, Volume 75, Issue 1, pp 39-54

Generationswechsel, Kernphasenwechsel und Sexualität der Braunalge Ectocarpus siliculosus im Kulturversuch

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Summary

The life cycle of Ectocarpus siliculosus from Naples (Italy) was investigated, using well defined cultured material. Gametophytes and sporophytes differ morphologically and functionally. The gametophytes are dioecious, with genotypic determination of their sex. Sporophytes exist in the haploid, diploid and tetraploid phase. All sporophytes can form unilocular sporangia. In tetraploid and diploid sporophytes the formation of unilocular sporangia is connected with meiosis. Certain motile cells of haploid plants may spontaneously give rise to diploid or tetraploid sporophytes which are homozygous. Gametophytes can only be formed together with sporophytes form the swarmers of unilocular sporangia (heteroblasty). Meiosis in tetraploid sporophytes resulted in diploid gametophytes, the gametes of which fused with haploid female gametes. All observed nuclear phases and growth forms are connected with each other by meiosis, heteroblasty, fusion of gametes and spontaneous increase in chromosome number.

Zusammenfassung

Der Entwicklungscyclus von Ectocarpus siliculosus wurde unter Kulturbedingungen untersucht. Gametophyten und Sporophyten können morphologisch und funktionell unterschieden werden. Die Gametophyten sind diöcisch, die Geschlechtsbestimmung erfolgt genotypisch. Sporophyten können in der haploiden, diploiden und tetraploiden Phase vorliegen. Sporophyten aller Kernphasen können unilokuläre Sporangien ausbilden, tetraploide und diploide Sporophyten führen dabei eine Reduktionsteilung durch. Schwärmer haploider Gametophyten und Sporophyten können sich spontan zu diploiden oder tetraploiden homozygoten Sporophyten entwickleln. Gametophyten können nur zusammen mit Sporophyten aus Schwärmern unilokulärer Sporangien entstehen (Heteroblastie). Aus der Reduktionsteilung tetraploider Sporophyten gingen diploide männliche Gametophyten hervor, deren Gameten mit normalen weiblichen Gameten kopulierten. Die verschiedenen Kernphasen und Wuchsformen stehen durch Reduktionsteilungen, Heteroblastie, Kopulation und spontane Aufregulierung der Chromosomenzahl miteinander in Verbindung.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.