Botanik: Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus *

[Hans-Jürgen Koch]

Liebe Pflanzenfreunde,

Alabama, Florida, Georgia, North Carolina, South Carolina, Virginia, Mississippi und Tennessee sind die Heimat der Gattung Calycanthus, die aus nur zwei bis drei sommergrünen Straucharten besteht.
Der Echte Gewürzstrauch stammt aus der südöstlichen USA, wo die Pflanzen in Mischwäldern und entlang von Gewässern auf 0 – 1.850 Meter über Meereshöhe wachsen.
Beim Schneiden oder Zerreiben verströmen Blätter, Rinde und Holz einen würzigen Duft - dieser trug auch zur Namensgebung bei.
Sie werden wegen ihrer auffällig gefärbten, als Zimmerschmuck geeigneten Blüten gezogen, die im späten Frühjahr oder Sommer einzeln zwischen den Blättern erscheinen und mit ihren schmalen, tief rotbraunen oder stumpfrötlichpurpuren Blütenblättern kleinen Magnolienblüten gleichen.

Bild 01 Habitus, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Urheber: Jozicav in der Wikipedia auf Slowenisch
Calycanthus floridus ist ein breitbuschiger Strauch, der eine Größe von 1,5 bis 3,0 Metern und eine ähnliche Breite erreicht. Dieser Duftstrauch zeichnet sich durch seine aufrechte Wuchsform aus und ist als eher langsam wachsend zu bezeichnen.

Bild 02 Laubblätter und Blüte, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Urheber: Ulf Eliasson

Bild 03 Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Foto: H.-J_Koch
Die dunkelroten, fast ins bräunlich gehenden Blüten erscheinen im Juni und duften stark nach Erdbeeren. Selbst die Rinde verströmt getrocknet einen aromatischen Gewürznelkenduft.
Die Pflanzen sind sommergrün und wachsen meist mehrstämmig und haben ein Ausläufer bildendes Rhizom.
Die Zweige sind kahl oder behaart. Die Laubblätter sind grün oder graugrün, 3–10 mm lang gestielt, kahl oder flaumig behaart, elliptisch bis länglich eiförmig, 5–15 cm lang, 2–6 cm breit, zugespitzt. Der Blattstiel ist grün, an der Basis purpurfarben gefleckt, Die Blüten stehen einzeln, sind etwa 5 cm im Durchmesser, dunkelrot bis purpurfarben.

Bild 04 Früchte und Samen, Echter Gewürzstrauch Calycanthus

Sammlung: Muséum de Toulouse   
Im Herbst bildet der Gewürzstrauch eine für Schafe und Rinder giftige Frucht, die aber hierzulande nur selten ausgebildet wird.

Bild 05 Illustration, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Dieses Werk ist gemeinfrei.
Urheber: Pierre-Joseph Redouté (1759–1840)

Systematik:
Klasse: Bedecktsamer (Magnoliopsida)
Ordnung: Lorbeerartige (Laurales)
Familie: Gewürzstrauchgewächse (Calycanthaceae)
Gattung: Gewürzsträucher (Calycanthus)
Art: Echter Gewürzstrauch
Wissenschaftlicher Name: Calycanthus floridus
Travianamen: Carolina-Nelkenpfeffer, Gewürzstrauch, Carolina Allspice, Strawberry
Englische Bezeichnung: Sweet Shrub

Der Name Calycanthus leitet sich aus dem griech. calyx = Kelch und anthos = Blüte ab.

Calycanthus floridus enthält folgende Inhaltsstoffe:
Strychninähnliche Alkaloide, wie Calycanthin, Calyceathidin, Folicanthin, Calycanthoisid und äther. Öle.
In der Volksheilkunde wurde diese Droge als Tonikum und Stimulans eingesetzt.
Die Indianer verwenden die Blätter zum Würzen von Speisen.
Die Bedecktsamigen Pflanzen (Magnoliopsida, früher Angiospermen oder Magnoliophyta), kurz Bedecktsamer, manchmal auch im engeren Sinne als ,,Blütenpflanzen" bezeichnet, bilden die größte Klasse der Samenpflanzen.

Systematik:
Die Bedecktsamer sind mit 226.000 bekannten Arten die Pflanzengruppe mit den meisten Arten.
Ursprung der Blütenpflanzen:
Als Fossilien sind Bedecktsamer seit Übergang von Oberjura zur Unterkreide bekannt, das heißt seit 160 bis 140 Millionen Jahren; möglicherweise entstanden sie bereits vor 215 Millionen Jahren.
Merkmale:
Die Bedecktsamer zeichnen sich unter anderem durch folgende abgeleitete Merkmale (Synapomorphien) aus, die sie von den anderen Samenpflanzen abgrenzen: Im Phloem gehen Siebröhren und Geleitzellen aus einer gemeinsamen Mutterzelle hervor. Die Staubblätter besitzen zwei seitlich sitzende Pollensack-Paare.
Der männliche Gametophyt besteht aus drei Zellen. Die Samenanlagen sind in ein geschlossenes Fruchtblatt eingeschlossen (daher der Name Bedecktsamer). Die Wände der Megasporen besitzen kein Sporopollenin.
Sporopollenin, ist das Material der äußersten Zellwandschicht (Exin) von Pollenkörnern und -sporen der Pteridophyten.

Teil 1
Junger Spross, Querschnitt
30 Mikrometer

Meine Pflanzenproben sind aus dem Kräuterpark Altenau – Harz vom August 2020.

Bild 06 Schnittstellen, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Foto: H.-J_Koch

Fünf ungefärbte Schnitte.

Bild 07 Übersicht, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 08 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 09 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 10 Autofluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz iLED 455 nm
LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 11 Autofluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Wacker 3 A - Färbung (Acridinrot – Acriflavin - Astrablau)
1. Schnitte liegen in 30 % Ethanol.
2. Aqua dest. 3x wechseln je 1 Minute.
3. Vorfärbung Acridiorot 8 Min.
4. 1x auswaschen mit Aqua dest.
5. Acriflavinlösung (differenzieren bis gerade keine Farbwolken mehr abgehen - Lupenkontrolle) 15 Sekunden
6. 2 x auswaschen mit Aqua dest.
7. Nachfärbung Astrablau 90 Sekunden
8. Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste verbleiben.
9. Entwässern mit 2x gewechseltem Isopropylalkohol (99,9 %
10. Einschluss in Euparal
Fotos: Nikon D5000

Bild 12 Übersicht, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 13 Detailaufnahme mit Beschriftung, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

MP = Markparenchym, PXY = Protoxylem, T = Trachee, K = Kambium, XY = Xylem, PH = Phloem, RP = Rindenparenchym, TR = Trichom, SK =
Sklerenchym-Inseln

Bild 14 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 15 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 16 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 17 Übersicht, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Auflicht Beleuchtung Fluoreszenz iLED 455 nm
LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 18 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

[Hans-Jürgen Koch]

Bild 19 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 20 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 21 Markparenchym Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Parenchymzellen, die über Tüpfel miteinander verbunden sind.

Bild 22 Dunkelfeld, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 23 Dunkelfeld, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Teil 2
Tangentialschnitt, junger Spross, 25 Mikrometer

Bild 24 Mikrotomschnitte mit einer Feather Klinge – S 35


Bild 25 Längsschnitte in einer Petrischale


Fünf ungefärbte Schnitte

Bild 26 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 27 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 28 Detailaufnahme, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 29 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Auflicht Beleuchtung Fluoreszenz iLED 455 nm
LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Bild 30 Trichom, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Auflicht Beleuchtung Fluoreszenz iLED 455 nm
LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Dujardin Färbung

1.   Schneiden mit 70% Ethanol
2.   Fixieren in AFE mindestens 1 Stunde, besser über Nacht
3.   Fixiermittel auswaschen in 70% Ethanol,5 Minuten
4.   50% Ethanol, 3 Minuten
5.   30% Ethanol, 3 Minuten
6.   Wasser entmin.,3X wechseln, je 1 Minute
7.   Acridinrot, 5 Minuten, 1x kurz spülen in Wasser
8.   Alciangrün, 5 Minuten, 1x kurz spülen in Wasser
9.   Chrysoidin, 5 Minuten, in Wasser auswaschen, 1x wechseln, je 1 Minute
10.   In 100 % Isopropylalkohol sorgfältig entwässern, 2x wechseln
11.   1. Stufe = <30 Sekunden
12.   2. Stufe = >3 Minuten
13.   3. Stufe = >5 Minuten
14.   Einschließen in Euparal

Die verholzten Zellwände werden äußerst differenziert in Farbtönen von Gelb bis Magenta angefärbt. Dagegen färbt Astrablau restliche Strukturen, besonders die unverholzten Zellwände, gleichmäßig bzw. in nur leicht abweichenden Farbnuancen an.

Bild 31 Übersicht, Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 32 angeschnittene Schraubentracheen im Xylem, Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 33 Tüpfel, Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 34 Detailaufnahme, Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Etzold – Grün - Färbung
ein Gemisch aus Alcianblau; Alciangelb; Fuchsin; Chrysoidin (AAFC)

Bild 35 Detailaufnahme, Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 36 Detailaufnahme, Gewürzstrauch Calycanthus floridus


Bild 37 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Echter Gewürzstrauch Calycanthus floridus

Auflicht Beleuchtung Fluoreszenz iLED 455 nm
LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

Fazit:
Die beiden Färbungen: Dujardin Grün und Etzold Grün gefallen mir nicht.
Beide Farblösungen habe ich 2009 angesetzt, sie sind sicher unbrauchbar.
Aber ich denke, einen Versuch war es wert.

Quellen und weiterführende Informationen:

Wikipedia
,,Die große Enzyklopädie der Arzneipflanzen und Drogen", ISBN: 978-3-89996-508-7
,,Botanika", ISBN: 3-8290.0868-6
Helmut Genaust ,,Etymologisches Wörterbuch der botanischen Pflanzennamen", ISBN: 978-3-86820-149-9
Schubert, Wangner ,,Pflanzennamen und botanische Fachwörter",1961

Die Informationen für Beschreibungen werden von mir selbst aus verschiedenen Quellen zusammengetragen. Dabei benutze ich sowohl Bücher als auch Internet Quellen. Texte werden anschließend individuell von mir selbst verfasst.
Sollte ich ein Copyright © verletzt haben, so geschieht dies nicht mit Absicht. Bitte schicke mir ein E-Mail, wenn es der Fall sein soll.
Für konstruktive Kritik bin ich ebenso offen wie für lobende Worte.

Gruß
Hans-Jürgen

[Fahrenheit]

Lieber Hans-Jürgen,

wiedereinmal danke für den schönen und aufwändigen Beitrag, den ich gerne gelistet habe.

In den Bildern 12 bis 14 sieht man schön die Blattspuren der kreuzgegenständigen Blätter. Wenn Du magst, kannst Du die noch beschriften.

Herzliche GRüße
Jörg

[mikropit]

hallo Hans Jürgen,
wieder einmal ein super Beitrag mit viel Liebe zum Detail und prima Fotos und Erklärungen. Da lernt man wirklich noch was dazu.
In Erwartung Deiner nächsten Arbeiten
vG Peter - mikropit

[Bernd Miggel]

Lieber Hans-Jürgen,

hervorragende Arbeit! Für mich besonders von Interesse sind die Längsschnitte, Bilder 31-34, in denen man deutlich die Gefäße mit einfachen Durchbrechungen, Schraubenverdickungen und alternierenden intervaskularen Tüpfeln erkennt.

Herzliche Grüße
Bernd

[othum]

Lieber Hans-Jürgen,

wie üblich ein ganz toller Beitrag von Dir mit ganz vielen verschiedenen Präparaten (Querschnitt, Längsschnitt, gefärbt, ungefärbt) und Aufnahmetechniken!

Danke sehr und gerne mehr davon.

Beste Grüße, Oliver

[Hans-Jürgen Koch]

Danke für eure Rückmeldungen, so macht Mikroskopie Spaß.

@ Jörg,
die Beschriftung der Blattspuren folgt.

@ Bernd,
die ,,alternierenden intervaskularen Tüpfeln" habe ich auch beim Europäischen Pfeifenstrauch gesehen.

Gruß
Hans-Jürgen

[M Beier]

Hallo Hans-Jürgen,
wie immer bin ich begeistert von deinen Bildern, so tolle Leitgefäße in den Längsschnitten habe ich noch nicht gesehen. Zu Bild 21 weist  du auf die Tüpfel im Parenchym hin. Die schwarzen Punkte scheinen mir eher auf der Zellwand zu liegen. Tüpfel deuten ja auf eine intensiven Stoffwechsel, aber das im Mark? Sie sind auch nur in den Fluoreszenzaufnahmen erkennbar. Könnte es sich auch um Ablagerungen handeln, oder hast du  schon öfters Tüpfel im Mark sehen können.
Viele Grüße
Maria

[Hans-Jürgen Koch]

Hallo Maria,

danke für dein Lob.
Schau bitte diese Beiträge an:
Sumpf-Rrose
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=14937.0
Bild 12

Acker-Rose
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=21408.0
Bild 14+15

Es gibt schon Tüpfel im Markparenchym.

Gruß
Hans-Jürgen

[Fahrenheit]

Liebe Maria,

das Markparenchym ist ja ein Speichergewebe, einfache Tüpfel passen da schon. Ich kenne sie auch aus verschiedenen Schnitten und sie sind nicht immer sofort zu erkennen.

Herzliche Grüße
Jörg

[M Beier]

Hallo Hans-Jürgen, hallo Jörg,
voll überzeugt! Bei der Acker-Rose sind sie sogar im ungefärbten Schnitt (Bild7) zu sehen.
Ich versuch bei nächster Gelegenheit besser hin zu schauen.
Viele Grüße
Maria