Djelovanje gama-zraka u uvjetima anoksije na ultrastrukturu plastida u razvitku

After gamma irradiation of etiolated bean seedlings in nitrogen atmosphere the delay or inhibition of the development of the grana in the plastids and of the greening process of leaves is inconsistently reduced only at the beginning of the light exposure. After 24 hours the effect, so far present, completely disappears and therefore a definite and final protective effect could never be proved.Ranija su istraživanja (Wrischer i Dévidé 1964, 1966) pokazala da ozračivanje etioliranih biljaka graha gama-zrakama (doze od 10 do 500 kr) upravno proporcionalno dozi usporava ili čak koči razvitak grana i sintezu klorofila koji se zbivaju pod utjecajem svjetlosti. Od faktora koji modificiraju djelovanje zračenja istraženo je u prvom redu djelovanje anoksije. Etiolirane biljke graha (Phaseolus vulgaris cv. top crop i cv. Butter- fisole), stare 8 dana, ozračene su u tami gama-zrakama (izvor Co60, doze 10, 25 i 50 kr) paralelno u dušiku i u zraku te zatim izložene zajedno s neozračenim biljkama bijeloj svjetlosti fluorescentnih svjetiljki uz intenzitet osvjetljenja od 4 000 luksa. Eksperimenti su pokazali da je utjecajem anoksije doduše katkada smanjeno usporavanje diferencijacije plastida u listovima ozračenih biljaka, no samo u svojoj početnoj fazi. U takvim se slučajevima u biljnom materijalu ozračenom u dušiku pojavljuju u plastidima grana već nakon 6-satnog osvjetljenja (si. 2.) kao i u neozračenoj kontroli (si. 1), dok u plastidima biljaka ozračenih u zraku u to vrijeme grana još nema (si. 3). Ovo smanjenje usporavanja diferencijacije se, međutim, u toku kasnijeg razvitka gubi, tako da u ultrastrukturi plastida biljaka ozračenih u dušiku i onih ozračenih u zraku već nakon 1 dan, a pogotovo nakon 2 dana praktički neima više nikakvih razlika. Taj je efekt osobito uočljiv nakon ozračivanja biljaka dozama od 25 do 50 kr. Ako anoksični tretman nije odmah na početku pokazao neki efekt, diferencijacija plastida odvijala se posve jednako kao kod materijala ozračenog u zraku istom dozom. Prema tome, nije bilo ni u kojem slučaju moguće dokazati bilo kakvo određeno i konačno zaštitno djelovanje anoksije u pogledu diferencijacije plastida ozračenih etioliranih biljaka izloženih svjetlosti

Citokemijska lokalizacija aktivnosti fotosistema II u etiokloroplastima graha

Photoreduction of thiocarbamyl nitroblue tetrazolium (TCNBT) was used to detect ultrastructurally the activity of photosystem II in the thylakoids of etiochloroplasts in greening bean leaves. To increase the retention of TCNBT forma- zan and consequently the contrast in the thylakoids, the samples were incubated in TCNBT and then treated by the 0s04-thiocarbohydrazide-0s04 method. Dark deposits of TCNBT formazan appeared at first in the granal initials of the etiochloroplasts illuminated for 3 hours. The deposits were at the beginning scarce, but became more abundant after 6 and more hours of greening of the leaves. In young chloroplasts maintained in light for 24 or 48 hours the formazan deposits were located mostly in the partitions of the grana, although some scattered granules were attached also to the stroma thylakoids. There were no formazan deposits in the plastids of samples incubated only in darkness or in light with the addition of dichlorophenyl- dimethylurea.Koristeći se fotoredukcijom tiokarbamil-nitrotetrazolijskog modrila (TCNBT = thioearbamyl nitrotetrazolium blue . chloride) praćena je aktivnost fotosistema II u tilakoidima etiokloroplasta tijekom ozelenjava- nja etioliranih listova graha. Kontrast taloga reduciranog TCNBT povećan je metodom OTO (0s04-tiokarbohidrazid-0s04). Tamni talog TCNBT formazana pojavljuje se najprije u začecima grana u etiokloroplastima etioliranih listova koji su 3 sata osvjetljavani. Ispočetka je talog vrlo nježan, no nakon što su listovi bili 6 i više sati na svjetlosti, postaje intenzivniji. U mladim kloroplastima listova, koji su osvjetljavani 24 ili 48 sati, talog formazana leži pretežno u područjima grana, i to između tilakoida (intertilakoidno). Pojedinačnih tamnih granula ima međutim mjestimično i na stroma tilakoidima. U uzorcima, koji su bili inkubirani ili u tami ili na svjetlosti uz dodatak diklorofenil- dimetilureje (DCMU = dichlorophenyldimethylurea) talog formazana nije nađen

Strukturne i funkcionalne promjene u kloroplastima listova sofore (Sophora japonica L.) tijekom starenja

The leaves of Sophora japónica remain green throughout the autumn then fall off late in November or the beginning of December without change in their colour. Their ultrastructure, pigment content and photosynthetic activity were investigated in two week intervals from mid September till the beginning of December. The ultrastructure of the chloroplast was quite normal during this time. The gradual increase of plastoglobules and the presence of some interthylakoidal inclusions showed that senescence was still in progress. The content of pigments and the photosynthetic activity of the leaves were also normal. The enhanced senescence did not start until late autumn in leaves which had already fallen off the trees.Listovi sofore ostaju zeleni kroz čitavu jesen, tako da krajem studenog ili početkom prosinca otpadnu bez bitne promjene u boji. Ultrastruktura, sadržaj pigmenata i fotosintetska aktivnost tih listova praćeni su kroz dvije sezone u razmacima od dva tjedna i to od sredine rujna do početka prosinca. Tijekom tog vremena ultrastruktura kloroplasta ostaje razmjerno normalna. Postupno povećavanje dimenzije plastoglobula i prisutnost intertilakoidnih uklopina ukazuje na starenje kloroplasta. Sadržaj pigmenata i fotosintetska aktivnost listova također su normalni tijekom jesenjih mjeseci. Ubrzano starenje kloroplasta (destrukcija klorofila i pojava nakupina fitoferitina) započinje tek nakon njihovog otpadanja krajem jeseni ili početkom zime

Plastiden Umwandlungen im jungen Kallus der Karotte

Ultrastructural changes, appearing during the transformation of the plastids in young callus cells of carrot roots, are described. Chromoplasts divide, and during these divisions transform successively into proplastids, which after a few days of exposure to light differentiate into chloroplasts. These plastid transformations do not seem to be dependent on the composition of the nutrient medium on which the root slices are kept.Istražene su promjene u finoj građi plastida u kalusnim stanicama mrkve. Kromoplasti kalusnih stanica dijele se i sukcesivno pretvaraju u proplastide, koji se nakon nekoliko dana osvjetljavanja razviju dalje u kloroplaste. Procesi plastidnih pretvorbi u kalusu, čini se, ne ovise o sastavu medija na kojem se komadi korijena uzgajaju.Veränderungen in der Feinstruktur der Plastiden in Kalluszellen der Karotte wurden untersucht. Die Chromopiasten dieser Zellen teilen und wandeln sich sukzessiv zu Proplastiden um, die sich, nach entsprechender Belichtung, weiter zu Chloroplasten entwickeln. Diese Plastiden-Um- wandlungen scheinen von der Zusammensetzung des Mediums weitgehend unabhängig zu sein

Investigation on Mixed Silver Halide, Silver Cyanide and Silver Thiocyanate Systems by means of Electron Microscope

Mixed systems of silver halides, silver cyanide and silver thiocyanate were investigated by means of electron microscope. The shape of the particles formed depends greatly on the ratio of concentrations of the reacting components. Even quite small amount of one substance can change the particle shape of another one. The most characteristic electron micrographs are reproduced

Aktivnost nekih enzima lipidnog metabolizma u sjemenkama jele (Abies alba Mill.) tijekom klijanja

The activity of some enzymes of lipid metabolism in silver fir seeds (Abies alba Mill.) varied in different ways in the embryo and the endosperm during germination. The activity was followed in the seeds from the Mašun region, which did not germinate at room temperature, and in the well germinated seeds from the Papuk region. Lipase activity was measured at pH 8.5 (alkaline lipase) and at pH 5.5 (acid lipase). Mature seeds of both proveniences showed acid and alkaline lipase activity. As the activity of alkaline lipase in the endosperm did not change in any appreciable way before and during visible germination, we concluded that the alkaline lipase activity is not a limiting factor in germination. The activity of acid lipase and catalase increased somewhat after the penetration of the radicle in the well germinated seeds, while the activity of isocitrate lyase increased greatly. On the other hand, the activity of all enzymes assayed showed a constant decrease in the endosperm of the seeds from the Mašun region. Acid and alkaline lipase and catalase were active before visible germination. Their activities were almost undetectable after radicle emergence while the activity of the nongerminated seeds from the Mašun region stayed constant (acid lipase, catalase) or showed a slow decrease (alkaline lipase). The embryo showed no isocitrate lyase activity. The presence of microbodies was also examined in the electron microscope. Glyoxysomes were found alredy in the endosperm of mature seeds. Their number increased with germination. Microbodies were also present in the embryo before and during visible germination. It is suggested that the organelles under consideration do not function like glyoxysomes as there was no isocitrate lyase present in embryos. We conclude that in the embryo the lipids are not metabolised via the glyoxylate cycle as is true for the endosperm.Aktivnost nekih enzima, koji u sjemenkama jele (Abies alba Mili.) kataliziraju razgradnju masti, tijekom klijanja u embriju i u endospermu različito varira. Mjerenja smo izvršili na sjemenkama iz Mašuna (Notranjsko, Slovenija), koje kod sobne temperature nisu klijale, i na lako klijavim sjemenkama s Papuka. Aktivnost lipaze mjerili smo kod pH 8,5 (bazična lipaza) i kod pH 5,5 (kisela lipaza). Kisela i bazična lipaza bile su aktivne već u suhim sjemenkama obiju provenijencija. Aktivnost bazične lipaze se u endospermu prije i tijekom vidljivog klijanja nije bitno promijenila. Iz toga smo zaključile da bazična lipaza nije ograničavajući faktor klijanja. Pri prodoru korjenčića kroz testu je međutim u lako klijavim sjemenkama aktivnost kisele lipaze i katalaze prilično porasla, pogotovu pak aktivnost izocitrat-lijaze. U endospermu sjemenki iz Mašuna, koje pri sobnoj temperaturi nisu klijale, aktivnost je svih spomenutih enzima konstantno opadala. Kisela i bazična lipaza te kataliza bile su aktivne u embriju i prije vidljivog klijanja. Nakon prodora korjenčića aktivnost je tih enzima naglo pala, dok je kod sjemenki iz Mašuna ostala konstantna (kisela lipaza, katalaza), ili pak samo sporo padala (bazična lipaza). Izocitrat-lijaza u embriju nije bila aktivna. Prisutnost nespecijaliziranih peroksisoma i glioksisoma utvrđivale smo elektronskim mikroskopom. Glioksisomi su bili prisutni već u endospermu suhih sjemenki. Njihov se broj povećao u sjemenkama koje su klijale. Prije i tijekom vidljivog klijanja ušle smo u trag mikrotjelešcima i u embriju. Budući da ondje izocitrat-lijaza nije bila aktivna, zaključile smo da mikrotjelešca u embriju ne djeluju kao glioksisomi. Prema svemu sudeći, razgradnja masti u embriju ne odvija se preko glioksilatnog ciklusa, kao što je to slučaj pri razgradnji masti u endospermu

Die Wirkung von Amitrol auf den Feinbau junger Chloroplasten

Growing plants of Zea mays, Phaseolus vulgaris, Elodea canadensis, Elodea densa and Wolffia arrhiza were treated with 10-4 to 10-2M solutions of amitrole and investigated by light and electron microscopy at different intervals after chlorosis appeared in the leaves. It has been shown that only those plastids were affected by amitrole which were in the stage of differentiation during the treatment. In addition to changes already known the light microscope revealed characteristic crystals of carotenoids in damaged plastids. In the electron microscope considerable changes in the ultrastructure have been found. Instead of normal grana there appear long lamellae stuck together. Some of them show a clear striation (period: 12—13 nm) in cross section. In plane sections this striation has been shown to be identical with hexagonally arranged globular particles (diameter 7—8 nm). The possible relations of this structure to the molecular organisation of the normal thylakoids and other details are discussed.Mlade biljke (Zea mays, Phaseolus vulgaris, Elodea canadensis, Elodea densa i Wolffia arrhiza) tretirane su 10-4 do 10-2M otopinama ami- trola te istražene svjetlosnim i elektronskim mikroskopom u različitim vremenskim razmacima nakon što se pojavila kloroza. Pokazalo se da su djelovanjem amitrola promijenjeni samo oni klo- roplasti koji su se u vrijeme tretmana nalazili u stadiju diferencijacije. Pored već poznatih promjena svjetlosnim mikroskopom zapaženi su u oštećenim kloroplastima karakteristični kristali karotenoida. U elektronskom mikroskopu primijećene su u kloroplastima znatne promjene. Umjesto normalnih grana pojavljuju se duge slijepljene lamele, od kojih neke pokazuju u presjeku jasno pruganje (perioda: 12—13 nm). U plošno prerezanim takvim lamelama to se pruganje pokazalo identičnim s heksagonalnim rasporedom globularnih čestica promjera 7—8 nm. Diskutirane su moguće veze te strukture s makromolekularnom organizacijom normalnih tilakoida i druge pojedinosti.Junge Pflanzen von Zea mays, Phaseolus vulgaris, Elodea canadensis, Elodea densa und Wolffia arrhiza wurden mit 10-4 bis 10-2 M Lösungen von Amitrol behandelt und nach dem Auftreten der Chlorose in verschiedenen Zeitabschnitten lichmikroskopisch und elektronenmikroskopisch untersucht. Die vorliegenden Untersuchungen haben gezeigt, dass nur jene Plasti- den angegriffen werden, die sich während der Behandlung im Stadium der Differenzierung befinden. Neben den bereits bekannten Veränderungen konnten im Lichtmikroskop in geschädigten Chloroplasten charakteristische Carotinoid-Kristalle festgestellt werden. Das Elektronenmikroskop zeigte wesentliche Veränderungen im Feinbau der Plastiden. Statt der normalen Grana erscheinen lange zusammengeklebte Lamellen. Einige dieser Lamellen zeigen im Schnitt eine feine Streifung (Periode 12 — 13 nm). An flachgeschnittenen Lamellen sieht man, dass diese Streifung durch Überlagerung von hexagonal angeordneten kugelförmingen Teilchen (Durchmesser 7 —8 nm) zustande kommt. Die möglichen Beziehungen dieser Struktur zur makromolekularen Organisation der normalen Thylakoiden und andere Einzelheiten werden diskutiert

Ultrastrukturne osobitosti (masivnih) uklopina virusa mozaika postrne repe u dvije domaćinske vrste

Massive inclusion bodies, appearing as accumulations of needles in living cells of Brassica rapa var. rapa and as granular x-bodies in those of Petunia hybrida, induced by isolate showing properties of the typical strain of turnip mosaic virus (TuMV) were studied in ultrathin sections. The massive inclusions from B. rapa consisted mainly of cylindrical inclusions and virus particles; voluminous cylindrical inclusions conformed to those of Edwardson’s subdivision-III induced by most TuMV strains in cruciferous hosts though short curved laminated aggregates specific of subdivision-IV cylindrical inclusions were also present. The x-bodies from P. hybrida, in addition to relatively delicate cylindrical inclusions of the both subdivisions and different very active cell organells, contained abundant crystal-containing peroxisomes from which their light microscopic granular structure primarily derived. Observed were also some other cytophatic peculiarities. The host-specific smaller dimensions of cylindrical inclusions in P. hybrida in comparison to those present in B. rapa are discussed.U ultratankim prerezima studirali smo finu građu masivnih uklopina prouzročenih zarazom virusom mozaika postme repe (TuMV). Te su uklopine u živim stanicama vrste Brassica rapa var. rapa podsjećale na nakupine iglica, a u vrste Pétunia hybrida zaražene istim sojem virusa imale su izgled zrnatih x-tijela. Masivne uklopine u stanicama biljke B. rapa sastojale su se većinom od cilindričnih uklopina i virusnih čestica; velike cilindrične inkluzije nalikovale su onima iz Edwardsonove III podskupine koje u kruciferskim domaćinima inducira većina sojeva TuMV, premda su bili prisutni i kratki zakrivljeni lamelarni agregati svojstveni za IV podskupinu cilindričnih uklopina. X-tijela u vrste P. hybrida sadržavala su, pored cilindričnih uklopina iz obiju podskupina razmjerno fine građe te različitih vrlo aktivnih staničnih organela, također i brojne peroksisome s kristalima od kojih je prvenstveno potjecala njihova svjetlosnomikro- skopska zrnata struktura. Zapažene su i neke druge citopatološke osobitosti te raspravljene za domaćina specifične manje dimenzije cilindričnih uklopina u vrste P. hybrida u usporedbi s onima u vrste B. rapa