Diskriminierung von Kohlenstoff‐ und Wasserstoffisotopen: Zusammenhänge mit dem Photosynthesemechanismus und den Standortbedingungen

摘要: Zusammenfassung 1 Bei einer C3- (Pisum sativum), C4- (Zea mays) und CAM-Pflanze (Bryophyllum daigremontianum) wurde nach Anzucht unter gleichen Bedingungen der δ13C- δD-Wert in verschiedenen chemischen Fraktionen untersucht. Dabei ergab sich: a)  Beim D-Gehalt organischen Trockensubstanz zeigte sich eine klare Reihung: δD CAM C4 > C3. b)  Die Wurzeln aller drei Pflanzenarten enthalten relativ mehr 13C D als die Sprosse. c)  Hinsichtlich des 13C-Gehaltes ist bei den untersuchten Arten jeweils Lipidfraktion verarmt (besonders beim lipidarmen Bryophyllum), wasserlosliche Fraktion dagegen angereichert (wieder besonders stark Bryophyllum). Die Werte fur Cellulosenitrat stimmen jedem Falle weitgehend mit denen gesamte organische uberein. d)  Der weit negativer gesamten Trockensubstanz; am geringsten Differenz CAM-Art. Auch Proteinfraktion von Pisum Zea (bei Bryophyllum nicht analysiert) deuteriumarmer Trockensubstanz, reicher. Der Cellulosenitrats stimmt wieder gut dem uberein. Bei diesen Werten Isotopenaustausch wahrend Praparation berucksichtigt. 2 Es wurden Hinweise dafur gegeben, das verschiedene Diskriminierung 13CO2 Photosynthese Land- Wasserpflanzen vorwiegend auf Verwendung freiem CO2 einerseits bzw. HCO3-andererseits (oder einem Gemisch beider Verbindungen) zuruckgeht. δ13C-Wert kann daher (in Verbindung anderen Methoden) dazu benutzt werden, Art CO2-Quelle submerser zu bestimmen. Auserdem seiner Hilfe Verwertung oder HCO3– CO2-Fixierung photolithotrophen chemolithotrophen Bakterien bisher unbekanntem Fixierungsmechanismus festgestellt werden. 3 Pflanzenarten potentieller Fahigkeit zur nachtlichen durch Ausenbedingungen, speziell Durrebelastung, verschieden ihrer aktuellen Dunkelfixierung beeinflust: Es gibt (z.B. mexikanischen Crassulaceen), auch guter Wasserversorgung starr festhalten, andere (z.B heimischen Sedum-Arten), erst Bedingungen, im Labor, aber an ihren naturlichen Standorten verwirklicht werden konnen, zum ubergehen. 4 Der Deuteriumgehalt Gewebswassers Folge davon last bringen Transpirationsrate damit Verweildauer Wassers Pflanze. Wasserpflanzen, marine Algen, sind deshalb gegenuber Medium Deuterium verarmt, CAM-Pflanzen deuteriumreich; letzteren trockenen C4-Pflanzen unterscheiden. 5 Mit δD-Wertes lassen nur neue Taxa CAM-Arten ermitteln, sondern ihr Anteil Flora klimatisch definierter Gebiete. u.a., alle Graser Indischen, Agyptisch-Arabischen SW-Afrikanischen Wuste C4-Arten sind, z. B. mitteleuropaischen Euphorbien zwei eingeschleppte (sondern C4-) Typ angehoren.