Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ultrafeine Sonde offenbart das Innenleben von Pflanzen

25.02.2003


Den Transport von Wasser und Nährstoffen in Pflanzen untersuchen Biotechnologen von der Universität Würzburg mit einer raffinierten Sondentechnik. Mit ihr waren erstmals überhaupt kontinuierliche Messungen möglich, ohne dabei die Pflanzen zu verletzen. Anfänglich wurde der in den Wasserleitungsbahnen herrschende Druck registriert, jetzt machen die Wissenschaftler ihre Methode für weitere Bereiche fit.


So werden an einer Bananenpflanze der Druck in den Wasserleitungsbahnen, die dort herrschende elektrische Spannung sowie die Kalium-Konzentration gemessen. Hierzu wurde eine multifunktionale Xylemsonde ins Blatt eingeführt. Foto: Wegner



Pflanzen transportieren Wasser und die darin gelösten Nährstoffe - zum Beispiel Kalium oder Nitrat - in einem Röhrensystem, das sich von der Wurzel bis in die Spitzen der Blätter erstreckt. Für die Vorgänge in diesen Wasserleitungen interessiert sich die Wissenschaft, weil die Versorgung mit Wasser und Nährsalzen für das Wachstum und den Ertrag einer Pflanze wichtig ist.



Am Würzburger Lehrstuhl für Biotechnologie hat Prof. Dr. Ulrich Zimmermann die so genannte Xylemdruck-Sondentechnik entwickelt. Dabei werden ultrafeine Elektroden gezielt in die Wasserleitungsbahnen einer intakten Pflanze gestochen. Mit Hilfe einer ausgeklügelten Messtechnik wurde auf diese Weise zunächst erfasst, welcher Druck dort herrscht - das gibt Aufschluss darüber, wie gut eine Pflanze mit Wasser versorgt ist. Die Wissenschaftler können damit auch erkennen, unter welchen Umweltbedingungen die Wasserversorgung besser oder schlechter wird.

Der Biologe Dr. Lars Wegner, der zurzeit auf seine Habilitation hinarbeitet, entwickelt diese minimal-invasive Technik seit 1996 weiter. Er hat begonnen, mit der Sonde auch elektrische Spannungen und die Konzentration von Nährstoffen zu messen. In den vergangenen zwei Jahren hat er sich vor allem auf Kalium konzentriert, zurzeit tüftelt er daran, den pH-Wert erfassen zu können. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert sein aktuelles Projekt. Außerdem plant er, die Palette der mit der Sonde messbaren Nährstoffe zu vergrößern.

Bei diesem Forschungsthema liegt die Frage nach möglichen Anwendungen nahe. Dr. Wegner ist zwar ein Mann der Grundlagenforschung, doch einen möglichen Einsatz der Sondentechnik kann er sich durchaus vorstellen: Man denke an ein großes Gewächshaus voller Tomaten, das computergesteuert bewässert und gedüngt wird. Jede Pflanze darin ist mit einer Sonde versehen, und sobald diese zum Beispiel einen Mangel an Kalium registriert, versorgt die Computersteuerung die Not leidende Tomate umgehend mit einer Extra-Portion Kalium.

Wohlgemerkt: Dieses Beispiel gehört unter die Kategorie "Zukunftsmusik". Weitaus näher an der Gegenwart ist ein anderes Projekt, das Dr. Wegner Anfang 2003 in die Wege geleitet hat: Es geht darum festzustellen, wie sich der Wasser- und Nährstoffhaushalt von Keimlingen verändert, wenn diese mit leicht salzhaltigem Wasser versorgt werden. Bei diesem Projekt kooperiert der Würzburger Biologe mit Wissenschaftlern der Hebrew University Jerusalem. Die israelischen Forscher interessieren sich vor dem Hintergrund der Wasserknappheit dafür, inwiefern Kulturpflanzen auch mit Brauchwasser bewässert werden können.

Weitere Informationen: Dr. Lars Wegner, T (0931) 888-4531, Fax (0931) 888-4509, E-Mail:
lars.wegner@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw

Weitere Berichte zu: Biotechnologie Kalium Nährstoff Pflanze Sonde

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen