Kontinuierliche, minimal-invasive Messung der K+ Aktivität und des pH-Wertes im Xylemsaft zur Bearbeitung aktueller wissenschaftlicher Fragestellungen auf dem Gebiet der Pflanzenernährung

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Der Sproß höherer Pflanzen wird über das Xylem mit Nährstoffen versorgt, die durch die Wurzel aus der Bodenlösung aufgenommen werden. Die Zusammensetzung des Xylemsaftes ist daher eine entscheidende Meßgröße in der Ernährungsphysiologie der Pflanzen, z.B. bei der Erstellung von Ionenbilanzen. Die Isolierung von Xylemsaft zur Bestimmung der Ionenkonzentrationen erfordert die Überwindung der Zugspannung in den Xylemgefäßen durch die Applikation eines hydrostatischen Druckes auf das Wurzelsystem. Dieses Verfahren ist jedoch mit massiven Eingriffen in die Fluß-Kraft Profile der intakten Pflanze verbunden, so daß die Zusammensetzung des so gewonnenen Xylemsaftes möglicherweise von den Konzentrationsverhältniss in der intakten Pflanze abweicht. Dies soll für K+ im Rahmen dieses Projektes mit einer neuen Technik untersucht werden, die am Lehrstuhl für Biotechnologie entwickelt wurde. Die K+-Xylemsonde ermöglicht die kontinuierliche Messung der K+ Konzentration (oder exakter, der Aktivität) im Xylemsaft in situ unter Zugspannung (d.h. bei physiologischen Drücken). Zusätzlich soll eine pH-Xylemsonde entwickelt werden, die auf dem gleichen Messprinzip beruht. Diese Sonden sollen zur Bearbeitung einiger aktueller Fragen der Pflanzenernährung eingesetzt werden: Insbesondere soll die Interaktion des Phytohormons Abscisinsäure (ABA) mit der K+ Aktivität und dem pH-Wert des Xylemsaftes sowie die Bedeutung des pH-Wertes bei der Entstehung von Eisenmangel-Chlorosen untersucht werden.