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Abstract

In water culture the effect of a locally restricted NO3 supply to the seminal root system of maize seedlings was studied. For this purpose plants were cultivated in containers with a wide-bore polyethylene tube positioned horizontally. Roots were suited through small holes in this tube and after sealing the holes with a non-toxic silicon putty, root segments in the tube could be exposed to a different nutrient solution from the rest of the root system in the outer compartment.

In case of a locally restricted NO3 supply (NO3 was just supplied to the root segment within the tube), we observed an increase in root growth beginning at the fifth day after onset of the treatment. NO3 uptake rate (15N) within the tube was significantly higher than in control plants (receiving NO3 to the entire root system) as early as two days after onset of the treatment. One day later respiration (O2 consumption) of the root segment exposed to NO3 increased and at the same day we observed an accumulation of 14C activity (after pulse labelling of the shoots with 14CO2) suggesting an increased phloem unloading. It is argued that this leads to the measured increase in IAA activity (Radio Immuno Assay) in the zone of NO3 supply. Beginning at the fifth day we observed a stimulation of cell division rate (incorporation of 3H-methylthymidine), accompanied by an increase in length of first order lateral roots.

Einfluß eines plazierten Nitratangebots auf Morphologie und Physiologie des seminalen Wurzelsystems bei jungen Mais-(Zea mays L.)pflanzen

Der Einfluß eines plazierten NO3 Angebots auf das seminale Wurzel-system von Mais wurde in Nährlösungskultur untersucht. Hierzu wurden die Pflanzen in einem Gefäß, das ein horizontales, weitlumiges Plexiglasrohr enthielt, angezogen. Die Wurzeln wurden durch eine Bohrung in den Röhren geführt, die mittels einer nicht giftigen Silikonpaste abgedichtet wurden. Das Wurzelsegment innerhalb der Röhre konnte nun einer anderen Nährlösung ausgesetzt werden als der Rest des Wurzelsystems.

Im Falle eines lokalen Nährstoffangebotes (NO3 Angebot nur zum Wurzelsegment innerhalb der Röhre) beobachteten wir fünf Tage nach Beginn der Behandlung ein verstärktes Wurzelwachstum. Die Nitrataufnahme (15N) in der Angebotszone war bereits zwei Tage nach Behandlungsbeginn signifikant gegenüber der Kontrollvariante (NO3 Angebot zum gesamten Wurzelsystem) erhöht. Einen Tag später war die Respiration (O2 Aufnahme) in der Angebotszone erhöht und zum gleichen Zeitpunkt beobachteten wir eine 14C-Akkumulation in diesem Wurzelsegment nach Begasung des Sprosses. Hieraus wurde auf eine verstärkte Phloementladung zu diesem Zeitpunkt geschlossen. Es wird vermutet, daß dies rür den Anstieg der IAA Aktivität (Radio Immuno Assay) in der Angebotszone verantwortlich ist. Am fünften Tag nach Beginn der Behandlung beobachteten wir eine vermehrte Zellteilungsaktivität (Einbau von 3H-Methylthymidin), begleitet von einer Zunahme der Länge der Seitenwurzeln 1. Ordnung.