ISSN:
1432-2242
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Biology
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung 1. Die Sorte ‘Mrs. Parker’ von Pelargonium zonale (Abb. 1) ist eine Periklinalchimäre der Konstitution Weiß-über-Grün (LI und LII weiß, LIII grün). Reziproke Kreuzungen mit der grünen Sorte ‘Trautlieb’ zeigen einen biparentalen, extranukleären Erbgang des Unterschiedes grün — weiß. Die F1 besteht aus grünen, grün-weiß gescheckten und weißen Keimlingen (Tabelle 1). 2. In grün-weiß gescheckten F1-Pflanzen konnten echte Mischzellen nachgewiesen werden, die nebeneinander normal grüne Plastiden (von ‘Trautlieb’) und mutierte weiße Plastiden (von ‘Mrs. Parker’) enthalten (Abb. 2). Die weißen Zellen von ‘Mrs. Parker’ repräsentieren somit eine weiße Plastommutante; sie erhält die Bezeichnung „extranukleär: alba-1”; Symbol en: alba-1. 3. Entmischte weiße und grüne Triebe von F1-Bastarden (Abb. 3) dienten als Objekte für biochemische Untersuchungen. Von weißen Plastiden wurden elektronenmikroskopische Aufnahmen angefertigt. 4. Aus normal grünen Zellen von Pelargonium zonale sind vier Banden hochmolekularer rRNS zu gewinnen: 25S und 18S RNS der Cytoplasma-Ribosomen und 23S und 16S RNS der Plastiden-Ribosomen (Abb. 5a). 5. Als Folge einer Mutation der Plastiden-DNS treten in den weißen Plastiden von ‘Mrs. Parker’ Veränderungen im RNS-Muster auf (Abb. 5b): Die 23S und 16S rRNS lassen sich in Polyacrylamid-Gelen nicht nachweisen (die 25S und 18S RNS der Cytoplasma-Ribosomen sind unverändert vorhanden). 6. In den Zellen der weißen Blätter sind zahlreiche Plastiden vorhanden. Sie sind kleiner als normale Chloroplasten und haben eine doppelschichtige Hüllmembran; hingegen ist eine normale Ausbildung innerer Membranstrukturen blockiert. 7. In den mutierten Plastiden von ‘Mrs. Parker’ konnten Ribosomen elektronenmikroskopisch nicht nachgewiesen werden (Abb. 6). 8. Aus diesen Befunden kann geschlossen werden, daß in den mutierten Plastiden keine Proteinsynthese stattfinden kann. Die Vermehrung der Plastiden — und wahrscheinlich auch die Replikation der Plastiden-DNS — wird durch diesen Defekt nicht beeinträchtigt. 9. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß die Proteinsynthese innerhalb der Plastiden für eine vollständige Entwicklung und Differenzierung der Chloroplasten notwendig ist, auch wenn ein wesentlicher Teil der Plastiden-Proteine an den Ribosomen des Cytoplasmas synthetisiert wird.
Notes:
Summary 1. The variety ‘Mrs. Parker’ of Pelargonium zonale (fig. 1) is a periclinal chimera of the constitution white-over-green (LI and L II: white, L III: green). Reciprocal crosses with the green variety ‘Trautlieb’ demonstrate a biparental, extranuclear inheritance of the character green.- white. The F1 consists of green, green-white variegated and white seedlings (table 1). 2. In green-white variegated F1-plants “mixed cells” (fig. 2) have been found containing two genetically different types of plastids: green plastids (from ‘Trautlieb’) and white plastids (from ‘Mrs. Parker’). The white cells of ‘Mrs. Parker’ represent a white plastid mutant (= plastom mutant); its genetic designation is “extranuclear: alba-1”, symbol en: alba-1. 3. Leaf material for biochemical studies was obtained from pure white and entirely green shoots of variegated F1 hybrids (fig. 3). The ultrastructure of the white plastids was studied by electron microscopy. 4. From normal green cells of Pelargonium zonale four bands of high molecular weight ribosomal RNA can be isolated: 25 S and 18 S RNA of the cytoplasmic ribosomes and 23 S and 16 S RNA of plastid ribosomes (fig. 5a). 5. The mutation of the plastid DNA in the plastids of ‘Mrs. Parker’ causes an altered RNA pattern: The 23 S and 16 S RNA of the plastid ribosomes cannot be detected in polyacrylamid gels (whereas 25 S and 18 S RNA are present) (fig. 5b). 6. In cells of white leaves numerous plastids are present. They are smaller than normal chloroplasts and have a double-layered envelope. However, the formation of normal internal membrane structures is blocked. 7. In mutated plastids of ‘Mrs. Parker’ ribosomes cannot be detected in electron micrographs (fig. 6). 8. From these findings we conclude that protein synthesis cannot be performed in mutated plastids. The multiplication of the plastids — and presumably also the replication of plastid DNA — is not impaired by the deficiency in plastid protein synthesis. 9. These results indicate that protein synthesis within the plastids is necessary for full development and differentiation of the chloroplasts, although an essential part of the plastidal proteins are synthesized on cytoplasmic ribosomes.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00306071
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