Einfluss von Silizium auf Austauschereigenschaften des Apoplasten und Bindungszustand von Nährstoffen in Blättern:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Beuren ; Stuttgart
Grauer
2001
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| Beschreibung: | Zugl.: Hohenheim, Univ., Diss., 2001 |
| Beschreibung: | 122 S. Ill., graph. Darst. : 21 cm |
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| adam_text | Titel: Einfluss von Silizium auf Austauschereigenschaften des Apoplasten und Bindungszustand von Nährstoff
Autor: Rogalla, Heike
Jahr: 2001
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung....................................................................................................................1
1.1. Vorkommen von Silizium......................................................................................1
1.2. Si in der Pflanze....................................................................................................1
1.3. Wirkung von Si auf das Pflanzenwachstum..........................................................4
1.3.1. Physikalische Veränderungen.......................................................................5
1.3.2. Physiologische Veränderungen.....................................................................6
1.3.3. Verbesserte Vitalität......................................................................................8
1.3.4. Si-Düngung....................................................................................................9
1.4. Ziel der Arbeit........................................................................................................9
2. Material und Methoden............................................................................................12
2.1. Allgemeines........................................................................................................12
2.1.1. Arbeiten mit variiertem Silizium-Angebot.....................................................12
2.1.2. Chemikalien.................................................................................................12
2.1.3. Geräte..........................................................................................................12
2.2. Pflanzenanzucht.................................................................................................13
2.2.1. Pflanzenmaterial..........................................................................................13
2.2.2. Klimakammer-Bedingungen........................................................................13
2.2.3. Pflanzenanzucht und Nährlösungen............................................................13
2.2.3.1. Standard-Anzucht.................................................................................13
2.2.3.1.a Pflanzenanzucht.............................................................................13
2.2.3.1.b Zusammensetzung der Standard-Nährlösungen...........................14
2.2.3.2. Anzucht für die Versuche zum Einfluss von Si auf den P-induzierten
Zn-Mangei............................................................................................14
2.2.3.3. Zn^-Aufnahmeversuch.........................................................................15
2.2.3.4. Anzucht für die Versuche zum Einfluss von Si auf Mn-Toxizität.........15
2.2.3.5. Anzucht für die Versuche zum Einfluss von Si auf Mn-Mangei............15
2.2.3.6. Anzucht für den Versuch zur Si/B-Interaktion......................................16
2.2.3.7. Anzucht für die Untersuchungen zur Resistenz gegenüber
Pathogenen..........................................................................................16
2.3. Mineralstoffanalysen...........................................................................................16
2.3.1. Si-Bestimmung............................................................................................16
2.3.1.1. Aufschluss des Pflanzenmaterials zur Si-Bestimmung........................16
2.3.1.2. Si-Bestimmung an der AAS und photometrische Si-Bestimmung.......17
2.3.2. Bestimmung von verschiedenen Kationen und von Phosphat....................17
2.3.2.1. Aufschluss des PRanzenmateriate zur Kationen-und
Phosphatbestimmung...........................................................................17
2.3.2.2. Kationen- und Phosphatoesämmung...................................................18
2.3.3. Aufschluss des Pflanzenmateriate zur B-Bestimmung................................18
2.3.4. Bestimmung wasserlöslicher Zn-Gehalte....................................................18
2.4. Enzymtests und Proteinbestimmung..................................................................19
2.4.1. Bestimmung der Malat-Dehydrogenase (MDH)...........................................19
2.4.2. Peroxidase-Aktivität.....................................................................................19
2.4.3. Proteinbestimmung......................................................................................19
2.5. Kompartimentierungsversuche...........................................................................19
2.5.1. Isolierung und Aufschluss von Zellwänden..................................................19
2.5.2. Gewinnung von interzellulärer Waschflüssigkeit (IWF)...............................21
2.5.3. Gewinnung von Press-Saft..........................................................................26
2.5.4. Gewinnung von Gesamtblatt-Homogenat....................................................26
2.5.5. Gewinnung von Xylemexsudaten................................................................26
2.5.6. Untersuchungen zur Kompartimentierung von Mn......................................26
2.5.7. Untersuchungen zur Kompartimentierung von B.........................................26
2.6. Austauschereigenschaften von isolierten Zellwänden........................................27
2.6.1. Bestimmung der Kationenaustauscher-Kapazität (KAK).............................27
2.6.2. Bestimmung der Mn-Austauschfähigkeit von isolierten Zellwänden............27
2.7. Bestimmung der Blattreflexion............................................................................27
2.8. Messung der Chlorophyllfluoreszenz..................................................................29
2.8.1. Theoretischer Hintergrund...........................................................................29
2.8.2. Berechnung und Bedeutung der einzelnen Messgrößen............................30
2.8.3. Messung und technische Daten..................................................................31
2.9. Statistische Auswertung......................................................................................31
3. Einfluss von Silizium auf Aufnahme und Verteilung verschiedener
Mineralstoffe.............................................................................................................32
3.1. Einleitung............................................................................................................32
3.2. Material und Methoden......................................................................................33
3.3. Aufnahme und Verteilung von Si.......................................................................33
3.3.1. Si-Aufnahme bei verschiedenen Pflanzenarten.........................................33
3.3.2. Si-Aufnahme bei erhöhter Transpiration.....................................................35
3.3.3. Verteilung von Silizium...............................................................................36
3.4. Einfluss von Si auf verschiedene Wachstumsparameter....................................37
3.5. Einfluss von Silizium auf Mineralstoffgehalte......................................................39
3.5.1. Mineralstoffgehalte im Blatt........................................................................39
3.5.2. Mineralstoffkonzentrationen im Xyiemexsudat............................................40
3.6. Einfluss von Si auf Bindungsfonmen von Mineralstoffen.....................................41
3.6.1. Mineralstoffkonzentrationen in der IWF.......................................................41
3.6.2. Einfluss von Si auf Austauschereigenschaften von Zellwänden.................42
3.7. Diskussion..........................................................................................................43
4. Einfluss von Si auf den P-induzierten Zn-Mangel und auf die Lichttoleranz
von Gurke.................................................................................................................48
4.1. Einleitung............................................................................................................48
4.2. Material und Methoden.......................................................................................49
4.3. Einfluss von Si auf den P-induzierten Zn-Mangel..............................................49
4.3.1. Symptome und Wachstum..........................................................................49
4.3.2. Mineralstoffgehalte......................................................................................50
4.3.3. Zn-Aufnahme und Verlagerung...................................................................53
4.3.4. Anteil an wasserlöslichem Zn......................................................................54
4.4. Einfluss von Si auf die Lichttoleranz von Gurkenblättem mit
unterschiedlichem Zn-Versorgungsgrad.............................................................54
4.4.1. Reflexion......................................................................................................54
4.4.2. Chlorophyllfluoreszenz................................................................................56
4.5. Diskussion...........................................................................................................59
5. Silizium und Mangan...............................................................................................63
5.1. Einleitung............................................................................................................63
5.2. Material und Methoden.......................................................................................64
5.3. Einfluss von Si auf das Wachstum von Gurken bei variiertem Mn-Angebot.......65
5.3.1. Einfluss von Si auf das Wachstum von Gurken bei hohem Mn-Angebot... .65
5.3.2. Einfluss von Si auf das Wachstum von Gurke bei niedrigem Mn Angebot..66
5.3.3. Einfluss von Si auf Blatt-Frischgewicht, -Trockengewicht und
Wassergehalt...............................................................................................67
5.4. Einfluss von Si auf Mn-Gehalte..........................................................................68
5.4.1. Mn-Konzentrationen im Xylemexsudat........................................................68
5.4.2. Mn-Konzentrationen und -Gehatte der Blätter.............................................69
5.4.3. Mn-Konzentrationen in der IWF...................................................................70
5.5. Mechanismen der erhöhten Mn-Toleranz durch Si-Ernährung...........................72
5.5.1. Mn-Konzentrationen in der IWF bei verschiedenen Zeitpunkten der
Si-Gabe.......................................................................................................72
5.5.2. Mn-Konzentrationen in der IWF bei abgestuftem Si-Angebot.....................73
5.5.3. Einfluss von Si auf die Mn-Austauschereigenschaften von Zellwänden......74
5.5.3.1. Nach kurzzeitiger Beladung von isolierten Zeltwänden mit Mn............74
5.5.3.2. Nach Anzucht unter Mn-Überschuss-Bedingungen.............................75
5.5.4. Einfluss von Si auf die Mn-Konzentrationen im Press-Saft.........................76
5.5.5. Einfluss von Si auf die Kompartimentierung von Mn...................................77
5.6. Diskussion...........................................................................................................78
6. Interaktionen von Silizium mit Bor........................................................................82
6.1. Einleitung............................................................................................................82
6.2. Material und Methoden.......................................................................................83
6.3. Ergebnisse..........................................................................................................83
6.3.1. Einfluss von Si auf das Wachstum von Gurkenpflanzen bei variiertem
B-Angebot....................................................................................................83
6.3.2. Einfluss von Si auf Verlagerung und Gehalte von B....................................85
6.3.2.1. Einfluss von Si auf die B-Aufnahme und den B-Transport in den
Spross..................................................................................................85
6.3.2.2. Einfluss von Si auf B-Gehalte...............................................................86
6.3.3. Einfluss von Si auf die B-Kompartimentierung............................................86
6.4. Einfluss von Bor auf die Si-Gehalte im Blatt.......................................................88
6.5. Diskussion...........................................................................................................89
7. Einfluss von Silizium auf Pathogenbefall..............................................................93
7.1. Einleitung............................................................................................................93
7.2. Material und Methoden.......................................................................................95
7.3. Einfluss von Si auf den Pathogenbefall..............................................................95
7.3.1. Einfluss von Si auf den Befall von Gurke mit Sphaerotheca fuliginea.........95
7.3.2. Einfluss von Si auf den Befall von Gurke mit Pseudopemnospora
cubensis und Colletotrichum tagenarium.....................................................95
7.3.3. Einfluss der Si-Ernährung auf Proteingehalte und Peroxidase-Aktivität......96
7.4. Diskussion...........................................................................................................97
8. Abschließende Diskussion....................................................................................100
9. Ausblick..................................................................................................................103
10. Zusammenfassung..............................................................................................108
11. Anhang: Farbabbildungen...................................................................................111
12. Literaturverzeichnis.............................................................................................112
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