Die Bedeutung des Lichtes für die Entwicklung und die Pigmentsynthese beim Austrieb der Fichte.

(J. Franzen, Kathryn B. Piatek, Friederike Tribukait-Pipes, K. Gross und E. Wagner)


Der steuernde Einfluß des Lichtes auf die Entwicklung von Pflanzen kann sowohl bei der Keimung, beim vegetativen Wachstum, der Blütenbildung und Samenreife als auch beim herbstlichen Laubfall beobachtet werden.

Abb.1 Versuchsaufbau (32042 Bytes)

Versuche wurden durchgeführt, in deren Verlauf Fichtensamen unmittelbar oder 10 Tage nach der Aussaat, Zweige und ganze Bäume vor dem Frühjahresaustrieb verdunkelt wurden. Nach verschiedenen Zeitspannen wurde die Verdunkelung abgebrochen, und die Pflanzen wurden wieder dem Tageslicht ausgesetzt. Die Kotyledonen der unmittelbar nach der Aussaat verdunkelten Keimlinge waren grün, die Hypokotyle etioliert, Primärnadeln wurden nicht ausgebildet. Demgegenüber besaßen Keimlinge, die vor der Verdunkelung 10 Tage dem Licht ausgesetzt waren, pigmentlose Primärnadeln.

Abb.1 Versuchsaufbau für die Verdunkelung ganzer Fichten.

Abb.2 Neue Triebe (33296 Bytes)

Ebenso pigmentlos waren neue Triebe verdunkelter Zweige und Bäume. Bei den Dunkeltrieben zeigten sich keine morphologischen Unterschiede im Vergleich zu den Lichtkontrollen, wenn nur einzelne Zweige eines Baumes verdunkelt wurden. Bei neuen Trieben ganz verdunkelter Bäume waren die Nadelabstände an der Basis vergrößert (Etiolement) und der Austrieb deutlich verzögert. Nach dem Ende der Verdunkelung trat keine Schädigung der pigmentlosen Triebe durch das Tageslicht auf, alle Triebe wurden normal grün.

Abb.2 Neue Triebe eines im Dunkeln ausgetriebenen Fichtenzweiges, 4 Wochen nach Beginn der Verdunkelung.

Abb.3 Triebe einer Fichte (32042 Bytes)

Aus den Ergebnissen wird auf eine systematische Erfassung des Lichtklimas geschlossen. Das Signal für die morphologische Entwicklung (Photomorphogenese) wird auf verdunkelte Triebe übertragen, wenn große Teile des Baumes dem Tageslicht ausgesetzt sind. Für die Pigmentbiosynthese scheint eine solche Signalübertragung bei der Fichte nicht zu gelten. Die Ergebnisse sprechen dafür, daß die Fichte die Information über die herrschenden Lichtverhältnisse als Gesamtsystem verarbeitet und sie dadurch auch auf solche Organe übertragen kann, die verdunkelt sind. Das Signal für die Regelung der lichtabhängigen Entwicklung der neuen Triebe wird offenbar von den belichteten auf die verdunkelten Teile der Pflanze übertragen, nicht jedoch die Information für die Regelung der Pigmentbiosynthese.

Abb.3 Triebe einer Fichte, die nach dem Austrieb im Dunkeln dem Tageslicht nicht (links), bzw. 1, 2 oder 3 Wochen ausgesetzt wurden (2. bis 4. Trieb), rechts ein im Licht ausgetriebener Kontrollzweig.