Mikroskopische und makroskopische Tracer-Analyse der Ionenaufnahme und des Ionentransports im Apoplasten

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Verschiedene Nährelemente, insbesondere Mg, K, Ca und Cl sollen I. auf ihrem Weg in den Apoplasten der Wurzel, II. während des Ferntransportes im Xylem und III. im Apoplasten des Blattes mit stabilen Isotopen als Tracer verfolgt werden. Hierzu sollen die in der bisherigen Förderung im SPP (weiter-)entwickelten makroskopischen und mikroskopischen analytischen Methoden1 auf aktuelle Fragen der Speicher- und Transportfunktionen im Apoplasten angewandt werden. In der dritten Förderperiode des SPP sollen die laufenden Projekte auf die wichtigsten und aussichtsreichsten Projekte und Kooperationen konzentriert werden.I. In der Wurzel soll weiterhin die Rolle der verschiedenen Zelltypen, der Exodermis und der Endodermis sowie der Anteil der strukturell unterscheidbaren Entwicklungszonen an der Ionenaufnahme in Abhängigkeit der wichtigsten Parameter (Transpiration, Al, etc.) quantitativ untersucht werden. Diffussionsbarrieren, Diffussionsgeschwindigkeiten sowie die Speicherfähigkeit der Ionenpools und deren Austauschkinetiken sollen auf Organ-, Gewebe- und Zellebene im Apoplasten von Wurzel, Sproßachse und Blättern (Nadeln) gemessen werden. Die Applikation der Tracer erfolgt über die Wurzel oder durch gezielte Mikroinjektion mittels Mikropipetten.II. Xylem: Stabile Isotope sollen als Tracer nach gezielter Injektion, Beladung über Infusion oder durch Perfusion verwendet werden, um Aufschlüsse über die Beladung, den Ferntransport und die Entladung des Xylems zu erhalten. Dazu sollen nach erfolgter Applikation die Tracer mit bildgebender SIMS im Gewebe dargestellt werden.III. Im Blatt soll die Untersuchung der ionalen Zusammensetzung des Apoplasten abgeschlossen werden.