(...) Sowohl für die Lehre als auch für die Information von Nicht-Biologen bietet das neu entstandene Kompendium eine gute Grundlage. Freibuerger Universitätsblätter Der gut lesbare und gegliederte Text, unterstützt durch zahlreiche Schwarzweißabbildungen und Tabellen, macht das Buch auch für biologische Laien interessant. (Natur und Museum)
/ AUS DEM INHALT: / / /
Vorwort IX
1. Einführung 1
1.1 Grundlagen und Definitionen von Parasitismus bei Blütenpflanzen 1
1.2 Geschichte der Parasitologie bei Blütenpflanzen . . . . 4
2. Parasitische Blütenpflanzen im Pflanzenreich 9
2.1 Magnoliales . . 10
2.2 Aristolochiales 12
2.3 Santalales 14
2.4 Balanophorales 22
2.5 Polygalales 24
2.6 Tubiflorae 25
3. Strukturelle Grundlagen parasitischer Lebensweisen . . . 30
3.1 Terrestrischer Wurzelparasitismus 30
3.1.1 Keimung 30
3.1.2 Keimlingsentwicklung 30
3.1.3 Sekundärhaustorien 31
3.1.3.1 Morphologie 33
3.1.3.2 Anatomie 35
3.2 Terrestrischer Sproßparasitismus . 45
3.2.1 Keimung . 47
3.2.2 Primärhaustorium 47
3.2.2.1 Morphologie 48
3.2.2.2 Anatomie 49
3.2.3 Nebenwurzeln 50
3.3 Blattparasitismus 50
3.3.1 Sekundärhaustorien 52
3.4 Epiphytischer Sproßparasitismus 54
3.4.1 Epiphytischer Sproßparasitismus mit Primärhaustorium . . 55
3.4.1.1 Keimung 55
3.4.1.2 Primärhaustorium 56
3.4.2 Epiphytischer Sproßparasitismus mit Sekundärhaustorien . 60
3.4.2.1 Keimung und Wuchsweise 60
3.4.2.2 Sekundärhaustorien 61
3.5 Epiphytischer Wurzelparasitismus 62
3.5.1 Nebenwurzeln (Runner) 62
3.5.2 Sekundärhaustorien 63
3.6 Endoparasitismus 64
3.6.1 Keimung 64
3.6.2 Parasitisches Gewebe im Wirt 65
3.7 Selbstparasitismus 66
3.8 Wirtsspezialisierung 67
4. Phylogenetische Aspekte 70
4.1 Terrestrische Parasiten 71
4.2 Epiphytische Parasiten 77
5. Physiologische Aspekte bei parasitischen Blütenpflanzen . . 84
5.1 Keimung 84
5.2 Initiierung und Differenzierung von Haustorien . . . . 87
5.3 Stoffaufnahme 89
5.3.1 Strukturelle Voraussetzungen 89
5.3.2 Wasserhaushalt 91
5.3.3 Gelöste Substanzen 94
5.3.4 Stickstoff 96
5.4 Photosynthese 98
6. Ökologische und ökonomische Aspekte 100
6.1 Terrestrische Parasiten 102
6.1.1 Bekämpfung von Striga und Orobanche 105
6.2 Epiphytische Parasiten 109
6.2.1 Bekämpfung von Misteln . . 114
6.2.2 Bekämpfung von Cuscuta ; . . 117
7. Kulturanleitungen 119
7.1 Terrestrische Parasiten 121
7.1.1 Scrophulariaceen 121
7.1.2 Orobanchaceen 122
7.1.3 Santalaceen 124
7.1.4 Loranthaceae (Nuytsia) 125
7.2 Epiphytische Parasiten 125
7.2.1 Cuscuta und Cassytha 125
7.2.2 Misteln (Viscum album) 126
Anhang: Zusammenstellung parasitischer Blütenpflanzen und ihre
geographische Verbreitung 129
Literatur 137
Register 157
1 Einleitung: Kurze Geschichte der Pflanzenphysiologie 1
Die Vorläufer der modernen Physiologen 1
Lebenskraft und Naturphilosophie 2
Die Begründung der Experimentalphysiologie durch J. Sachs und W. Pfeffer 4
Definition und Ziele dermodernen Pflanzenphysiologie 8
Stellung der Pflanzen im Fünf-Reiche-System der Organismen 8
2 Die Pflanzenphysiologie als induktive Naturwissenschaft 11
Das Experiment 11
Prinzip der Faktorenanalyse 12
Intakte Systeme und In vitro-Analyse 14
Hypothesen, Theorien und Modelle 15
Das internationale Einheitensystem in der Pflanzenphysiologie 16
3 Die Pflanze als überzellulärer Organismus 18
Zeil-Evolution und Ursprung der Eucyte 19
Tier- und Pflanzenzelle: Gemeinsame Merkmale 20
Merkmale der typischen Pflanzenzelle 23
Die Zellwand: Biosynthese und chemische Zusammensetzung 27
Dicke und Architektur der Zellwände 31
Gewebespannung, Plasmodesmen und Organismustheorie 34
4 Wasserhaushalt der Pflanzenzelle: Diffusion, Osmose, Wasserpotential 38
Der Wassergehalt und die Lebensfähigkeit der Pflanze 39
Eigenschaften des Wassers 40
Diffusion und Osmose 40
Osmotisches Zustandsdiagramm der Pflanzenzelle 43
Aquaporine 45
Saugkraft und Wasserpotential 46
Das Wasserpotential der Erde und der Luft 47
5 Wassertransport 50
Die drei Wasserleitsysteme 50
Der Wasserfluss durch das Hydrosystem 52
Antriebskräfte für den Wasserferntransport: Übersicht 53
Wassertransport in Keimpflanzen: Der Wurzeldruck 53
Die Kohäsionstheorie 55
Wassertransport vor Laubausbruch 59
Kapillarität und Wasserfluss 60
6 Translokation organischer Substanzen 62
6.1 Übergang vom Import- zum Exportgewebe 62
6.2 Siebröhren: kernlose Spezialisten für den Zuckertransport 64
6.3 Mechanismus des Siebröhrentransports 66
6.4 Saccharose, das Grundnahrungsmittel der Pflanze 69
7 Energetik des Stoffwechsels: ATP, Enzyme und Genexpression 71
7.1 Hauptsätze der Thermodynamik 72
7.2 Die freie Standardenergie 72
7.3 ATP, der universelle chemische Träger der freien Energie in der Zelle 73
7.4 Enzyme: Definition 76
7.5 Eigenschaften und Einteilung der Enzyme 78
7.6 Cosubstrate und prosthetische Gruppen 79
7.7 Experimentelle Bestimmung der Enzymaktivität 80
7.8 Regulation der Enzymaktivität in der intakten Zelle 82
7.9 Informationsübertragung durch Nucleinsäuren 83
7.10 Genexpression und Proteinbiosynthese 84
7.11 Proteine: Endprodukte der Genexpression 87
7.12 Experimentelle Analyse der Genexpression und des Proteoms 88
7.13 Das Genom der höheren Pflanze 92
8 Keimung 94
8.1 Anatomischer Bau der Samen 94
8.2 Lebensdauer der Samen 97
8.3 Beschreibung der Keimung 97
8.4 Quieszenz, Dormanz und Keimstimulus 98
8.5 Biophysik der Keimung 98
8.6 Das Keimungspotential 101
8.7 Die Keimung der Getreidekaryopse 102
8.8 Keimlingsentwicklung 104
9 Zellatmung 106
9.1 Sauerstoffverbrauch und Thermogenese 107
9.2 Die Atmungsintensität 107
9.3 Bilanz der Atmung: Übersicht 108
9:4 Mobilisierung der Reservestoffe und Bereitstellung von Acetyl-Coenzym A 110
9.5 Glykolyse und Gärung 113
9.6 Regulation und Kompartimentierung der Glykolyse 116
9.7 Citrat-Zyklus 117
9.8 Fett-Kohlenhydrat-Transformation 118
9.9 Redox-Prozesse und Atmungskette: Allgemeine Grundlagen 119
9.10 Die Atmungskette: Energiebilanz 121
9.11 Oxidative Phosphorylierung: Die ATP-Synthase 123
9.12 Elektronentransportkette und cyanidresistente Atmung 124
9.13 Effizienz der Zellatmung 125
9.14 Der oxidative Pentosephosphatzyklus 126
10 Photosynthese 128
10.1 Heterotrophe und photoautotrophe Organismen 129
10.2 Photosynthesemessungen im Freiland . 131
10.3 Das Licht und die Pflanze 132
10.4 Photosynthesepigmente 133
10.5 Absorptionsspektrum der Pigmente und Wirkungsspektrum der Photosynthese 135
10.6 Lichtabsorption: Fluoreszenz von Chlorophyll 137
10.7 Experimente mit isolierten Chloroplasten: Licht- und Dunkelreaktion 139
10.8 Photolyse des Wassers und Elektronentransportkette 142
10.9 Modell der Lichtreaktion der Photosynthese 145
10.10 Quantenbedarf der Photosynthese und Photophosphorylierung 147
10.11 Photosystem II und Sauerstoffproduktion 148
10.12 Sekundärreaktion: Übersicht 150
10.13 Der Calvin-Zyklus 151
10.14 Regulation der Kohlendioxid-Assimilation 154
10.15 Biosynthese von Stärke und Saccharose 155
10.16 Photorespiration 156
10.17 Photosynthese bei Starklicht: C4-Pflanzen 159
10.18 Photosynthese bei Trockenheit: CAM-Pflanzen 162
10.19 Photosynthese des Blattes 164
10.20 Photosynthese und Zellatmung 168
10.21 Nachwachsende Rohstoffe 169
11 Wachstum und Entwicklung 172
11.1 Das Wachstum der Tierzelle 173
11.2 Das Wachstum der Pflanzenzelle 174
11.3 Beschreibung des Organwachstums 178
11.4 Die drei Perioden der Zellstreckung 182
11.5 Biophysik der Zellstreckung 183
11.6 Zellwandextensibilität, Turgordruck und Osmoregulation 186
11.7 Entwicklungszyklus und Generationswechsel 190
12 Phytohormone 193
12.1 Auxine 194
12.2 Gibberelline 202
12.3 Ethylen 207^
12.4 Cytokinine 211
12.5 Abscisinsäure 214
12.6 Brassinosteroide, Salicylsäure und Jasmonate 217
12.7 Molekularer Wirkungsmechanismus der Phytohormone 218
13 Photomorphogenese 221
13.1 Phytochrome und Cryptochrome 222
13.2 Entdeckung des Phytochroms 223
13.3 Struktur des Phytochroms 224
13.4 Vorkommen von Phytochrom 225
13.5 Photobiologische Unkrautbekämpfung 226
13.6 Beschreibung der Photomorphogenese 227
13.7 Photomorphogenese der Keimpflanze . 228
13.8 Wirkungsmechanismus von Phytochrom 232
13.9 Die Rolle des Phytochroms unter natürlichen Umweltbedingungen 235
13.10 Das Ergrünen der Stängel und Blätter 238
14 Pflanzenernährung 242
14.1 Experimentelle Analyse des Nährstoffbedarfs 242
14.2 Die essentiellen Nährelemente der Pflanze 243
14.3 Mechanismus der Ionenaufnahme 245
14.4 Interaktion Wurzel-Boden 247
14.5 Funktion der Nährelemente 248
14.6 Phytoremediation 251
15 Assimilation von Stickstoff und Schwefel 252
15.1 Stickstoffkreislauf und Nitratassimilation 253
15.2 Stickstoff-Fixierung 255
15.3 Symbiontische Stickstoff-Fixierung bei Leguminosen 257
15.5 Gründüngung und Biotechnologie 259
15.6 Assimilation von Sulfat 259
16 Blütenbildung und Seneszenz 261
16.1 Blütenbildung: Allgemeine Definitionen ' 262
16.2 Photoperiodismus 263
16.3 Lichtperzeption und Blüh-Hormon 265
16.4 Blühinduktion in der Natur 267
16.5 Vernalisation 268
16.6 Lebensdauer der Pflanze 269
16.7 Die Organseneszenz 270
16.8 Cytokinine und Blattalterung 272
16.9 Die Seneszenz der Blüte o 273
16.10 Apoptose: der programmierte Zelltod 275
17 Interaktion Pflanze - Tierwelt: Sekundärstoffe 277
17.1 Sekundärstoffe: Definition und Einteilung 277
17.2 Terpene 278
17.3 Phenole 281
17.4 Stickstoffhaltige Sekundärstoffe 285
17.5 Ernteverluste durch Schadinsekten 287
17.6 Pflanzliche Duftstoffe und Insektenabwehr 288
18 Bewegungsvorgänge 290
18.1 Induzierte Bewegungen: Reiz und Reaktion 291
18.2 Nastien: Definition und Übersicht . 293
18.3 Oszillatorische Bewegungen 293
18.4 Rasche, einmal ablaufende Bewegungen 296
18.5 Tropismen: Definition und Übersicht 299
18.6 Gravitropismus 300
18.7 Phototropismus 307
18.8 Hydrotropismus 311
18.9 Taxien 311
18.10 Intrazelluläre Bewegungen 312
18.11 Endogene Bewegungen 315
18.12 Mechanische Bewegungen 318
Verzeichnis der Abkürzungen und Symbole 323
Literaturhinweise 325
Register 328