Eisen(II) in der Rhizosphäre von Proteoidwurzeln bei Weißer Lupine infolge von Phosphormangel

Signatur: 02.03.011
Ursprüngliche Signatur: Hh-23.13
Bildnachweis: Volker Römheld

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Weiße Lupine wurde in einem Schaukasten mit Phosphormangelboden, dem Agar-Agar und das Reagens Bathophenanthrolindisulfonsäure (BPDS) zugesetzt wurde, kultiviert. BPDS bildet mit Eisen(II) eine intensiv rot gefärbte Komplexverbindung. Wie ersichtlich, bildeten sich an einzelnen Stellen der Wurzel Wurzelbüschel, sogenannte Proteoidwurzeln, deren Umgebung intensiv rot gefärbt ist.

Erläuterung

Die Proteoidwurzeln scheiden neben organischen Säuren (vorzugsweise Citrat) vor allem Protonen ab. Dadurch wird die Reduktion von Eisen(III) zu Eisen(II) in der Rhizosphäre der Proteoidwurzeln verstärkt. Die gebildeten Eisen(II)-Ionen bilden mit BPDS eine rote Komplexverbindung. Die Bildung der Proteoidwurzeln verbessert die Versorgung der Pflanze mit Phosphor, Eisen, Mangan und Zink und bringt ökologische Vorteile. In gut gepufferten Böden kann eine pH-Absenkung nur bei hoher Flußdichte von Protonen und organischen Säuren erreicht werden, was in der Sphäre der Proteoidwurzeln der Fall ist. Außerdem ist an den Orten mit niedrigem pH-Wert das Wachstum der Mikroorganismen inhibiert, was die mikrobielle Zerstörung der Exsudate vermindert.