Abhängigkeit des Wurzelwachstums vom Lichtregime des Sprosses ...
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40 Material und Methoden<br />
2.7 Photosynthesemessungen<br />
Um zu überprüfen, ob zeitliche Korrelationen zwischen dem Wurzelwachstum und der<br />
Photosyntheserate nach kurzfristigen Lichtänderungen auftreten, wurde die Chlorophylla-Fluoreszenz<br />
einzelner Blätter gemessen. Dazu wurden die Pflanzen so angesetzt, dass<br />
der Spross außerhalb der Petrischale wuchs.<br />
Die Chlorophyll-a-Fluoreszenz wurde mit einem Puls-Amplituden-modulierten Fluorometer<br />
(Imaging-PAM Chlorophyll Fluorometer, Fa. Walz, Effeltrich) gemessen. Ein LED-Ring-<br />
Array lieferte blaues Messlicht, aktinisches Licht und Sättigungspulse. Das Fluorometer<br />
war mit einer CCD-Kamera (AVT-D1, Fa. Walz, Effeltrich) und einem 12 mm Objektiv (Fa.<br />
Cosmicar/Pentax, Hamburg) ausgestattet.<br />
Nachdem die Pflanzen ungefähr eine Stunde dunkel adaptiert worden waren, konnte die<br />
minimale (F0) und die maximale (Fm) Fluoreszenz gemessen und daraus die potentielle<br />
(maximale) Quanteneffizienz <strong>des</strong> Photosystems II (Fv/Fm = (Fm - F0)/Fm) bestimmt<br />
werden. Anschließend wurde das aktinische Licht auf 60 µmol m -2 s -1 bzw. 300 µmol m -2 s -<br />
1<br />
eingestellt und die maximale Fluoreszenz (Fm’) und die Grundfluoreszenz (F) <strong>des</strong> Lichtadaptierten<br />
Blattes ermittelt. Aus diesen Messungen konnte die effektive<br />
Quanteneffizienz mit ∆F/Fm’ = (Fm’ - F)/Fm’ und die Elektronentransportrate (ETR) <strong>des</strong><br />
Photosystems II - unter der Annahme der Gleichverteilung der Elektronen zwischen<br />
Photosystem I und II (Faktor 0,5) - berechnet werden:<br />
ETR = ∆F<br />
⋅0,<br />
5⋅<br />
PPFD ⋅0,<br />
84<br />
Fm´<br />
Der so genannte Reflektionsfaktor (0,84) hängt von den Oberflächeneigenschaften <strong>des</strong><br />
Blattes ab und trägt der Tatsache Rechnung, dass nur ein Teil <strong>des</strong> einfallenden Lichtes<br />
(PPFD) durch die Photosysteme absorbiert wird (Ehleringer 1981, Genty et al. 1989). Die<br />
nicht-photochemische Energielöschung (NPQ) gibt die Summe aller nichtphotochemischen,<br />
Energie verbrauchenden Mechanismen, wie beispielsweise im<br />
Xanthophyll-Zyklus, wieder und wurde nach Maxwell und Johnson (2000),<br />
folgendermaßen bestimmt:<br />
Fm<br />
− Fm´<br />
NPQ =<br />
Fm´
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