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Saccharid- und Aminosäurenkomposition floralen Nektars in Abhängigkeit endogener und exogener Einflüsse

Bernhard Schmidt

ISBN 978-3-89722-148-2
172 pages, year of publication: 1998
price: 40.00 €
1. In der vorliegenden Arbeit wurden bei den Species Aquilegia vulgaris und A. atrata (Ranun culaceae), Nigella damascena (Ranunculaceae), Echium vulgare (Boraginaceae), Abutilon pictum (Malvaceae) und bei Fuchsia boliviana und F. fulgens (Onagraceae) Versuche hinsicht lich der Faktoren Anthese, Blütenbesuch, Ernährungszustand, Blütenverteilung, Verletzung des Nektariums, Polleneintrag und Einfluß von Hefen als Einflußgrößen auf die Saccharid- und Aminosäurenzusammensetzung des Nektars durchgeführt. Der Vergleich aller Analysenergebnisse hat gezeigt, daß das Disaccharid Saccharose, die beiden Monosaccharide Fructose und Glucose und die Aminosäuren Asparaginsäure, Serin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Arginin, Threonin, Alanin, Prolin, Cystein, Tyrosin, Valin, Methionin, Lysin, Isoleucin, Leucin und Phenylalanin regelmäßige Inhaltsstoffe floralen Nektars der untersuchten Arten sind. Dabei kommen die Saccharide sehr regelmäßig vor und bilden ein artspezifisches Verhältnis zueinander aus. Eine Ausnahme bildet hier nur Nigella damascena, der Glucose fehlt. Die Aminosäuren kommen ebenfalls in einem artspezifischen, qualitativen Muster vor, sind jedoch im Gegensatz zu den Sacchariden einer erheblich größeren Schwan kungsamplitude unterworfen. Zur Charakterisierung eines Nektars hinsichtlich seiner Inhalts stoffe ist es daher notwendig, einen ausreichend großen Stichprobenumfang zugrunde zu legen. Die in der Literatur verbreiteten Angaben über eine Korrelation zwischen den Pollinatoren und der Nektarqualität konnte nicht uneingeschränkt bestätigt werden.

2. Bei Abutilon pictum und Aquilegia spp. wurde der Einfluß der Anthese auf die Nektar zusammensetzung untersucht. Hierbei wurde Abutilon pictum unter künstlichen Bedingungen, Aquilegia spp. im Freiland und von Insekten abgeschirmt kultiviert. Die Zusammensetzung des Nektars hinsichtlich seiner Saccharide und Aminosäuren zeigt bei den untersuchten Arten ein direkt proportionales Verhältnis zwischen dem Blütenalter und der Konzentration. Bei A. pictum konnte überdies gezeigt werden, daß die zeitkorrelierte Konzentrationserhöhung nicht durch mikroklimatische Effekte bedingt ist. Es wird die These aufgestellt, daß vor allen Dingen proterandrische Species versuchen, Pollinatoren auch in präseneszenten Anthesestadien durch ein entsprechend attraktives Nektarangebot anzulocken, um die Pollendeposition in der weibli chen Phase zu optimieren.

3. Nigella damascena diente zur Untersuchung der Frage, welchen Einfluß Blütenbesucher auf die Qualität des Nektars haben. Daher wurden die Pflanzen im Freiland, zur Hälfte jedoch von Insekten abgeschirmt kultiviert. Freiwachsende, von Insekten besuchte Pflanzen zeigen in ihrem floralen Nektar im Vergleich zu abgeschirmten Exemplaren eine signifikant geringere Konzentration ihrer Saccharide und Aminosäuren. Dies wird auf eine potentielle Kontamination mit Mycobionten (siehe auch 8.) oder auf einen durch die Nektarentnahme ausgelösten Schlüsselreiz zurückgeführt. Dieser Reiz steuert im Verein mit anderen abiotischen und biotischen Faktoren die endgültige Zusammensetzung des Nektars. Verschiedene daraus resultierende Modelle zur Frage der Optimierung des Reproduktionserfolges oder des im Englischen als "optimal foraging" bezeichneten Phänomens werden diskutiert.

4. Bei Aquilegia vulgaris und Nigella damascena wurde der Einfluß von Dystrophie auf die Zusammensetzung des Nektars untersucht. Hierbei wurden je zwei Gruppen gebildet, die in Töpfen gepflegt wurden. Eine Gruppe wuchs in einem eutrophen Pflanzsubstrat und erhielt überdies regelmäßige Düngergaben, die andere Gruppe wuchs in einem oligotrophen Pflanzsubstrat ohne Düngergaben. Die Versuche haben gezeigt, daß die Pflanzen innerhalb weiter Grenzen in der Lage sind, konstitutionelle Parameter zu kompensieren. Zahlreiche exogene Einflüsse besitzen also in bestimmten Grenzen keine Auswirkungen auf die Nektarkomposition. Erst eine starke Störung des inneren Gleichgewichtes und des Metabolismus kann Auswirkungen auf die Nektarqualität und -quantität besitzen.

5. Der Einfluß der Blütenposition innerhalb einer Infloreszenz auf die Nektarqualität wurde bei Echium vulgare überprüft. Die Untersuchungen machen deutlich, daß die apikalen Blüten eine höhere Saccharid- und Aminosäurenkonzentration besitzen als die basalen. Zur Erklärung dieses Phänomens werden differierende mikroklimatische Verhältnisse im basalen und terminalen Infloreszenzabschnitt und eine Strategie der Pflanze zur Verbesserung des Reproduktionserfolges diskutiert.

6. Die Auswirkungen einer Verletzung des Nektariumgewebes auf die Konzentration der Saccharide und Aminosäuren wurde bei Abutilon pictum und Fuchsia spp. untersucht. Die Verletzungen der Nektarien hatten zur Folge, daß die Konzentrationen vor allem der Aminosäuren in erheblichem Maße zunehmen. Neben dem Übertritt von Gewebeflüssigkeit in den Nektar nach einer Verletzung werden verschiedene Erklärungsmodelle diskutiert.

7. Bei Abutilon pictum und Fuchsia spp. wurde untersucht, in welchem Maße die Zugabe arteigenen Pollens in den Nektar dessen Qualität beeinflußt. Dieser künstliche Eintrag von Pollen in den Nektar hat gezeigt, daß bereits geringste Pollenmengen erhebliche Auswirkungen auf die Aminosäurekonzentration besitzen. Besonders Prolin, das jedoch auch in nicht verunreinigten Proben stets nachzuweisen war, steigt in besonderem Maße an. In Übereinstimmung mit der Literatur konnte gezeigt werden, daß die Pollen vermutlich durch Keimungsprozesse und ihren äußerst vitalen Metabolismus Aminosäuren synthetisieren und in den Nektar abgeben.

8. Durch Zugabe einer Suspension aus Candida albicans und Cryptococcus albidus (Ascomycota) zu Nektar von Abutilon pictum wurde geprüft, welchen Einfluß diese Mikroorganismen auf die Nektarqualität haben. Die Revision der Literatur hat ergeben, daß eine große Anzahl von Mikroorganismen, insbesondere Mycobionten, regelmäßig in floralem Nektar zu finden sind. Besonders Ascomyceten des Genus Metschnikowia und Candida sind häufig nachzuweisen. Die vielfältigen Auswirkungen dieser Ascomyceten durch ihre Stoffwechseltätigkeit auf die Zusammensetzung des Nektars werden diskutiert. Die Ergebnisse der eigenen Versuche werden in diesem Kontext interpretiert.

9. Der Vergleich der Daten aller Versuche zeigte, daß die Saccharide und Aminosäuren im Mittelwert miteinander hoch korreliert sind. Das bedeutet, daß hohe Saccharidkonzentrationen mit hohen Aminosäurenkonzentrationen einhergehen.

Keywords:
  • Blütenökologie
  • Nektar
  • Aminosäuren
  • Saccharide
  • HPLC

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