Biochemische Anpassung von Gundermann (Glechoma hederacea L.) an variable Ernährung mit Ammonium und Nitrat

Abstract

Schulz, H.: Biochemische Anpassung von Gundermann (Glechoma hederacea L.) an variable Ernährung mit Ammonium und Nitrat. - Hercynia N. F. 54/1 (2021): 65 – 75. Kultivierte Stecklinge von Gundermann (Glechoma hederacea) und Brennnessel (Urtica dioica) aus dem Freiland wurden unter Gewächshausbedingen mit 15N-markiertem Ammoniumchlorid und Kaliumnitrat ernährt und auf Unterschiede verschiedener Merkmale des N-Stoffwechsels untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass beide Pflanzenarten in ihren Pflanzenteilen zwar vergleichbare Mengen von Ammonium und Nitrat aufnehmen, aber sich in der N-Verwertung unterscheiden. Während Gundermann bei Nitrat-Aufnahme hohe Umsatzraten von Glutamin zeigt, indiziert Brennnessel deutlich geringe Umsatzraten von Glutamin sowie auch von Protein-N in allen Pflanzenteilen. Es wird angenommen, dass Gundermann eine effektivere Anpassungsstrategie an eine wechselnde N-Ernährung hat als Brennnessel, da Gundermann Überschuss-Stickstoff in Form von Glutamin in oberirdische Ausläufer speichern kann, um neue Sprosse zu bilden. Zusätzlich wurden biochemische und morphologische Merkmale von Gundermann und Brennnessel im Freiland in Gesellschaft mit anderen Pflanzenarten der Krautschicht untersucht.

Schulz, H.: Biochemical adaption of Ground Ivy (Glechoma hederacea L.) on variable nutrition with ammonium and nitrate. - Hercynia N. F. 54/1(2021): 65 – 75. A pot experiment with 15N-labelled ammonium chloride or potassium nitrate fertilizer was carried out with Glechoma hederacea and Urtica dioica plants of a floodplain under controlled greenhouse conditions. Both plants were tested using characteristics of nitrogen metabolism to identify differences in uptake rates of ammonium and nitrate, turnover rates of amino acids and protein-N. In addition, dry matter of various plant parts was examined. The results show that G. hederacea and U. dioica responded with comparable uptake rates of ammonium or nitrate, however differ in their turnover rates of glutamine and arginine. While G. hederacea responded with preferred high turnover rates of glutamine, U. dioica exhibited moderate turnover rates of the amino acid as well as of protein upon of nitrate uptake in all plant parts. It is of importance for the adaption strategy of G. hederacea that G. hederacea unlike U. dioica accumulates surplus nitrogen in form of glutamine in tillers in order to produce new shoots. Subsequently, cover ratios, shoot length, dry matter and contents of glutamine, arginine as well as protein-N were compared of G. hederaceae in presence of various nitrophile plant species of herb layer in floodplains.