Hans Linser

Zur Methodik der Wuchsstoffbestimmung

1. Beim langeren Lagern von Samen (Avena) verandert sich die Empfindlichkeit der daraus gezogenen Keimlinge gegenuber β-Indolyl-essigsaure. Alteres Material ist im allgemeinen weniger empfindlich als jungeres. 2. Die Vor- und Nachteile der zur Wuchsstoff-extraktion aus Pflanzen verwendeten Extraktionsmittel werden besprochen und eine Alkoholextraktionsmethode beschrieben. 3. Der aus Pflanzen mit Alkohol extrahierte Wuchsstoff verhalt sich an derAvena-Koleoptile (Pastenmethode) anders als β-Indolylessigsaure: bei gleicher Wirkung auf das Gesamtwachstum (KoleoptilzuwachsZ) bleiben die Krummungswinkel (α) kleiner als beim Heteroauxin; ihr Maximum liegt bei hoherer Verdunnung; sie sind bei konzentrierteren Pasten starker positiv als beim Heteroauxin. 4. Extrakte verschiedener Pflanzenarten enthalten Wuchsstoffmengen sehr verschiedener Grosenordnung. Die gefundenen Extremwerte verhalten sich etwa wie 1∶1000. 5. Im Verlauf des Wachstums bilden die Pflanzen so viel Wuchsstoff neu, das der Wuchsstoffgehalt der Frischsubstanz im allgemeinen nicht sinkt, sondern meistens sogar etwas ansteigt; die absolute Wuchsstoffmenge je Pflanze steigt, deren Massenproduktion entsprechend, stark und schnell an. 6. Bei der Quellung von (Gersten-) Samen tritt Neubildung von aktivem Wuchsstoff ein; wahrend der anschliesenden Keimung sinkt der Wuchsstoffgesamtgehalt der Pflanzchen langsam ab. Zwischen Keimung und Heranwachsen der Pflanzen liegt ein Minimum des Wuchsstoffgehaltes.

Über das Vorkommen von Hemmstoff in Pflanzenextrakten, Sowie über das Verhältnis von Wuchsstoffgehalt und Wuchsstoffabgabe bei Pflanzen oder Pflanzenteilen

Zusammenfassung1.Während der Aufarbeitung von Pflanzenmaterial (Zerreiben oder Zermahlen bis zur Extraktion mit Alkohol) tritt keine wesentliche Zersetzung von Wuchsstoff ein.2.In alkoholischen Extrakten vieler Pflanzen sind Stoffe vorhanden, die das Streckungswachstum hemmen („Hemmstoffe”) und die Wuchsstoffwirkung zu verändern bzw. zu verdecken vermögen. Die Beobachtung der Zuwachswerte „Z” neben dem Krümmungswinkel α liefert, im Gegensatz zur Betrachtung der Krümmungswinkel allein, den eindeutigen Nachweis solcher Stoffe. Gemische von Hemmstoff und Wuchsstoff zeigten ähnliche Eigenschaften wie eine Reihe von Pflanzenextrakten, die neben Wuchsstoff wahrscheinlich ebenfalls Hemmstoff enthalten. Eine befriedigende Abtrennung dieser Stoffe vom Wuchsstoff war bisher nicht möglich.3.Der Hemmstoff in Pflanzenextrakten (Syringa-Extrakt) ist sowohl im Hinblick auf das Streckungswachstum als auch, wie ein orientierender Versuch zeigte in bezug auf die Wurzelbildung als „Antagonist” des Heteroauxins wirksam, indem er die durch β-Indolylessigsäure bewirkte Wurzelbildung zu hemmen bzw. zu verhindern vermag.4.Die in bestimmten Pflanzen natürlich vorkommenden Wuchsstoffmengen übersteigen die bisher als „unphysiologisch” angesehenen Grenzen und sind in manchen Fällen so groß, daß schon eine Anreicherung von z. B. I: 10000 zur Isolierung des Wuchsstoffes führen könnte5.Es muß scharf unterschieden werden zwischen der Wuchsstoff-abgabe von Pflanzenteilen an Agar im Sinne derWent-Methode einerseits und dem durch Extraktion des Materials ermittelten Wuchsstoff-gehalt andererseits. Eine direkte Beziehung zwischen beiden ist nicht vorhanden. Die nach der Agarabfangmethode ermittelten Werte geben über die Wuchsstoffgehalte der untersuchten Pflanzen oder Pflanzenteile keine Auskunft.

Zur Methodik der Wuchsstoffbestimmung: II. Die Extraktion von Pflanzenmaterial

Zusammenfassung1.Beim längeren Lagern von Samen (Avena) verändert sich die Empfindlichkeit der daraus gezogenen Keimlinge gegenüber β-Indolyl-essigsäure. Älteres Material ist im allgemeinen weniger empfindlich als jüngeres.2.Die Vor- und Nachteile der zur Wuchsstoff-extraktion aus Pflanzen verwendeten Extraktionsmittel werden besprochen und eine Alkoholextraktionsmethode beschrieben.3.Der aus Pflanzen mit Alkohol extrahierte Wuchsstoff verhält sich an derAvena-Koleoptile (Pastenmethode) anders als β-Indolylessigsäure: bei gleicher Wirkung auf das Gesamtwachstum (KoleoptilzuwachsZ) bleiben die Krümmungswinkel (α) kleiner als beim Heteroauxin; ihr Maximum liegt bei höherer Verdünnung; sie sind bei konzentrierteren Pasten stärker positiv als beim Heteroauxin.4.Extrakte verschiedener Pflanzenarten enthalten Wuchsstoffmengen sehr verschiedener Größenordnung. Die gefundenen Extremwerte verhalten sich etwa wie 1∶1000.5.Im Verlauf des Wachstums bilden die Pflanzen so viel Wuchsstoff neu, daß der Wuchsstoffgehalt der Frischsubstanz im allgemeinen nicht sinkt, sondern meistens sogar etwas ansteigt; die absolute Wuchsstoffmenge je Pflanze steigt, deren Massenproduktion entsprechend, stark und schnell an.6.Bei der Quellung von (Gersten-) Samen tritt Neubildung von aktivem Wuchsstoff ein; während der anschließenden Keimung sinkt der Wuchsstoffgesamtgehalt der Pflänzchen langsam ab. Zwischen Keimung und Heranwachsen der Pflanzen liegt ein Minimum des Wuchsstoffgehaltes.

Versuche zur chromatographischen Trennung pflanzlicher Wuchsstoffe

Zusamenfassung1.Bei Verwendung von Alkohol als Lösungs- und Aluminiumoxyd als Adsorptionsmittel läßt sich Indol-3-essigsäure chromatographisch adsorbieren und aus einem Gemisch anderer Wuchsstoffe abtrennen.2.Durch Eluieren mit verdünnter Alkalilauge, Neutralisation, Trocknen und Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel läßt sich die Indol-3-essigsäure aus den Säulenabschnitten zurückgewinnen.3.Sprossenkohlextrakte ergeben bei gleichartiger Chromatographie zweierlei Wuchsstoff-Fraktionen: eine an Aluminiumoxyd adsorbierbare und eine die Säule ohne Adsorption durchlaufende.4.Der an Aluminiumoxyd adsorbierbare Anteil der Wuchsstoffe des Sprossenkohlextraktes ergibt die Uroroseinreaktion und kann daher (wenigstens zum Teil) als Heteroauxin betrachtet werden.5.Der an Aluminiumoxyd aus Alkohol nicht adsorbierte Wuchsstoff des Sprossenkohlextraktes kann aus Petroläther an Puderzucker (oder CaCO3) adsorbiert werden, trennt sich dabei in zwei wirksame Komponenten, deren eine anstatt negativer positive Krümmungen derAvena-Koleoptile bewirkt, trotzdem kein Überdosierungsphänomen vorliegt.6.Bei Verwendung von Benzol als Lösungsmittel und Aluminiumoxyd als Adsorptionsmittel werden prinzipiell analoge Ergebnisse erhalten.7.Der Hemmstoff des Fliederextraktes wird bei Chromatographie aus alkoholischer Lösung an Aluminiumoxyd nicht adsorbiert und kann zur Gänze im Filtrat aufgefunden werden.8.Der (im Filtrat vorliegende) Hemmstoff des Fliederextraktes kann aus Petroläther an Puderzucker chromatographiert werden und erweist sich aus mindestens zwei chromatographisch trennbaren, hemmend wirksamen Stoffen zusammengesetzt.9.Auf Grund der vorliegenden Ergebnisse erscheint es aussichtsreich, die chromatographische Methode zur Untersuchung pflanzlicher Wuchs-und Hemmstoffe heranzuziehen und die verschiedenen, in den Pflanzen vorkommenden Wuchs- und Hemmstoffe voneinander zu trennnen. Es bleibt weiteren Versuchen überlassen, festzustellen, ob die chromatographische Methode geeignet ist, eine quantitative Bestimmung von Wuchs- und Hemmstoffen in pflanzlichen Materialien bzw. Extrakten aus solchen zu ermöglichen.

Kolorimetrische und biologische Bestimmung Sowie chromatographische Trennung von Wuchsstoffen aus Pflanzen

Zusammenfassung1.In Pflanzenextrakten wurden nach chromatographischer Trennung an Aluminiumoxydsäulen pflanzliche Wuchsstoffe mit Hilfe des Pastentestes nachLinser und vergleichsweise dazu die Indol-3-essigsäure (bzw. ähnliche Indolkörper) mit Hilfe der Perchlorsäurereaktion nachGordon undWeber kolorimetrisch quantitativ bestimmt. Sowohl die biologischen Testergebnisse wie auch die kolorimetrisch gewonnenen Zahlen wurden in Indol-3-essigsäure-Äquivalenten ausgedrückt.2.Da der bei der Perchlorsäurereaktion nachGordon undWeber gebildete Farbstoff lichtempfindlich ist, wird empfohlen, die Reaktion im Dunkeln bzw. bei nur schwacher künstlicher Beleuchtung durchzuführen.3.Die bei Brassiceen an Aluminiumoxydsäulen adsorbierbaren Wuchsstoffmengen zeigen im biologischen Test im allgemeinen höhere Wirkungswerte, als dem Gehalt an Indol-3-essigsäure entspricht. Es wird vermutet, daß außer der Indol-3-essigsäure noch ein zweiter, nicht indolartiger Wuchsstoff an Aluminiumoxyd adsorbiert wird.4.In Chromatogrammfiltraten von Brassiceen gibt die Perchlorsäurereaktion beträchtliche Mengen von indolartigen Stoffen an, welche jedoch nicht Indol-3-essigsäure sein dürften, da diese an der Al2O3-Säule adsorbiert wird. In den gleichen Filtraten können große Mengen nichtindolartigen Wuchsstoffs nachgewiesen werden.5.Sowohl die absolute Menge als auch der Anteil der nicht-indolartigen Wuchsstoffe nimmt vom Sproß basalwärts bis zur Wurzel stark ab, dagegen nimmt der relative Anteil an indolartigen Wuchsstoffen von der physiologischen Spitze zur physiologischen Basis stark zu.6.Die Gesamtwuchsstoffkonzentration in den Gewebssäften von Sprossenkohl nähert sich im Sproß dem Wert 2·10−1%, in der Wurzel jenem von 4·10−3% (I-3-E-Wirkungsäquivalente) an.7.In den oberirdischen Teilen von Tomatenpflanzen wurden kolorimetrisch nur 2,8 mg-% (I-3-E-Äquivalente) gefunden, während für die Gemische oberirdischer Organe von Brassiceen Werte von 45,5 bis 116,6 mg-% erhalten wurden.

Über den Einfluß von Pflanzenextrakten auf das Streckungswachstum, Wurzel- und Sproßbildung bei Pflanzen

Trockenrückstände alkoholischer Extrakte verschiedener Pflanzen zeigen im Ayena-Pasten-Test keine oder verschieden starke Wirkung als Zellstreckungswuchsstoffe und daneben verschieden starke, Zellstreckungswuchsstoffe hemmende Eigenschaften. Diese hemmenden Eigenschaften wirken sich nicht nur auf die zellstreckende, sondern auch auf die wurzelbildende und die sproßbildungshemmende Wirkung der Streckungswuchsstoffe aus. Entgegen der Erwartung wirken auch solche Extrakte, die starke zellstreckende Fähigkeiten besitzen und als „Wuchsstoffreich“ zu bezeichnen sind, auf die Wurzelbildung hemmend und auf die Sproßbildung fördernd ein. Es wird vermutet, daß dies auf ihren Gehalt an „Hemmstoffen“ zurückzuführen ist.

Zellphysiologische Untersuchungen über die Wirkung von 3-Aminotriazol und 3-(α-Iminoäthyl)-5-methyl-tetronsäure als spezifische Chlorophyllbildungshemmstoffe bei Elodea canadensis

ZusammenfassungZellphysiologische Untersuchungen mit 3-Aminotriazol, 3-Amino-5-methyltriazol und 3-(α-Iminoäthyl)-5-methyltetronsäure anElodea canadensis ergaben, daß diese Substanzen die Bildung von Chlorophyllspezifisch hemmen und eine Vakuolisation der Plastiden hervorrufen. Und zwar enthalten die jungen Blätter der behandelten Pflanzen farblose, stark gequollene Chloroplasten, die vom strömenden Plasma mitbewegt werden.Die Hemmung der Chlorophyllbildung scheint ein vitaler Prozeß zu sein (normale Plasmaströmung, keinerlei nekrotische Veränderungen an den Pflanzen) und ist, da sie bereits durch geringste Wirkstoffkonzentrationen hervorgerufen werden kann, als spezifischehormonartige Wirkung aufzufassen.3-Aminotriazol zeigte im Pastentest bei höherer Konzentration eine mäßige Wuchsstoffwirksamkeit. Trotz der chemischen Verschiedenheit der beiden Stoffe voneinander zeigten sie eine gleiche physiologische Wirkung (Chlorophyllhemmung). Ein Vergleich der Molekülmodelle von 3-Aminotriazol, 3-Amino-5-methyltriazol und 3-(α-Iminoäthy)-5-methyltetronsäure läßt gewisse Ähnlichkeiten erkennen.

Zur Beeinflussung der Blattbildung Durch Morphoregulatoren: II. Formbildende Wirkungen Verschiedener Stoffe bei Trifolium Pratense

Besprechung und ZusammenfassungIn vorliegender Abhandlung wird über starke morphologische Veränderungen an Rotklee-Pflanzen (Trifolium pratense) durch den Einfluß synthetischer Wuchs- und Hemmstoffe berichtet. Als besonders stark formativ wirksam wurden neben 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure (Na-Salz) vor allem2,3,6-Trichlorphenoxyessigsäure (Na-Salz), 2,4,6-Trichlorphenoxyessigsäure (Na-Salz), 2,3,5-Trijodphenoxyessigsäure und 2,3,5-Trijodbenzoesäure gefunden. Daneben verursachten aber auch noch mehrere andere Substanzen, insbesondere Maleinsäurehydrazid, starke morphologische Veränderungen an den Kleepflanzen. Als auffallendste Formbildungsabweichungen wurdenverschmälerte, gerollte und trompeten- oder trichterförmige Kleeblätter festgestellt. In allen Fällen trat eineErhöhung oder Erniedrigung der Zähligkeit der Blätter ein, so daß alle Übergänge von l-zähligen bis zu 9-zähligen Blättern gefunden werden konnten. Es war auffallend, daß dabei der zahlenmäßige Anteil an 2- und 4-zähligen Blättern am größten war, während die Anzahl der 5-, 6-, 7- bis 9-zähligen Blätter mit steigender Zähligkeit abnahm.Nachdem Zellstreckungs-Wuchs- und-Hemmstoffe, aber auch zellstreckungsneutrale Stoffe (z. B. Maleinsäurehydrazid), morphologischeVeränderungen hervorrufen, scheint es zweckmäßig, alle jene Stoffe, die formative Effekte hervorrufen können, unabhängig von ihren anderen Eigenschaften (z. B. Zellstreckungswirkung) als „Morphoregulatoren” zusammenzufassen.

Empfindlichkeitsunterschiede für Wuchsstoffe bei Koleoptilen und Primärblättern monocotyler, Sowie bei EPI-und Hypocotylen dicotyler Pflanzen

Zusammenfassung1.Von den 4 untersuchten Hauptgetreidearten (Weizen, Roggen, Gerste, Hafer) reagierte der Hafer beim Auftragen von Indol-3-essigsäurepasten mit stärkstem (prozentualem) Koleoptilzuwachs; in abnehmender Reihe folgten Gerste, Roggen und Weizen.2.Die Primärblätter der Keimlinge, deren Koleoptilen mit Pasten behandelt wurden, zeigten verschiedenen Konzentrationen von Indol-3-essigsäure gegenüber ein gegensätzliches Verhalten: sie wurden durch jene Konzentrationen, welche das Längenwachstum der Koleoptilen förderten, fast ausschließlich gehemmt.3.Intakte Koleoptilen brachten geringere relative Zuwachswerte als dekapitierte Koleoptilen.4.Beim Auftragen von Indol-3-essigsäurepasten auf Hypocotyle von Gurken-, Raps-, Sonnenblumen- und Kressekeimlingen sowie auf Erbsenepicotyle zeigten intakte Pflanzen ein den Primärblättern der Getreidearten analoges Verhalten, dekapitierte jedoch ein dem der Koleoptilen ähnliches.5.Bei 2,4-Dichlorphenoxyessigsäurepasten wurden analoge, jedoch bei Gurken und Raps unübersichtlichere Verhältnisse gefunden.6.Es wurde eine Deutung der erhaltenen Kurven versucht, welcher vorläufig jedoch nur der Wert einer Arbeitshypothese für heuristische Zwecke zukommt. Sie berücksichtigt die Summierung des in der Testpflanze selbst vorhandenen und des durch die Paste zugeführten, Wuchsstoffes, verlangt jedoch die Annahme einer vielfach größeren Wuchsstoffempfindlichkeit intakter (gegenüber dekapitierten) Pflanzen.

Zum mikrochemischen Nachweis freier Phenole in der Pflanze

Es wurden eine Reihe von Kristallreaktionen auf die Phenole Brenzkatechin, Resorzin, Hydrochinon, Pyrogallol und Phlorogluzin auf ihre mikrochemische Brauchbarkeit geprüft und mit Hilfe dieser Reaktionen in pflanzlichen Extrakten Phenole nachgewiesen. Besonderes Gewicht wurde dabei auf den Nachweis freier Phenole gelegt und eine Methode ausgearbeitet, die bei möglichst schonender Aufarbeitung des Pflanzenmaterials Phenole nachzuweisen gestattet. Es wurde zu diesem Zweck das frische Material in flüssigem Stickstoff abgetötet und in noch gefrorenem Zustand in einen Exsikkator gebracht und getrocknet, um eine fermentative Spaltung phenolhaltiger Körper zu verhindern. Mit Hilfe dieser Methode konnten in einer Reihe von Pflanzen freie Phenole nachgewiesen werden.