Gewählte Dissertation:

Jakob Santner (2012): Mobility, transport and uptake of phosphorus in close proximity to plant roots.
Dissertation - Institut für Bodenforschung (IBF), BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 81. UB BOKU obvsg

Datenquelle: ZID Abstracts

Abstract:

Phosphat ist ein essentieller mineralischer Nährstoff für das Pflanzenwachstum. Seine Konzentration in der Bodenlösung, und damit die Verfügbarkeit für die Pflanzenaufnahme sind gering, gewöhnlich im unteren µmol L-1 Bereich. Pflanzen können Protonen oder Carboxylatanionen wie Citrat ausscheiden um an die Bodenmatrix gebundene Phosphat-Ionen zu lösen und dadurch die Phosphatverfügbarkeit zu erhöhen. Wegen seiner Bedeutung für die Pflanzenproduktion wurde die Rolle von Phosphor in der Pflanzenernährung intensiv beforscht. Nur wenig ist allerdings über Phänomene nahe an der Pflanzenwurzeln bekannt, da sich deren Untersuchung schwierig gestaltet. Die vorliegende Arbeit untersucht die Lokalisierung von Prozessen der Phosphoraufnahme aus dem Boden durch (1) die Entwicklung einer neuen Methode für zweidimesionale chemische Bildgebung der labilen P-Konzentration mit einer räumlichen Auflösung im µm-Bereich, und (2) die Anwendung dieser Methode in der Rhizosphäre von Brassica napus. Ausserdem wird (3) die Auswirkung von Diffusionslimitierungen auf den Transport von Phosphat zur Wurzeloberfläche in Nährlösungen und deren Effekt auf die P-Aufnahmekinetik untersucht. Der erste Schritt der Entwicklung eines hochauflösenden chemischen Bildgebungsverfahrens war die Entwicklung und Charakterisierung eines neuen, Ferrihydrit enthaltenden DGT Gels (Diffusive gradients in thin films technique), welches zur Analyse mittels Laserablations – induktiv-gekoppelter-Plasma – Massenspektrometrie geeignet ist. Dieses Verfahren wurde dann zur Untersuchung der Verteilung von P in der Rhizosphäre von zwei B. napus Sorten mit unterschiedlicher Aufnahmeeffizienz angewandt. In einem weiteren Experiment konnte gezeigt werden, dass die P-Aufnahme von B. napus Wurzeln aus Nährlösungen durch die Diffusion von P zur Zellmembran limitiert ist. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Michaelis Konstante eher ein Maß der Diffusionslimitierung als der Affinität des Proteins zu Phosphat darstellt.

Betreuer: Wenzel Walter

1. Berater: Puschenreiter Markus

2. Berater: Schnepf Andrea

© BOKU Wien • Impressum