| David Rodriguez I.: Musteranalysen an ausgewählten variegaten Formen der Araceae, Asteraceae, Ericaceae, Marantaceae und
Rosaceae
|
|
|
Musteranalysen an ausgewählten variegaten Formen der Araceae, Asteraceae, Ericaceae, Marantaceae und
Rosaceae
Dissertation
zur Erlangung des akademischen Grades
doctor rerum horticulturarum
(Dr. rer. hort.)
eingereicht an der
Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät
der Humboldt-Universität zu Berlin
von
Dipl. Ing. agr. David
Rodriguez I.
geboren am 16.09.1968, San Jose (Costa Rica)
Präsident:
Präsident der Humboldt-Universität zu Berlin
Prof. Dr. Jürgen Mlynek
Dekan:
Dekander Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät:
Prof. Dr. Dr. h.c. E. Lindemann
Gutachter:
1. Prof. Dr. F. Pohlheim
2. Prof. Dr. Klopfer
Tag der mündlichen Prüfung: 06.07.2001
Inhaltsverzeichnis
-
1
Einleitung
-
1.1 Variegationen und Chimärentheorie
-
1.2
Mischzellen und Entstehung variegater Pflanzen
-
1.3
Extranucleäre Vererbung
-
1.4
Hypoderm und Beeinflussung der Musterbildung
-
1.4.1 Maskiertes und unmaskiertes Binnenfeld bei Periklinalchimären
-
1.5 Beteiligung der ersten Sprossscheitelschicht (L1) an der Bildung von Epidermis und Mesophyll des Laubblattes
-
1.6 Partnerinduktion
-
1.7
Problemstellung
-
2
Material und Methoden
-
2.1 Pflanzenmaterial
-
2.1.1
Araceae
-
2.1.1.1
Monstera deliciosaLiebm. ‘Variegata’
-
2.1.1.2
Syngonium podophyllumSchott ‘Variegata’
-
2.1.2
Asteraceae
-
2.1.2.1
Dendranthema grandiflorum(Ramat.) Kitam. ‘Pirol’
-
2.1.2.2
Dendranthema grandiflorum(Ramat.) Kitam. ‘Luyona’
-
2.1.3
Ericaceae
-
2.1.3.1
Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’
-
2.1.3.2
Rhododendron simsiiPlanch. ‘Andenken an Vater Hedusch’
-
2.1.4
Marantaceae
-
2.1.4.1
Ctenanthe lubbersiana (E. Morr.) Eichel: ex O.G. Peters ‘Variegata’
-
2.1.4.2
Ctenanthe oppenheimiana (E. Morr.) K. Schum. ‘Tricolor’
-
2.1.5
Rosaceae
-
2.1.5.1
Spiraea bumalda Burv. ‘Goldflame’
-
2.1.5.2
Spiraea bumalda Burv. ‘Shirobana’
-
2.2 Methoden
-
2.2.1 Entmischung
-
2.2.1.1 Entmischung durch BATESON-Test (Bateson, 1916)
-
2.2.1.2 Entmischung nach Selbstungen
-
2.2.1.3
Spontane Entmischung
-
2.2.1.4 Entmischung nach Invitro-Kultur
-
2.2.2 Doppelte Markierung
-
2.2.3
Herstellung von Frischpräparaten
-
2.2.4 Herstellung von Dauerpräparaten
-
2.2.5 Lichtmikroskopische Betrachtung und Dokumentation
-
3
Ergebnisse
-
3.1 Blattmuster mit unregelmäßiger makulater Musterung
-
3.1.1
Araceae
-
3.1.1.1 Mikroskopische Untersuchungen an Syngonium podophyllum ‘Variegata’
-
3.1.1.1.1 Mischzellennachweise bei Syngonium podophyllum ‘Variegata’
-
3.1.1.2 Spontane Entmischung bei Syngonium podophyllum ‘Variegata’
-
3.1.1.2.1
Beteiligung der Epidermis bei der Mesophyllbildung
-
3.1.1.2.2 Stabilität nach Plastidenentmischung
-
3.1.1.3 In-vitro-Kultur von Syngonium podophyllum ‘Variegata’
-
3.1.1.4
Mikroskopische Untersuchungen an Monstera deliciosa ‘Variegata’
-
3.1.1.4.1 Mischzellennachweise bei Monstera deliciosa ‘Variegata’
-
3.1.1.5 Spontane Entmischung bei Monstera deliciosa ‘Variegata’
-
3.1.1.6 Untersuchungen von Sprossscheiteln und Achselknospen an Syngonium podophyllum
und
Monstera deliciosa
-
3.1.2
Asteraceae
-
3.1.2.1 Mikroskopische Untersuchungen an Dendranthema grandiflorum ‘Pirol’
-
3.1.2.1.1 Mischzellennachweise bei Dendranthema grandiflorum ‘Pirol’
-
3.1.2.2 Anordnung der Zelltypen in genetisch heterogenen Trieben
-
3.1.2.2.1 Selbstungen bei Dendranthema grandiflorum ‘Pirol’
-
3.1.2.2.2 Konkurrenz während des Wachstums der Sämlinge
-
3.1.2.3 In-vitro-Entmischung von Dendranthema grandiflorum ‘Pirol’
-
3.1.2.3.1 Ursprung von Adventivsprossen
-
3.1.2.3.2 Zusammenhang Sprossursprung und Mutterpflanzentyp
-
3.1.2.3.3 Konkurrenz bei der Ausbildung von Sprossen
-
3.1.2.4 Mikroskopische Untersuchungen und Selbstungen an Dendranthema grandiflorum ‘Luyona’
-
3.1.2.4.1 Mischzellennachweis bei Dendranthema grandiflorum ‘Luyona’
-
3.1.2.5 Sprossscheiteluntersuchungen an den Sorten ’Pirol’ und ‘Luyona’ von Dendranthema grandiflorum
-
3.2
Untersuchungen zur Problematik ‘Immerspaltende Periklinalchimären’
-
3.2.1
Spiraea bumalda‘Goldflame’
-
3.2.1.1 Mikroskopische Untersuchungen an
Spiraea bumalda ‘Goldflame’
-
3.2.1.2
Musteranalyse
-
3.2.1.3
Wurzelaustriebe bei Spiraea bumalda ‘Goldflame’
-
3.2.1.4 In-vitro-Kultur von Spiraea bumalda ‘Goldflame’
-
3.2.1.5 Sprossscheiteluntersuchungen an Spiraea bumalda‘Goldflame’
-
3.2.1.6
Spiraea bumalda‘Shirobana’
-
3.2.1.6.1 Blattanatomie
-
3.2.1.6.2
Mikroskopische Untersuchungen des Blütenblattes
-
3.2.1.6.3 Wurzelaustriebe bei Spiraea bumalda ‘Shirobana’
-
3.2.1.6.4
In-vitro-Kultur von Spiraea bumalda ‘Shirobana’
-
3.2.1.6.5 Untersuchungen des Sprossscheitels an Spiraea bumalda ‘Shirobana’
-
3.3 Hypoderm und Beeinflussung der Musterbildung
-
3.3.1 Mikroskopische Untersuchungen an Ctenanthe lubbersiana ‘Variegata’
-
3.3.2 Mikroskopische Untersuchungen an Ctenanthe oppenheimiana
-
3.3.2.1 Aufbau des Blattes von Ctenanthe oppenheimiana
-
3.3.2.2
Anatomische Struktur eines chlorophylldefekten Blattes von Ctenanthe oppenheimiana ‘Tricolor’.
-
3.3.3 Mikroskopische Untersuchungen an der Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’
-
3.3.4
Rhododendron simsii ‘Andenken an Vater Hedusch’
-
3.3.5 Untersuchungen von Sprossscheiteln
-
4
Diskussion
-
4.1 Diskussion zur Problematik Blattmuster mit unregelmäßiger makulater Musterung
-
4.1.1 Ursprung und Entwicklung von Mosaiken
-
4.1.2 Sprossscheitelstruktur und Muster
-
4.1.3 Sprossscheitelentwicklung und Mustertypen
-
4.1.4 Histogenese nach spontaner Entmischung
-
4.1.5
L1 und Bildung des Mesophylls
-
4.2 Diskussion zur Problematik‘Immerspaltende Periklinalchimären’
-
4.2.1
Spiraea bumalda‘Goldflame’
-
4.2.1.1 In-vitro-Kultur und somaklonale Variabilität bei Spiraea bumalda ‘Goldflame’
-
4.2.1.2
Von L1 abstammendes Mesophyll
-
4.2.2
Spiraea bumalda‘Shirobana’
-
4.3
Diskussion zur Problematik Hypoderm und Beeinflussung der Musterbildung
-
4.3.1
Ctenanthe lubbersiana‘Variegata’
-
4.3.2
Ctenanthe oppenheimiana ‘Tricolor ’
-
4.3.3
Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’
-
4.3.4
Rhododendron simsii ‘Andenken an Vater Hedusch’
-
5
Zusammenfassung
-
6 Literaturverzeichnis
-
Abkürzungsverzeichnis
-
Danksagung
-
Erklärung
Tabellen
Bilder
-
Abbildung 1: Monstera deliciosa ‘Variegata’
-
Abbildung 2: Syngonium podophyllum ‘Variegata’
-
Abbildung 3: Dendranthema grandiflorum ‘Pirol’
-
Abbildung 4: Dendranthema grandiflorum ‘Luyona’
-
Abbildung 5: Die Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’
-
Abbildung 6: Rhododendron simsii ‘Andenken an Vater Hedusch’
-
Abbildung 7: Ctenanthe lubbersiana ‘Variegata’.
-
Abbildung 8: Ctenanthe oppenheimiana ‘Tricolor’
-
Abbildung 9: Spiraea bumalda ‘Goldflame’
-
Abbildung 10: Spiraea bumalda ‘Shirobana’
-
Abbildung 11: Querschnitt durch ein Blatt von Syngonium podophyllum. Im Mesophyll befinden sich Zellen mit grünen oder mutierten Plastiden.
-
Abbildung 12: Mischzellen im Gewebe von variegatem Syngonium podophyllum. links: In den Zellen des Palisadenparenchyms befinden sich mutierte und unmutierte Plastiden, rechts: Die Zelle des Palisadenparenchyms enthält zerfallene mutierte Plastiden und eine unmutierte Plastide.
-
Abbildung 13: Syngonium podophyllum,
oben: Epidermisabzug. Schließzellen enthalten normale, grüne Plastiden. unten: Querschnitt durch Blätter,links: homohistisch grüne Pflanze, rechts: Chimäre der Konstitution GW.
-
Abbildung 14: Syngonium podophyllum: Querschnitt durch einen grünen Randbereich
-
Abbildung 15: Syngonium podophyllum: links: Kallusinduktion, rechts: Adventivsprossinduktion.
-
Abbildung 16: Adventivsprosse nach Internodienkultur beiSyngonium podophyllum.
links: weißer, entwickelter Adventivspross aus einem Explantat mit 50 % Variegation, rechts: grüner, entwickelter Adventivspross aus einem Explantat mit 50 % Variegation.
-
Abbildung 17: Querschnitt durch ein Blatt von Monstera deliciosa. Im Mesophyll befinden sich Zellen mit grünen oder mutierten Plastiden
-
Abbildung 18: Mischzellen im Gewebe von variegaten Monstera deliciosa
: In den Zellen des Schwammparenchyms befinden sich mutierte und unmutierte Plastiden
-
Abbildung 19: Längsschnitt durch Sprossscheitel von Syngonium podophyllum (links) und eine Achselknospe von Monstera deliciosa (rechts). Kunststoff-Dauerpräparate, Hämatoxylin-Färbung nach Delafield.
-
Abbildung 20: Querschnitt durch ein Blatt von Dendranthema grandiflorum
‘Pirol’
. Im Mesophyll befinden sich Zellen mit grünen und mutierten Plastiden.
-
Abbildung 21: Mischzellen bei Dendranthema grandiflorum
‘Pirol’. Große, unmutierte Chloroplasten und kleinere, mutierte Chloroplasten sind im Mesophyll zu erkennen.
-
Abbildung 22: Sämlinge nach Selbstungen von Dendranthema grandiflorum
‘Pirol’.
links:
eine Albinopflanze, die nur die Keimblätter ausbildet, rechts: panaschierte und grüne Sämlinge.
-
Abbildung 23: Variegater Adventivspross nach Internodienkultur beiDendranthema grandiflorum ‘Pirol’ auf MS Medium mit 0,2 mg/l NAA, 0,5 mg/l BAP und 1,7 mg/l AgNO3.
-
Abbildung 24: Adventivspross nach Internodienkultur beiDendranthema grandiflorum ‘Pirol’. links: weißer entwickelter Adventivspross und grüne Adventivsprossprimordia aus einem Explantat mit 50 % Variegation
-
Abbildung 25: Konkurrenz bei der Ausbildung von Sprossen bei Dendranthema grandiflorum ‘Pirol’. Die Pfeile markieren die Sprosse, die sich zu grün entmischten.
-
Abbildung 26: Beide Abbildungen zeigen Mischzellen von Dendranthema grandiflorum
‘Luyona’.
-
Abbildung 27: Sämlinge nach Selbstungen von Dendranthema grandiflorum
‘Luyona’.
links
: Der Pfeil markiert eine Albinopflanze, die nur die Keimblätter ausbildete und abstirbt, rechts: grüne Sämlinge.
-
Abbildung 28: Längsschnitte durch Sprossscheitel von Dendranthema grandiflorum.
links: ‘Pirol’, rechts: ‘Luyona’. Beide Sorten enthalten nur zwei Schichten im Sprossscheitel.
-
Abbildung 29: Querschnitt durch ein Blatt von Spiraea bumalda ‘Goldflame’: Die Abbildung zeigt einen Übergang vom Aurea- zum grünen Mesophyll.
-
Abbildung 30: Spiraea bumalda ‘Goldflame’. Die Scheckungsmuster von Blatt 0, 5 und 10 eines Achselsprosses: Diese Blätter liegen übereinander im Bereich eines schmalen, grünen Sektors.
-
Abbildung 31: Wurzelaustriebe bei Spiraea bumalda ‘Goldflame’.
-
Abbildung 32: Adventivsprossinduktion aus Kallus bei Spiraea bumalda‘Goldflame’auf MS Nährmedium. links: 0,1 mg/l NAA und 1 mg/l TDZ, rechts: 0,3 mg/l NAA und 3 mg/l TDZ.
-
Abbildung 33: Histologische Untersuchungen an Laubblättern von Spiraea bumalda ‘Goldflame’. von links nach rechts: 0, 6 und 12 Tage nach Kallusinduktion auf MS Medium mit 0,5 mg/l BAP und 5 mg/l 2,4-D. Es wird deutlich, dass der Kallus von Mesophyllzellen abstammt.
-
Abbildung 34: Längsschnitte durch Sprossscheitel von Spiraea bumalda‘Goldflame’ im Kunststoff-Dauerpräparat, Färbung mit Hämatoxylin nach Delafield; Die Pfeile markieren die Stellen, wo perikline Teilungen stattfinden, links: perikline Teilungen in der L1, rechts: perikline Teilungen nur in L2.
-
Abbildung 35:links: Blüte völlig rot, rosa bzw. weiß bei Spiraea bumalda ‘Shirobana’ rechts: Entsprechende Blütenblattquerschnitte. Die Blüten, die eine rote Blütenfarbe haben, zeigten, dass Blütenfarbstoff bei ‘Shirobana’ nur in beiden Epidermen gebildet werden kann
-
Abbildung 36: Wurzelaustriebe bei Spiraea bumalda 'Shirobana'
-
Abbildung 37: Kallusinduktion bei Spiraea bumalda 'Shirobana' auf MS Nährmedium. links: 1 mg/l 2,4-D und 2 mg/l BAP, rechts: 5 mg/l 2,4-D und 1 mg/l BAP.
-
Abbildung 38: Adventivsprossinduktion aus Kallus bei Spiraea bumalda ‘Shirobana’auf MS Nährmedium mit 1 mg/l TDZ.
-
Abbildung 39: Längsschnitte durch einen Sprossscheitel von Spiraea bumalda ‘Shirobana’ im Kunststoff-Dauerpräparat, Färbung mit Hämatoxylin nach Delafield.
-
Abbildung 40: Epidermisabzug von Ctenanthe lubbersiana ‘Variegata’, Die Schließ- und Nebenzellen besitzen grüne Plastiden.
-
Abbildung 41: Querschnitt durch ein Blatt von Ctenanthe lubbersiana ‘Variegata’, Im gesamten Blatt sowohl an Blattober- als auch Blattunterseite ist ein Hypoderm.
-
Abbildung 42: Blattquerschnitte durch das Binnenfeld von Ctenanthe lubbersiana ‘Variegata’, links: bei jüngeren Blättern ist das Binnenfeld hellgrün; rechts: bei älteren Blättern ist das Binnenfeld weiß.
-
Abbildung 43: Blattquerschnitte von Ctenanthe
oppenheimiana’ im Kunststoff-Dauerpräparat, Färbung mit Toluidinblau; links: Der Schnitt durch den graugrünen Sektor zeigt Lufträume zwischen den Palisadenparenchymzellen, rechts: Schnitt durch einen grünen Bereich mit sehr kleinen Interzellularräume im Palisadenbereich.
-
Abbildung 44: Abzug der unteren Epidermis von Ctenanthe oppenheimiana ‘Tricolor’: Die Schließ- und Nebenzellen enthalten grüne Plastiden.
-
Abbildung 45: Querschnitt durch den weißen Blattrand von Ctenanthe oppenheimiana ‘Tricolor’, grüne Zellen befinden sich subhypodermal im weißen Randmesophyll. Ein Hypoderm ist blattober- und blattunterseits ausgebildet.
-
Abbildung 46: Blattquerschnitte von Ctenanthe
oppenheimiana ‘Tricolor’, links: Übergang vom grünen Binnenfeld zum weißen Blattrand, rechts: Schnitt durch das grüne Binnenfeld.
-
Abbildung 47: Blattquerschnitt der Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’, links: Im Bereich der Blattoberseite eines unmaskierten Binnenfeldes ist ein Hypoderm ausgebildet; rechts: Im Bereich der Blattunterseite ist die grüne Färbung von L2-bürtigem Gewebe ablesbar.
-
Abbildung 48: Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’, links: Schließzellen mit Chloroplasten, rechts: Der Blattquerschnitt durch den Blattrand zeigt das grüne L2-bürtige Mesophyll.
-
Abbildung 49: Querschnitt durch ein Blatt eines homohistisch grünen Triebes der Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’, links: Blattquerschnitt im Bereich einer Blattmitte; rechts: Blattquerschnitt am Blattrand. Das gesamte Mesophyll im Blatt enthält grüne Plastiden und ein Hypoderm ist nur an der Blattoberseite zu erkennen.
-
Abbildung 50: Rhododendron simsii ‘Andenken an Vater Hedusch’ links: Schließzellen mit Chloroplasten; rechts: Querschnitt durch das grüne Binnenfeld, eine weiße Mesophyllschicht ist blattober- und blattunterseits ausgebildet.
-
Abbildung 51: Rhododendron simsii ‘Andenken an Vater Hedusch’, links: Blattquerschnitt im Bereich eines Überganges vom graugrünen Sektor zum grünen Binnenfeld; rechts: Blattquerschnitt im Bereich eines Überganges von einem graugrünen Sektor zum weißen Blattrand
-
Abbildung 52: Rhododendron simsii ‘Andenken an Vater Hedusch’. Blattquerschnitt (rechts) im Bereich des weißen Randes des links dargestellten Blattes. Das grüne Gewebe ist L1-bürtig.
-
Abbildung 53: Mediane Längsschnitte durch Sprossscheitel, a: Ctenanthe oppenheimiana ‘Tricolor’, b: Ctenanthe lubbersiana ‘Variegata’, c: Rhododendron simsii ‘Andenken an Vater Hedusch’ und d: Rhododendron-Hybride ‘Goldflimmer’
| © Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die
elektronische
Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich
vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für
die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
|
| DiML DTD Version 3.0 | Zertifizierter Dokumentenserver der Humboldt-Universität zu Berlin | HTML-Version erstellt am: 13.12.2004 |