Eisenmangel bewirkt erhöhte Protonenabgabe und Proteoidwurzeln bei Sonnenblume, jedoch nicht bei Mais

Signatur: 01.11.075
Ursprüngliche Signatur: Hh-11.06
Bildnachweis: Volker Römheld

Bildinhalt

Die Wurzeln von Sonnenblume (Strategie I-Pflanze; obere Bildhälfte) und Mais (Strategie II-Pflanze; untere Bildhälfte) wurden in warme und dadurch flüssige Agar-Agar-Lösung, die bald darauf erstarrte, eingebettet. Die Wurzeln stammten von ausreichend mit Eisen versorgten Pflanzen (+ Fe; linke Bildhälfte) und Fe-Mangelpflanzen ( -Fe; rechte Bildhälfte). Zur Sichtbarmachung der Protonenabscheidung der Wurzel enthielt die Agar-Agar-Lösung den pH-Indikator Bromkresolrot, der pH-Erniedrigung durch Gelbfärbung anzeigt (siehe: Bild 534). Es ist ersichtlich, dass bei Eisenmangel die Wurzeln (hauptsächlich die Proteoidwurzeln) der Sonnenblume in starkem Maße Protonen abscheiden (Gelbverfärbung; oben, rechts), während die Wurzeln von Mais bei Eisenmangel keine Protonen ausscheiden (keine Gelbfärbung; unten rechts). Bei ausreichender Eisenversorgung erfolgte jeweils keine oder nur eine sehr geringe Protonenabscheidung (linke Bildhälfte).

Erläuterung

Als Strategie I-Pflanze reagiert die Sonnenblume auf Eisenmangel mit erhöhter Protonenabscheidung in den Wurzelapoplasten und in die Rhizosphäre. Demgegenüber reagiert der Mais als Strategie-II-Pflanze auf Eisenmangel nicht mit erhöhter Protonenabscheidung, sondern mit erhöhter Abscheidung von Phytosiderophoren (Hochleistungs-Chelatoren; im Bild nicht sichtbar). Proteoidwurzeln treten nur bei Strategie-I-Pflanzen (hier: Sonnenblume) auf, nicht jedoch bei Strategie-II-Pflanzen (hier: Mais).