Farblicht und Plastidendifferenzierung in Zellkulturen von Nicotiana tabacum var. ?Samsun?

Abstract

Im Dunkeln angezogene Zellkulturen von Nicotiana tabacum var. “Samsun” enthalten zahlreiche kleine Plastiden mit Stärkekörnern. In den Plastiden sind keine Pigmente nach weisbar. Im Stroma der Plastiden sind nur wenige isolierte Thylakoide und einige Tubuli und Vesikel zu erkennen. Prolamellarkörper, die für die Plastiden im Dunkeln angezogener Blätter charakteristisch sind, wurden nicht beobachtet. Im Licht ergrünen die Kulturen, und gleichzeitig wandeln sich die Plastiden in photosynthetisch aktive Chloroplasten um, die kleine Granastapel aus 4–8 Thylakoiden enthalten. Diese Umwandlung wird — im Gegensatz zur Chloroplastenentwicklung in Blättern — nur durch den blauen Anteil des sichtbaren Lichtes induziert. Dark grown cells in cultures of Nicotiana tabacum var. “Samsun” contain numerous small plastids with starch granules and without any detectable traces of pigments. The submicroscopic structure of these plastids consists of only a few isolated thylacoids, some vesiculi, and tubuli. Prolamellar bodies, characteristic of plastids in dark grown leaves, were not observed. In light the cells start to synthesize chlorophyll and the plastids are transformed into photosynthetic active chloroplasts which possess grana composed of stacks of 4–8 lamellae. It has been shown that this transformation is — in contrast to the development of the chloroplasts in leaves — caused only by the blue region of the visible light.