Wolfgang Haupt

Die Chloroplastendrehung beiMougeotia

Mougeotia cells with chloroplasts oriented in profile have been irradiated with small spots of monochromatic red polarized light in order to induce chloroplast movement.

Über den Primärvorgang bei der Polarisierenden Wirkung des Lichtes auf Keimende Equisetum-Sporen

ZusammenfassungDie Lichtreaktion, die schließlich zur Polarisierung derEquisetum-spore führt, erreicht bei kurzen starken Belichtungen schnell einen Sättigungszustand. Eine erneute Reaktion ist bei gleichartiger Belichtung erst nach einer Erholungsphase im Dunkeln möglich. Die volle Reaktionsfähigkeit ist bei 200 nach etwa 20 Minuten, bei 20 nach etwa 4 Stunden wiederhergestellt. Sättigung und Wiederherstellung der Lichtempfindlichkeit beruhen wahrscheinlich auf Verbrauch und Regeneration (oder Neubildung) des die Lichtabsorption vollziehenden Pigments.Aus dem Verlauf der Kurven, die die Abhängigkeit der Induktionswirkung von der Belichtungsdauer darstellen, läßt sich ein zweiter photochemischer Prozeß ableiten, der einen um 2–3 Größenordnungen höheren Energiebedarf besitzt. Für diesen zweiten Prozeß ist nicht das gleiche Pigment verantwortlich wie für den ersten, da die spektrale Empfindlichkeitsverteilung in beiden Fällen verschieden ist; der langwellige UV-Bereich ist für den zweiten Kurvenanstieg relativ wirksamer als für den ersten. Beim zweiten photochemischen Prozeß (der höhere Strahlungsenergien erfordert als der erste) ist eine Sättigung bis jetzt nicht nachweisbar.Die primären Lichtreaktionen sind nicht an die sensible Phase der Sporen gebunden; der Verlauf der Wirkungskurven ist unabhängig vom Zeitpunkt der Belichtung nach der Aussaat, d. h. das Maximum liegt stets bei der gleichen Belichtungszeit, und entsprechendes gilt für das Minimum. Nur die absolute Höhe der Maxima und Minima ist am größten in der Mitte der sensiblen Phase.

Zur Phototaxis von Mougeotia (Mesocarpus)

SummaryMosebach undertook a quantitative study of the light intensity which changes the positive phototaxis of theMougeotia chloroplast into a negative one (this intensity is the so-called, “Umschlagspunkt” = UP). The UP has no definite value but depends upon the pre-treatment of the plant. The UP is lowered by pre-darkening and is raised by a few hours or even less of pre-illumination.This light effect is a double one: a) the UP depends on the concentration of CO2 in the medium, which of course is influenced by the ratio of respiration and photosynthesis, and b) in running-water experiments there still exists an influence of the pre-illumination on the UP, which must therefore be a direct light effect and which, it is suggested, is an adaptation.The CO2-sensitivity of the UP is not an unspecific pH effect and cannot be duplicated by citric, oxalic or hydrochloric acid. Only acetic acid has a similar effect.The cases in which the chloroplast is found to be oblique to the light beam are discussed from a new point of view.This summary is only a very short review by the editor; for further information compare the German summary by the author, page 41.

Die Entstehung der Polarität in pflanzlichen Keimzellen, insbesondere die Induktion durch Licht

Die Polaritat ist ein Grundphanomen jeder Differenzierung im Bereich des Lebendigen (Bunning, 1952), die Entwicklung einer kugelsymmetrischen, totipotenten Keimzelle zu einem differenzierten Organismus setzt daher voraus, das jene zunachst eine Spitze-Basis-Polaritat ausbildet. In der Tat ist bereits der erste Beginn der Keimung einer kugelsymmetrischen Spore oder Zygote Ausdruck einer Polaritat, indem entweder diese Keimung in einer Richtung, also linear erfolgt (Austreiben einer Hyphe bei Pilzen, eines Rhizoids bei vielen Algen, eines Protonemas bei Moosen), oder indem die erste Zellteilung inaqual verlauft (Algen, Pteridophyten), wodurch eine chloroplastenarme Rhizoidzelle und eine chloroplastenreiche Prothalliumzelle voneinander gesondert werden. Das beide Keimungstypen nicht nur theoretisch vergleichbar sind, sondern auch an ein und demselben Objekt nebeneinander beobachtet werden konnen, zeigt die Fucus-Zygote, bei der ausere Bedingungen wahrend der Keimung daruber entscheiden, ob zunachst ein Rhizoid austreibt, das dann durch eine spater erfolgende Zellteilung vom ubrigen Keimling abgegliedert wird, oder ob die inaquale Teilung der Rhizoidbildung vorausgeht (Farmer und Williams, 1898; Kniep, 1907).

Förderung der blütenbildung durch hemmung der vegetativen entwicklung

ZusammenfassungWerden junge Erbsensprosse abgeschnitten und als Stecklinge gesetzt, so tritt die Blütenbildung 1–2 Knoten früher als an den Kontrollen ein. Eine weitere Verfrühung um durchschnittlich 2 Knoten ist möglich, wenn die Sprosse mehrmals wieder abgeschnitten und erneut als Stecklinge gesetzt werden. Eine ähnliche Herabsetzung der Blattzahl bis zur ersten Blüte wird erreicht durch eine Pfropfung, bei der die Reiser extrem spät ihr Wachstum wieder aufnehmen (Erbse aufSoja). Es handelt sich nicht um eine echte Förderung der Blütenbildung, sondern um eine relative Verschiebung vegetativer und generativer Tendenzen.

Chloroplastenbewegung in polarisiertem Licht

In f r i iheren Ver suchen : ) p r t i f t en wir die W i r k u n g versch iedener s te ro ider H o r m o n e auf da s A n g e h e n und die E n t wick lung des t r a n s p l a n t i e r t e n G u e r i n T u m o r s . E s sch ien uns zwecknlgBig, auch die W i r k u n g des P roges t e rons in dieser H i n s i c h t zu prfifen. Die Ve r suche w u r d e n an 45 geseh lech t s reifen, 35 k a s t r i e r t e n u n d 37 in f an t i l en R a t t e n w e i b c h e n ausgef i ihr t . Die G e s a m t m e n g e des P roges t e rons war 950 his 1200 y pro Tier. Geschlech ts re i fe t m n o r t r a g e n d e Tiere w u r d e n m i t Proges t e ron behande l t . Die Geschwul s t g ing a m 13. T ag an. Die Tiere l eb ten 4 0 T a g e lang. Das T u m o r g e w i c h t b e t r u g weniger : ) als bet der Kon t ro l l g ruppe . Die K o n t r o l l g r u p p e lebte 32 Tage lang, obwohl die Geschwu l s t auch a m t3. Tage ang ing . Bet derse lben B e h a n d l u n g in fan t i l e r Tiere wurde die Geschwul s t f r i iher t a s t ba r , die Tiere v e r e n d e t e n fr t iher; die Geschwu l s t g ing zu 100% an. Bet der K o n t r o l l g r u p p e zeigte s ich dagegen ein T u m o r a n g e h e n y o n blo13 40%. -Die ka s t r i e r t en Tiere e rh ie l ten T u m o r i m p f u n g u n d P r o g e s t e r o n B e h a n d l u n g . Es war ke ine Dif ferenz im T u m o r a n g e h e n u n d in der ~lber lebenszei t zwischen b e h a n d e l t e n u n d Koi i t ro l l t ieren. Bet der Kont ro l l g r u p p e zeigte s ich aber e ine I m m u n i t g t s r a t e y o n 40% gegenfiber d e m t 0 0 % i g e n T u m o r a n g e h e n der b e h a n d e l t e n Gruppe . Bet e iner ande ren k a s t r i e r t e n G r u p p e ge lang es uns , m i t H o r m o n b e h a n d l u n g IIaeh T u m o r i m p f u n g e inen k i ins t l i chen Oes t rus h e r v o r z u r u f e n . Die Verh~l tn i s se dieser Tiere in H in s i ch t des T u m o r a n g e h e n s u n d des t3ber lebens g l iehen den Angaben der gesch lech t s re i fen Tiere2). I n f r t iheren V e r s u c h e n f a n d e n wir, dab Asea r i s -E ihomogen i s a t e ine f6 rdernde W i r k u n g auf das T u m o r a n g e h e n ausi ibt . W e n n geschlechts re i fe Tiere n a c h e iner Asca r i s -E ihomog e n i s a t V o r b e h a n d l u n g m i t T u m o r ge i mpf f w u r d e n u n d danach e ine P r o g e s t e r o n B e h a n d l u i i g erfolgt, so geh t die Ges chwu l s t f r t iher an, u n d a u c h die Tiere v e r e n d e n fr t iher als in der n i c h t m i t P r o g e s t e r o n b e h a n d e l t e n Gruppe . W e r d e n infan t i le Tiere gleicherweise behai idel t , so wi rd die Gesehwu l s t s chon a m 6. Tage t a s t b a r (!), bet Kon t ro l l t i e r en dagegen ers t a m 13. Tage . Die Kon t ro I t t i e re leben 6 T age 1Rnger. Z u s a m m e n f a s s e n d f a n d e n wit , dab die L e b e n s d a u e r gesch lechts re i fe r Tiere d u t c h P r o g e s t e r o n B e h a n d l u n g h6he r wird. Bet i n fan t i l en T ie ren erfolgt dagegen das T u m o r a n g e h e n friiher, das t Jber leben wird kfirzer und die I m m u n i t g t ger inger . Bet ka s t r i e r t en Tieren is t die A b n a h m e der I m m u n i t g t du rch eine P r o g e s t e r o n B e h a n d l u n g augenf/il l ig. Bet G r u p p e n m i t A s c a r i s E i h o m o g e n i s a t B e h a n d l u n g beseh l eun ig t das Proges te ron da s T u m o r a n g e h e n u n d den T o d der Tiere. Die E r f a h r u n g e n m i t P r o g e s t e r o n zeigen, dab die W i r k u n g des H o r m o n s in groBem MaB v o m Al ter bzw. yon den h o r m o n a l e n Verh/ i l tn issen der Tiere abhgngtS) .

Über die Vergärung der Melibiose durch Saccharomyces-Stämme

ZusammenfassungAn einer Reihe von Hefestämmen, die sich durch die Anzahl von Me-Genen unterscheiden, wurde die Melibiose-Gärung in Abhängigkeit von der Anzahl dieser Me-Gene untersucht. Dabei wurde darauf geachtet, daß die Stämme sich im übrigen genetischen Milieu so wenig wie möglich unterschieden; das war möglich, da die zu vergleichenden Stämme jeweils aus der gleichen Kreuzung stammten. Die CO2-Bildung konnte als Kriterium für die Geschwindigkeit der Melibiosespaltung verwendet werden, da diese den begrenzenden Faktor darstellte.Quantitative Gärungsmessungen zeigten, daß die Adaptationszeit um so kürzer ist, je mehr Me-Gene sich im haploiden Genom befinden. In gleicher Weise ist die Gärgeschwindigkeit von der Anzahl der Me-Gene abhängig.Offen bleibt dabei noch die Frage, ob die verschiedenen Me-Gene für die Synthese verschiedener Melibiasen verantwortlich sind oder ob unter dem Einfluß aller Me-Gene ein und dasselbe Enzym gebildet wird.SummaryAmong the offspring of Saccharomyces italicus var. melibiosi, crossed with some Carlsberg-Yeasts, we had to our disposal some strains with different numbers of Me-genes, responsible for splitting the disaccharide melibiose.In quantitative fermentation tests with suspensions of equal amounts of cells per volume, we found the adaptation time as well as the rate of melibiose fermentation to be dependent on the number of Me-genes in the genom.Whether different Me-genes are responsible for the synthesis of always identical melibiase molecules or of different types of melibiase, cannot be decided from our experiments.

Über die Vergärung der Saccharose durch Saccharomyces-Stämme

ZusammenfassungHefestämme, die sich bei der genetisch-biochemischen Analyse als unfähig zur Vergärung von Saccharose erwiesen hatten, zeigten bei erneuter Untersuchung teilweise eindeutige Saccharosegärung. Die Verteilung der jetzt Saccharose-positiven Stämme unter der Nachkommenschaft eines Hybridenstammes deutet auf monogenen Erbgang.Die Saccharose-positiv gewordenen Stämme sind nicht mehr einheitlich; vielmehr konnte mit der “replica-plate”-Methode in einem ursprünglich genetisch reinen Stamm eine Aufspaltung in Saccharosepositive und-negative Subkulturen erzielt werden. Wir halten eine Erhöhung der Mutationsrate r→R bei dem für Saccharosespaltung verantwortlichen Gen für die wahrscheinlichste Erklärung. Diese erhöhte Mutationsrate dürfte abhängig vom genetischen Milieu sein.SummaryIn some yeast strains, which originally were unable to ferment sucrose, changing-over to sucrose fermenters has been observed. All strains in which changing had occurred belong to the offspring of a strain of Sacch. italicus var. melibiosi, which formerly has been crossed and analyzed in the Carlsberg laboratory.The distribution of changed strains among the offspring strongly points to monogenic behavior of the changing factor. The changing itself seems to be a mutation r→R of the gene responsible for fermentation of raffinose and sucrose; anyone of the M-genes seems not to be involved.In the “changed strains”, not all but only a few cells have been changed. So, with the replica-plate technique, we could separate unchanged and changed substrains from each other in a strain which originated from a single spore and therefore formerly consisted of genetically identical cells.