Funktions- und Strukturaenderungen im Photosyntheseapparat vergilbender Nadeln - keine Ergruenung nach Mg-Duengung : 12. Statuskolloquium des PEF

1996

S. 136-149

24 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200056549

12. Statuskolloquium des PEF am 12. und 13. Maerz 1996 im Forschungszentrum Karlsruhe : 12. Statuskolloquium des PEF ; Nr. 142, S. 136-149

Die seit 1993 am Standort Schoellkopf (Freudenstadt, Nordschwarzwald) untersuchte geschaedigte Fichte (Picea abies (L.) Karst.) wurde 1994 und 1995 mit Mg-Sulfat intensiv geduengt (pro Fruehjahr jeweils 2 x 1,6 kg auf 16 m2). Im Herbst 1995 durchgefuehrte Bodenanalysen zeigten, dass das zugefuehrte Mg nicht ausgeschwemmt wurde. Trotzdem blieb der Mg-Gehalt der Nadeln waehrend der Vegetationsperiode 1995 niedrig, und die Vergilbung ging nicht zurueck. Die 1993 und 1994 gewonnenen Ergebnisse zum Vergilbungsvorgang wurden erweitert: - Mit beginnender Vergilbung verliert der Antennenkomplex LHC II seine Stabilitaet, ein Befund, der in engem Zusammenhang mit dem Mechanismus des Vergilbungsvorgangs stehen duerfte. - Obwohl vergilbte Nadeln effektiv CO2 fixieren, ist der Photosyntheseapparat geschaedigt: Die Quantenausbeute des Elektronentransports durch Photosystem II ist erniedrigt. Das Verhaeltnis Fv/Fm der Chlorophyllfluoreszenz ist erniedrigt, und das zeitaufgeloeste Abklingen der Fluoreszenz sowie die stationaere Fluoreszenz bei 77K belegen einen verringerten Energietransfer zwischen Antennen und Reaktionszentren. Die photoinhibitorische Komponente der nicht-photochemischen Fluoreszenzloeschung ist erhoeht, waehrend sich die energieabhaengige Komponente nicht aendert. - Morphometrische Untersuchungen der Chloroplastenstruktur zeigen: Waehrend des Vergilbungsvorgangs werden Thylakoidmembranen abgebaut. Die Plastoglobuli sind gegenueber den Kontrollen nicht erhoeht. Bei fortgeschrittener Vergilbung ist die Staerkekornflaeche pro Chloroplastenquerschnitt gegenueber den Kontrollen erhoeht. Diese Befunde und die am gleichen Pflanzenmaterial gewonnenen Ergebnisse der Arbeitsgruppen GODDE (Proteine des Photosyntheseapparates) und EINIG (Kohlenhydratstoffwechsel) liefern detaillierte Einblicke in den Vergilbungsvorgang am Standort Schoellkopf. Welche Stressfaktoren das nun wohldefinierte Schadbild verursachen, ist in gezielten Belastungsexperimenten zu pruefen.