Botanik: Casuarina cunninghamiana - UV-Fluoreszenz u.a. *

[reblaus]

Hallo -

angeregt durch Farne und Flechten habe ich mir ein älteres Projekt wieder vorgenommen. In einem gefärbten Präparat von MICHAEL DILLBERGER (leider verstorben) hatte ich eine Zellschicht in einem Spross von C. cunninghamiana beobachtet, die im UV-Licht eine Blaufluoreszenz zeigte, welche offensichtlich nicht von einem Histofarbstoff stammen konnte. Freundlicherweise hat mir Michael dann ungefärbte Schnitte von FEE-fixiertem Material überlassen, von denen ich hier einen vorstellen möchte. Er liegt in Wasser unter Deckglas und wird gezeigt in
1. Hellfeld,
2. Anregung UV-365 +- 12 nm (Anregung mit Nichia LED), T 395, LP 397
3. 436 +-10 nm (Anregung mit Luminus CBT-140), T 460, LP 470
4. 470 +- 20 nm (dto.), T 510, LP 525
5. 535 +- 25 nm (dto.), T 580, LP 590

Serie 1 - Übersicht über einen Quadranten des Querschnitts mit Zeiss PlanNeo 10x/0,30:

HF:


Anregung 365 nm:


436:


470:


535:



Serie 2 - Ausschnitt mit Zeiss PlanApo 40x/0,95:

HF:


365:


436:


470:


535:


Über die Effekte kann jetzt spekuliert werden!

Viele Grüße

Rolf

P.S. Bitte keine Verbesserungsratschläge zur Bildverschönerung - ich wüsste schon wie das geht, falls es der Faktenfindung dient.

[anne]

Hallo Rolf,

fachlich kann ich nichts beitragen, finde Deinen Beitrag aber höchst interessant und freue mich Bilder von Dir zu sehen.

lg
anne

[reblaus]

Edit:

Es handelt sich natürlich nicht um einen Blatt- sondern um einen Sprossquerschnitt (D nur 0,5 mm!). Diese auffälligen Kanten sind die Blattansätze - man sieht darin das Leitbündel, der zu Schuppen reduzierten Blätter, die einen Wirtel bilden.

Gruß

Rolf

[Klaus Herrmann]

Hallo Rolf,

eine solche "Zwischenlage" hatte ich auch mal mit dieser intensiven weiss-blau Fluoreszenz. Ich denke, dass ich das hier auch gezeigt habe und Detlef was zur Interpretation gesagt hat. Dieses Präparat ist allerdings mit Wacker gefärbt.

[peter-h]

Hallo Rolf,

schöne Vergleichsbilder ! Eine Frage zur UV Anregung. Welches Sperrfilter hast Du genommen und war zur Anregung noch ein Bandpassfilter dabei ?

Viele Grüße
Peter

[Detlef Kramer]

Lieber Rolf,

ich bin mir ziemlich sicher, dass es sich um das Suberin der Zellwände des Phellems handelt. Das habe ich wohl seinerzeit auch zu Klaus' Foto angemerkt.

Herzliche Grüße
Detlef

[reblaus]

Lieber Detlef -

danke für den Tipp!
Nachträglich: "Ja natürlich, wusste ich doch schon immer  ". Würde auch zu der Beobachtung passen, dass die betreffenden Zellen die üblichen Färbungen kaum annehmen, sondern blass bleiben.
Da die Suberin-Nebenbestandteile chemisch ähnlich schlecht definiert sind wie das Lignin wäre es auch nicht erstaunlich, dass man diese blaue Fluoreszenz nur selten sieht obwohl es doch sehr verbreitet ist. Cumarin-Abkömmlinge eingelagert?

Die rote Fluoreszenz scheint ja von denaturiertem Chlorphyll bzw. Abbauprodukten herzurühren. Beim intakten Photosynteseapparat kriegt man die so stark ja nur mit Blauanregung, hier aber mit Grünanregung viel besser. Nun sieht die Zone im Durchlicht ja auch braun aus und nicht mehr grün. Hast Du da auch eine gute Idee?
Auf jeden Fall will ich da mal Denaturierungsexperimente mit frischen Blättern machen.

Viele Grüße

Rolf

[reblaus]

Lieber Peter -

es handelt sich um die Zeiss-Filtersätze 01, 06, 09 und 14. Ich habe eingangs deren Daten jetzt etwas ausführlicher beschrieben. Der UV-Bandfilter hat eine HW-Breite von 24 nm, den Teiler kennst Du. Die Sperrfilter sind alles Langpassfilter - manchmal hätte ich schon gerne einen Bandpass, weil kräftige Gelbfluoreszenzen oft meist eventuell vorhandenes Grün überstrahlen.

Viele Grüße

Rolf

[David 15]

Hallo Rolf,

ich konnte bei einem Präparat vom Taschentuchbaum ähnliches im Rindenbereich beobachten.

Einmal im Hellfeld und einmal mit UV-Fluoreszenz 365nm. Olympus 40/1,30 UVFL. Gefärbt mit W3A.





Viele Grüße
David

[Klaus Herrmann]

Hallo Rolf,

schöne Vergleichsbilder ! Eine Frage zur UV Anregung. Welches Sperrfilter hast Du genommen und war zur Anregung noch ein Bandpassfilter dabei ?

Lieber Peter,

auch wenn ich nicht angesprochen bin antworte ich doch noch zusätzlich: Bei mir ist es der Filterblock von Olympus WU BP 330-385 und Sperrfilter BA 420. HBO 100 W. Objektive: Planfluorite von Oly.

[Detlef Kramer]

Lieber Rolf,

Nun sieht die Zone im Durchlicht ja auch braun aus und nicht mehr grün

ja, habe ich: die Zellen des Phellems sind, wenn ausdifferenziert, tot und enthalten in den Wänden das braune Suberin. Deswegen sind alle Baumstämme +/- braun .

Lieber David,

sehr schöne und klare Aufnahmen! Mehr davon!

Herzliche Grüße
Detlef

[reblaus]

Hallo -

danke für alle Beiträge, insbesondere für die Hinweise von Thilo.

Eigentlich möchte ich kein Suberin nachweisen sondern beschäftige mich mit der Blaufluoreszenz unter UV m.o.w aus Nostalgie, weil ich mich in meiner wissenschaftlichen Jugend mit der Reserveratrolbildung bei Vitaceen beschäftigt habe und dieses Stilben zeigt eine kräftige Fluoreszenz ohne Fluorochromierung. Seine Bildung wird u.a. durch abiotische und biotische Schädigungen induziert, im Holz ist es aber konstitutiv vorhanden - auch bei viele anderen Pflanzen. Heute gilt es ja als esotherisches Wundermittel, von Krebs bis zur Maul- und Klauenseuche lässt sich alles damit heilen, man kann es teuer kaufen, aber als wir das bei einem Kongress berichtet hatten waren die ersten Beiträge Bedenken - "wie steht es mit der Toxikologie?"
Unterdessen habe ich aber erst mal mit ganz simplen Untersuchungen begonnen (mehr ist mir halt nicht mehr möglich), wobei mir auffiel, dass solche Primitivbeobachtungen in der Wissenschaft doch häufig vernachlässigt werden oder man geniert sich darüber zu reden 
Derzeit schneide ich zufällig verfügbare frische Stengel und Sprosse, betrachte die Fluoreszenz des Frischschnittes mit den 4 anfangs angegebenen Erreger-Wellenlängen, lasse ihn austrocknen, schaue wieder, tränke ihn wieder mit Wasser usw.
Als interessanten Nebeneffekt habe ich z.B. gesehen, dass die Zellwände von trockenem Holundermark, das mitgeschnitten wird, tatsächlich von UV bis Grün zu kräftiger Fluoreszenz (entsprechend von Blau bis Rot) angeregt werden. Ist das der Autofluoreszenz der Cellulose zu verdanken? Aber warum fluoresziert diese im frischen Schnitt nicht überall?
Interessant ist auch, was mit dem Chlorphyll passiert - ist der Rückgang der Fluoreszenz unter Blaulicht dem Kautsky-Effekt geschildert oder wird das Chlorophyll ausgebleicht?
Im ausgetrockneten Schnitt ist noch Chlorophyllfluoreszenz vorhanden, wird aber von gelber Fluoreszenz zu einem Braunton verfälscht - nach Wässern kommt sie wieder ,ist aber natürlich nicht mehr an Chloroplasten gebunden.

Wie gesagt, ich will im Lauf der Zeit versuchen solche Einzelbeobachtungen zu einer Art System zusammenzufassen - wenn noch was geht werde ich berichten.

Viele Grüße

Rolf

[Fahrenheit]

Liebe Pflanzenfreunde,

das sind faszinierende Aufnahmen und eine interessante Diskussion, die ich mit Spannung lese, da mir die Fluoreszenz mangels der notwendigen Ausstattung verschlossen ist.

Der Trivialname von Casuarina cunninghamiana wäre "Flußeiche" - vom englischen River Oak?
Zur Zeit habe zumindest ich massive Probleme beim Erstellen und Editieren von beiträgen mit externen Bilderlinks.
Daher werde ich diesen Faden hier erst listen, wenn sich die Lage wieder beruhigt hat.

Herzliche Grüße
Jörg

[Detlef Kramer]

Hallo Thilo,

interessant Deine Ausführungen. Allerdings sind die blau fluoreszienden Zellen sowohl bei Rolf, als auch bei David eindeutig dem Phellem zuzuordnen. Und dessen Zellwände sind durch den hohen Gehalt an Suberin charakterisiert. (Ich gehöre der aussterbenden Klasse der Botaniker an, die sich in der Anatomie der Pflanzen auskennen). Das alles ist kein klarer Beweis, da stimme ich Dir zu.

Gruß, Detlef

[Horst Wörmann]

Lieber Thilo,

Einspruch: Cellulose fluoresziert nicht. Das geht schon von der Chemie nicht, weil keine konjugierten Doppelbindungen vorhanden sind und die Bausteine als Glucose-Einheiten gewinkelt sind. Es kann sich deshalb kein ausgedehntes Elektronensystem ausbilden, was die Voraussetzung für die Fluoreszenz ist.
Was da Eigenfluoreszenz zeigt, müssen immer Einlagerungen ins Cellolose-Grundgerüst sein, wie eben Lignin. Rost schreibt dazu (S. 28): "Examined with UV excitation ... cell walls commonly show a strong blue autofluorescence. This is due to a presence of lignin, cutin, suberin and/ or phenolic acids such as ferulic acid."
Die Formaldehyd-induzierte Fluoreszenz betrifft Arylethylamine. Mehr verbreitet in der Histologie, zur Botanik schreibt Rost nichts. Quelle: Rost Abschnitt 12 S. 57 ff.
Den Rost kannst Du momentan nicht ausleihen, den habe ich nämlich 

Viele Grüße
Horst