , v a r i e t y p rope r (bi t ter gourdslarge) , (3) T r i c h o s a n t h a s a n g u i n a (snake gourds) , secondly , in c o n t i n u a t ion of our earlier c o m m u n i c a t i o n l ) , of t h e seed fa t s (4) f r om Cucumis sa t ivus , (5) L u f f s a e u t a n g u l a a n d (6) Luf fa Aegypt iaca. T h e charac te r i s t i c s of t h e fa t s as d e t e r m i n e d b y s t a n d a r d m e t h o d s and t h e compos i t ion of m i x e d f a t t y acids as f ound o u t b y t h e m o d e r n s p e c t r o p h o t o m e t r i c t e chn i ques r ecen t ly e labora ted b y HILDITCH et al. ~) are g iven in tab les I a n d II .

Grana mit positiverNadi-Reaktion als Ort der primren Fettbildung in Pilzzellen

Mit te lwer t fiberein. Die angegebenen RF -W er t e s ind au f die beschr iebene Weise gewonnene Mit te lwer te aus einer gr613cren Re ihe yon C h r o m a t o g r a m m e n . Die ge fundenen R F W e r t e be t r agen im Mit tel bei D D T : 0,63; H C H : 0,87; E 605: 0,95. L~fdt m a n gleichzeit ig in e inem C h r o m a t o g r a m m DDT, E 605 u n d H C H yon derse lben Star t l in ie ab laufen , so is t es r a t s a m , die Tes tg l~ser in A b s t g n d e n y o n t5 oder 30 rain naehzusehen , da sons t die Grenze zwischen E 605 u n d H C H n ich t m e h r e r k e n n b a r ist. Es, empf ieh l t s{ch, zu Tes t zwecken auf dem gleichen C h r o m a t o g r a m m neben der zu u n t e r s u c h e n den Subs t anz b e k a n n t e P roben mi t l au fen zu lassen, da du rch die un te r sch ied l iche Impr~Lgpiernng des Pap ie r s die R F W e r t e beeinfluBt werden und sich so Feh ld iagnosen , besonders bei E 605 u n d HCH, ergeben k6nneI1. E inwandfre i nachweisen lieBen sich noch 5 m g der H a n d e l s p r ~ p a r a t e ; bei V e r w e n d u n g yon n u r t m g wird der Nachweis unsicher . B e m e r k e n s w e r t war eine gelbe Bande , die n u r be im Phosphors~urees te r E 605, sowohl bei dem Handelspr~tpara t als a u c h bei dem re inen Wirks tof f , a u f t r a t u n d yon hydro ly t i s eh abgespa l t enem Ni t ropheno l herf l ihrt~) . Diese B a n d e wa r n u r au f dem feuch ten C h r o m a t o g r a m m e rkennbar . I h r R F W e r t betr~igt 0,80. Sic lieB sieh bei d e m t rockenen C h r o m a t o g r a m m im U V L i c h t m i t l euch tend gelber P luoreszenz wieder siehtba r m a c h e n . D u r c h Bespr i ihen m i t a lkohol ischer L a u g e 15~Bt sich diese B a n d e bes t~nd ig machen , Die gelbe B a n d e allein e rm6gl ich t berei ts die Ansp rache des Es t e r s E 605, im Gegensatz zu HCH, das keine B a n d e bildet, sofern n u r K o n t a k t g i f t e vorl iegen. Wei te re U n t e r s u c h u n g e n s ind im G a n g e . Bayerische Landesanstalt /fir t~ienenzucht, Erla~gen.

Die Struktur des Leitgewebesystems von Polytrichum commune

In a previous paper (ESCHRICH and STEINER, 1967) we could show that (14)C-labeled assimilates moved in the leptom cylinder of the stem of Polytrichum commune with a velocity of at least 32 cm per hour.The present paper deals with the structure and differentiation of the conducting system of the same species.The central core of hydroids, the water conducting tissue, is surrounded by the leptom cylinder. Embedded in this cylinder of parenchymatic cells are 8 longitudinal strands of leptoids, which are supposed to be the conducting cells for the long distance transport of assimilates. Leptoids differ from parenchyma cells in having oblique end walls. The leptoids originate from derivatives of the apical cell and differentiate in a basipetal direction.Leaf traces are composed of water conducting central cells, which are surrounded by parenchymatic cells, the socii on the abaxial side, the deuter on the adaxial side. A leaf trace entering the stem mostly contains 11 rows of central cell. Along the path of the leaf trace through the ground tissue to the axial conducting system, all central cells are eliminated except the middlemost cell, which eventually merges with the hydroids. The parenchymatic cells of the leaf trace are successively taken off by the ground tissue or they are eliminated. At the level with 4 central cells the leaf trace is devoid of socii and the remaing deuters may be connected with one or two leptoid strands by a group of cells, which is named leptoid bridge. The deuters and the cells of the leptoid bridge have the same oblique end walls as the leptoids.The whole structure shows that there exists only a loose connection between the axial conducting system and the leaf traces.SummaryIn a previous paper (Eschrich and Steiner, 1967) we could show that 14C-labeled assimilates moved in the leptom cylinder of the stem of Polytrichum commune with a velocity of at least 32 cm per hour.The present paper deals with the structure and differentiation of the conducting system of the same species.The central core of hydroids, the water conducting tissue, is surrounded by the leptom cylinder. Embedded in this cylinder of parenchymatic cells are 8 longitudinal strands of leptoids, which are supposed to be the conducting cells for the long distance transport of assimilates. Leptoids differ from parenchyma cells in having oblique end walls. The leptoids originate from derivatives of the apical cell and differentiate in a basipetal direction.Leaf traces are composed of water conducting central cells, which are surrounded by parenchymatic cells, the socii on the abaxial side, the deuter on the adaxial side. A leaf trace entering the stem mostly contains 11 rows of central cell. Along the path of the leaf trace through the ground tissue to the axial conducting system, all central cells are eliminated except the middlemost cell, which eventually merges with the hydroids. The parenchymatic cells of the leaf trace are successively taken off by the ground tissue or they are eliminated. At the level with 4 central cells the leaf trace is devoid of socii and the remaing deuters may be connected with one or two leptoid strands by a group of cells, which is named leptoid bridge. The deuters and the cells of the leptoid bridge have the same oblique end walls as the leptoids.The whole structure shows that there exists only a loose connection between the axial conducting system and the leaf traces.ZusammenfassungMit Hilfe von lückenlosen Querschnittsserien wurde die Struktur des Leitgewebesystems von Polytrichum commune ermittelt. Dabei ergab sich:1.Der Leptommantel des Zentralstranges besteht aus Parenchymzellen mit quer gestellten Endwänden und Leptoiden mit schräg gestellten Endwänden. Die Leptoiden sind in 8 längs verlaufenden Strängen angeordnet. Alle Elemente des Zentralstranges differenzieren sich in basipetaler Richtung.2.Die Blattspurelemente werden während ihres Verlaufs im Stengelgewebe zum größten Teil eliminiert. Von den 11 Zentralzellen des Blattrippenbündels tritt nur eine mit den axialen Hydroiden in Verbindung. Von den parenchymatischen Elementen der Blattspur werden die abaxialen Socii vollständig, die adaxialen Deuter bis auf 4 oder 5 eliminiert. Einige der verbleibenden Deuter treten mit einem, seltener mit zwei Leptoidensträngen über eine Leptoidenbrücke in Kontakt. Die Elemente der Blattspur differenzieren sich in basipetaler und akropetaler Richtung. Die Blattspur wird in zentrifugaler Richtung über einen Zeitabschnitt von 24 Blattplastochronen vervollständigt.3.Die Ergebnisse lassen erkennen, daß zwischen Zentralstrang und Blattspuren nur ein loser Zusammenhang besteht. Der Vergleich des Leitgewebesystems von Polytrichum mit einer Aktinostele ist nicht gerechtfertigt.

Caloplaca sect.Xanthoriella, sect. nov.: Untersuchungen über die „Xanthoria lobulata-Gruppe“ (Lichenes,Teloschistaceae)

Reexamination ofXanthoria persica, X. polycarpoides, X. lobulata gave evidence, that the thalli of these species are devoid of a lower cortex and rhizinae. Therefore, they do not fit the definition of the genusXanthoria and are transferred toCaloplaca (under the new sectionXanthoriella) asCaloplaca persica, C. polycarpoides, andC. boulyi, respectively. — Details on development, anatomical structure, ecology and distribution are presented.

[The lipids of Endomycopsis vernalis when grown with different nitrogen supply (author's transl)].

Abstract1.Endomycopsis vernalis was cultivated on media with different N supply: series A 1%, series B 0,125% asparagine. Sonified cells were extracted and yielded 14.3% (A) and 65.3 (B) total lipids/non lipid dry matter respectively.2.Neutral and complex lipids were separated by rubber membrane dialysis. There is no difference in the percentage of complex lipids of both series. The increase of lipids in cells grown on low N level is due to a higher content of neutral lipids.3.Components of the neutral lipids, analysed by DC, were diglycerides, triglycerides, free and esterified ergosterol. Their percentage is influenced by the nutritional conditions. There is a significant increase of triglycerides and of sterol esters in the high lipid cells of series B.4.Methyl esters of component fatty acids of glycerides and sterol esters were analyzed by GLC. Saturated acids C14, C15, C16, C17, C18, monoenic acids C16 and C18, linoleic and linolenic acids were found to be present. Major acids were in all cases 18:1 (17–57%), 18:2 (18–50%) and 16:0 (10–18%). Linolenic acid is higher in di-and triglycerides of low lipid cells of series A than in high lipid cells of series B. Both qualitative and quantitative differences of fatty acids were found in sterol esters of series A and B respectively.5.The major components of complex lipids, identified by DC and isolated by CC, in both series, were phosphatidyl choline (A:36.5, B:41.0%) and phosphatidyl ethanolamine (A:24.9, B:20.5%) in addition to small amounts of lysophosphatidyl choline, lysophosphatidyl ethanolamine, phosphatidyl serine, monophosphoinositide, diphosphatidyl glycerol and, possibly cerebroside like substances.6.Methyl esters of the fatty acids of phosphatidyl choline and ethanolamine from both series were determined by GLC. In all samples 16:0, 18:0, 18:1, 18:2 and 18:3 acids were present besides of traces of 16:1 and 17:0. In contrast to neutral lipids the major acid of phospholipids is linoleic (53–58%), followed by oleic (8–24%) and linolenic acid (1–18%). The percentages of palmitic (4–8%) and stearic acids (tr.-1%) are small. Low lipid cells of series A differ from high lipid cells of series B by an increase of linolenic, and a decrease of linoleic acids, both in phosphatidyl choline and phosphatidyl ethanolamine.Zusammenfassung1.Endomycopsis vernalis wurde durch verschiedene N-Gaben (1%, 0,125% Asparagin) fettarm (Serie A) und fettreich (Serie B) gezogen. Die Lipide der mit Ultraschall behandelten Zellen wurden extrahiert. Aus fettarmen Zellen wurden 14,3, aus fetreeichen Zellen 65,1% Gesamtlipid, bezogen auf fettfreie Trockensubstanz, erhalten.2.Neutrallipide und komplexe Lipide wurden durch Gummimembrandialyse getrennt. Der Prozentanteil der komplexen Lipide ist in beiden Serien etwa gleich (3,4, 3,1%). Der Fettreichtum N-arm gezogener Zellen beruht also auf einem erhöhten Gehalt an Neutrallipiden.3.Bei dünnschichtchromatographischer Auftrennung der Neutrallipide wurden Di- und Triglyceride, freies Ergosterin und Ergosterinester gefunden. Ihre Mengenanteile sind von den Ernährungsbedingungen abhängig. Fettreiche Zellen zeigen vor allem einen erhöhten Gehalt an Triglyceriden und Sterinestern.4.Die Fettsäuren der Glyceride und der Sterinester wurden als Methylester gaschromatographisch bestimmt. Es wurden gefunden: gesättigte Säuren mit 14, 15, 16, 17 und 18 C-Atomen, die Monoensäuren 16:1 und 18:1, Linol- und Linolensäure. Hauptfettsäuren sind in allen Fällen Ölsäure (17–57%), Linolsäure (18–50%) und Palmitinsäure (10–18%). Die Di- und Triglyceride der fettarmen Zellen unterscheiden sich von den der fettreichen vor allem durch ein stärkeres Hervortreten der Linolensäure. Größere Unterschiede in Art und Menge der Fettsäuren zeigten die Sterinester der Serien A und B.5.Die komplexen Lipide wurden dünnschichtchromatographisch identifiziert und säulenchromatographisch isoliert. Hauptanteile sind sowohl in Reihe A wie in Reihe B Phosphatidylcholin (36,5, 41,0%) und Phosphatidyläthanolamin (24,9 20,5%). In kleineren Mengen fanden sich Lysophosphatidylcholin, Lysophosphatidyläthanolamin, Phosphatidylserin, Monophosphoinositid, Diphosphatidylglycerin. Cerebrosidähnliche Substanzen werden vermutet.6.Die Fettsäuren der Phosphatidylcholin- und der Phosphatidyläthanolamin-fraktionen wurden als Methylester gaschromatographisch bestimmt. In allen Fällen fanden sich die Säuren 16:0, 18:0, 18:1, 18:2, 18:3, außerdem in Spuren 17:0 und 16.1. Im Gegensatz zu den Neutrallipiden steht die Linolsäure stets an erster Stelle (53–83%), gefolgt von Ölsäure (8–24%) und Linolensäure (1–18%); Palmitinsäure (4–8%) und Stearinsäure (Spur-1%) treten stark zurück. Fettarme Zellen der Serie A unterscheiden sich von fettreichen der Serie B in den beiden näher untersuchten Phosphatidfraktionen vor allem durch einen höheren Anteil an Linolensäure und einen niedrigeren an Linolsäure.

Lösliche Kohlenhydrate in Rohlakritzen(Succus Liquiritiae)

SummaryThe occurence and quantity of soluble carbohydrates in 16 samples of liquorice are investigated. Glucose (0,6–4,1%); fructose (0,3—4,1%), sucrose (1,5–20,3%) and sometimes maltose (0,1–0,6%) are found in addition to amino acid desoxysaccharides of aspartic acid, and glucose or fructose.Zusammenfassung16 verschiedene Muster von Rohlakritze (Succus Liquiritiae) werden qualitativ und quantitativ auf das Vorkommen von löslichen Kohlenhydraten untersucht. Es finden sich Glucose (0,6–4,1%), Fructose (0,3–4,1%), Saccharose (1,5–20,3%) und in einigen Mustern Maltose (0,1–0,6%) neben Aminosäuredesoxymonosacchariden aus Asparaginsdure und Glucose oder Fructose.