Abschlussbericht des Graduiertenkollegs (pdf) - Zentrum für ...

maier, L., Reinhardt, W., Siefermann-Harms, D. (Herausgeber): Waldschäden im Schwarzwald. Ergebnisse
einer interdisziplinären Freilandstudie zur montanen Vergilbung am Standort Freudenstadt/Schöllkopf, S.
204-255. Ecomed, 86899 Landsberg (1995) (ISBN: 3-609-69470-X).
WILKSCH, W., WOHLFAHRT, S., STROBEL, P., WILD, A.: Diagnosis of damage to Norway spruce (Picea
abies) through ethylene and other biochemical criteria. In: Garab, G. (Ed.): Photosynthesis: Mechanisms
and Effects, Vol. IV, pp. 2749-2752. Proc. XIth Intern. Congress on Photosynthesis, Budapest (Hungary),
August 17-22, 1998. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-Boston-London (1998).
WILKSCH, W., SCHMITT, V., WILD, A. Ehtylene biosynthesis in conifers: investigations on the emission
of ethylene and the content of ACC and MACC in Norway spruce (Picea abies) and silver fir (Abies alba).
Chemosphere, 36, 883-888 (1998).
YANG, C., WILKSCH, W., WILD, A.: 1-Aminocyclopropane-l-Carboxylase acid, its malonyl conjugate and
1-Aminocyclopropane-1-carboxylase synthase activity in needles of damaged and undamaged Norway spruce
trees. J. Plant Physiol. 143, 389-395 (1994).
ZHU, H., WILD, A.: Changes in the content of chlorophyll and redox components of the thylakoid membrane
during development and senescence of beech (Fagus sylvatica) leaves. Z. Naturforsch. 50 c, 69-76
(1995).
8.2 Analyse des Photosyntheseapparates und biochemische Charakterisierung phototropher
Algen
Univ.-Prof. Dr. C. Wilhelm und Mitarbeiter (Institut für Allgemeine Botanik)
8.2.1 In-Vivo Chlorophyll a-fluoreszenz von einzelligen Algen zur quantitativen Erfassung von
Herbiziden in Wasser
Bearbeiterin: Dipl.-Biol. Roswitha Conrad
Hauptbetreuer: Univ.-Prof. Dr. C. Wilhelm
Der Algenfluoreszenztest ist ein schnelles und kostengünstiges Biotestsystem, das auf der Basis der Chl
a in-vivo Fluoreszenz einzelliger Algen für die summative Erfassung ökonomisch und ökologisch relevanter
PSII-Herbizide konzipiert wurde. Eine hohe Selektivität für die PSII-spezifischen Schadstoffe wird
gewährleistet durch das PAM Fluorometer, das aus dem Gesamtfluoreszenzsignal der Probe selektiv den
Fluoreszenzanteil erfaßt, der durch die Bindung der PSII-Herbizide an die PSII-Reaktionszentren verursacht
wird. Hohe Meßwertschwankungen, wie sie in biologischen Systemen üblicherweise auftreten, werden
minimiert durch die gezielte Berücksichtigung physiologischer Prozesse und Parameter, die im intakten
Testorganismus eine unspezifische Veränderung des herbizid-sensitiven Fluoreszensignals bewirken. Die
einzelnen Untersuchungsergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
• Als Testorganismus im Algenfluoreszenztest wurde die einzellige Grünalge Chlorella fusca verwendet.
Maximale Sensitivität erhält man mit 14 Tage alten Zellsuspensionen, einem Chlorophyllgehalt von
250 mg/l und einer Suspensionstemperatur von 14 ◦ C.
• Die im Algenfluoreszenztest experimentell ermittelten Dosis-Response-Kurven für DCMU, Atrazin und
Simazin konnten auf der Basis der Hill-Gleichung mathematisch formuliert werden. DCMU zeigte mit
einer in-vivo Hemmkonstante (I50-Wert) von 0.9 µmM eine geringfügig höhere inhibitorische Aktivität
als die Triazine mit I50-Werten von 2.2 M (Simazin) bzw. 3.3 µM (Atrazin). Die Nachweisgrenzen
des Algenfluoreszenztests liegen entsprechend bei 48 µg/l für DCMU und bei 98 µg/l respektive 180
µg/l für Atrazin und Simazin. Die Fehler schwanken im Meßbereich zwischen 10 % und 20 %.
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