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Einfluß von Licht auf den Gaswechsel der Keimwurzel von Vicia faba
(Aus dem Institut fiir Kulturpflanzenforschung in Gatersleben der Deutschen Akademie . der Wissenschaften zu Berlin)
EinfluB von Licht auf den Gaswechsel cler Keimwurzel von Vicia faha Von
R. Koenig und K. Ramshorn Mit 2 Abbildungen im Text (Eingegangen am 4. November 1958)
Der Gaswechsel der Keimwurzel von Vicia taba wird durch HeHDunkel-Wechsel charakteristisch beeinflu13t. Die Messungen wurden mit der direkten Methode nach WARBURG an Wurzelschnitten von 1 mm Dicke in 1,5 ml PhosphatpufferlOsung bei einem pH-Wert von 5,2 durchgefiihrt (vgl. RAMSHORN 1957), wobei der Gaswechsel zuvor eine Stun de hindurch im Dunkeln verfolgt wurde. Bei Belichtung steigt die Sauerstoffaufnahme wahrend der erst en halben Stunde stark an und sinkt innerhalb der folgenden Me13zeit wieder auf die Gro13enordnung der Dunkelatmung herab. Nach Abschalten der Beleuchtung tritt innerhalb der ersten halben Stun de ein Abfall der Sauerstoffaufnahme ein; wahrend der folgenden Dunkelstunden wird der normale Wert jedoch wieder erreicht. Der Anstieg der Sauerstoffaufnahme innerhalb der ersten halben Lichtstunde und der AbfaH innerhalb der ersten halben Dunkelstunde entsprechen einander in ihrer Gro13enordnung. Die Kohlendioxydabgabe wird durch den Hell-Dunkel-Wechsel nicht beeinflu13t. Setzt man den Sauerstoffpartialdruck auf 0,05 Atm. herab, so tritt eine Verminderung der Atmungsintensitat ein. Die durch den Hell-DunkelWechsel bewirkte Zu- oder Abnahme der Sauerstoffaufnahme scheint durch eine Herabsetzung des Sauerstoffpartialdruckes weit weniger beeinflu13t zu werden (vgl. Abb. 1 und 2). Das hier beschriebene Verhalten von Wurzelgewebe konnte unabhangig von dessen Entwicklungsstadium - es wurden die erst en zehn Millimeter, von der Wurzelspitze ab gerechnet, getrennt geprlift - einheitlich beobachtet werden. Flora, Bd. 147
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R. KOENIG
und K.
RAMSHORN
Eine durch Licht bedingte Steigerung der Sauerstoffaufnahme wurde bereits 1938 von MONTFORT und FOCKLER (unter Anwendung der WINKLERschen Methode) bei Wurzeln von Vicia faha beobachtet. Diese Autoren fanden allerdings eine tiber mehrere Stun den wahrende Erhohung der Sauerstoffaufnahme gegentiber den Dunkelkontrollen. Sie erklaren dieses QCo2 [£u/t}
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Abb. 1. Der Gaswechsel von 1 mm Iangen Wurzelsegmenten (5. mm, von der WurzeIspitze ab gerechnet) bei nor maIer Sauerstoffspannung. T = 24 0 C. Rechts: Gaswechse! im Dunkeln. '<;: (},8
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~ 42 123
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Abb.2. Wie Abb. 1, Sauerstoffaufnahme im Gasgemisch von 95% Ns
+ 5%
02.
Verhalten mit einer "Reizwirkung" des Liehtes. Spater beriehteten MONTFORT und ROSENSTOCK (1950) von einer gesteigerten Kohlendioxydabgabe in Kartoffelgewebe unter dem Einflu13 von Licht. Eine solehe konnte bei der vorliegenden Untersuehung an Wurzeln von Vicia faha nicht beobachtet werden. Da die Zunahme der Sauerstoffkonsumption naeh Beliehtung sowie deren Abnahme naeh Aussetzen der Beliehtung gleieh gro13 sind und sieh jeweils naeh einer halben Stunde die normalen Werte wieder einstellen, ist ein atmungssteigernder "Reiz" des Liehtes wahrscheinlieh nieht die entseheidende Ursaehe flir die beobaehtete Erseheinung.
EinfluB von Licht auf den Gaswechsel der Keimwurzel von Vicia faba
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Das hier beschriebene Verhalten scheint nicht allgemein bei Wurzeln bzw. unterirdischen Organen aufzutreten. MARSH und GODDARD (1939) fanden bei Karottenscheiben und JAMES (1953) bei Getreidewurzeln eine von der Belichtung unabhangige Sauerstoffaufnahme. Es ist uns eine angenehme Pflicht, Herm Professor Dr. K. MOTHES fiir mannigfache Ratschlage und das stetige Interesse zu danken, das er der vorliegenden Untersuchung gewidmet hat, die im Rahmen einer Studie iiber die Endoxydasen der Wurzeln vorgenommen wurde.
Literatur RAMSHORN, K., 1957. Flora 140, 1. - MONTFORT, C., und H. FOCKLER, 1938. Planta 28, 515. - MONTFORT, C., und G. ROSENSTOCK, 1950. Z. Naturforschung ob, 171. - JAMES, W.O., 1953. Proc. Roy. Soc. B 141,289. - MARSH, P. B., und D. R. GODDARD, 1939. Amer. J. Bot. 26, 724.
Anschrift der Verfasser: DipI.-BioI. RENATE KOENIG und Dr. phil. habil. K. RAMS HORN, Institut filr Kulturpflanzenforschung, Gatersleben.
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EinfluB von Licht auf den Gaswechsel cler Keimwurzel von Vicia faha Von
R. Koenig und K. Ramshorn Mit 2 Abbildungen im Text (Eingegangen am 4. November 1958)
Der Gaswechsel der Keimwurzel von Vicia taba wird durch HeHDunkel-Wechsel charakteristisch beeinflu13t. Die Messungen wurden mit der direkten Methode nach WARBURG an Wurzelschnitten von 1 mm Dicke in 1,5 ml PhosphatpufferlOsung bei einem pH-Wert von 5,2 durchgefiihrt (vgl. RAMSHORN 1957), wobei der Gaswechsel zuvor eine Stun de hindurch im Dunkeln verfolgt wurde. Bei Belichtung steigt die Sauerstoffaufnahme wahrend der erst en halben Stunde stark an und sinkt innerhalb der folgenden Me13zeit wieder auf die Gro13enordnung der Dunkelatmung herab. Nach Abschalten der Beleuchtung tritt innerhalb der ersten halben Stun de ein Abfall der Sauerstoffaufnahme ein; wahrend der folgenden Dunkelstunden wird der normale Wert jedoch wieder erreicht. Der Anstieg der Sauerstoffaufnahme innerhalb der ersten halben Lichtstunde und der AbfaH innerhalb der ersten halben Dunkelstunde entsprechen einander in ihrer Gro13enordnung. Die Kohlendioxydabgabe wird durch den Hell-Dunkel-Wechsel nicht beeinflu13t. Setzt man den Sauerstoffpartialdruck auf 0,05 Atm. herab, so tritt eine Verminderung der Atmungsintensitat ein. Die durch den Hell-DunkelWechsel bewirkte Zu- oder Abnahme der Sauerstoffaufnahme scheint durch eine Herabsetzung des Sauerstoffpartialdruckes weit weniger beeinflu13t zu werden (vgl. Abb. 1 und 2). Das hier beschriebene Verhalten von Wurzelgewebe konnte unabhangig von dessen Entwicklungsstadium - es wurden die erst en zehn Millimeter, von der Wurzelspitze ab gerechnet, getrennt geprlift - einheitlich beobachtet werden. Flora, Bd. 147
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R. KOENIG
und K.
RAMSHORN
Eine durch Licht bedingte Steigerung der Sauerstoffaufnahme wurde bereits 1938 von MONTFORT und FOCKLER (unter Anwendung der WINKLERschen Methode) bei Wurzeln von Vicia faha beobachtet. Diese Autoren fanden allerdings eine tiber mehrere Stun den wahrende Erhohung der Sauerstoffaufnahme gegentiber den Dunkelkontrollen. Sie erklaren dieses QCo2 [£u/t}
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Abb. 1. Der Gaswechsel von 1 mm Iangen Wurzelsegmenten (5. mm, von der WurzeIspitze ab gerechnet) bei nor maIer Sauerstoffspannung. T = 24 0 C. Rechts: Gaswechse! im Dunkeln. '<;: (},8
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Abb.2. Wie Abb. 1, Sauerstoffaufnahme im Gasgemisch von 95% Ns
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Verhalten mit einer "Reizwirkung" des Liehtes. Spater beriehteten MONTFORT und ROSENSTOCK (1950) von einer gesteigerten Kohlendioxydabgabe in Kartoffelgewebe unter dem Einflu13 von Licht. Eine solehe konnte bei der vorliegenden Untersuehung an Wurzeln von Vicia faha nicht beobachtet werden. Da die Zunahme der Sauerstoffkonsumption naeh Beliehtung sowie deren Abnahme naeh Aussetzen der Beliehtung gleieh gro13 sind und sieh jeweils naeh einer halben Stunde die normalen Werte wieder einstellen, ist ein atmungssteigernder "Reiz" des Liehtes wahrscheinlieh nieht die entseheidende Ursaehe flir die beobaehtete Erseheinung.
EinfluB von Licht auf den Gaswechsel der Keimwurzel von Vicia faba
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Das hier beschriebene Verhalten scheint nicht allgemein bei Wurzeln bzw. unterirdischen Organen aufzutreten. MARSH und GODDARD (1939) fanden bei Karottenscheiben und JAMES (1953) bei Getreidewurzeln eine von der Belichtung unabhangige Sauerstoffaufnahme. Es ist uns eine angenehme Pflicht, Herm Professor Dr. K. MOTHES fiir mannigfache Ratschlage und das stetige Interesse zu danken, das er der vorliegenden Untersuchung gewidmet hat, die im Rahmen einer Studie iiber die Endoxydasen der Wurzeln vorgenommen wurde.
Literatur RAMSHORN, K., 1957. Flora 140, 1. - MONTFORT, C., und H. FOCKLER, 1938. Planta 28, 515. - MONTFORT, C., und G. ROSENSTOCK, 1950. Z. Naturforschung ob, 171. - JAMES, W.O., 1953. Proc. Roy. Soc. B 141,289. - MARSH, P. B., und D. R. GODDARD, 1939. Amer. J. Bot. 26, 724.
Anschrift der Verfasser: DipI.-BioI. RENATE KOENIG und Dr. phil. habil. K. RAMS HORN, Institut filr Kulturpflanzenforschung, Gatersleben.
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