Sojabohnenknöllchen nach Inokulation mit Rhizobien bei Aluminiumstress

Signatur: 03.01.013
Ursprüngliche Signatur: He-M-252-Rhizob
Bildnachweis: Charlotte Hecht-Buchholz

Bildinhalt

Sojabohnenpflanzen wurden mit Rhizobiumbakterien geimpft und ein Teil von ihnen Aluminiumstress ausgesetzt. Die beiden Aufnahmen zeigen Teile von Zellen aus Wurzelknöllchen der Sojabohne und zwar ohne Aluminiumbehandlung (oberes Bild), und nach Aluminiumbehandlung (21 Tage 5 µm Al; unteres Bild). Die Probenahme erfolgte 21 Tage nach der Inokulation. Im unteren Teil der beiden Aufnahmen befinden sich Ausschnitte der mit Bakterien infizierten Zellen. Die Bakteroide ind umgeben von der peribakteroiden Membran und somit vom Wirtscytoplasma abgegrenzt. Die Peribacteroidmembran samt eingeschlossener Bakteroide und dem dazwischen liegenden Raum wird als Symbiosom bezeichnet. Die Bakteroide enthalten zum Teil Polyhydroxibutyrat (PHBA), welches in Form weißer Flecken (= elektronentransparent) sichtbar ist. Im Wirtscytoplasma der infizierten Zellen sind Organellen wie z. B Peroxisomen (P) zu erkennen. Im oberen Teil der beiden Aufnahmen befinden sich Ausschnitte von nicht-infizierten Zellen. Diese, den infizierten Zellen benachbarten nicht-infizierten Zellen, gelten als wichtig für die Energieversorgung der Stickstofffixierung in den infizierten Zellen. Erkennbar sind Kern, Mitochondrien, Peroxisomen (P) ) und für die Kohlenhydratversorgung wichtige Amyloplasten (A) mit dunkel kontrastierter Stärke. Ein Einfluss der Aluminiumbehandlung (= Vergleich des oberen mit dem unteren Teilbild) auf die Ultrastruktur der Wurzelknöllchenzellen z. B. in Richtung vorzeitiger Seneszens der Bakteroide ist nicht zu erkennen. Aluminiumstress verminderte aber bei diesem Versuch drastisch die Zahl der Knöllchen.

Erläuterung

Aluminiumstress vermindert bei mit Rhizobium inokulierten Sojabohnenpflanzen die Zahl der Knöllchen, wahrscheinlich durch Störung der frühen Stadien der Wirtsinfektion ( Etablierung der Symbiose). Sind die Knöllchen erst einmal ausgebildet, schützt sie offenbar ihre Umhüllung (z. B. Korkschichten) vor dem Eindringen von Aluminium. Photomontage von zwei elektronenmikroskopischen Aufnahmen. M = 1 µm.