Die Funktion des Kaliums bei der Holzbildung : Eine anatomisch-physiologische Analyse anhand der Modellbaumart Populus tremula L. x Populus tremuloides Michx. : Dissertation, Technische Universität München, Fakultät für Forstwissenschaft

München

Technische Universität München

2003

125 S.

37 Abb., 5 Tab., zahlr. Lit. Ang.

Monographie

146051

Am Beispiel der Modellpflanze P. tremula x tremuloides wurde in der vorliegenden Arbeit eine anatomisch-physiologische Analyse zur Bedeutung von Kalium für die Holzbildung durchgeführt. Der zentrale Versuchsansatz bestand in der gezielten Beeinflussung des Kaliumhaushalts der Holzbildungszone von Versuchspflanzen durch Variation ihrer Kaliumernährung von 50 öM bis 10 mM Kalium. Es zeigte sich, dass die Holzstruktur, die Holzchemie und der Kaliumhaushalt wesentlich durch die vorgenommenen Variationen der Kaliumernährung beeinflusst werden. - Mit abnehmender Kaliumversorgung nahm die Anzahl der Gefäße deutlich ab, wobei jedoch die Gefäßdichte (Gefäßfläche / Xylemfläche) durch die Kaliumernährung kaum beeinflusst wurde. Dementsprechend nahm die Größe von Gefäßen bei abnehmender Kaliumversorgung zu. Während die Faserquerschnittsflächen keine Beeinflussung durch die Kaliumernährung zeigten, war ein deutlicher Anstieg der Faserlänge bei Pflanzen mit reduzierter Kaliumernährung zu beobachten. Mit abnehmender Kaliumversorgung verringerte sich zudem deutlich die Anzahl der cambialen Zellen und der Zellexpansionszone. - Elementanalysen ergaben eine zellspezifische Verteilung von Kalium in der Holzbildungszone, welche ebenfalls einer Beeinflussung durch die Kaliumernährung unterlag. Cambiale Zellen und die sich aus ihnen differenzierenden großlumigen Gefäße zeigten sehr hohe Kaliumwerte im Gegensatz zu den kleinlumigen Fasern, die während ihrer Differenzierung vergleichsweise niedrige Kaliumwerte aufwiesen. Dies deutet auf eine wesentliche Einbindung von Kalium in die Größen- und Formentwicklung der sich differenzierenden Xylemzellen hin.
- Unter Kaliummangelbedingungen konnte eine Akkumulation von Natrium im Cambium festgestellt werden, die einen K+ / Na+ -Ionenantagonismus anzeigt. Zudem konnte gezeigt werden, dass Natrium unter Kaliummangelbedingungen die Kaliumaufnahme fördert, was auf die Existenz eines hochaffinen K+ / Na+ Cotransportsystem hindeutet.