Cellular and molecular characterization of an embryonic cell line (BME26) from the tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus

The cellular and molecular characteristics of a cell line (BME26) derived from embryos of the cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus were studied. The cells contained glycogen inclusions, numerous mitochondria, and vesicles with heterogeneous electron densities dispersed throughout the cytoplasm. Vesicles contained lipids and sequestered palladium meso-porphyrin (Pd-mP) and rhodamine-hemoglobin, suggesting their involvement in the autophagic and endocytic pathways. The cells phagocytosed yeast and expressed genes encoding the antimicrobial peptides (microplusin and defensin). A cDNA library was made and 898 unique mRNA sequences were obtained. Among them, 556 sequences were not significantly similar to any sequence found in public databases. Annotation using Gene Ontology revealed transcripts related to several different functional classes. We identified transcripts involved in immune response such as ferritin, serine proteases, protease inhibitors,. antimicrobial peptides, heat shock protein, glutathione S-transferase, peroxidase, and NADPH oxidase. BME26 cells transfected with a plasmid carrying a red fluorescent protein reporter gene (DsRed2) transiently expressed DsRed2 for up to 5 weeks. We conclude that BME26 can be used to experimentally analyze diverse biological processes that occur in R. (B.) microplus such as the innate immune response to tick-borne pathogens. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Bone healing around titanium implants in two rat colitis models

Objective: Crohn's disease is a chronic inflammatory process that has recently been associated with a higher risk of early implant failure. Herein we provide information on the impact of colitis on peri-implant bone formation using preclinical models of chemically induced colitis. Methods: Colitis was induced by intrarectal instillation of 2,4,6-trinitro-benzene-sulfonic-acid (TNBS). Colitis was also induced by feeding rats dextran-sodium-sulfate (DSS) in drinking water. One week after disease induction, titanium miniscrews were inserted into the tibia. Four weeks after implantation, peri-implant bone volume per tissue volume (BV/TV) and bone-to-implant contacts (BIC) were determined by histomorphometric analysis. Results: Cortical histomorphometric parameters were similar in the control (n = 10), DSS (n = 10) and TNBS (n = 8) groups. Cortical BV/TV was 92.2 ± 3.7%, 92.0 ± 3.0% and 92.6 ± 2.7%. Cortical BIC was 81.3 ± 8.8%, 83.2 ± 8.4% and 84.0 ± 7.0%, respectively. No significant differences were observed when comparing the medullary BV/TV and BIC (19.5 ± 6.4%, 16.2 ± 5.6% and 15.4 ± 9.0%) and (48.8 ± 12.9%, 49.2 ± 6.2 and 41.9 ± 11.7%), respectively. Successful induction of colitis was confirmed by loss of body weight and colon morphology. Conclusions: The results suggest bone regeneration around implants is not impaired in chemically induced colitis models. Considering that Crohn's disease can affect any part of the gastrointestinal tract including the mouth, our model only partially reflects the clinical situation. © 2012 John Wiley & Sons A/S.

Building the sugarcane genome for biotechnology and identifying evolutionary trends

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Identification of sense and antisense transcripts regulated by drought in sugarcane

Sugarcane is an important sugar and energy crop that can be used efficiently for biofuels production. The development of sugarcane cultivars tolerant to drought could allow for the expansion of plantations to sub-prime regions. Knowledge on the mechanisms underlying drought responses and its relationship with carbon partition would greatly help to define routes to increase yield. In this work we studied sugarcane responses to drought using a custom designed oligonucleotide array with 21,901 different probes. The oligoarrays were designed to contain probes that detect transcription in both sense and antisense orientation. We validated the results obtained using quantitative real-time PCR (qPCR). A total of 987 genes were differentially expressed in at least one sample of sugarcane plants submitted to drought for 24, 72 and 120 h. Among them, 928 were sense transcripts and 59 were antisense transcripts. Genes related to Carbohydrate Metabolism, RNA Metabolism and Signal Transduction were selected for gene expression validation by qPCR that indicated a validation percentage of 90 %. From the probes presented on the array, 75 % of the sense probes and 11.9 % of the antisense probes have signal above background and can be classified as expressed sequences. Our custom sugarcane oligonucleotide array provides sensitivity and good coverage of sugarcane transcripts for the identification of a representative proportion of natural antisense transcripts (NATs) and sense-antisense transcript pairs (SATs). The antisense transcriptome showed, in most cases, co-expression with respective sense transcripts.

A Novel Stress-Induced Sugarcane Gene Confers Tolerance to Drought, Salt and Oxidative Stress in Transgenic Tobacco Plants

Background: Drought is a major abiotic stress that affects crop productivity worldwide. Sugarcane can withstand periods of water scarcity during the final stage of culm maturation, during which sucrose accumulation occurs. Meanwhile, prolonged periods of drought can cause severe plant losses. Methodology/Principal Findings: In a previous study, we evaluated the transcriptome of drought-stressed plants to better understand sugarcane responses to drought. Among the up-regulated genes was Scdr1 (sugarcane drought-responsive 1). The aim of the research reported here was to characterize this gene. Scdr1 encodes a putative protein containing 248 amino acids with a large number of proline (19%) and cysteine (13%) residues. Phylogenetic analysis showed that ScDR1is in a clade with homologs from other monocotyledonous plants, separate from those of dicotyledonous plants. The expression of Scdr1 in different varieties of sugarcane plants has not shown a clear association with drought tolerance. Conclusions/Significance: The overexpression of Scdr1 in transgenic tobacco plants increased their tolerance to drought, salinity and oxidative stress, as demonstrated by increased photosynthesis, water content, biomass, germination rate, chlorophyll content and reduced accumulation of ROS. Physiological parameters, such as transpiration rate (E), net photosynthesis (A), stomatal conductance (gs) and internal leaf CO2 concentration, were less affected by abiotic stresses in transgenic Scdr1 plants compared with wild-type plants. Overall, our results indicated that Scdr1 conferred tolerance to multiple abiotic stresses, highlighting the potential of this gene for biotechnological applications.

The SUCEST-FUN regulatory network database: Designing an energy grass

Modern sugarcane cultivars are complex hybrids resulting from crosses among several Saccharum species. Traditional breeding methods have been employed extensively in different countries over the past decades to develop varieties with increased sucrose yield and resistance to pests and diseases. Conventional variety improvement, however, may be limited by the narrow pool of suitable genes. Thus, molecular genetics is seen as a promising tool to assist in the process of developing improved varieties. The SUCEST-FUN Project (http://sucest-fun.org) aims to associate function with sugarcane genes using a variety of tools, in particular those that enable the study of the sugarcane transcriptome. An extensive analysis has been conducted to characterise, phenotypically, sugarcane genotypes with regard to their sucrose content, biomass and drought responses. Through the analysis of different cultivars, genes associated with sucrose content, yield, lignin and drought have been identified. Currently, tools are being developed to determine signalling and regulatory networks in grasses, and to sequence the sugarcane genome, as well as to identify sugarcane promoters. This is being implemented through the SUCEST-FUN (http://sucest-fun.org) and GRASSIUS databases (http://grassius.org), the cloning of sugarcane promoters, the identification of cis-regulatory elements (CRE) using Chromatin Immunoprecipitation-sequencing (ChIP-Seq) and the generation of a comprehensive Signal Transduction and Transcription gene catalogue (SUCAST Catalogue).

A 12-Month Phase 3 Study of Pasireotide in Cushing's Disease

BACKGROUND Cushing's disease is associated with high morbidity and mortality. Pasireotide, a potential therapy, has a unique, broad somatostatin-receptor-binding profile, with high binding affinity for somatostatin-receptor subtype 5. METHODS In this double-blind, phase 3 study, we randomly assigned 162 adults with Cushing's disease and a urinary free cortisol level of at least 1.5 times the upper limit of the normal range to receive subcutaneous pasireotide at a dose of 600 mu g (82 patients) or 900 mu g (80 patients) twice daily. Patients with urinary free cortisol not exceeding 2 times the upper limit of the normal range and not exceeding the baseline level at month 3 continued to receive their randomly assigned dose; all others received an additional 300 mu g twice daily. The primary end point was a urinary free cortisol level at or below the upper limit of the normal range at month 6 without an increased dose. Open-label treatment continued through month 12. RESULTS Twelve of the 82 patients in the 600-mu g group and 21 of the 80 patients in the 900-mu g group met the primary end point. The median urinary free cortisol level decreased by approximately 50% by month 2 and remained stable in both groups. A normal urinary free cortisol level was achieved more frequently in patients with baseline levels not exceeding 5 times the upper limit of the normal range than in patients with higher baseline levels. Serum and salivary cortisol and plasma corticotropin levels decreased, and clinical signs and symptoms of Cushing's disease diminished. Pasireotide was associated with hyperglycemia-related adverse events in 118 of 162 patients; other adverse events were similar to those associated with other somatostatin analogues. Despite declines in cortisol levels, blood glucose and glycated hemoglobin levels increased soon after treatment initiation and then stabilized; treatment with a glucose- lowering medication was initiated in 74 of 162 patients. CONCLUSIONS The significant decrease in cortisol levels in patients with Cushing's disease who received pasireotide supports its potential use as a targeted treatment for corticotropinsecreting pituitary adenomas. (Funded by Novartis Pharma; ClinicalTrials.gov number, NCT00434148.)

Distribution of major elements in Atlantic surface sediments (36 degrees N-49 degrees S): Imprint of terrigenous input and continental weathering

Numerous studies use major element concentrations measured on continental margin sediments to reconstruct terrestrial climate variations. The choice and interpretation of climate proxies however differ from site to site. Here we map the concentrations of major elements (Ca, Fe, Al, Si, Ti, K) in Atlantic surface sediments (36 degrees N-49 degrees S) to assess the factors influencing the geochemistry of Atlantic hemipelagic sediments and the potential of elemental ratios to reconstruct different terrestrial climate regimes. High concentrations of terrigenous elements and low Ca concentrations along the African and South American margins reflect the dominance of terrigenous input in these regions. Single element concentrations and elemental ratios including Ca (e. g., Fe/Ca) are too sensitive to dilution effects (enhanced biological productivity, carbonate dissolution) to allow reliable reconstructions of terrestrial climate. Other elemental ratios reflect the composition of terrigenous material and mirror the climatic conditions within the continental catchment areas. The Atlantic distribution of Ti/Al supports its use as a proxy for eolian versus fluvial input in regions of dust deposition that are not affected by the input of mafic rock material. The spatial distributions of Al/Si and Fe/K reflect the relative input of intensively weathered material from humid regions versus slightly weathered particles from drier areas. High biogenic opal input however influences the Al/Si ratio. Fe/K is sensitive to the input of mafic material and the topography of Andean river drainage basins. Both ratios are suitable to reconstruct African and South American climatic zones characterized by different intensities of chemical weathering in well-understood environmental settings.

Duplications of BHLHA9 are associated with ectrodactyly and tibia hemimelia inherited in non-Mendelian fashion

Background Split-hand/foot malformation (SHFM)-also known as ectrodactyly-is a congenital disorder characterised by severe malformations of the distal limbs affecting the central rays of hands and/or feet. A distinct entity termed SHFLD presents with SHFM and long bone deficiency. Mouse models suggest that a defect of the central apical ectodermal ridge leads to the phenotype. Although six different loci/mutations (SHFM1-6) have been associated with SHFM, the underlying cause in a large number of cases is still unresolved. Methods High resolution array comparative genomic hybridisation (CGH) was performed in patients with SHFLD to detect copy number changes. Candidate genes were further evaluated for expression and function during limb development by whole mount in situ hybridisation and morpholino knock-down experiments. Results Array CGH showed microduplications on chromosome 17p13.3, a locus previously associated with SHFLD. Detailed analysis of 17 families revealed that this copy number variation serves as a susceptibility factor for a highly variable phenotype with reduced penetrance, particularly in females. Compared to other known causes for SHFLD 17p duplications appear to be the most frequent cause of SHFLD. A similar to 11.8 kb minimal critical region was identified encompassing a single gene, BHLHA9, a putative basic loop helix transcription factor. Whole mount in situ hybridisation showed expression restricted to the limb bud mesenchyme underlying the apical ectodermal ridge in mouse and zebrafish embryos. Knock down of bhlha9 in zebrafish resulted in shortening of the pectoral fins. Conclusions Genomic duplications encompassing BHLHA9 are associated with SHFLD and non-Mendelian inheritance characterised by a high degree of non-penetrance with sex bias. Knock-down of bhlha9 in zebrafish causes severe reduction defects of the pectoral fin, indicating a role for this gene in limb development.

Regulation und Funktion von hunchback in Neuroblasten-Zellstammbäumen von Drosophila melanogaster

In Drosophila melanogaster wird das Nervensystem von neuralen Vorläuferzellen, den Neuroblasten (NB) gebildet. Diese teilen sich im Stammzellmodus und bringen bei jeder Teilung eine Ganglienmutterzelle (GMZ) hervor. GMZ teilen sich einmal und generieren zwei Zellen, die ein neuronales und/oder gliales Schicksal annehmen. Die Reihenfolge in der ein NB GMZ generiert, ist vermutlich ein zellautonomer Prozess, der an die transiente und sequenzielle Expression der Transkriptionsfaktoren Hunchback (Hb), Krüppel (Kr), Pdm, Castor (Cas) und Grainy head (Grh) gekoppelt ist. Hb ist der erste Faktor dieser Genkaskade. Damit der NB zur nächsten zeitlichen Identität übergehen kann, die in der Regel von Kr bestimmt wird, muss die Hb-Expression im NB beendet werden. Das Abschalten wird transkriptionell reguliert und ist von einer vorhergehenden Mitose abhängig. Im Gegensatz zum NB wird in der GMZ, die bei dieser Teilung entsteht, die Hb-Expression beibehalten. In der vorliegenden Arbeit wurde der Mitose-abhängige Mechanismus aufgeklärt, durch den eine selektive Abschaltung von hb im NB erfolgt, nicht aber in der GMZ. Der Transkriptionsfaktor Seven-up (Svp) beendet die hb-Expression im NB. svp wird vor der entscheidenden Zellteilung im NB transkribiert, aber kaum translatiert. Nach erfolgter Zellteilung wird Svp verstärkt translatiert und sowohl im NB als auch in der neu entstandenen GMZ exprimiert. Im NB führt die Svp-Funktion zur Abschaltung von Hb. In der ebenfalls Svp-positiven GMZ verhindert jedoch Prospero (Pros), das während der Teilung in diese Zelle segregiert ist, die Aktivität von Svp. Um zu überprüfen, ob Svp und Pros die Transkription von Hb entweder direkt oder indirekt regulieren, wurde eine Enhancerfragment-Analyse durchgeführt. Durch diese Unter-suchungen sollten relevante regulatorische Bereiche des hb-Gens identifiziert werden. Zusätzlich zu den bereits bekannten Regionen im 5´-Bereich von hb, konnten 3´ des transkribierten Bereiches weitere nervensystemspezifische Enhancerelemente gefunden werden. Neben der Spezifizierung von früh geborenen Nachkommen von NB hat Hb im Nervensystem die Funktion, den multipotenten Zustand junger NB aufrecht zu erhalten. Um den Beitrag einzelner Domänen des Hb-Proteins an diesen Aufgaben zu bestimmen, wurden verschiedene hb-Varianten, in denen spezifische Domänen deletiert bzw. mutiert waren, im NB7-1 überexprimiert und auf die Induktion von „frühem“ Schicksal getestet. In einem zweiten Ansatz wurden mutante hb-Allele analysiert. Es stellte sich heraus, dass der D-Box eine entscheidende Rolle bei der Spezifizierung von „frühem“ Schicksal zukommt. Die terminalen Zinkfinger sind vermutlich in die Aufrechterhaltung der Kompetenz von NB involviert. Eine Deletion der A-Box erhöht möglicherweise die Aktivität des Hb-Proteins.

Ein neues Lumineszenzverfahren zur quantitativen und räumlichen Darstellung von Produkten des Glukosestoffwechsels in Tumoren

Eine neue auf einer Pyruvat abhängigen Biolumineszenzreaktion basierende Methode zur quantitativen Bestimmung und räumlichen Darstellung von Pyruvat in Gefrierschnitten von Gewebeproben wurde entwickelt. Dabei wurden biochemische Reaktionen so verknüpft, dass sichtbares Licht proportional zum eingesetzten Pyruvatgehalt entstand. Eine hoch signifikante positive Korrelation beider Parameter ermöglichte eine Kalibrierung mit definierten Pyruvatgehalten und damit die Quantifizierung in unbekannten Proben. Die Nachweisgrenze lag bei 0,04 pmol Pyruvat mit einer Auflösung von 0,02 µmol/g. Das Biolumineszenzverfahren wurde mit Hilfe anderer Methoden validiert, wobei eine Wiederfindung mit einer konzentrationsabhängigen Abweichung von ≤ 15 % erzielt wurde. Ein wesentlicher Vorteil der neuen Methode gegenüber bisherigen Verfahren zum Pyruvatnachweis liegt in der Messwerterfassung definierter histologischer Gewebsareale. Dies wird durch computergesteuerte Überlagerung von Metabolitverteilungen mit Schnittbildern aus Strukturfärbungen und interaktiver, „optischer Mikrodissektion“ der Gewebeschnitte möglich. Ein weiterer Nutzen der Methode ist deren optionale Kombination mit der Biolumineszenztechnik für andere Stoffwechselprodukte. So ermöglicht eine exakte Superposition zweier Metabolitbilder von unmittelbar aufeinander folgenden Gewebeschnitten eine korrelative Kolokalisationsanalyse beider Metabolite. Das Ergebnis lässt sich zum einen in Form von „Pixel-zu-Pixel“-Korrelationen dokumentieren, zum anderen kann für jeden Bildpunkt ein Laktat/Pyruvat-Verhältnis als Maß für den Redoxzustand des Gewebes berechnet und dargestellt werden. Hieraus ergeben sich z.B. räumliche L/P-Verteilungen (L/P-Karten). Ein solches „Redoximaging“ durch Kartierung des L/P-Quotienten ist bislang mit keinem anderen Verfahren möglich. Während die Entwicklung des Pyruvatnachweises eine Kernaufgabe der vorliegenden Arbeit darstellte, bestand ein weiterer wesentlicher Teil in der praktischen Anwendung der neuen Methode im Bereich der experimentellen Tumorforschung. So ergaben Messungen an acht verschiedenen Linien von humanen HNSCC-Xenotransplantaten (n = 70 Tumoren) einen mittleren Pyruvatgehalt von 1,24 ± 0,20 µmol/g. In sechs Humanbiopsien derselben Tumorentität wurde ein durchschnittlicher Pyruvatgehalt von 0,41 ± 0,09 µmol/g gemessen. Bei den Xenotransplantaten konnte eine signifikante positive Korrelation zwischen der Summe aus Laktat und Pyruvat bzw. dem L/P Verhältnis und der Strahlensensibilität gefunden werden, wobei das L/P-Verhältnis ebenso wie die Summe aus Laktat und Pyruvat maßgeblich von Laktat bestimmt wurden. Der Zusammenhang der Metabolite mit der Strahlensensibilität lässt sich durch deren antioxidative Eigenschaften erklären. Da der Redoxzustand der Zelle kritisch bezüglich der Effizienz von ROS induzierenden Therapieansätzen, wie z.B. Bestrahlung oder bestimmter Chemotherapeutika sein kann, könnte die Bestimmung des L/P Verhältnisses als prognostischer Faktor prädiktive Aussagen über die Sensibilität gegenüber solchen Behandlungen erlauben.

Die Rolle CD4 + CD25 + regulatorischer T-Zellen in der Niedrigzonentoleranz gegenüber Kontaktallergenen

Die allergische Kontaktdermatitis ist eine der häufigsten Berufserkrankungen, die durch die Exposition mit hohen Mengen eines Kontaktallergens ausgelöst wird. In Mausmodellen sehen wir, dass mittels einer Niedrigzonentoleranz (NZT) die Bildung einer Kontaktsensibilisierung unterdrückt werden kann. Bei der NZT führt die epikutane Applikation von subimmunogenen Dosen zu einer systemischen Toleranzentwicklung, die durch CD8+ Suppressor-T-Zellen Hapten-spezifisch vermittelt wird. Für die Generierung dieser CD8+ Suppressor-T-Zellen sind IL-10-sezernierende CD4+ regulatorischen T-Zellen (Tregs) notwendig. Aufbauend auf diesen Ergebnissen sollte in dieser Arbeit überprüft werden, ob natürlichen Tregs (nTregs) bei der NZT eine Rolle spielen und die Funktion und Aufgaben dieser Zellen während der NZT untersucht werden. rnWir konnten keine erhöhte Anzahl von nTregs während der Niedrigzonentoleranz gegenüber Kontaktallergenen im Vergleich zur CHS charakterisieren. Weiterhin haben wir gezeigt, dass eine Reduktion der nTregs durch Depletion mittels anti-CD25-Anikörper oder durch Cyclophosphamid-Gabe die Entstehung der CD8+ Suppressor-T-Zellen der NZT unterdrückt und damit die Entwicklung der Toleranzreaktion verhindert wird. Ferner wurde beobachtet, dass eine epikutane NZT Hapten-spezifisch durch CD8+ T-Zellen übertragen werden kann, während CD4+CD25+ T-Zellen eine Hapten-unspezifische Wirkung zeigten.rn

Strukturen des menschlichen Miteinander - auf dem Weg zum Anderen : dialogische Ansätze vor dem Hintergrund von Robert Musils Roman ´Der Mann ohne Eigenschaften´

Diese Ausarbeitung zeigt Strukturen des menschlichen Miteinander im Rahmen einer systematisch-komparatistischen Annäherung ´auf dem Weg zum Anderen´ vor dem Hintergrund von Musils Roman ´Der Mann ohne Eigenschaften´ auf; sie verweist auf die Gefahren des zunehmend selbstzentrierten Identitätsdenkens, indem sie mit Blick auf den Anfang des 20. Jahrhunderts eine Auswahl philosophischer Denker aus dieser Zeit auf Grundlage einer poetischen Orientierung in ein Gespräch geführt, das damals in Wirklichkeit leider nicht stattgefunden hat: Ulrich, der Protagonist des Romans, übernimmt in dieser Ausarbeitung neben der poetisch-orientierenden Funktion die Rolle des Begleiters; er leitet den Leser durch die Arbeit und verbindet ´auf dem Weg zum Anderen´ philosophische Richtungen mit Musils Roman. Mit der Metapher vom ´Konflikt der beiden Bäume´, den Ulrich in sich bemerkt, beginnt der ´Weg zum Anderen´: Unter beiden Bäumen wird menschlichem Miteinander nachgespürt,indem phänomenologische Ansätze dargestellt, analysiert und komparatistisch betrachtet werden. Der ´Baum des harten Gewirrs´ steht für distanziertes Erkennen; Husserls Intentionalität und Intersubjektivität führen in ein ´Konzert einsamer Monaden´. Der ´Baum der Schatten und Träume´ - repräsentiert durch Klages - steht für verschmelzend mystisch-pathisches Erleben, das Menschen ebenfalls isoliert. Eine Verbindung der beiden Bäume erfolgt in der ´Begegnung zwischen den Bäumen´ im menschlichen Miteinander von Ulrich und seiner Schwester Agathe; hier gedeiht – um im Bild zu bleiben – der ´Baum des Lebens´ auf dem Boden der ´Notwendigkeit des Du für das Ich´. Dieser Baum wird vorgestellt hinsichtlich seiner Verwurzelung: Ansätze Feuerbachs, Diltheys und Plessners verweisen auf Gemeinschaftlichkeit, Geschichtlichkeit und Exzentrizität des Menschen. Daran schließt sich die Analyse der Struktur des Baumes an: Hier verweist Löwiths Ansatz auf die im Menschen angelegte ontologisch-konstitutionelle Zweideutigkeit. In der Krone des ´Lebensbaumes´ suchen die Dialogiker Buber, Rosenzweig und Rosenstock-Huessy nach Gleichursprünglichkeit in der ´Sphäre des Zwischen´ und beschreiten den Weg von der Menschwerdung in der ´Sphäre des Zwischen´ zu einer gelebten voraussetzungsvollen Mitmenschlichkeit im Horizont gesprochener Sprache. Komparatistische Betrachtungen offenbaren divergierende Tendenzen, die im Resümee verdichtet aufgezeigt werden: Unter philosophisch-inhaltlichem Aspekt wird dargestellt, warum Menschen ´unter beiden Bäumen´ in einsamer Beschränktheit und Endlichkeit verharren, während sie in ´Begegnung zwischen den Bäumen´ - im menschlichen Miteinander - Freiheit und Unendlichkeit erlangen: ´Haltung versus Eingebundenheit´ entscheidet über isoliertes oder gelingendes Leben. Unter philosophisch-kulturwissenschaftlichem Aspekt werden Spuren in Musils Roman ´Der Mann ohne Eigenschaften´ aufgedeckt, die vermuten lassen, Musil habe über seinen Roman Dialogisches Denken ´inkognito´ vermitteln wollen; die darin erweckte Sehnsucht nach menschlichem Miteinander gilt es, im Leben zu verantworten – zwischen Menschen, konkret und immer wieder...

Spatial and temporal flower presentation in Apiaceae-Apioideae

Alle Doldengewächse (Apiaceae), darunter die größte, weltweit verbreitete Unterfamilie der Apioideen, weisen in ihren Blütenständen sehr einheitliche Merkmale auf. Die ‚Doppeldolden´ werden aus kleinen, weißen oder gelben Blüten gebildet und von vielen unspezialisierten Insekten besucht. Der uniforme Eindruck, der damit erweckt wird, ist unter Umständen ein Grund, dass die zugrundeliegende Morphologie bislang wenig untersucht wurde. Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist es daher, die ‚verborgene Diversität´ im Blütenstandsbereich der Apiaceae -Apioideen mit dem Ziel darzustellen, den Einfluss der Architektur der Pflanzen auf die Art der Blütenpräsentation in Raum und Zeit und damit auf das Reproduktionssystem der Art zu ermitteln. Im ersten Kapitel zeigt der Vergleich von neun ausgewählten Arten, dass in den selbstfertilen und unspezifisch bestäubten Pflanzen durch Synchronisation und Rhythmik in der Präsentation von Blüten Fremdbefruchtung gefördert wird. Entweder durchlaufen die Pflanzen dabei nur eine getrennte männliche und weibliche Blühphase (Xanthoselinum alsaticum) oder der moduläre Bau der Pflanzen führt zu einer Folge männlicher und weiblicher Blühphasen (multizyklische Dichogamie). Die Diözie in Trinia glauca kann in diesem Zusammenhang als eine Trennung der Blühphasen auf verschiedengeschlechtliche Individuen gesehen werden. Für die andromonözischen Arten wird gezeigt, dass der Anteil funktional männlicher Blüten mit steigender Doldenordnung nicht einheitlich zu- oder abnimmt. Dadurch fungieren die Pflanzen zu verschiedenen Zeiten und mit unterschiedlicher Stärke eher als Pollenrezeptoren oder Pollendonatoren. Es wird deutlich, dass das ‚uniforme Muster‘ der Apioideen mit Dolden verschiedener Ordnungen, dichogamen Blüten und deren diversen Geschlechtsausbildungen ein komplexes Raum-Zeit-Gefüge zur Optimierung des Reproduktionssystems darstellt. Das zweite Kapitel stellt die Ergebnisse von Manipulationsexperimenten (Handbestäubung, Bestäuberabschirmung, Entfernen von Dolden niedriger Ordnung) an Chaerophyllum bulbosum dar, die zeigen, dass das Raum-Zeit-Gefüge in der Präsentation der Blüten der Art erlaubt, flexibel auf Umwelteinflüsse zu reagieren. Es stellt sich heraus, dass mechanische Beschädigungen kaum Einfluss auf den Andromonöziegrad und prozentualen Fruchtansatz der Individuen nehmen. Grundvoraussetzung der Reaktionsfähigkeit ist wiederum deren modulärer Bau. Dieser erlaubt es den Pflanzen, zusammen mit dem andromonöziebedingten Reservoir an - geschlechtlich flexiblen - männlichen Blüten, in den später angelegten Dolden fehlenden Fruchtansatz der Blüten früh blühender Dolden zu kompensieren. Im dritten Kapitel wird eine vergleichende Merkmalsanalyse an 255 Apioideen-Arten vorgelegt, die alle Verwandtschaftskreise, Wuchsformen und Verbreitungsgebiete der Gruppe repräsentieren. Ziel der Analyse war die Identifizierung von Merkmalssyndromen, die den Zusammenhang zwischen Architektur und Reproduktionssystem verdeutlichen sollten. Interessanterweise sind die einzigen Merkmale, die miteinander einhergehen, Protogynie und die graduelle Abnahme männlicher Blüten mit steigender Doldenordnung. Alle anderen Merkmale variieren unabhängig voneinander und erzeugen auf vielen verschiedenen Wegen immer wieder das gleiche Funktionsmuster, das als ‚breeding syndrome‘ der Apioideae gedeutet werden kann. Die Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Blütenstände der Apiaceen und darüber hinaus zu morphologischer Variation in ‚unspezialisierten‘ Reproduktionssystemen. Offensichtlich liegt in den Apioideen der Selektionsdruck auf der Aufrechterhaltung der generalisistischen Bestäubung und überprägt alle morphologisch-phylogenetischen Merkmalsvarianten.