Untersuchungen zur Stabilität und Vitalität an Systemen balancierter tertiärer Trisomie bei Gerste

Zusammenfassung Bei 112 Linien 25 verschiedener BTT-Systeme erwies sich die genetische Stabilität der Systeme in den meisten Fällen als gut bis sehr gut, gemessen an der Frequenz disom-fertiler Rekombinanten. In speziellen Kreuzungstests ergaben sich Hinweise auf mögliche Stabilitätsstörungen durch Pollentransmission des Zusatzchromosoms nur bei einem von neun geprüften Systemen.Die Vitalität der trisomen Pflanzen bei den verschiedenen BTT-Systemen ist sehr unterschiedlich und von der jeweils vorliegenden Segmentzusammensetzung des Zusatzchromosoms abhängig. Bezogen auf diploide Pflanzen gibt es alle Übergänge von Subletalität bis hin zu annähernd normaler Vitalität. Leistungsfähige BTT-Systeme sind relativ selten und können mit ausreichender Wahrscheinlichkeit nur entwickelt werden, wenn von einer genügend breiten Basis von Translokations-undmsg-Linien ausgegangen wird.

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Studies on the stability and viability in systems of balanced tertiary trisomy in barley

Summary The genetic stability of 112 stocks out of 25 different BTT systems proved to be, in most cases, good to very good, in terms of the frequency of disomic fertile recombinants. There is only rare indication of instability caused by pollen transmission of the extra chromosome: In special crossing tests only one out of nine BTT systems tested showed transmission.The viability of trisomic plants is very diverse in the different BTT systems and depends on the specific segmental composition of the extra chromosome. As compared with normal diploids there are all types of trisomics ranging from sublethal to nearly normal ones. Efficient BTT systems are comparatively rare. They can be developed with good expectation provided a sufficiently broad basis of translocation andmsg lines is used.

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112 25 . - . . - , 9 . . , . , , , msg-.

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Herrn Professor Dr. Dr. h. c. mult.H. Stubbe zum 85. Geburtstag gewidmet.     

Genetische Variabilität

Zusammenfassung Für die Pflanzenzüchtung ist die genetische Variabilität eine entscheidende Voraussetzung. Sie basiert auf Genmutationen, Chromosomenmutationen, Introgressionen, Autopolyploidie, Alloplasmie, transponiblen DNA-Elementen und der Kombination. Diese Variabilitätskomponenten werden charakterisiert. Außerdem wird anhand von Beispielen ihr Einfluß auf die Entwicklung der Kulturpflanzen demonstriert.Um effektiv in der Pflanzenzüchtung arbeiten zu können, bedarf es der Analyse von genetischer Variabilität. Dies geschieht mit Hilfe von Kreuzungsexperimenten und Parameterschätzungen. In zunehmendem Maße werden auch Marker bei der Analyse eingesetzt.Einen wichtigen Faktor zur zielgerichteten Beeinflussung der genetischen Variabilität stellt die Selektion dar. Sie führt zur Einschränkung der Kombination. Die Selektion ist für die Entwicklung von Sorten notwendig. Sie hat aber auch eine Verarmung an genetischer Information zur Folge.Für den weiteren Fortschritt in der Pflanzenzüchtung gilt es, eine genügende genetische Variabilität zu gewährleisten. Dazu bedarf es auch Maßnahmen zu ihrer Erhaltung. Genetische Variabilität muß außerdem verstärkt charakterisiert und analysiert werden.

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Genetic variability

Summary Genetic variability is a decisive prerequisite to plant breeding. It is based on gene mutations, chromosome mutations, introgressions, autopolyploidy, alloplasmy, transposible DNA elements and recombinations. These components of the genetic variability are illustrated and examples are given to demonstrate their contributions to the evolution of crop plants.Effective plant breeding requires the analysis of the genetic variation. It is analysed by hereditary studies and parameter estimations. The utilization of markers is continuously increasing in studies of the genetic variation.Selection is an important factor to a purposive influence on the genetic variability and leads to a restriction of the recombinations. Selection is necessary for the development of varieties but results also in an impoverishment of genetic information.For the continuous progress in plant breeding an adequate genetic variability is to secure. That includes also activities to its conservation. Furthermore the characterization and analysis of the genetic variability has to be intensified.

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. , , , , , . . , . , , . . . . . . , , . . . .

     

Chromatidenaberrationen nach Einwirkung von Äthylmethansulfonat (Methansulfonsäureäthylester) auf Primärwurzeln vonVicia faba L

Summary 1. By use of relatively high concentrations of the monofunctional alkylating agent ethyl methane sulphonate it was possible to induce chromosome aberations of the chromatid type only. These effects were compared with those after treatment of primary root tips ofVicia faba by the bifunctional compound myleran. Myleran was approximately 50 times more active in producing chromosome aberrations than ethyl methane sulphonate. Most aberrations were localized in heterochromatin and in the short m-chromosomes.2. A marked increase in the frequency of aberrations produced by ethyl methane sulphonate and myleran was obtained by raising the temperatur from 12° to 30°C. Below 12°C both substances showed no radiomimetic effects.3. By hydrolysis (90°C) for various times the radiomimetic activity of both agents dropped in the same way. Products of hydrolysis did not induce chromosome aberrations.4. Combined treatment of primary roots with ethyl methane sulphonate and myleran resp. ethanol increased the amount of chromosome aberrations. Compared with controls the effect was higher than additive. A reciprocal effect between aberrations induced by each of the combined agents is inferred. The sensitive period was in all three cases the same and probably first half of interphase.

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1. Vicia faba L. . , ( ). 50 , . .2. 12° C 30° C. 12° C .3. 90° C . .4. . , , . , . .

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Für die Überlassung von Äthylmethansulfonat und Myleran danken wir Herrn Dr. G. Sieber vom Institut für Mikrobiologie und experimentelle Therapie der Deutschen Akademie der Wissenschaften in Jena (Abt. Organische Synthese) sehr herzlich.     

Grundsätzliches zur Taumessungsfrage

Ohne Zusammenfassung     

Humus und Klimaänderung - Ergebnisse aus 15 langjährigen Dauerfeldversuchen

Zusammenfassung

Die Quantifizierung des Einflusses von Klimaänderungen auf den Humusgehalt des Bodens ist von großer wirtschaftlicher und wissenschaftlicher Bedeutung. Eine Möglichkeit dieser Quantifizierung besteht in der Auswertung von Dauerfeldversuchen mit der kontinuierlichen Bestimmung des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes von Böden über einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten unter Wahrung des Ceteris-Paribus-Prinzips. Für die vorliegende Arbeit wurden die Ergebnisse von insgesamt 15 Dauerfeldversuchen an zehn verschiedenen Standorten mit rund 150 unterschiedlichen Düngungsvarianten ausgewertet. Die Versuchsdauer lag mit einer Ausnahme zwischen 40 und 110 Jahren. Die C_org-Daten konnten nahezu lückenlos über einen Zeitraum von jeweils 20 Jahren einbezogen werden. Die N_t-Gehalte wurden in sechs Versuchen berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei allen Prüfgliedern mit kombinierter organisch-mineralischer Düngung in der Größenordnung, wie sie der “guten fachlichen Praxis“ oder auch der Humusbilanzmethode entspricht, keine Verringerung der C_org-Gehalte eingetreten ist. In einigen Fällen waren signifikante Erhöhungen zu verzeichnen. In 11 von 15 Versuchen war auch ohne Düngung oder mit ausschließlicher Mineraldüngung keine Reduzierung und somit keine klimabedingte Verringerung der Humusgehalte im Untersuchungszeitraum nachweisbar. Stattdessen wurde in einigen Fällen eine signifikante Erhöhung gefunden. Auch bei den N_t-Gehalten war in keinem Fall eine signifikante Verringerung festzustellen. Umfangreiche Großzahlanalysen und Dauerfeldversuchsauswertungen anderer Autoren bestätigen uneingeschränkt die Ergebnisse.     

Mikrobielle aktivitäten auf agrarschlägen in der uckermark bei unterschiedlicher bewirtschaftung

In der Agrarlandschaft der Uckermark wurden auf Schlägen eines viehlos wirtschaftenden Marktfruchtbetriebes und eines Betriebes mit kombinierter Pflanzen‐ und Tierproduktion der Einfluß pflanzen‐ und düngungsspezifischer Wirkungen auf mikrobielle Aktivitäten und Mikroorganismenpopulationen im Boden und im Rhizophärenraum von Kultur‐ und Wildpflanzen untersucht und in Verbindung mit Feldversuchsergebnissen ausgewertet.

Die Ergebnisse zeigen, daß Kultur‐ und Wildpflanzen insbesondere im Jugendstadium und zur Hauptvegetation auf unterschieldlichen Böden und bei differenzierter Bewirtschaftung in ihrem Rhizosphärenraum die Mikroflóra und die allgemeinen mikro‐biellen Aktivitäten unterschiedlich beeinflussen können. Beim N‐Umsatz im Boden (Ammonifikation, Nitrifikation) zeichneten sich keine bewirtschaftungsbedingten Unterschiede ab.

Die Bedeutung der in der Rhizosphäre angereicherten bzw. durch organische Düngung stimulierten Pseudomonas spp. und Agrobacterium spp. für die Pflanzen wird diskutiert.     

Ein beitrag zur charakterisierung der Bodenveränderungen durch erosion im Jungmoränengebiet

Die Wassererosion, initiiert durch anthropogene Eingriffe durch Bodennutzung, führte zu veränderten Bodenprozessen und einer starken Bodenprofilverkürzung an konvexen und einer Sedimentakkumulation an konkaven Hangbereichen. Die Abtragsbilanz kann durch eine Bodenneubildung nicht annähernd ausgeglichen werden. Der Grad der Veränderung kann durch den Vergleich mit Waldböden der gleichen Genese und Morphologie im Landschaftsausschnitt bestimmt werden, da diese kaum eine Differenzierung zwischen konvexen und konkaven Hangbereichen aufweisen. Der Veränderungsgrad kann durch die Korngrößenzusammensetzung, die Entkalkungstiefe sowie den Gehalt an organischer Bodensubstanz eingeschätzt werden. Die Gehalte an C_org zeigen den Grad der erosionsbedingten Bodendegradierung sehr deutlich. Die Zusammensetzung der leicht abbaubaren OBS differiert viel weniger und wird offenbar durch die aktuelle Nutzung überprägt. An einer weiteren Aufklärung der Veränderung der organischen Bodensubstanz an erosionsbeeinflussten Hängen wird geforscht, weil dieser Parameter als ein wichtiger Indikator für den Zustand und die Degradierung der Böden angesehen werden kann.     

Zur Optik der Blattoberflächen

Ohne Zusammenfassung     

Bodenkennwerte und Ertrage von Nährstoffmangelvarianten und nach temporärer düngung von Mangelvarianten im Thyrower Statischen Nährstoffmangelversuch

Langjährig unterlassene Kalkung führte bei mineralisch (NPK) und mit Stallmist gedüngtem Boden in den letzten 20 Versuchsjahren zu pH‐Werten von 4,2 bis 3,6. Die Relativerträge nahmen im Vergleich zur mineralischen Volldüngung (NPKCa) ab. Diese Abnahme war von der Pflanzenart abhängig und bei Sommergerste deutlicher als bei Kartoffeln und Mais. Kalkung des mit NPK gedüngten Bodens erhöhte die Erträge bei Mais bereits im ersten Jahr, bei Gerste und Kartoffeln erst nach mehreren Jahren auf das Niveau der Vergleichsvariante. Bei einer Umstellung von Stallmist auf Stallmist + NPKCa glichen sich die Erträge von Mais und Sommergerste im gleichen Jahr, bei Kartoffeln erst nach mehreren Jahren dem langjährig mit Stallmist + NPKCa gedüngten Prüfglied an.

Im langjährig ungedüngten Boden fielen pH‐Wert, K_DL und P_DL in den letzten 20 Versuchsjahren ebenfalls deutlich ab (pH 3,6 bis 4,1; K_DL 2,2 bis 5,0 und P_DL 3,5 bis 5,5 mg/100 g Boden). In deren Folge und durch N‐Mangel kam es bei Gerste zum Totalausfall und bei Mais nahezu zum Totalausfall. Bei Kartoffeln lag der Ertrag noch bei 15% der Vergleichsvariante NPKCa. Eine Düngung der Mangelparzellen mit NPKCa ließ den pH‐Wert bereits im ersten Jahr, K_DL und P_DL erst nach mehrmaliger Düngung in den anzustrebenden Bereich ansteigen. Eine Angleichung der Erträge an die Erträge des durchgehend mit NPKCa gedüngten Prüfgliedes dauerte drei bis vier Jahre.     

Chromosomenuntersuchungen am Ehrlichschen Mäuse-Ascites-Carcinom

Zusammenfassung Bei Chromosomenzählungen des colchicinbehandelten Ehrlichschen Ascites-Carcinoms der Maus wurde eine 46-chromosomige stemline gefunden. 84,7% der Zellen waren diploid, 1,5% triploid, 13,6% tetraploid und 0,1% oktoploid. In Übereinstimmung mit Bayreuther (1952) wurden folgende aberrante Chromosomen gefunden: ein großes subtelocentrisches Chromosom mit einer achromatischen Lücke im langen Arm (A), ein submetacentrisches Chromosom (B) und 3–4 extrem kleine Chromosomen. Derartige Chromosomen finden sich in normalen Metaphasen der Maus nicht.

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Summary The strain Jena of the Ehrlich carcinoma has a 46 chromosome stemline. Analysing complete metaphase one large subtelocentric chromosome with an achromatic segment (A), one large submetacentric chromosome (B) and 3–4 minute chromosomes were found not being present in the normal idiogram of the mouse. This in substantial agreement with findings of Bayreuther (1952).

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2n=40. s=46. 84,7% ; 1,5% ; 13,6% 0,1% . (Bayreuther 1952) : (A), (B) . .

     

Wasserspannungsabhängiger eindringwiderstand eines pelosols

Penetration resistance was measured with probes 1.5 and 0.55 mm in diameter on relatively small cores and aggregates from horizons of a Pelosol (Chromudert) profile (a soil with 55–65% clay) at moisture tensions ranging from 0 to 600 cm H₂O. The resistance was highly correlated with moisture tension and with water content. At a moisture tension of about 450 cm H₂O, resistance to penetration was as high as 25 kp/cm², a value that severely restricts root growth. That correlation was more evident with aggregate than with core samples. Resistance to penetration of the aggregates differed from that of the core samples with the ratio of friction to the cross section.Resistance to penetration by the probes is also negatively correlated with amounts of organic matter in the samples. This correlation suggests maintenance and increasing levels of organic matter as measures to lower penetration resistance in horizons of Pelosols.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen intrazellulärer Stäbe (Trabeculae) im Holz vonLarix undJuniperus

Zusammenfassung Die Trabeculae von Lärche und Zwergwacholder weisen einen Bau auf, der mit Ausnahme des Zentralfadens dem einer normalen Zellwand entspricht. Auf die Mittellamelle folgt zunächst die sehr dünne Primär-, danach eine dreischichtige Sekundärwand; von der Sekundärwand ist besonders die mittlere Schicht (S₂) stark verdickt. Die innere Schicht (S₃) bildet die Tertiärlamelle, die beiJuniperus mit Warzen versehen ist. Bei Trabeculae-Reihen reicht der Zentralfaden durch die tangentialen Wände der Tracheiden von einer Zelle zur nächsten.

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Electron microscopal investigation of intracellular bars (Trabeculae) in wood ofLarix andJuniperus

Summary The Trabeculae ofSanio fromLarix andJuniperus sibirica showed with exception of central or middle core a structure like a normal cell wall. Upon the middle lamella and the central core respectively follows first of all the very thin primary wall, then the three layered secondary wall; of the secondary wall above all the middle layer (S₂) is strongly thickened. The inner layer (S₃) corresponds with the tertiary lamella which inJuniperus is warty. The rows of Trabeculae only the central core reaches through the tangential walls of tracheids from one cell to the other.

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- Larix Juniperus

, , . — . .V (S₂). (S₃) , Juniperus . , .

     

Kleine botanische Beobachtungen im Institutsgelände

Zusammenfassung 1. Die BlastocladialeAllomyces arbuscula, in Deutschland bisher nur von drei Fundorten angegeben (Remy 1950) wurde in einer Zone temporärer Pfützen am Rande einer gepflasterten Straße, wo auch die DesmidiaceeActinotaenium curtum (Bréb.)Teil. vorkommt, zwischen Gebäuden des Zentralinstitus gefunden.2.Tulipa sylvestris L. von einem Wild-Standort, wo sie sich wenig blühwillig zeigt, weist, in's Institutsgelände verpflanzt, starke vegetative Vermehrung und reichen Blütenansatz auf. Über auftretende Variationen im Blütenbau wird berichtet.

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Some botanical observations in the area of the Institute

Summary 1. The BlastocladialeAllomyces arbuscula E. J. Butler 1911, known hitherto in Germany only from three sites (Remy 1950) was found on loamy soil from roadsides in the area of the Central Institute Gatersleben, together with the DesmidialeActinotaenium curtum (Bréb.)Teil. 1954.2. Observations on enhancement of floweriness and natural occurring aberrations in the flower formula fromTulipa sylvestris L. transplanted from a shaded wild site with very sparse producing flowers to gardenground with full sunshine.

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1. Allomyces arbuscula, (Remy 1950), , , , Actinotaenium curtum (Bréb.)Teil.2. (Tulipa sylvestris L.), , , . .