Autor Thema: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica *  (Gelesen 6496 mal)

Fahrenheit

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Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica *
« am: Juni 11, 2014, 22:38:11 Nachmittag »
Lieber Pflanzenfreunde,

Bilder vom Nadelquerschnitt einer Sibirischen Tanne? Kein Problem! Oder doch? Wir werden sehen. Auf jeden Fall bieten die zugehörigen Präparate einen schönen Blick auf die Wirkung unterschiedlicher Färbungen auf unterschiedlich alte Nadeln.

Aber langsam. Wie gewohnt erst mal ein wenig zur Sibirischen Tanne selbst.

Die Sibirische Tanne (Abies sibirica) ist ein mittelgroßer Nadelbaum aus der Gattung der Tannen (Abies) in der Familie der Kieferngewächse (Coniferales). Die Erstbeschreibung erfolgte 1833 durch den deutschen Botaniker Carl Friedrich von Ledebour im Rahmen seines Buches Flora Altaica (Band 4). Synonyme sind Pinus sibirica (Ledeb.) Turcz. non Du Tour, Abies pichta J. Forbes und Picea pichta (J. Forbes) Loudon.
Das Verbreitungsgebiet von A. sibirica erstreckt sich über teile von Russland, Nord- und Mittelasien sowie der Mongolei. Eine Unterart findet man in Kirgisistan. Dort wächst die frostharte Pflanze in kühlfeuchten Wäldern auf durchlässigen, frischen bis feuchten, oft leicht sauren, nährstoffreichen Böden. Sie bevorzugt sonnige bis leicht beschattete Standorten und man findet von etwa Meereshöhe bis hinauf in etwa 2000 Meter Höhe.

Bild 1: Sibirische Tanne hinter dem Institutsgebäude der biologischen Fakultät der TU Darmstadt

Den Größenvergleich zum noch nicht ausgewachsenen Baum bietet ein in Forenkreisen gut bekannter Mikroskopiker ... ;)

Die Sibirische Tanne wächst als 35 bis 40 Meter hoher Baum mit einem Stammdurchmesser rund einem Meter. Sie hat eine glatte, graue oder graubraune Rinde mit zahlreichen Harzbeulen, die erst bei älteren Bäumen in Platten aufbricht. Die grauen bis graubraunen Zweige sind dünn weiß behaart. Die Knospen sind klein, halbkugelförmig und harzen stark.

Bild 2: Zweig der Sibirischen Tanne

Wir sehen Nadeln im Alter von einem bis 3 Jahren.

Die Nadeln auf der Oberseite der Zweige stehen dicht und sind nach vorn gerichtet. Auf der Zweigunterseite sind sie länger und stehen waagrecht. Die Nadeln werden 1,5 bis 3,5 Zentimeter lang und 1 bis 1,3 Millimeter breit. Sie sind abgerundet oder zweispitzig und haben zwei Harzkanäle. Die Oberseite ist gefurcht und zeigt zwei bis drei kurze Spaltöffnungsstreifen an der Spitze. Auf der Unterseite befinden sich zwei graue Spaltöffnungsbänder.

Bild 3: Unterseite der jungen Nadeln mit den beiden Spaltöffnungsbändern


Die Zapfen sind zylindrisch und werden 5 bis 9,5 Zentimeter lang und 2,5 bis 3,5 Zentimeter breit. Sie sind anfangs bläulich und im reifen Zustand braun. Die Schuppen sind breit keilförmig, die Deckschuppen sind verborgen. Die Samen werden etwa 7 Millimeter lang und haben einen keilförmigen, 0,7 bis 1,3 Millimeter langen Flügel. Die Bestäubung erfolgt im Mai, die Zapfen reifen von Oktober bis November.


So, nun kurz zur Präparation:

Die Probe stammt von einer Tanne am Institutsgebäude der biologischen Fakultät der TU Darmstadt. Die Bestimmung ist sicher (Bestandsregister der TU). Mit Detlef habe ich vor Ort Proben der unterschiedlich alten Nadeln genommen und diese gleich in AFE fixiert.

Geschnitten habe ich die in AFE-fixierten Nadeln in Möhreneinbettung auf dem Zylindermikrotom mit Leica Einmalklingen im SHK-Klingenhalter. Die Schnittdicke der hier gezeigten Querschnitte beträgt ca. 40 µm.

Gefärbt habe ich mit W3Asim II und der Asim II - Farblösung von Klaus Herrmann, die wie W3Asim II auf einem Rezept von Rolf-Dieter Müller beruht. Entsprechende Arbeitsblätter können im Downloadbereich der MKB-Webseite herunter geladen werden. Eine ausführliche Beschreibung der Färbung findet sich hier.

Überraschend war die Farbwirkung in den Präparaten. Teilweise habe ich nach 2 Stunden in Isopropanol noch einmal 40 Minuten mit Ethanol 70% differenziert, bevor ich wieder ins Isopropanol gegangen bin. Auch die Kombination Bleiche mit Eau de Javelle und Färbung mit Asim II brachte nur bedingt die eigentlich erwarteten Ergebnisse.
Ich will es nicht spannender machen als es ist: die sekundären Pflanzenstoffe in den Nadelzellen halten die Farben sehr gut und "klassische" Ergebnisse wären wohl nur mit erheblich dünneren Schnitten zu erreichen, die sicher stellen, dass die Zellvakuolen zerstört und ausgeschwemmt wurden. Andererseits: wir sehen hier - bei einigermaßen gleichem Färberezept und im Vergleich mit der Präparation anderer Arten - den unterschiedlichen Aufbau der Zellen unterschiedlicher Pflanzen.

Eingedeckt sind die Schnitte - nach gründlichem Entwässern in reinem Isopropanol - in Euparal.


Und noch ein wenig zur Technik:

Alle Aufnahmen auf dem Leica DME mit den 5x und 40x NPlanen sowie dem 20x PlanApo. Die Kamera ist eine Canon Powershot A520 mit Herrmannscher Okularadaption. Zur Zeit nutze ich ein Zeiss KPL 10x, das mit den Leica-Objektiven sehr gut harmoniert. Die Steuerung der Kamera erfolgt am PC mit PSRemote und der Vorschub manuell anhand der Skala am Feintrieb des DME.

Alle Mikroaufnahmen sind mit Zerene Stacker V1.04 (64bit) gestackt. Die anschließende Nachbereitung beschränkt sich auf die Normalisierung und ein leichtes Nachschärfen nach dem Verkleinern auf die 1024er Auflösung (alles mit XNView in der aktuellen Version). Bei stärker verrauschten Aufnahmen lasse ich aber auch mal Neat Image ran.


Jetzt zu den Schnitten!

Wie Ihr Euch sicher schon gedacht habt, soll es hier um den Vergleich nach Färbungen und unterschiedlich alten Nadeln gehen. Im Rennen sind Querschnitte der dreijährigen Nadel gefärbt mit W3Asim II und anschließender "brutalen" Differenzierung mit Ethanol 70%, sowie Querschnitte der gleichen Nadel mit Asim II Färbung und vorangegangener Bleiche und auch Querschnitte einer einjährigen Nadel gefärbt nach W3Asim II.

Ich möchte zunächst eine Übersicht zeigen, um dann das zentrale Doppelleitbündel, das Palisadenparenchym, einen Harzkanal und Stomata zu zeigen. Die Reihenfolge ist immer wie oben beschrieben. Informationen zu den Abkürzungen in den vorangestellten beschrifteten Bildern findet Ihr wie immer auf der Webseite des MKB: Tabelle mit den Kürzeln und den zugehörigen allgemeinen Erläuterungen.

Bilder 4a-d: Totale des Nadelquerschnitts. Bild 4a dreijährige Nadel Asim II mit Beschriftung, Bild 4b dreijährige Nadel W3Asim II, Bild 4c Dreijährige Nadel Asim II, Bild 4d einjährige Nadel W3Asim II. Vergrößerung 50x, Stapel aus 11, 10, 11 und 12 Bildern.





Bilder 5a-d: Das zentrale Doppelleitbündel. Bild 5a dreijährige Nadel W3Asim II mit Beschriftung, Bild 5b dreijährige Nadel W3Asim II, Bild 5c Dreijährige Nadel Asim II, Bild 5d einjährige Nadel W3Asim II. Vergrößerung 200x, Stapel aus 13, 13, 14 und 13 Bildern.





Bilder 6a-d: Das Assimilationsparenchym. Bild 6a einjährige Nadel W3Asim II mit Beschriftung, Bild 6b dreijährige Nadel W3Asim II, Bild 6c Dreijährige Nadel Asim II, Bild 6d einjährige Nadel W3Asim II. Vergrößerung 200x, Stapel aus 13, 15, 12 und 13 Bildern.  





Bilder 7a-d: Ein Harzkanal. Bild 7a dreijährige Nadel Asim II mit Beschriftung, Bild 7b dreijährige Nadel W3Asim II, Bild 7c Dreijährige Nadel Asim II, Bild 7d einjährige Nadel W3Asim II. Vergrößerung 400x, Stapel aus 6, 10, 6 und 10 Bildern.





Bilder 8a-d: Stomata. Bild 8a dreijährige Nadel W3Asim II mit Beschriftung, Bild 8b dreijährige Nadel W3Asim II, Bild 8c Dreijährige Nadel Asim II, Bild 8d einjährige Nadel W3Asim II. Vergrößerung 400x, Stapel aus 11, 11, 9 und 12 Bildern.





Vielen Dank fürs Ansehen, Anregung und Kritik ist wie immer willkommen.

Herzliche Grüße
Jörg
« Letzte Änderung: Oktober 21, 2014, 21:41:58 Nachmittag von Fahrenheit »
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hajowemo

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  • Jochen Mooßen
Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #1 am: Juni 12, 2014, 11:54:08 Vormittag »
Lieber Jörg,
eine gelungene Dokumentation ist dir da wieder gelungen.
Es ist wie immer eine Freude so etwas zu lesen.
Danke für die Arbeit.
Liebe Grüße
Jochen
Vorstellung
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Gerne per "Du"
Man sieht nur mit dem Herzen gut.
Das Wesentliche ist für die Augen unsichtbar.

Jan Kros

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Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #2 am: Juni 12, 2014, 11:56:48 Vormittag »
Lieber Joerg
Ich schliesse mich Jochen an
herzlichen Gruss
Jan

Klaus Herrmann

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Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #3 am: Juni 12, 2014, 12:19:22 Nachmittag »
Lieber Jörg,

ein schöner und interessanter "Nachklapp" zum Kornradetreffen. Das Nadelgewebe nimmt die Farbe allgemein sehr gut an.
Ich habe nochmal eine Frage zu den Färbelösungen: ist das Ergebnis grün/rot mit meinem Ansatz gemacht, den ich für das Wohldenbergtreffen hergestellt habe? Das Ergebnis blau/rot sieht wie das konventionelle Etzold aus.

Mich klagen die Nadelproben noch an, die ich mir abgezweigt habe. Ich habe noch verzweifelt mit dem Zusammenbau des Orthoplantriebs gekämpft. Dazu demnächst mehr!
Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


ich ziehe das freundschaftliche "Du" vor! ∞ λ ¼


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Fahrenheit

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Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #4 am: Juni 12, 2014, 14:32:37 Nachmittag »
Liebe Freunde,

vielen Dank für euer Lob, das mich wieder sehr freut.

Lieber Klaus,

die blau gefärbten Schnitte, die so verdächtig nach Etzold FCA aussehen, sind mit Deiner ASIM II Lösung gefärbt.
Ich habe bei den W3Asim II Färbungen nicht vorweg gebleicht, aber das Ergebnis war auch für mich überraschend.
Es wird hier sehr deutlich: die Farbwirkung einer Färbung wird ganz massiv von der gefärbten Probe beeinflußt.

Ich bin gespannt, wie Deine Färbungen gelingen. Ggf. macht es auch Sinn, den Farbansatz zu verdünnen und dafür nach Bedarf länger einwirken zu lassen. So lässt sich die Färbung vielleicht besser steuern, als über Bleiche und Differenzierung.

Noch eine Bemerkung am Rande: bei den Strukturen, die in den Parenchymzellen sichtbar werden, handelt es sich nicht um Amyloplasten (sie sind im Pol unauffällig) am ehesten würde ich sie als Reste der Chloroplasten ansprechen.

Allen herzliche Grüße
Jörg

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Hans-Jürgen Koch

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Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #5 am: Juni 12, 2014, 15:51:37 Nachmittag »
Lieber Jörg,

ein toller Beitrag zur Sibirischen Edeltanne.

Die Sibirischen Edeltanne (Abies sibirica) zeichnet sich durch einen besonders hohen Estergehalt von 32 - 44% (Bornylacetat) aus. Die ätherischen Öle isolieren die Nadelblätter und erschweren das Anfärben.
Bornylacetat ist eine weiße, kristalline Substanz, die den Tannen seinen charakteristischen Geruch verleiht. Bornylacetat schmilzt bei 25 bis 29 °C zu einer farblosen Flüssigkeit und lässt sich durch leichtes erwärmen aus den Nadelblättern entfernen.

Gruß

Hans-Jürgen
Die Natur ist die beste Lehrmeisterin.

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Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #6 am: Juni 12, 2014, 17:46:58 Nachmittag »
Lieber Hans-Jürgen,

auch Dir vielen Dank für Dein Lob und Deinen Hinweis! Ich habe beim Färben erhitzt, so dass das Bornylacetat eigentlich ausgespült worden sein müsste.

Andererseits: in vielen Schnitten von Coniferennadeln zeigt sich besonders auf der Aussenseite der Zellwänden des Schwammparenchyms ein anscheinend kristalliner Belag (siehe auch Bild 6b zwischen 5 und 6 Uhr). Ob es sich dabei um das Acetat handelt?

Herzliche Grüße
Jörg
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Eckhard

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Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #7 am: Juni 13, 2014, 11:32:41 Vormittag »
Lieber Jörg,

famose Arbeit! Nadeln sind schwierige Kandidaten, mir ist da noch nichts gelungen. Was ist denn AsimII?

Herzliche Grüsse,
Eckhard
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Fahrenheit

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Re: Botanik: Ein schwieriger Gast - Abies sibirica
« Antwort #8 am: Juni 13, 2014, 13:23:28 Nachmittag »
Lieber Eckhard,

auch Dir vielen Dank!

Asim II ist der Farbansatz, den Klaus auf Basis von diesem Rezept von Rolf-Dieter erstellt hat:

Zitat
Für frische Pflanzenschnitte hat sich auch ein Farbgemisch mit zurückhaltendem Zusatz von Acriflavin und Acridinrot bewährt: Ansatz für 1 Liter = 900 ml 0,1%ige Alcianblaulösung + 35 ml 1%ige Acriflavinlösung + 50 ml 1% ige alkoholische Acridinrotlösung + 10 ml Essigsäure.

Die komplette Beschreibung der Färbungsfamilie findest Du auf der MKB-Webseite unter Botanischer Mikrotechnik.

Die Färbungen fallen allerdings je nach zu färbender Pflanzenprobe recht unterschiedlich aus, so dass ein Vergleich immer nur auf Basis des gleichen Probenmaterials zulässig ist. Länge und Art der Fixierung sowie "Frische" des Materials haben sicher auch ihren Einfluß.
Einen weiteren Vergleich der W3Asim II und Asim II Färbungen anhand des Chinesischen Blauregens findet sich auch auf unserer Webseite oder hier im Forum.

Herzliche Grüße
Jörg
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