Aspekte der Siebröhren-Differenzierung bei Monocotylen

Zusammenfassung

Ausgehend vom nachmeristematischen Zustand einer prospektiven Siebröhre machen Kern, Tonoplast, ER, Dictyosomen und Ribosomen wÄhrend der Zelldifferenzierung folgende Umwandlungen durch:

DerKern erfÄhrt in seiner Matrix eine zunehmende Substanzverarmung, an deren Ende seine vollstÄndige Auflösung steht. In der Kernmembran sind lokale Erweiterungen des intrazisternalen Raumes charakteristisch für den Beginn der degenerativen VerÄnderungen. Stets bleibt die Kernhülle jedoch in lockerem Kontakt mit dem ER; vermutlich geht sie zum Abschlu\ der Kernauflösung in das Membransystem des ER ein.

In AbhÄngigkeit von der Rückbildung des Zellsaftraums zerfÄllt derTonoplast zunÄchst in zisternenartige Abschnitte, um spÄter in der ausdifferenzierten Siebröhre ganz zu verschwinden. Wie an verschiedenen Beispielen abzulesen ist, werden diese VerÄnderungen offensichtlich auf dem Höhepunkt der protoplasmatischen Differenzierung eingeleitet.

Das gleichmÄ\ig granulÄr-zisternaleEndomembransystem junger Siebelemente — hÄufig charakterisiert durch spiralig aufgereihte Ribosomen — wandelt sich mit zunehmender Hydratisierung des Protoplasten in tubulÄre bis vesikulÄre Elemente um und geht zum anderen über verschiedene Zwischenstufen in gitterartige Membranstrukturen ein.

Die in der jungen Siebröhre zahlreichen, polar gebautenDictyosomen tragen mit der Produktion von Golgi-Vesikeln zum Wandaufbau bei. Im Laufe der Zelldifferenzierung werden in steigendem Ma\e auch „coated vesicles“ abgegeben, deren Bedeutung noch unklar ist. In der ausdifferenzierten Siebröhre sind weder Dictyosomen noch die von ihnen abgegebenen Vesikel nachzuweisen. Dieses Schicksal teilen sie mit denRibosomen, die gleichfalls nur in jungen Siebelementen anzutreffen sind und dort zu Polysomen vereint, hÄufig in spiraliger oder helixförmiger Anordnung vorkommen.

Summary

Subsequent to the postmeristematic state of a future sieve-tube its nucleus, tonoplast, endoplasmic reticulum, dictyosomes, and ribosomes undergo the following transformations:

Thenucleus shows a gradually declining ground substance until at last it entirely disintegrates. Local enlargements of the intracisternal space of the nuclear membrane indicate the beginning of the degenerative phase. During all these alterations as well as in the meristematic state the nuclear envelope is in loose contact with the endoplasmic reticulum. We suppose that it finally becomes part of a complex ER system. Subject to the disorganization of the central cell-sap room thetonoplast initially removing from the parietal protoplast later on completely disappears. According to our results these transformations are obviously introduced at the climax of protoplasmatic differentiations.

The uniform rough surfaced cisternal ER of young sieve elements—often characterized by spirally arranged ribosomes—changes during sieve-tube ontogeny to tubular or vesicular elements and partly fuses to lattice-like membrane structures passing several other stages of membrane condensation.

Polardictyosomes that are numerous in young sieve-tubes produce coated vesicles besides smooth golgi-vesicles.Ribosomes are abundant in young elements, too, they are often found as polysomes of helical or spiral arrangement. Neither dictyosomes nor ribosomes have been seen in differentiated sieve-tubes.