Forschung im Fachbereich Biologie - Stress-Physiologie bei Pflanzen

Die Arbeitsgruppe der Abteilung Holzbiologie und Holzschutz am Institut für Holzwissenschaften unter Leitung von Prof. Dr. Jörg Fromm zeigt mit diesem Film, wie Pflanzen ihre Umwelt registrieren und auf Stress reagieren.

Pflanzen können verschiedene Reize unterscheiden und feststellen, ob diese Reize gefährlich sind oder eher nicht. Dementsprechend fällt dann die Reaktion aus. Wenn, wie in diesem Film, die Spitze eines Maisblattes angebrannt wird, wird die Pflanzen elektrische Signale aussenden.

Zur Vorbereitung des Versuchs wird zunächst mit einem Elektrodenziehgerät eine Mikroelektrode aus Glas hergestellt. Diese Messelektrode wird mit einer elektrolytischen Kaliumchlorid-Lösung befüllt, in einen Elektrodenhalter eingesetzt und an ein Elektrodenmeter angeschlossen. Die Mikroelektrode wird in das Maisblatt mit Hilfe eines Mikromanipulators eingestochen. Über die konzentrierte Kaliumchlorid-Lösung besteht eine leitende Verbindung zwischen der Blattzelle und dem Elektrometer. Die Referenzelektrode befindet sich in einer Lösung, die mit dem Blattapoplasten verbunden ist. Dadurch wird der Kontakt zur extrazellulären Lösung hergestellt. Durch die Verwundung durch Temperaturschock, in diesem Beispiel Feuer, wird ein sogenanntes Variationspotenzial erzeugt, welches sich über das gesamte Blatt ausbreitet. Dies zeigt sich deutlich durch die vorübergehende Veränderung des Membranpotenzials.

Elektrische Impulse als Folge einer Verletzung sind die schnellstmögliche Reaktion einer Pflanze auf Umweltstress.