Heft 20 Kurze Originalmittei lungen 491 1964 (Jg. 5t)

E tude subsidide par le Centre Technique et Scientifique de la Brasserie et de la Malterie.

Laboratoire de Biochimie, Universitd de Gand, Belgique

I. F. DUMITRU*) , RITA VERBEEK U. L. MASSART

Eiugegangen am 14. April 1964

*) Fellow dans le cadre des 6changes culturels entre l'Universit6 de Gaud et la Romnanie. Adresse actuelle: Facultatea de Biologic, Catedra de Biochimie, Bueuresti, Roumanie.

1) MASSART, L.: Rev. fermentations et inds. aliment. 12 (6), 289 (1957). -- ~) SU~r CHR. VAN, H. HILDERSON et L. MASSART: Naturwissenschaften 45, 292 (1958).- ~) MASSART, L., H. HILDERSON, et CHR. VAN SUM~RE: Eur. Brew. Cony., Proc. of the Congr. Rome, P. 7. Amsterdam: Elsevier Publ. Co. 1959. -- 4) SUMERE, C.F. VAN, C. VAN SUMERE-DE PRETER, L.C. VINING et G.A. LEDINGHAM : Can. J. MicrobioI. 3, 847 (1957). - - 5) KNYPL, J.S.: Naturwissen- schaften sl, 117 (1964). - - 6)BRINGS, D.E.: J. Inst. Brewing 67 427 ( 1 9 5 1 ) . - 7)MAYER, A.M., et A. POLJAKOFF-MAYBER: Plant Growth Regulation, p. 735. Ames: Iowa State University Press 1961. - - 8) LAVOLLAY, J., et F. LABOREY: Compt. rend. 232, 2348 (1951). - - 9) JONES, D.F., J. MAC MILLAN et M. RADLEY: Phyto- chemistry 2, 307 (1963).

On three New Species of Noeggerathiopsis FEISTMANTEL 1)

The cuticutar s t ruc ture of some leaves assigned to N. his- lopi, has been described by ZEILLXR2), SEWARD and SAHI~Ia), FIOEG and BOSE a) and SAX~NAS). AS the cuticles described by these au thors are markedly different, we collected a large n u m b e r of leaves of Noeggerathiopsis f rom the Lower Gond- wanas of Madhya Pradesh, India. Our leaves show three different types of cuticular s t ructure , which we recognize as three new species. None of them can be assigned to N. hiM@i,

Fig. I

Fig. 3 Fig. 2 Fig. 1. Noeggerathiopsis bunburyana n. sp. Lower cuticle showing a stomatiferous area between rows of cells of two nonstomatiferous areas on either side. Note the ill-defined

rows and the darker surface of subsidiary cells, • 200

Fig. 2. Noeggerathiopsis papillosa i1. sp. Lower cuticle showing a few stomata and papillae. (Some papillae of the subsidiary cells overarch the guard cells), • 500

Fig. 3. Noeggerathiopsis ]ibrosa n, sp. Lower cuticle of stomatiferous area showing numerous ill-defined rows of stomata, • 120

because its type (V. 19649) in the Brit ish Museum (Nat. Hist.) is wi thou t carbon. Brief diagnoses of the new species are outlined below :

N. bunburyana n. sp. (Fig. 1). Leaf form and concentra t ion of veins like N. hislopi (10--13 per cm near base, 13--19 else- where). Lamina amphis tomat ic , cuticles thick : Upper showing rec tangular cells all over, cells arranged in rows parallel to veins, s toma ta few. Lower cuticle showing al ternately arranged nons tomat i fe rous and s tomat i ferous bands respectively above and between veins. Cells of nons tomat i fe rous bands like those in upper cuticle, those of s tomat i ferous bands shorter, poly- gonal, and less regularly arranged. Surface of cells sometimes showing thickened papillae and cnt in folds. S tomata numerous , haplocheilic, arranged in t - - 8 ill-defined rows per s tomat i - ferous band. S toma ta of adjacent rows generally alternating, guard cells sunken, longitudinally orientated, subsidiary cells usually six, non-papillate, polars usual ly dist inct from laterals. Holotype Pan t Collection No. 1 t00.

N. papillosa n. sp. (Fig. 2). Form, concentrat ion of veins and cuticles most ly like those of N. bunburyana bu t lamina hypostomat ic . Most ceils of nons tomat i fe rous and s tomat i - ferous bands in lower cuticle show prominen t thickly cutinized hollow papillae wi th rounded ends. S toma ta as in N. bun- buryana but arranged in 2 - -8 rows per band and subsidiary cells often papillate. Holotype No. t t 54.

N. /ibeosa n. sp. (Fig. 3). Fo rm like N. bunburyana bu t often wi th fibres between veins and concentrat ion of veins 9 - - t l per cm in basal region, 12 - - t 6 elsewhere. Lamina hypostomat ic . Cuticles like N. bunburyana b u t upper and nons tomat i fe rous bands in lower showing cut in folds and sometimes a few papillae. Lower cuticle of nons tomat i fe rous bands and margins often showing rows of thick-wailed fibrous cells. S toma ta like those of N. papillosa bu t arranged in 8 - - t 7 rows per band and only their polar subsidiaries some- t imes papillate. Holotype No. l 170.

The occurrence of intersti t ial fibres in N. ]ibrosa leaves little by way of generic dist inction between Noeggeeathiopsis and Cordailes bu t a detailed compar ison of the two genera will be made in a fuller report .

Department o/ Botany, University o[ Allahabad, India

D. ]). PANT and B. K. V~RMA Eingegangen am 6. April t964

1) FEISTMANTEL, O.: Pal. Indica (Mem. Geol. Surv. India) [12] 3 (1879/80). - - 2) ZEILLER, R.: Bull. soc. g6oL France [3] 24, 349 (t896). - - s) SEWARD, A.C., and B. SATIN1: Pal. Indiea (N.S.) (Mem. Geol. Surv. India) 7, 5 ( 1 9 2 0 ) . - 4)HOEG, O.A., and M.N. BosE: Ann. mus4e roy. Congo Belge, S6r. Sci. g6ol. 32, 39 (1960). - - s) SAXENA, S.D.: Palaeobotanist 11 (1, 2), 25 (1963).

Die Aminosiiurezusammensefzung von Laccase aus Podospora anserina

Bet dem Ascomyceten Podospora anse- rina kennt m a n eine Reihe yon nicht ge- koppel ten Genen, die einen Einflul3 auf die Synthese der Phenoloxydasen habenl) . Von den beiden Phenoloxydasen (Laecase und Tyrosinase), die yon diesem Pilz ge- bildet werden2), konnte bisher die Laecase in reiner F o r m dargestell t werden3). Als Grundlage fiir eine Analyse der Mutanten- Laccasen erschien es uns angebracht , zu- n~tehst die qual i ta t ive und quan t i t a t ive Aminosi iurezusammensetzung der Laeease des Wilds tammes zu best immen.

Die Reinigung der Lacease erfolgte nach der Vorschrif t yon ESSER et al.8). Zur Hydrolyse wurde das E n z y m mit 6 n Salzs~ure 16 Std in einem zuge- schmolzenen R6hrehen auf a t 5 ~ erhitzt. Das im V a k u u m bet 30 bis 40 ~ C getroek- nete Hydro lysa t ISsten wir ill 0,2 m Na- t r iumci t ra tpuffer , p H 2,2. Die Bes t immung der Aminos~turen wurde mit Hilfe des Beckman-Aminosi iureanalysators (Mod. 120) nach der Methode yon SPACKMAN et al. a) durchgeffihrt. Zum Nachweis der Amino- s/iuren (auger Tryptophan) benutz ten wir das Ninhydr incyanid-Reagenz nach ROSEN et aI.S). T r y p t o p h a n wurde spekt rophoto- metr isch bes t immt 6).

Die Ergebnisse unserer Unte rsuchungen sind in Fig. t zusammengefaf3t. Aus diesen Daten l~il3t sich folgendes ent- nehmen: Die Podospora-Laccase enthXlt kein Cystin. Diese Aminos~iure fehlt ebenfalls in der funktionell ve rwandten Tyrosinase aus NeurosporaT). Der auff~illig hohe Gehalt an AminodicarbonMiuren deutet auf eine schwach negative La- dung des Proteins hin. Dies k o m m t auch in dem isoelektrischen P u n k t der Laccase yon p H 5,13) zum Ausdruck.

Da es sich bet der Laccase u m ein Glykoprotein handelta), haben wir die Aminozucker in einem get rennten Analysen- gang bes t immt. Das E n z y m wurde mi t 4 n SalzMiure 8 Std auf 100~ erhitzt und das Hydro lysa t auf die 150 cm-S~iule des Aminos~iureanalysators gebracht.

Zur Ab t rennung der Aminozucker yon den aromat ischen Aminosiiuren wurde der Pufferwechsel yon p H 3,25 auf p t I 4,25 nach 380 min durchgeffihrtS). W~Lhrend Glukosamin in relativ grogen Mengen vorliegt (t0,03 ~ 0,64 ~zMol/100 mg Protein, entspr icht t,8 %), konnte Galaktosamin nur in Spuren

4O

Die Natur- 492 Kurze Originalmittei lungen wissenschaften

nachgewiesen werden. st immt,

10

L 42

2

Der in diesen Unte r suchungen be- Glukosamingehal t der Laccase liegt in der gleichen

M ,4sp. SeP &o .41a Me/ /eu

fhP. G/u @ l/a/ I/eu Typ ?&

~s

n Fig. 1. Das Aminos~urespektrum you Lacease aus Podospora anse- rina. Die Werte ffir die einzelnen Aminos~uten sind in Mol-Prozent angegeben. Als Bezugswert ffir die Umreehnung dieser Relativ- werte in Absolutwerte kann der Leueingehalt dienen, der 16,47 :h 0,84 ~Mol/100mg Enzym betragt. Jeder Block ist als der Mittelwert aus sechs Aualysen yon drei verschiedeneu Enzympr~iparaten anzusehen. Eine Ausnahme bildet der Tryptophanwert, der auf drei Analysen basiert. Die Schraffurgrenzen geben den mittleren Fehler des

Mittelwer tes an

Dimension wie der bereits mi t Hilfe anderer Methoden be- s t immte Wef t voli f, 5 % 3).

F rau I. GUNDERSEN danken wit fiir ihre Hilfe bet der Durchffihrulig der Exper imente .

Botanisches Insti tut dee Universit~t, 6 Kdln-Lindenthal, Gyrho]stra/3e 18

PETER WEBER u n d KARL ESSER

Eingegangen am 21. April 1964

1) ESSER, K.: Proc. XI. Intern. Congr. Genetics, The Hague, vol. I (1963a). - - ~) ESSER, IZ.: Arch. Mikrobiol. 46, 217 (1963b). - - 3) ESSER, K., S. DICK U. W. GIELEN: Arch. Mikrobiol. 48, 306 (1964). -- 4)SPACKMAN, D.H., S. MOORE u. W.H. STEIN: Anal. Chem. 30, t t90 (t958). - - 5) ROSEN, H., C.W. BERARD U. S.M. LE- VENSON: Anal. Biochem. 4, 213 (1962). - - 6) GOODWlN, T.W., u. R.A. MORTOn: Biochem. J. 40, 628 (1946).--:) ]='LING, M., N.H. Ho- ROWITZ U. S .F . HEINEMANN: J. Biol. Chem. 238, 2045 (1963). -- s) MONTOOMERY, R., u. YA-CHEN WT:: J. Biol. Chem. 238, 3547 (1963).

Ist Beggiafoa chemo-autotroph ?

Auf Grund der I Jn te rsuchungen y o n WINOGRADSKY l~,b) und KEIL s) ist ]3eggiatoa lange Zeit als chemo-au to t roph angesehen wordeli, das hief3e, dab sie ihren Energiebedarf dutch die Oxydat ion yon t t sS deckte.

Der Nachweis y o n CATALDIS), Nz+ H z S I+ C0~/

+ ,. H2 S-~_~ I 02~COz(/-uf/)

Fig. 1. Versuchsanordnung

dab bet Beggiatoa eine hetero- t rophe E r n ~ h r u n g m6glich ist, be- wirkte einen Umschwung. Offen- bar habeli manche Forscher ge- meint, dab nur entweder die eine~ oder die andere Ern~hrungs fo rm m6glich set. Die he te ro t rophen Kul tu ren s t a m m t e n abet yon schwefelhaltigem Material, und, wie WINOGRADSKY gezeigt hat, en t s teh t der Schwefel in den Zellen du tch Oxyda t ion aus HsS. Seine Anwesenhei t setzt also den u voraus, der nach WINO- GRADSKY die Chemoautot rophie von Beggiatoa erm6glicht.

Wir konnten, yon he te ro t roph isolierten und ern~hrten Kul tu ren ausgehend, un te r Anlehnung an Methoden, die LA I~IVII~RE 4) im Labora to r ium von VAN NIEL ffir das Schwefelbakter ium Thiovulum erdacht hat, Beggiatoa in ether anorganischen N~hrl6sung zur En twick lung bringen, an deren

Grunde sich ein HsS-hal t iger Agarblock befand und fiber die ein Luf t s t rom geleitet wurde, der O s ned CO s zuftihrte. Die sich vermehrenden Beggiatoa-F~den enthielten S-Tropfen.

Es zeigte sich, dab der Agar fortgelassen werden konnte, wenn ein mi t H2S beladener St ickstoffstrom in die Tiefe der von oben beliifteten Kulturflfissigkeit geleitet wurde. Zur Vermeidung yon Turbulenz t r a t er durch eine Kapillare in ein R6hrcheli ein, das dutch die untere Offnung mit der Kulturflfissigkeit in Verbindung stand. Der GasfiberschuB entwich seitlich in eine mi t t31eiacetatl6sung geftillte Vorlage (Fig. 1). Bet COe-AusschluB uliterblieb die Entwicklung yon Beggiatoa. Ffir deren Vermehrung ist demnach H2S , O s und CO s n6tig, wobei S in den Zellen abgelagert wird.

Die verwendeten Beggiatoa-Sti~rrime k6nnen also sowohl he te ro t roph wie au to t roph wachsen. Sie dfirfen als amphi- t roph 5) bezeichnet werden.

P/lanzenphysiologisches Insti tut der Universit~t, Ggttingen, Nikolausberger Weg 18

E. O. PRINGSHEIM und UTE KOWALLIK

Eingegaugen am t2. Mat 1964

1) WINOGRADSK'Z,S.: a) Bot. Ztg. 4S, Nr. 31--37 (1887); - - b) Beitr~ige zur Morphologie und Physiologic der Bakterien. I. Schwefelbakterien. Leipzig 1888. - - ~) IKEIL, F. : Beitr. Biol. Pflanz. 11, 335--372 (1912). - - 3) CATALDI, M.S.: Rev. inst. bae- terioL dep. nae. hig. (Buenos Aires) 9, 393--423 (1940). - - 4) LA RIVI~RE, J.W.M.: Syrup. Mar. Mierobiol., ed. by C.H. OPPEN- HEIMER. Springfield, Ii1., USA 1962. - - s)PRtNGSHEIM, E.G.: Planta 52, 405--430 (1958).

Effect of Removal of the Notochord and the Spinal Cord from the Amputation Surface on Tail Regeneration in the Ammocoefes

An earlier invest igat ion had shown that , in the l amprey larvae, removal of the notochord ill the s t ump for some distance f rom the ampu ta t i on surface did not d is turb the normal course of regenerat ive processes of the tail. The blas tema was formed in the cus tomary manne r and redifferentiation of tissues in it began at the usual t ime even if the notochord remained absent f rom the s t u m p and did not develop in the regenerated tail1). This, however, was not the case when, after tail ampu ta - tion, bo th the notochord and the spinal cord were removed f rom the s t u m p for some distance f rom the ampu ta t i on surface.

Fig. t. Part of a horizontal section of the distal end of the stump of an ammocoete, t8 days after the operation. C, connective tis- sue; E, epithelium covering the amputation surface; M, disintegrating

muscles; N, notochord

Such an operat ion was performed on 20 ammocoetes of Entosphenus lamottenii. Of these, t5 animals survived; they were killed at various intervals after the operat ion and their tails sectioned for histological s tudy.

I n the tail, sectioned t3 days after the operation, the spinal cord was found to be near the ampu ta t i on level b u t the poster ior end of the notochord was far removed from it. The s t u m p muscles had undergone unusual ly extensive dedifferentiation and disintegration. The ampu ta t i on surface was covered wi th a thick epithelium and benea th it there was a large accumulat ion of undifferentiated cells, which showed two unusua l features: (a) there was no indication of mitotic act ivi ty in these cells and (b) numerous lymphoeytes and acidophils were present ill this region.

In the tail, sectioned 18 days after the operation, the distal end of the spinal cord was found to have been reconsti tuted, bu t it had not grown up to the ampu ta t i on level, The epi- thel ium covering the ampu ta t ed end of the tail was th in and beneath it there were no undifferentiated cells bu t only fibrous connective tissue. Even the poster ior end of the notochord was plugged wi th connective tissue. Extens ive dedifferentia-