Ontogenetische Gewebemodifikation von Fruchtstielen
Ontogenetische Gewebemodifikation von Fruchtstielen

Pflanzen sind auf vielfältige Weise in der Lage, die Geometrie und Materialeigenschaften ihrer Organe, Gewebe und Zellen während der Entwicklung an veränderte Bedingungen anzupassen. Apfel (Malus) Fruchtstiele sind stark modifizierte Stängel mit begrenztem Sekundärwachstum, da die Fruchtreife nur eine Saison dauert. Sie müssen schwere Früchte zuverlässig mit dem Ast verbinden und mit steigendem Fruchtgewicht fertig werden, das bei oszillierenden Windlasten dynamische Belastungen hervorruft.

Eine aktuelle Studie in Annals of Botany konzentriert sich auf die Gewebemodifikation dieser kleinen, exponierten Strukturen während der Fruchtentwicklung. Eine Kombination aus mikroskopischen und mechanischen Testmethoden sowie Raman-Spektroskopie wurde angewendet, um Struktur-Funktions-Beziehungen in Apfelstielen zu untersuchen. Anatomische Untersuchungen wurden von biomechanischen Tests unter statischer und dynamischer Belastung begleitet, um Gewebedifferenzierungen und ontogenetische Eigenschaftsänderungen nachzuvollziehen Malus Stiele während der gesamten Vegetationsperiode. Die mechanische Untersuchung von Stielen nach sukzessiver Gewebeentnahme ergab Einblicke in die spezifischen mechanischen Eigenschaften und Funktionen verschiedener Gewebe.

Die Ergebnisse bestätigen bisherige Annahmen, dass Skleriden generell die Pflanzenstruktur stärken. Diese Arbeit zeigt jedoch, dass Brachysclereiden hauptsächlich zur Steifigkeit unter Biegung (Biegesteifigkeit) und nicht zur Festigkeit bei Zugbelastung beitragen, und bestätigt ihre Wirkung auf die viskose Dämpfung.

Horbens, M., Feldner, A., Höfer, M. & Neinhuis, C. (2014) Ontogenetische Gewebemodifikation in Malus-Fruchtstielen: die Rolle von Skleriden. Annals of Botany, 113 (1), 105-118.