Zielsetzung: Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Nutzung von C- und N-Substraten im Blattwachstum einer C3 (Lolium perenne L.) und einer C4 Grasart (Paspalum dilatatum Poir.). Es soll insbesondere geklärt werden wie C- und N-Substrate in Blattflächenwachstum umgesetzt werden, und aus welchen Quellen diese Substrate stammen. Diese Fragestellungen wurden mit neuen methodischen Ansätzen in Kombination mit ‚steady-state’ Markierung der Photosyntheseprodukte (13CO2/12CO2) und des aufgenommenen N (15NO3-/14NO3-) untersucht. Der zeitliche Verlauf des Einbaus der Tracer in die Blattwachstumszonen wurde mit kompartimentellen Modellen untersucht, mit dem Ziel die Zahl und kinetischen Eigenschaften verschiedener Substratpools für das Blattwachstum zu erfassen. Material und Methoden: L. perenne und P. dilatatum Pflanzen wurden in gemischten Beständen bei 15°C und 23°C angezogen. Erwartungsgemäß führten diese Verfahren bei 15°C zur Dominanz von L. perenne (C3) und bei 23°C zur Dominanz von P. dilatatum (C4), während die jeweils andere Art eine subordinate Position einnahm. Die dominanten Pflanzen waren größer, erhielten mehr Licht, und zeigten höhere Photosynthese- und N-Aufnahmeraten. Ergebnisse und Diskussion: Entblätterung führte zu einer kurzfristigen drastischen Minderung des C-Imports in die Blattwachstumszonen. Die Blattflächenentwicklung wurde jedoch durch diesen Effekt nur wenig beeinflusst, weil die verminderte C-Verfügbarkeit durch eine erhöhte Effizienz der Substratnutzung im Blattflächenwachstum gepuffert wurde. Diese erhöhte Effizienz beruhte auf zwei Mechanismen: Mobilisierung von C- und N-Reserven innerhalb der Wachstumszonen, und Produktion von Blattfläche mit (temporär) verminderter Gewebedichte. Diese Reaktionen traten in allen Pflanzen auf, die Stärke der Reaktion war jedoch vom C-Status der Pflanzen zum Zeitpunkt der Entblätterung –und damit von den verschiedenen Verfahren– abhängig. Dominante L. perenne Pflanzen zeigten bis 2 Tage nach Entblätterung eine unverminderte Blattflächenentwicklung, während diese bei subordinaten P. dilatatum Pflanzen nach Entblätterung unmittelbar reduziert war. In einem zweiten Schritt wurde untersucht welche Quellen das Blattwachstum während seiner ungestörten Entwicklung mit C- und N-Substraten versorgen. Diese Untersuchungen zeigten, dass das Blattwachstum auf C-Substraten beruht welche entweder unmittelbar nach Fixierung oder nach kurzzeitiger Zwischenspeicherung den Wachstumszonen zugeführt wird. Die Bedeutung kurzzeitiger Speicher war in dominanten und subordinaten Pflanzen ähnlich, und somit nicht von der Photosyntheserate der Pflanze abhängig. Andererseits war die N-Versorgung von Blattwachstumszonen in subordinaten Pflanzen stärker von Langzeitspeichern abhängig als in dominanten Pflanzen. Diese Effekte standen in enger Beziehung mit dem C:N Verhältnis im Substrat welches den Wachstumszonen zugeführt wurde, und waren von der N-Aufnahmerate abhängig. Schlussfolgerungen: Die vorliegenden Untersuchungen belegen, dass (i) die Wiederbeblätterung der beiden C3- und C4-Gräser von denselben Mechanismen abhängt: kurzfristige Mobilisierung von Reserven innerhalb der Blattwachstumszonen, und reduzierte Kosten der Blattflächenentwicklung. (ii) Das Leistungsvermögen dieser Mechanismen ist jedoch vom C-Status der Pflanze zum Zeitpunkt der Entblätterung abhängig. (iii) Im ungestörten Wachstum leisten kurzfristige C-Speicher einen Beitrag zum Blattwachstum der unabhängig von der Photosynthesekapazität der Pflanzen ist. Diese Speicher dienen offensichtlich der Pufferung der Licht/Dunkel-Diskontinuität in der Bereitstellung von aktuellen Assimilationsprodukten. (iv) Es besteht eine negative Beziehung zwischen dem Vermögen externen N aufzunehmen und dem Beitrag langfristiger N-Speicher zum Blattwachstum. Dieses Ergebnis kann als Hinweis für einen Mechanismus aufgefasst werden welcher den Beitrag von N-Speichern zum Blattwachstum von der aktuellen N-Aufnahme abhängig macht.     «

Zielsetzung: Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Nutzung von C- und N-Substraten im Blattwachstum einer C3 (Lolium perenne L.) und einer C4 Grasart (Paspalum dilatatum Poir.). Es soll insbesondere geklärt werden wie C- und N-Substrate in Blattflächenwachstum umgesetzt werden, und aus welchen Quellen diese Substrate stammen. Diese Fragestellungen wurden mit neuen methodischen Ansätzen in Kombination mit ‚steady-state’ Markierung der Photosyntheseprodukte (13CO2/12CO2) und des aufgenommene...     »