Abstract (deu)
Im letzten Jahrzehnt haben viele Publikationen Silizium als förderliches oder gar essentielles
Element im Pflanzenbau besprochen. Dies gilt vor allem für einige Nutzpflanzen, wie zum Beispiel Zea mays oder Oryza sativa. Diese und weitere Studien verbanden pflanzenverfügbares
Silizium mit Resistenz gegen Dürre, Schwermetallstress und Pathogene. Bisher wurde allerdings
nicht viel über die Rolle von Silizium in Moosen publiziert, obwohl einige Spezies bis zu 10%
Siliziumdioxid in der Trockenmasse beinhalten.
Die durchgeführten Experimente versuchten den Einfluss von pflanzenverfügbarem Silizium, in
der Form von Natrium-Orthosilikat, auf die Stressreaktion von Moosen, zu erklären. Der Modelorganismus Physcomitrella patens (Hedw. Syn. Aphanorhegma patens) und die schwermetalltolerante Spezies Pohlia drummondii (C. Müll.) Andrews, wurden untersucht. In drei Experimenten
wurden die Moose auf festen, ursprünglich kupferfreien, Medien kultiviert. Die Hälfte der Petrischalen wurde mit 0,5 mM Natrium-Orthosilikat behandelt und die andere Hälfte wurde siliziumfrei belassen. Im ersten Experiment lag der Fokus auf der Kupferbehandlung mit CuCl2, welches den Medien in Konzentrationen von 0,1, 1 und 10 mM zugefügt wurde. Im zweiten Experiment wurde die Hälfte der Pflanzen mit UV-B Strahlung behandelt, jeweils 10 Stunden am Tag,
beginnend nach der vierten Woche Kultivierung. Im letzten Experiment wurden die Moose mit
0,2, 0,4 und 0,6 Osm NaCl behandelt, um Salzstress zu untersuchen. Die Kulturen wurden jede
Woche fotografiert und die Pflanzen wurden nach sieben Wochen geerntet. Um ausschlaggebende Beweise für die Verbindung von Silizium und Überleben, beziehungsweise Gesundheit der
Pflanze zu finden, wurden Bildanalysen, Spektrofotometrie, Sauerstoffradikalfärbung (ROS) und
Zellvermessungen durchgeführt.
Im Kupferexperiment führte die Si-Behandlung zu einer Abnahme des Kupfergehalts im Protonema der mit 1 mM Cu behandelten P. drummondii Proben. Im UV Experiment führte Si in Kombination mit UV-B Strahlung zu einer starken Biomassezunahme bei P. drummondii. Im Fall von
P. patens war die Biomasse der gleichen Behandlung gleich hoch wie in der Kontrolle, während
die UV Behandlung eine geringere Biomasse aufwies. Im Salinitätsexperiment lagen die mit 0,4
Osm NaCl behandelten P. patens Kulturen in ihrer Biomasse mit den Kontrollkulturen gleichauf,
wurden aber von den Si-behandelten und den 0,2 Osm NaCl/0,2 Osm NaCl & Si behandelten
Proben übertroffen. In diesem Falle, nahm die Biomasse auch mehr zu, als vergleichsweise bei P.
drummondii. Dies unterstützt die Hypothese, nach der P. patens eine höhere Salztoleranz hat, als
so manche andere Moose.