Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 23

Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 23: 241 (2011)
Einfluss einer Mg-Blattdüngung auf die Mg-Ionenkonzentration
in Apoplast und Cytosol von Ackerbohnenblättern
Christina Neuhaus, Christoph-Martin Geilfus und Karl H. Mühling
Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Christian-Albrechts-Universität Kiel. E-Mail:
cneuhaus@plantnutrition.uni-kiel.de
Einleitung
Mg ist ein wichtiger Makronährstoff und erfüllt in der Pflanze vielfältige Funktionen.
Es ist Bestandteil des Chlorophyllmoleküls und von Bedeutung für die Funktionalität
verschiedener Enzyme wie beispielsweise der Glutathion-Synthase, der RuBP-
Carboxylase, der Fructose-1,6-bisphosphatase, der Glutaminsynthetase oder der
PEP-Carboxylase. Zudem ist Magnesium ein wichtiger Faktor für die Proteinsynthese
(Marschner 1995). Allerdings gibt es nur wenige Angaben über die Konzentration von
Mg im Apoplasten und Cytosol von Blättern.
Material und Methoden
Die Studie soll an hydroponisch angezogenen Ackerbohnen (Vicia faba L.) durchgeführt
werden. Die Kontrolle wird mit 0,5 mM MgSO4 über die Wurzel versorgt. Die
vier weiteren Varianten wachsen in 0,015 mM Mg Lösung und werden an drei Terminen
mit Lösungen der Mg-Konzentrationen 0 mM, 50 mM und 200 mM gespritzt.
Ergebnisse und Diskussion
Durch die Gewinnung von apoplastischer Waschflüssigkeit konnte kürzlich (Wendler,
unveröffentlicht) gezeigt werden, dass durch eine Mg-Blattdüngung eine signifikante
Steigerung der Mg-Konzentration sowohl im Apoplasten als auch im Symplasten
erreicht wird. Im Apoplasten wirkt sich die Blattdüngung im besonderen Maße auf
das gebundene Mg aus, das signifikant ansteigt, während das wasserlösliche Mg
nicht signifikant beeinflusst wird. Eine Untersuchung der räumlichen Verteilung der
apoplastischen Mg-Konzentrationen steht allerdings noch aus. Hierzu bietet sich die
räumlich hochauflösende ratiometrische Fluoreszenzmikroskopie an. Durch die
räumliche Zuordnung des Effektes der Mg-Blattdüngung auf einen bestimmten Teil
des Blattes ist es möglich, einen Effekt der Mg-Blattapplikation auf die bei Mg-Mangel
ausgebildeten Interkostalchlorosen zu untersuchen.
Die ratiometrisch ermittelten Mg-Konzentrationen werden zusätzlich ionenchromatographisch
verifiziert. Hierzu wird mittels der Infiltrations-Zentrifugations-
Methode (Lohaus et al. 2001) Mg aus dem Apoplasten extrahiert.
Literatur
Lohaus, G., K. Pennewiss, B. Sattelmacher, M. Hussmann, K.H. Mühling 2001: Is the infiltrationcentrifugation
technique appropriate for the isolation of apoplastic fluid? A critical evaluation with
different plant species. Physiologia Plantarum 111:457-465.
Marschner, H. (ed.) 1995: Mineral nutrition of higher plants. London, Academic Press.
Wendler, N. 2010: Lokalisation von Magnesium in Blättern der Ackerbohne (Vicia faba L.) nach einer
Blattdüngung. Bachelor-Thesis, Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde der Universität Kiel.