Versuche zur Analyse von Wachstum und Differenzierung der Moosprotonemen

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Abstract
On isolated caulonema branches of Funaria hygrometrica buds can be induced by kinetin in the same way as on intact protonemata. This is possible even in the case of isolated caulonema composed of only 5 cells. The buds are also formed at the same places as in intact protonemata. The number of buds induced is dependent on the concentration of kinetin and the age at which the caulonemata were isolated. The largest increase occurs when the concentration of kinetin in the culture medium is between 0.1 and 0.5 mg/l. This concentration range is the same for protonemata 13 to 17 days old. More than 1 mg/l kinetin results in no further propagation of buds. The highest number of buds was formed on caulonemata of 19-day-old protonemata. If the isolated caulonemata are at first laid out on agar free of kientin and only after 1 to 10 hrs transferred to kinetin medium, the number of buds decreases in an exponential curve. The half-life is 5 hrs. It is independnet of the age of caulonemata, i.e. of the number of buds formed immediately after the isolation. Inhibition of DNA-synthesis by 5-FUDR has no influence on the regeneration process responsible for the decrease of bud formation or on the induction of buds by kinetin. During regeneration on medium containing FUDR, the number of buds decreases in the same way as in the control. Even when DNA-synthesis and cell division are suppressed for several days, the induction of buds can be demonstrated with Acridine Orange. The experiments support the view that a reaction partner of kinetin is present in caulonema cells which during regeneration to the chloronema stage is either changed in one step so that it cannot react any longer with kinetin or is no longer present. An isolierten Caulonemaästen von Funaria hygrometrica lassen sich durch Kinetin Knospen induzieren. Dies ist auch noch bei Isolaten möglich, die nur fünf Zellen umfassen. Die Knospen liegen an denselben Stellen, an denen sie auch an intakten Protonemen vorkommen. Die Anzahl der induzierten Knospen ist von der Kinetinkonzentration und dem Alter, zu dem die Caulonemen isoliert wurden, abhängig. Die größte Zunahme der Knospenzahl liegt zwischen 0,1 und 0,5 mg/l Kinetin im Kultursubstrat. Dieser Konzentrationsbereich ist für Protonemen vom 13.–17. Tage gleich. Mehr als 1 mg/l Kinetin führt zu keiner weiteren Vermehrung der Knospen. Die meisten Knospen wurden an Caulonemen von 19 Tage alten Protonemen gebildet. Werden die isolierten Caulonemen zunächst auf kinetinfreien Agar ausgelegt und erst nach 1–10 Std auf Kinetinsubstrat übertragen, so nimmt die Knospenzahl in einer exponentiellen Kurve ab. Die Halbwertzeit beträgt 5 Std. Sie ist unabhängig vom Alter der Caulonemen, d.h. von der anfänglich gebildeten Knospenzahl. Hemmung der DNS-Synthese durch 5-FUDR hat weder einen Einfluß auf den für die Abnahme der Knospenbildung verantwortlichen Regenerationsvorgang noch auf die Knospeninduktion durch Kinetin. Die Knospenzahl nimmt bei Regeneration auf FUDR-haltigem Substrat genau so ab wie bei der Kontrolle. Auch wenn die DNS-Synthese und damit die Zellteilung für mehrere Tage unterdrückt wird, läßt sich die Induktion von Knospen mit Hilfe von Acridinorange nachweisen. Die Versuche sprechen dafür, daß in den Caulonemazellen ein Reaktionspartner der Kinetins vorhanden ist, der bei Regeneration zum Chloronemastadium durch einen Schritt so verändert wird, daß er entweder nicht mehr auf Kinetin reagieren kann oder nicht mehr vorhanden ist.