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 Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen
23.05.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

nachricht Mikro-Lieferservice für Dünger
23.05.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie