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Aussehen von in-vitro-Pflanzen

Über die Optik von in-vitro-Wasserpflanzen

Pflanzen aus in-vitro-Kultur besitzen einige besondere Eigenschaften, welche vor allem der Art der Kultivierung geschuldet sind. Die speziellen Kulturbedingungen und der Einsatz von Wachstumsregulatoren wirken sich auf den Habitus der Pflanzen aus, sodass sich deren Aussehen und Verhalten mitunter stark von traditionell produzierten Pflanzen unterscheiden.
In diesem Artikel gehen wir nun genauer auf das spezielle Aussehen von in-vitro-Pflanzen ein.

Generelles zum Habitus von in-vitro-Pflanzen

Das auffälligste Merkmal von in-vitro-Pflanzen ist oftmals die geringe Größe der Blätter und Stängel, welche sich gleichermaßen auch auf zellulärer Ebene in kleineren Chloroplasten und Mitochondrien widerspiegelt. Da das Kulturmedium alle nötigen Nährstoffe und auch komplexe Moleküle wie Zucker oder Aminosäuren zur Verfügung stellt, kann die Pflanze bestimmte Aspekte ihres Stoffwechsels und somit auch die Größe gewisser Organe stark reduzieren. Ein weiterer Faktor, der zu diesem Zwergwuchs beiträgt, ist ein veränderter Hormonhaushalt der in-vitro Pflanzen. Die dem Medium zur Vermehrung in frühen Kulturstadien zugesetzten Phytohormone wirken oftmals noch auf folgende Kulturschritte nach und verändern so auch in den Verkaufsbechern den Habitus der Pflanzen. Hiervon sind vor allem auch die Wurzeln als direktes Kontaktmittel zum Kulturmedium betroffen, was dazu führt, dass einige Pflanzen in vitro mitunter fast keine Wurzeln ausbilden, andere dagegen sehr viele. Der Grad der Bewurzelung eines Topfes ist somit bestenfalls ein Indikator für die verwendete Vermehrungsmethode und lässt nur eingeschränkt Rückschlüsse auf das Alter der Pflanzen oder die Lagerzeit des Topfes zu.

Größenvergleich

Größenvergleich Cryptocoryne walkeri ‚Lutea‘.

Im Inneren der Becher erfolgt nur ein sehr geringer bis gar kein Luftaustausch, sodass die Luftfeuchtigkeit hier immer nahezu 100% beträgt. Verstärkte Zellwände oder die Cuticula genannte Wachsschicht auf den Blattaußenseiten, die die Pflanze unter normalen Bedingungen vor Witterungseinflüssen und Fressfeinden schützen, werden hier nur eingeschränkt ausgebildet. In-vitro-Pflanzen sind daher generell auch etwas empfindlicher als emers herangezogene Exemplare.
Gleichermaßen führt diese hohe Luftfeuchtigkeit dazu, dass insbesondere Stängelpflanzen häufig bereits im Becher vollständig submerse Blätter oder Übergangsformen mit teilweise veränderter Färbung ausbilden. Dieses Phänomen ist besonders direkt unter dem Deckel der Becher zu beobachten.

In der Regel benötigen Pflanzen aus in-vitro-Kultur, in Abhängigkeit von ihrer natürlichen Wachstumsgeschwindigkeit und Robustheit, einige Tage, um sich an die neuen Bedingungen im Aquarium zu gewöhnen. Während dieser Zeit normalisiert sich der Stoffwechsel der Pflanzen, und es erfolgt die physiologische Anpassung an die Bedingungen außerhalb des sterilen Topfes. Diese Zeit ist geprägt durch ein verlangsamtes bis vollständig stagnierendes Wachstum und kann vor allem bei Cryptocorynen und Bucephalandra mit dem Abwerfen alter Blätter verbunden sein. Auch wenn eine solche Pflanze den Anschein macht, als würde sie eingehen, so ist dies meist nicht der Fall. Neue, vollständig an das submerse Leben angepasste Blätter beginnen bald darauf zu sprießen!

Hyperhydrie

Ein weiteres, häufig zu beobachtendes Phänomen ist die Hyperhydrizität oder Vitrifikation. Das Gewebe hyperhydrischer Pflanzen wirkt glasig oder aufgequollen, betroffene Triebe erscheinen an Ihrer Oberfläche wässrig und durchscheinend. Bedingt durch den Abbau des Chlorophylls und durch einen veränderten Proteinstoffwechsel erscheinen vitrifizierte Gewebe weniger grün als gesunde Teile der gleichen Pflanze, wachsen gedrungener und sind zerbrechlicher.
Das Auftreten von Hyperhydrizität bleibt unvorhersehbar, als Hauptauslöser für dieses Phänomen wird jedoch physiologischer Stress vermutet. Dieser kann beispielsweise durch Verwundungen im Rahmen routinemäßiger Vermehrungsschritte oder während des Transportes sowie mit der Zeit durch ein nicht optimal angepasstes Kulturmedium entstehen. Bei den für die Aquaristik erhältlichen in-vitro-Pflanzen treten die Symptome jedoch am häufigsten bei Blättern auf, welche für längere Zeit gegen die Deckel der Kulturgefäße stoßen.

Dieser Zustand führt zu verlangsamtem Wachstum und zu Gewebenekrosen und ist ein Symptom physiologisch geschädigter Pflanzen. Hyperhydrizität ist jedoch reversibel, und nach dem vorsichtigen Einpflanzen bringen betroffene Pflanzenteile nach einiger Zeit submers oftmals wieder gesunde Triebe hervor.

Hyperhydrie

Hyperhydrie

Braune bzw. entfärbte Blätter und Triebe

Abgeworfene Blätter

Abgeworfene Blätter an Cryptocoryne.

Besonders bei langsam wachsenden Rosettenpflanzen wie zum Beispiel Cryptocorynen finden sich häufig braune oder abgestorbene Blätter in den in-vitro-Bechern. Dies kommt vor allem daher, dass diese langsam wachsenden Pflanzen eine längere Kulturzeit im Becher benötigen, bevor die Portion verkaufsfähig ist. Im Zuge des regulären, natürlichen Wachstums werden ältere Blätter von der Pflanze abgeworfen. Anders als in der Natur oder im Aquarium fehlen unter den sterilen in-vitro-Bedingungen jedoch die für die Verrottung dieser Blätter nötigen Mikroorganismen, sodass sie sich im Laufe der Zeit um die Pflanze herum ansammeln. Mitunter kann hierdurch das Kulturmedium auch eine dunkle, gelblich-braune Farbe annehmen, da häufig nicht alle im Blatt enthaltenen Pigmente von der Pflanze wieder aufgenommen werden.

Auch in in-vitro-Bechern mit längerer Standzeit können sich mitunter einzelne braune Blätter bilden, während der Rest der Pflanze sehr vital weiter wächst und die gesunde Pflanzenmasse zunimmt. Insofern sind vereinzelte abgestorbene Blätter kein Grund zur Beanstandung, wenn auf der andere Seite noch genügend gesundes Pflanzenmaterial vorhanden ist. Wie sich eine in-vitro-Aquarienpflanze über längere Zeit in dem Sterilbecher entwickelt, kannst du dir in folgender Bilderstrecke anschauen: Neben dem Pflanzenwuchs und dem Auftauchen überalterter Blätter sind auch Verfärbungen im Nährmedium zu beobachten. Auf dieses Thema gehen wir in dem Artikel "Kulturmedium von in-vitro-Pflanzen" genauer ein.

In vitro Wuchs Phase 1 In vitro Wuchs Phase 2 In vitro Wuchs Phase 3

Entwicklung einer in-vitro-Pflanze über Zeit.

Braune Blätter

Nach längerer Standzeit sind vereinzelte braune Blätter zu sehen, während der größte Teil der Pflanzenportion weiterhin sehr vital gewachsen ist.

Bei Stängelpflanzen kommt es vor allem bei stark bewachsen Töpfen in der Nähe des Mediums gelegentlich zu einem Ausbleichen der Pflanzen. Durch die dichte Biomasse dringt hier kaum noch Licht bis in die unteren Bereiche der Töpfe vor, und infolgedessen wird dort mit der Zeit das Chlorophyll abgebaut. Betroffene Pflanzenteile erscheinen weißlich, und mitunter können in diesen Bereichen sogar Blätter abgeworfen werden. Dieses Phänomen ist verstärkt bei in-vitro Bechern mit Banderole zu beobachten, da diese zusätzliches Licht absorbiert. Nach dem Einpflanzen in das Aquarium bilden die betroffenen Pflanzen im Licht jedoch schnell wieder neues Chlorophyll aus und wachsen vital weiter!

Chlorophyllabbau

Chlorophyllabbau.

Besonderheiten von in-vitro-Moosen

Aufgrund der speziellen Bedingungen im Inneren der in-vitro-Becher kommt es bei Moosen gelegentlich zu einem verstärkten Wachstum der Rhizoide. Diese wurzelähnlichen Haftorgane können hier deutlich länger auswachsen als unter normalen Bedingungen. In der Folge erscheint der Moostrieb bräunlich, wobei hier lediglich die Masse an braunen Zellen die der chlorophyllhaltigen übersteigt.

Rhizoide

Rhizoide.

Als Antwort auf physiologischen Stress kann es in anderen Fällen jedoch auch zu einer tatsächlichen Verbräunung des Mooses kommen. Der Grund hierfür ist der Abbau der Chloroplasten, der das Moos in der Folge flächendeckend gelblich-braun erscheinen lässt, wobei die Wachstumszentren der Triebspitzen jedoch grün bleiben. Diese Veränderung ist bei Moosen auch in der Natur häufig zu beobachten und in erster Linie ein Zeichen dafür, dass der Organismus in einen Überdauerungszustand übergeht. In der in-vitro-Kultur dürften zu hohe Temperaturen im Becher, hervorgerufen durch zu starke Lichteinstrahlung, oder suboptimale Nährstoffkonzentrationen die Hauptursachen für ein solches Verhalten darstellen. Gleichermaßen bietet das Medium bereits die nötigen Nährstoffe, sodass die Moose als einfachere Organismen nicht unbedingt auf ihr Chlorophyll angewiesen sind. Unter Aquarienbedingungen nehmen die Triebe schnell wieder ihren normalen Habitus an, nämlich ein sattes Grün.