Übung Physiologie der
Pflanzenernährung: Abbildungen
Versuch zur Transpiration
DC-Chromatographie
Auftrennung der
Farbstoffe in der Trennkammer: A
Einstellen der Kieselfolie mit der aufgetragenen Pigmentmischung in die
Trennkammer mit dem Laufmittel. B Kieselfolie in der Kammer nach
bereits erfolgter Auftrennung. C Kieselfolie mit Farbstoff-Banden.
Saugkraft von
Kartoffel-Parenchym: „Feuchte Kammer“
HILL-Reagenz Dichlorphenolindophenol
(DCPIP) kann Elektronen nach dem Photosystem II aufnehmen. Dabei wird
das Reagenz entfärbt.
DCPIP
HiLL-Versuch
Hill-Reaktion:
A Zellaufschluss durch Mörsern, B Abfiltrieren über Nylontuch, C Kochen
der Thylakoidsuspension im Wasserbad.
immer
wenn man mit Zellen arbeitet (so wie hier), alles kühlen!
Nach dem Sieben wird das Filtrat zentrifugiert Im Niederschlag finden
sich die Chloroplasten
Messung der Extinktion: A Spektralphotometer, B Eppis mit den Ansätzen
in der Zentrifuge.
AUXIN-Versuch
mit Koleoptilen:
Die
Anzuchtschale Die Keimlinge
Messung nach 5 Std.
KJELDAHL N2
DER
NÄHRSTOFF-MANGEL-VERSUCH
Nährlösungskultur
im Gewächshaus: A Beginn der Hydrokultur, kurz nach dem Versetzen in
die Kulturgefäße, B 6 Wochen nach Versuchsbeginn.
N-Mangel Mais
(links voll-ernährt, rechts Mangel)
N-Mangel
bei Spinat:
Ebenfalls Aufhellungen und Notblüte => Pflanze versucht sich mit
ihren letzten Reserven noch fortzupflanzen und so das Weiterbestehen zu
sichern.
N-Mangel
bei Spinat
Phosphor-Mangel
Mais:
Phosphor-Mangel
Mais
K-Mangel:
Kalium wird zum Aufrechterhalten des Turgordruckes benötigt.
Blattränder sind daher als erstes betroffen und werden nekros, da
aufgrund des geringen Turgordrucks, ähnlich wie bei Trockenstress, da
Wasser leichter bzw. schneller verdunsten kann.
3 x K-Mangel
bei Mais
Magnesium-Mangel:
Mg-Mangel bei Mais: Mg-Typisch: Perlschnur-artige Aufhellungen,
Chlorosen Æ
nekrotisch Perlschnurartig angeordnete Läsionen und Chlorosen Magnesium
hat eine wichtige Funktion als Bestandteil des Chlorophylls. Mg-Mangel
führt zu lokalem Zelltod, was man auch Apotose nennt. Chlorosen
entstehen, wenn in der Zelle Chlorophyll abgebaut wird.
Mg-Mangel
Die
Mg-Mangelpflanzen (Bild oben) zeigen beim Mais perlschnurartige
Läsionen
Ca-Mangel
Hierbei kam es zum Absterben des Apikalmeristems, da das Ca eine sehr
wesentliche Bedeutung für das Wachstum der meristematischen Gewebe hat.
Im Vergleich zur Zellteilung erfordert die Zellstreckung etwa eine
100fach höhere Ca-Konzentration. Es ist daher kein Zufall, daß
Ca-Mangel die Ausbildung von Wurzelhaaren verhindert bzw. zu Nekrosen
in der meristematischen Zone der Wurzeln und Blätter ( = unteres
Blattdrittel ) führt. Außerdem spielt das Ca eine wichtige Rolle bei
der Stabilisierung der Zellwände.
<> 2 x Ca-Mangel
Mais (Bild oben) ><>
S-Mangel
Aufhellungen
von innen her, d.h. von der Blattbasis. Der S ist ein wichtiges Bau-
und Strukturelement der Pflanze. Viele Enzyme und Coenzyme enthalten
Schwefel in Form funktioneller SH-Gruppen, die für den Ablauf der
Enzymkatalyse unbedingt notwenig sind. S-Mangelsymptome sind den
N-Mangelerscheinungen sehr ähnlich, zum Unterschied zu diesen treten
sie aber an den jüngeren Blättern zuerst auf, in Form von Chlorosen (
hellgrün, hellgelb, teils auch rötlich ) mit fortschreitender Hemmung
des Sproßwachstums. Da das Chlorophyll keinen Schwefel enthält, muß die
S-Mangelchlorose offenbar indirekt, d.h. über eine Beeinträchtigung der
Proteinsynthese, durch Mangel an S-haltigen Aminosäuren, ursächlich
bedingt sein.
>
S-Mangel
bei Spinat (Bild
oben)
Mn-Mangel:
Symptome
vorwiegend lokalisiert , auf jüngeren und mittleren Blättern Dörfleckenkrankheit.:
Mn Mangel (Bild oben)
Cu-Mangel:
<> Cu-Mangel (Bild oben):
Weissspitzigkeit >
Zink Mangel:
typisches Zinkmangelsymptom ist ein gestauchter Wuchs (Zwergwuchs), da
Zink wichtig für die Zellteilung ist. Bei Zinkmangel sinkt der
Chlorophyllgehalt der Pflanzen ab, wodurch Chlorrosen bis zur
Weißfärbung des Blattes eintreten können. Die Löslichkeit von Zink geht
mit steigendem pH-Wert und bei sehr hohen Phosphatgehalten im Boden
zurück. Zinkmangel kann daher auf neutralen bis alkalischen,
carbonatreichen Böden, oder nach einer Kalkung auftreten.
2
x Zink-Mangel (Bild oben)
Fe-Mangel:
Die unteren, d.h. die älteren Blätter sind besser versorgt, was für die
geringe Beweglichkeit des Eisens in der Pflanze spricht. Eisen wird
bevorzugt in der zweiwertigen Form aufgenommen, und muss daher vor der
Aufnahme reduziert werden => Die Frage einer ausreichenden
Versorgung hängt daher sehr wesentlich ab von der Fähigkeit der
Pflanzenwurzel, Eisen zu reduzieren. Die Verlagerung in der Pflanze
erfolgt dann als Fe3+-Citrat, da aber für den pflanzlichen Stoffwechsel
allein Fe2+ physiologisch relevant ist, muss Fe3+ wieder vom Komplex
abgespalten und in den Blättern erneut reduziert werden. Dieser Vorgang
ist lichtabhängig ( 420nm ). Hinsichtlich Aufnahme und Transport
konkurriert Fe2+ mit anderen 2-wertigen Metallen, vor allem Ca2+.
Fe-Mangel wird daher durch ein hohes Ca-Angebot noch verschärft.
<> Fe-Mangel bei Mais (Bild oben) >
Bor-Mangel:
Der
Transport ist an den Transpirationsstrom des Xylems gebunden, daher
gibt es keine sekundären Umlagerungen und die Mangelsymptome sind auf
die jüngeren Pflanzenteile konzentriert. Borsäure bildet stabile Mono-
und Diester mit cis-Diolen (versch. Zucker und ihre Derivate). Die
Phosphogluconsäure bildet einen stabilen Boratkomplex der in weiterer
Folge die Bildung von Cellulose
und Pektine regelt. Ein anderer Weg führt zur Bildung von Lignin.
Beides führt zu einer Stabilisierung der Zellwände. Wichtig ist weiters
die Beteiligung an der Uracil-Bildung
(RNA-Bestandteil) wodurch bei Mangel der Sprossvegetationspukt
abstirbt. An den Blättern bilden sich oft Chlorosen
aus, bei Beta- und Kohlrüben kommt es zur Herz-
und Trockenfäule.
Bor – Toxizität (streifenförmige
Nekrosen Am Blattrand)
<> Bor – Toxizität ((Bild oben) streifenförmige
Nekrosen am Blattrand
>
Optional: AUXIN-Versuch im
Gewächshaus:
mit IES befüllte Auxin-Eppendorf –Hütchen werden auf die dekaptierten
Feuerbohnen-pflanzen aufgesteckt:
GEWEBEKULTUR:
Protoplasten-Regeneration
auf
Netzen
Protoplasten-Isolation:
Cellulase- und Pektinase-Verdau
Proto-Filtration,
-Protoplasten-Iso Protoplasten
Isolierter
Protoplast
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