Botanik: Mais (Zea mays) *

[Hans-Jürgen Koch]

Hallo Pflanzenfreunde,

bevor jetzt im Oktober der Futtermais (auch Körner- oder Feldmais genannt)
abgeerntet werden, habe ich mir noch eine Pflanze genauer angesehen.
Bei uns zu Hause wurden viele Grünflächen umgebrochen und verstärkt Mais angebaut.
7 bis 9 Tonnen/Hektar, große Erträge werden durch den Anbau von Hybridsorten erzielt.
Für die Jagd bedeutet das: der Hase wandert ab und die Maisfelder ziehen die Wildschweine magisch an.
Die Schäden durch die Wildschweine sind beachtlich.

Mais dient zur Mehlherstellung und als Futtermittel. Mais ist das energiereichste Futtermittel und wird unter anderem an Hähnchen, Legehennen und Mastschweine verfüttert.

Weiterhin werden aus Mais Stärke, Margarine und Speiseöl gewonnen.
Bei der Verwertung des Mais unterscheidet man zwischen Silomais und Kornmais. Beim Silomais, der im nicht voll ausgereiften Zustand geerntet wird, wird die gesamte Pflanze zerkleinert und in Silos gelagert. In den möglichst luftdichten Behältern kommt es zu einer Milchsäuregärung, wodurch sich das Häckselgut in eine haltbare Silage verwandelt, die v. a. im Winter als Futter dient.
Beim Körnermais werden nur die Körner der ausgereiften Maispflanze verwendet, die aus Haltbarkeitsgründen nach der Ernte getrocknet werden müssen. Die Körner haben neben der Fütterung weitere Verwendungs-Möglichkeiten, wie z. B. die Ethanol- und die Stärke-Gewinnung.

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Systematik
Ordnung: Süßgrasartige (Poales)
Familie: Süßgräser (Poaceae)
Gattung: Zea
Art: Mais
Wissenschaftlicher Name: Zea mays

Bild 1 Illustration

1 = Rispe mit männlichen Blüten
2 = Kolben
3 = Lieschblätter

Pflanzenschutz:
durch Beizen des Saatgutes werden Auflaufkrankheiten vermieden.
Im Jugendstadium ist Mais sehr empfindlich gegen Unkraut.
Insektenschädlinge sind der Stengelbohrer und Maiszünsler.
Bild 2 Stengelbohrer


Bild 3 Maiszünsler


Ernte:
Der Erntezeitpunkt ist erreicht, wenn der Trockensubstanzgehalt 60 bis 65 Prozent beträgt.
Wuchsform:
Das einjährige Gras wird etwa 2 bis 3 Meter hoch. Mais ist eine einhäusige, getrennt geschlechtliche Pflanze. Am Ende des hohlen Halmes befinden sich die männlichen Blüten in einer so genannten Rispe. Die Weiblichen Blüten sind in Kolben zusammengefasst, die in den Blattachseln wachsen. Sie werden von mehreren Hüllblättern umschlossen, aus denen die Narbenfäden der Blüten hervorschauen.
Früchte:
Die Früchte des Mais, die Maiskörner, sind botanisch gesehen einsamige Schließfrüchte (Karyopsen). Dieser Fruchttyp ist typisch für Gräser. Eine Schließfrucht ist dadurch gekennzeichnet, dass sie als Ganzes von der Pflanze fällt. Die Maiskörner sind je nach Sorte gelb, weiß, rötlich oder violett.
Vermehrung:
Bei Mais findet überwiegend Fremdbefruchtung statt, da die männlichen Blüten einer Pflanze vor deren weiblichen reifen. Der Pollen der männlichen Blüten wird durch den Wind verbreitet und bleibt an den klebrigen Narbenfäden der weiblichen Blüten hängen.
Herkunft:
Die Vorfahren des Kulturmais stammen ursprünglich aus den Tropen Mittelamerikas. Die Wildformen des Mais werden unter dem Namen Teosinte zusammengefasst.
Geschichte:
In Mexiko deuten archäologische Funde von etwa 6.600 v. Chr. darauf hin, dass hier das Domestikationszentrum der Kulturart liegt. Von dort aus breitete sich der Mais zunächst nach Südamerika aus. Nach Europa gelangte der Mais durch Christoph Kolumbus Mitte des 16. Jahrhunderts. Zu dieser Zeit war Kulturmais auch schon in Asien und Afrika bekannt. In Europa breitete sich der Maisanbau schnell aus. Zunächst fand er nur in warmen Regionen statt. Züchtungen robuster Sorten begannen Anfang des 19. Jahrhunderts nach der großen Missernte der Kartoffeln und ermöglichten auch den Anbau in kühleren Regionen.

Bild 4 Mais (Zea mays) Schnittstelle


Arbeitsanleitung:
Original Färberezept siehe Seite von Herrn Armin Eisner   http://www.aeisner.de/
W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau) modifiziert
Arbeitsablauf :
1. (Querschnitt  50 µm) mit 70 % Ethanol
2. Fixieren in 70 % Ethanol  24 Stunden
3.  Alkoholreihe bis zum 30%igen Ethanol
4. Wasser entmin. 3x wechseln je 1 Minute
5.  Vorfärbung  Acridinrotlösung      8 Min.
6. Auswaschen mit Aqua dest.  15 Sek.
7.  Acriflavinlösung     30 Sekunden
8. Auswaschen mit Aqua dest.  15 Sek.
9. Nachfärbung  Astrablaulösung    40 Sek.
      Bei der Nachfärbung mit Astrablau habe ich eine kleine Spur Acrflavin beigemischt.
10.  Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste auf dem Objektträger verbleiben
11.  Entwässern mit 2x  gewechseltem Isopropylalkohol   ( 99,9 % )
12.  Als letzte Stufe vor dem Eindecken Xylol einzusetzen
13.  Einschluss in Entellan  
 

Ergebnis :
Zellwände blaugrün bis grün, verholzte Zellwände leuchtend rot. Zellwände der äußeren Hypodermis orangerot, Cuticula gelb. Zellwände der innenliegenden Hypodermis  tiefrot, Suberin  hellrosa.

Bild 5 Mais (Zea mays) Übersicht

Die Sprossachse hat einen Durchmesser von 1 cm.
Foto erstellt mit ,,Magni Flash"; siehe Internetseite von Herrn Sebastian Hess
http://www.magniflash.de/

Bild 6 Mais (Zea mays)  Vergrößerung

Färbung: Etzold-grün

Bild 7 Mais (Zea mays) Leitbündel


Bild 8 (Zea mays) Leitbündel mit Beschriftung

Geschlossenes kollaterales Leitbündel. Das Phloem besteht aus:
SR    Siebröhren und Geleitzellen (weiße Pfeile)
Im Xylem liegt ein:
IG    wassergefüllter Interzellulargang
Häufig liegen ringförmige Verdickungsleisten zerrissener Ringtracheiden in der Schnittebene (roter Pfeil)
LBS   verholzte Leitbündelscheiden
T   Trachee

Bild 9 Fluoreszenz


Literatur:
•   Franke, W.: Nutzpflanzenkunde. Nutzbare Gewächse der gemäßigten Breiten, Subtropen und Tropen; Thieme Verlag Stuttgart 1997
•   Franke, W.: Nutzpflanzenkunde, Thieme Verlag Stuttgart 1992
•   KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung (Hrsg.): Leitfaden Nachwachsende Rohstoffe – Anbau, Verarbeitung, Produkte; C.F. Müller Verlag Heidelberg 1998
•   Rehm, S.: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen: Anbau und wirtschaftliche Bedeutung, Verwertung. 3. Auflage Stuttgart 1996
•   Bellmann, H. et. al.: Steinbachs Großer Tier- und Pflanzenführer; Ulmer Verlag 2005

Mit freundlichem Gruß
Hans-Jürgen

[Rawfoto]

Lieber Hans-Jürgen

Danke, sehr informativ und die Bilder gefallen mir sehr gut. Zum letzten Bild (Fluoreszenz) habe ich noch eine Frage ==> Auflicht oder Durchlichtfluoriszenzeinrichtung?! & wie hast Du die Anregung gemacht ...

:-)

Gerhard

[Mila]

Lieber Hans-Jürgen,

schön, den Klassiker der Monokotylenquerschnitte gefärbt zu sehen. Die Abbildungen in den Lehrbüchern sind doch zum Teil wirklich gruselig.
Gerne nehme ich die Fotos in meine "Schuldiashow" auf.

Übrigens könnte es durchaus sein, dass meine neue "Brut" mitliest, einige sind doch recht begeistert vom neuen Unterrichtsfach

Viele Grüße
Mila

[Hans-Jürgen Koch]

Guten Abend Gerhard,

danke für Dein Interesse.

zur Frage: "Auflicht oder Durchlichtfluoreszenz"

Auflicht Fluoreszenztubus IV FL aus der Standard-Reihe 14-18
Zeiss Filtersatz mit BP 450-490 und LP 520
RoyalBlue mit 450 nm 3 Watt LED
Fluoreszenz mit Pilot-Licht Halogen (Durchlicht)
Der Phantasie sind da keine Grenzen gesetzt.

Gruß

Hans-Jürgen

[Hans-Jürgen Koch]

Liebe Mila,

Ich habe mit meiner frischen Pflanzenprobe noch Glück gehabt, die Maisfelder sind heute total abgeerntet.

Deine "Schuldiashow" muß ja riesig sein.

Gruß

Hans-Jürgen

[Mila]

Lieber Hans-Jürgen,

wenn ich die vielen Bilder als Gesamt-Show durchlaufen lasse, dauert das schon eine Weile. Inzwischen habe ich nach Organen sortiert: Spross, Blatt, Wurzel etc., sonst wird es zu viel für die Lernenden und die Bilder sollen ja auch immer zum Thema passen.

Viele Grüße
Mila