Zusammenfassung der Ergebnisse
-
1.
Die beiden Extremtemperaturen 5–30° lösen Teilungshemmung aus und wirken in der gleichen Stärke störend auf die Kernteilungsrate.
-
2.
Die Temperatur von 30°C bewirkt nach 15 min und von 5°C nach 30 min statistisch gesicherte Veränderungen der Chromosomenlängen. Die Phasenverteilung wird bei 30° C nach 30 min, bei 5° C erst nach 11/2 Std tiefergreifend betroffen. Unter Normalbedingungen versetzt erreichen die Chromosomenlängen in der Regel erstnach der Kernteilungsfrequenz und Phasenverteilung den Normalwert.
-
3.
Die Chromosomen sind unter Einwirkung der Extremtemperaturen des Schockversuchs einer gewissen Längenrhythmik unterworfen, wie das Untersuchungen solcher Wurzelspitzen, die bis 5 Std in 5 oder 30° belassen waren, ergaben.
-
4.
Die relativ längsten Metaphasechromosomen (25% Verlängerung gegen Normal) fanden sich bei Sofortfixierung in einer Kultur aus feuchter Luft nach 5 min 5° C Behandlung; die relativ kürzesten Chromosomen (50% Verkürzung gegen Normal) gingen nach normaler Kultivierung aus dem 3-Std-5°-Versuch nach 24 Std später erfolgter Fixierung hervor.
-
5.
Bei konstanter hoher und tiefer Temperatur (5 und 30°C) erfolgt der Ausgleich zur Norm für die Kernteilungsrate, Phasenverteilung und Chromosomenlängen nach 36–60 Std.
-
6.
Vom Schockversuch wird das gesamte System der Zelle derartig betroffen, daß sogar nach der ersten Rückkehr zum Normalwert wieder gesicherte Differenzen auftreten. Das gilt jedoch nicht für die bereits nach 24 Std erreichten normalen Chromosomenlängenwerte.
-
7.
Die vorliegenden Temperaturversuche verursachen nur Schädigungen des Primäreffektes.
-
8.
Im theoretischen Teil wird das Problem der Chromosomenlängen, der Mitosispathologie, der Kernteilungsfrequenz und Stadienverteilung diskutiert.
Literatur
Alberti u.Politzer: Über den Einfluß der Röntgenstrahlen auf die Zellteilung. Arch. mikrosk. Anat. u. Entw.mechan.100, 83 (1923).
Astbury andBell: Nature (Lond.)1941 I, 696.
Bělár: Die zytologischen Grundlagen der Vererbungswissenschaft, Bd. I. 1925.
—: Beiträge zur Kausalanalyse der Mitose. II. Untersuchungen an den Spermatozyten vonChorthippus lineatus. Arch. Entw. mechan.118, 359 (1929).
Belling: The structure of chromosomes. Brit. J. exper. Biol.3, 145 (1925/26).
Bleier: Chromosomenstudien bei der GattungTrifolium. Jb. Bot.64, 604 (1925).
Bonnet: Recherches sur l'évolution des cellules nourricières du pollen chez les Angiospermes. Arch. Zellforschg7, 604 (1912b).
Brachet: Embryologie Chimique. S. 224. Paris 1944.
Brauer: Experimentelle Untersuchungen an Wurzelspitzenmitosen vonVicia faba. I u. II. Planta (Berl.)36, 411, 466 (1949).
Bryden: Some observations upon the mitotic and meiotic divisions in the Wistar Rat. I. The effect of changes of temperature. Cytologia6, 300 (1935).
Bucher: Zur Kenntnis der Mitose. VI. Der Einfluß von Colchicin und Trypaflavin auf den Wachstumsrhythmus und auf die Zellteilung in Fibrozytenkulturen. Z. Zellforschg29, 283 (1939).
Caspersson: Über die Rolle der Desoxyribosenukleinsäure bei der Zellteilung. Chromosoma1, 147 (1939).
Darlington: Nucleic acid and the chromosomes. In Nucleic acid, Sympos. of the society for experimental biology. Cambridge 1947.
Darlington andLa Cour: Nucleic acid and the beginning of meiosis. (Lond.) Nature157, 875 (1946).
Earl: The nature of chrom. I: The effect of reagents on root tip sections ofVicia faba. Bot. Gaz.84, 58 (1927).
Ernst: Meiosis und crossing-over. Zytologische und genetische Untersuchungen anAntirrhinum majus L. Z. Bot.33, 241 (1938).
Famin: Action de la température sur le noyeau et la karyokinèse chezVicia faba. C. r. Acad. Sci. Paris193 (1931).
Fisher: Statistical methods for research workers. Edinburgh-London 1938.
Fraser andSnell: The vegetative divisions inVicia faba. Ann. of Bot.25, 2 (1911).
Frey-Wyssling: Submikroskopische Morphologie des Protoplasmas und seiner Derivate. Protopl. Monographie15 (1930).
Friebel: Untersuchungen zur Zytologie der Farne. Diss. Berlin 1933.
Friesner: Daily rhythmus of elongation and cell divisions in certain roots. Amer. J. Bot.7, 380 (1920).
Garrigues: Action de la colchicine et du chloral sur les racines deVicia faba. C. r. Acad. Sci. Paris,208, 461 (1939/40).
Gates andRees: A cytological study of pollen development inLactuca. Ann. of Bot.35, 365 (1921).
Gehry: Die Wirkung von wasserlöslichen Vitaminen auf Fibrozyten der Gewebekultur, untersucht an Vitalfärbungsversuchen mit Neutralrot und Toluidinblau. Z. Zellforschg A33 (1943).
Haselwarter: Untersuchungen zur Physiologie der Meiosis. V. Z. Bot.31, 273 (1937).
Haupt: Beitrage zur Zytologie der GattungMarchantia. Z. Abstamm. lehre62, 367 (1932).
Heilbrunn: 1938. Zit. nachFrey-Wyssling: Protopl. Monographie15 (1930).
Heitz: Nukleolen und Chromosomen in der GattungVicia. Planta (Berl.)15, 495 (1931 b).
Hertwig: Das Radiumexperiment in der Biologie. Strahlenther.11 (1920).
Huskins u.Wilson: 1938. Zit. nachStraub: Neuere karyologische Probleme und Ergebnisse. Sammelref. Z. Bot.33, 65 (1938).
Husted: Relational coiling inTradescantia, Allium andVicia faba. Cytologia8, 368 (1938).
Jüngling u.Langendorff: Über die Wirkung verschieden hoher Röntgendosen auf den Kernteilungsablauf beiVicia faba equina. Strahlenther.38, 1 (1930).
Jüngling u.Langendorff: Über die Wirkung zeitlich verteilter Dosen auf den Kernteilungsverlauf vonVicia faba equina. Strahlenther.44 (1932).
Kendall: A parthenogenetic aberrant tabacco plant. J. Hered.21, 363 (1930).
Koller: The experimental modification of nucleic acid systems in the cell. In Nucleic. acid, Sympos. of the Society for experimental biology, Bd. 1. 1947.
Komuro: Studies in the effect of Röntgen rays upon the development ofVicia faba. J. Coll. Agricult.8 (1923).
Krantz: Zur Kenntnis der Mitose. V. Einfluß des Äthylalkohols auf Beginn und Ablauf der Mitosen in Fibrozytenkulturen. Z. Zellforschg28, 709 (1938).
Lesley u.Frost: Zit. nachBělár: Die zytologischen Grundlagen der Vererbungswissenschaft, Bd. I. 1925.
Malychew: Das Wachstum des isolierten Wurzelmeristems auf sterilen Nährböden. Biol. Zbl.52, 257 (1932).
Marchal: Recherches sur les variations numériques des chromosomes dans la série végétale. Mém. Acad. roy. Belg., Cl. Soc., II. s. A4 (1920).
Marquardt: Neuere Ergebnisse der Zytologie und Zytogenetik in ihrer Bedeutung für eine Grundlagenforschung der Chemotherapie der Tumoren. Ärztl. Forschg2, 407 (1948).
—: Die Schädigung des Zellkerns durch Röntgenstrahlen. Experientia5, 31 (1949).
—: Die Röntgenpathologie der Mitose. I u. II. Z. Bot.32, 401 (1938).
—: Die Röntgenpathologie der Mitose. III. Z. Bot.36, 273 (1940).
Marshak: 1937 b. Zit. nachTischler: Allgemeine Pflanzenkaryologie. Handbuch der Pflanzenanatomie, Bd. 2. Berlin 1941.
Matsuura: Chromosome studies onTrillium Kamtschaticum. The number of coils in the chromonema of the normal and abnormal meiotic chromosomes and its relation to the volume of chromosomes. Cytologia6, 270 (1935 c).
Minot: 1908. Zit. nachTischler: Allgemeine Pflanzenkaryologie. Handbuch der Pflanzenanatomie, Bd. 2. Berlin 1941.
Moellendorff, v.: Zur Kenntnis der Mitose. 1. Über regulierbare Einwirkungen auf die Zahl und den Ablauf der Mitosen in Gewebekulturen. Arch. exper. Zellforschg21, 1 (1937).
—: Zur Kenntnis der Mitose. II. Die Phasenverteilung in der Fibrozytenkultur und deren Abwandlung durch Substanzzusätze. Z. Zellforschg27, 301 (1937).
—: Zur Kenntnis der Mitose. IV. Der Einfluß von Hypo- und Hypertonie auf den Ablauf der Mitose sowie auf den Wachstumsrhythmus von Gewebekulturen. Z. Zellforschg28, 512 (1938).
—: Zur Kenntnis der Mitose. VII. Fortgesetzte Untersuchungen über den Einfluß von Kohlenwasserstoffen und Steroiden auf das Wachstum. Versuche an Gewebekulturen und Froschlaich. Beziehungen zum bösartigen Wachstum. Z. Zellforschg A32, 35 (1941).
Moellendorff, v.: Wachstumsschädigung durch Steroide und hormonspezifische Wirksamkeit. Schweiz. med. Wschr.1941, Nr 51.
Moellendorff, v.: Mitosenschädigung durch Geschlechtshormone und das Tumorproblem. Schweiz. med. Wschr.1941, Nr. 11.
Moellendorff, v.: Der Einfluß einiger wasserlöslicher Vitamine auf die durch Geschlechtshormone hervorgerufene Mitosenschädigung. Verh. schweiz. Naturforsch. Ges.1942, 156.
—: Der Einfluß von wasserlöslichen Vitaminen auf die durch Steroide und cancerogene Kohlenwasserstoffe in Gewebekulturen bewirkte Teilungsstörung. Z. Zellforschg A32, 445 (1943).
Moellendorff, v., u.Laqueur: Zur Kenntnis der Mitose. III. Über die Wirkung von ultravioletten Strahlen auf den Wachstumsrhythmus und auf die Zellteilung in Fibrozytenkulturen. Z. Zellforschg28, 310 (1938).
Moellendorff, v., u.Ostrouch: Zur Kenntnis der Mitose. VII. Mitosen und Rundzellen unter dem Einfluß von Trypanblau in Gewebekulturen. Z. Zellforschg29, 323 (1939).
Niklewski: Über den Einfluß von Kolloidstoffen auf die Entwicklung einiger Kulturpflanzen. Jb. Bot.78, 431 (1933).
Oehlkers,: Untersuchungen zur Physiologie der Meiosis. III. Z. Bot.30, 253 (1936).
Oehlkers u.Marquardt: Die Auslösung von Chromosomenveränderungen durch Injektion wirksamer Substanzen in die Knospen vonPaeonia tenuifolia. Z. f. Vererbgs. lehre1950.
Pätau: SAT-chromosomen und Spiralstruktur der Chromosomen der extracapsulären Körper (Merodinium spec.) vonCollozoum inerme Müller.Fujii-Festschrift. Cytologia1937, 667.
Pekarek: Über den Einfluß der Röntgenstrahlen auf die Kern- und Zellteilung bei Wurzelspitzen vonVicia faba. Planta (Berl.)4, 299 (1927).
Pfeiffer: Über das Migrationsvermögen pflanzlicher Zellen in situ und in vitro. Arch. exper. Zellforschg14, 152 (1933).
Resende: Über die Chromosomenstruktur in der Mitose der Wurzelspitzen. II. SAT-Differenzierungen, Spiralbau und Chromonemata. Chromosoma1, 486 (1940).
Sakamura: Experimentelle Studien über die Kern- und Zellteilung mit besonderer Rücksicht auf Form, Größe und Zahl der Chromosomen. J. Coll. Sci. imp. Univ. Tokyo39, 1 (1920).
Schmidt: Einiges über optische Anisotropie und Feinbau von Chromatin und Chromosomen. Chromosoma2 (1941).
Schrammen: Über die Einwirkung von Temperaturen auf den Vegetationspunkt des Sprosses vonVicia faba. Diss. Bonn 1902.
Schuepp: 1923. Zit. nachTischler Allgemeine Pflanzenkaryologie. Handbuch der Pflanzenanatomie, Bd. 2. Berlin 1941.
Shimotomai: Über Störungen der meiotischen Teilungen durch niedere Temperatur. Botanic. Mag.41, 149 (1927).
Stålfelt: Über die Schwankungen in der Zellteilungsfrequenz bei den Wurzeln vonPisum sativum. Sv. bot. Tidskr.13, 61 (1919).
—: Ein neuer Fall von tagesperiodischem Rhythmus. Sv. bot. Tidskr.14, 186 (1920).
Stoppel: Die Pflanze in ihrer Beziehung zur atmosphärischen Elektrizität. Z. Bot.12, 529 (1920).
Stow: A cytological study on pollen sterility inSolanum tuberosum. Jap. J. of Bot.3, 217 (1927).
Straub: Untersuchungen zur Physiologie der Meiosis. II. Z. Bot.30, 1 (1936).
—: Untersuchungen zur Physiologie der Meiosis. VII. Z. Bot.32, 225 (1937 a).
—: Die Wirkung von Temperaturstößen auf die Reduktionsteilung. Entwicklungsphysiologische Untersuchungen über die Meiosis vonGasteria trigona. Ber. dtsch. bot. Ges.55, 160 (1937 b).
—: Neuere karyologische Probleme und Ergebnisse. Sammelreferat. IV. Die Spiralstruktur der Chromosomen. Z. Bot.33, 65 (1938).
Tischler: Allgemeine Pflanzenkaryologie. Handbuch der Pflanzenanatomie, Bd. 2. Berlin 1941.
Uhlela: Vorversuche zur Kultur des Pflanzengewebes. Arch. Zellforschg6, 370 (1928).
Wassermann: Über den Einfluß erhöhter Temperatur auf die Zellen des Wurzelmeristems vonAllium cepa. Anat. Anz. (Erg.-H.)1921.
White: Influence of some environmental conditions on the growth of excised root tips of wheat seedlings in liquid media. Plant Physiology4, 613 (1932).
—: Liquid media as substrata for the culturing of isolated root tips. Biol. Zbl.53, 359 (1933).
Wilson andIrothrejod: 1941.Zit. nachDarlington 1947.
Yamaha u.Ueda: Über den Einfluß der Ultraschallwellen auf die Wurzelspitzen vonVicia faba L. Cytologia9, 524 (1939).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit 22 Textabbildungen.
Dritter Teil einer Dissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Freiburg i. Br. Ich danke meinem Lehrer Prof. Dr.F. Oehlkers für die Anregung zum Thema und Prof. Dr. Dr.H. Marquardt für vielfache Hilfe.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Brauer, I. Experimentelle Untersuchungen an Wurzelspitzenmitosen von Vicia faba. Planta 38, 91–118 (1950). https://doi.org/10.1007/BF01939313
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01939313